Article Evaluation and spatial analysis of Floods in a river using Fuzzy Logic in geographic information system environment (Case Study: Qarasou River)

Sharifi Paichoon, Mohamad; Parnoon, Fatemeh

doi:10.22111/jneh.2017.3203

Article Evaluation and spatial analysis of Floods in a river using Fuzzy Logic in geographic information system environment (Case Study: Qarasou River)

Document Type : Research Article

Authors

¹ assistant Prof., Yazd University

² Ma., Yazd University

10.22111/jneh.2017.3203

Abstract

Across the globe, floods have posed a tremendous danger to people's lives and properties and have had a great impact on human development, properties, infrastructures as well as environment. In the paper, we have investigated Qaresou River to the end of reducing, mitigating and management of floods with providing of zoning map using Fuzzy Logic in ArcGIS Environment. For studying the river, we have used parameters such as slope, elevation, a distance of channel, drainage density, land use, lithology, precipitation, profile curvature and planimetric curvature. To provide data and layers we have used DEM, topographical maps(1:50000), geological map(1:100000), land use map of Kermanshah province, a satellite image of Landsat(ETM) and the image IRS- LISS III. The methodology of the research is fuzzy logic in GIS environment to provide zoning map. Results show that the Gama of 0/7 is the best operator for zoning the region. According to the map, the high-risk segment contains 24 percent of the region that has located in the north of the river and the south as well, where Kermanshah city has located. Thus. With a distance of the river in the high elevation and slope, the rate of risk of floods reduce. Results show that the most effect area (in floods map) is located between slope 0-5 degree, elevation 1240-1250m, the group of hydrological soils D, Drainage basin 0/4-1, precipitation 650-750mm, Planimetric profile 0/6, the land use of urban and distance of 500-1500 m of the river.

Keywords

References

امیدوار، کمال.(1390). مخاطرات طبیعی. چاپ اول، انتشارات دانشگاه یزد، ص. 188.

امیراحمدی، ابوالقاسم، شیران، مهناز (1388). کاربرد مدل HEC-HMS در تحلیل حساسیت متغیّرهای ژئومورفولوژی مؤثر بر سیلاب دشت کرون، فصلنامه جغرافیا و توسعهشماره(14)7، صص173-153.

آل شیخ، علی اصغر، سلطانی، محمدجعفرو هلالی حسین (1381). کاربرد GIS در مکان یابی عرصه‌های پخش سیلاب، تحقیقات جغرافیایی، صص22-38.

حسین زاده، سیدرضا، جهادی طرقی، حسین ، مهناز جهادی (1386). اثرات گسترش شهر مشهد بر الگوی زهکشی طبیعی و تشدید سیلاب‌های شهری، پژوهش‌های جغرافیایی، شماره 61، تهران، صص 159-145.

دادرسی سبزواری، ابوالقاسم(1378). مقایسه مدل منطق فازی با سایر مدل‌های مفهومی سازگار با GIS در مکان‌یابی مناطق مستعد سیلاب با کاربرد اطلاعات ماهوارهای سنجنده ETM، همایش ژئوماتیک تهران. http://www.civilica.com/Paper-GEO87-GEO87_020.html

رستمی، فرض الله (1378). اصلاح مدل برآورد رسوب ام پسیاک با بکارگیری تکنیک فازی در حوضه سد زاگرس، پایان نامه کارشناسی ارشد، استاد راهنما، دکتر منیژه قهرودی، دانشکده ادبیات، رشته جغرافیا، دانشگاه تربیت معلم، صص. 129-147.

سلامی، میثم (1388). تحلیل پارامترهای کیفی آب تالاب انزلی با استفاده از روش ریاضی فازی، پایان نامه کارشناسی ارشد دانشکده علوم، به راهنمایی غلامرضا اسدی فردی، دانشگاه تربیت معلم، صص. 32-48.

علیجانی، بهلول و گل پرنیان، طواق (1383). الگوهای سینوپتیکی سیلاب های رودخانه گرگان، جغرافیایی سرزمین. صص3-22.

قنواتی، عزت الله (1392). پهنه بندی خطر سیلاب شهر کرج با استفاده از منطق فازی. جغرافیا و مخاطرات محیطی، شماره هشتم، صص 131-113.

مساعدی، ابوالفضل (1386). بررسی اثرات سیل مرداد 1380 شرق گلستان بر مورفولوژی رودخانه مادرسو، علوم کشاورزی و منابع طبیعی، 14، صص. 9-17.

مومنی، منصور (1378). مباحث نوین تحقیق در عملیات، چاپ دوم، تهران: دانشکده مدیریت دانشگاه تهران، تعداد صفحات 360.

یمانی، مجتبی و عنایتی، مریم (1384). ارتباط ویژگی‌های ژئومورفیک حوضه‌ها و قابلیت سیل‌خیزی( تجزیه و تحلیل داده‌های سیل از طریق مقایسه ی ژئومورفیک حوضه‌های فشند بهجت‌آباد)، فصلنامه‌ی پژوهش‌های جغرافیایی، شماره ی 54، صص.57-47.

Bakhtyari Kia, M., Pirasteh, S., Pradhan, B., Mahmud, A., Sulaiman, W. & Moradi, A., (2011).An Artificial Neural Network Model for Flood Simulation Using GIS: Johor River Basin, Malaysia. Journal of Environ Earth Sciences. Vol. 67, No. 1, PP. 251-264.

Chen, J., Zhao, S., & Wang, H. , (2011). Risk analysis of flood disaster based on fuzzy clustering method. Energy Procedia, 5, 1915-1919.‏

Cook, A., & Merwade, V. , (2009). Effect of topographic data, geometric configuration and modeling approach on flood inundation mapping. Journal of Hydrology, 377(1), 131-142.‏

Dittmann, S., Baring, R., Baggalley, S., Cantin, A., Earl, J., Gannon, R., & Ramsdale, T. , (2015). Drought and flood effects on macrobenthic communities in the estuary of Australia's largest river system. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 165, 36-51.

Hagen, E., Shroder, J. F., Lu, X. X., & Teufert, J. F. , (2010). Reverse engineered flood hazard mapping in Afghanistan: A parsimonious flood map model for developing countries. Quaternary International, 226(1), 82-91.

Hooke, J. M. ,(2015). Variations in flood magnitude-effect relations and the implications for flood risk assessment and river management. Geomorphology.‏

Martinez, J. M., & Le Toan, T. , (2007). Mapping of flood dynamics and spatial distribution of vegetation in the Amazon floodplain using multitemporal SAR data. Remote Sensing of Environment, 108(3), 209-223.‏

Qin, Q., Tang, H., Chen, H.,( 2011), Zoning of Highway Flood-Triggering Environment for Highway in Fuling District, Chongqing, Journal of the International Society for Optical Engineering, No. 8205, PP. 820530-8.

Srinivas, V. V., Tripathi, S., Rao, A. R., & Govindaraju, R. S. , (2008). Regional flood frequency analysis by combining self-organizing feature map and fuzzy clustering. Journal of Hydrology, 348(1), 148-166.‏

Van der Sande, C. J., De Jong, S. M., & De Roo, A. P. J. , (2003). A segmentation and classification approach of IKONOS-2 imagery for land cover mapping to assist flood risk and flood damage assessment. International Journal of applied earth observation and geoinformation, 4(3), 217-229.‏

Wolski, P., Savenije, H. H. G., Murray-Hudson, M., Gumbricht,T., (2006). Modeling of the flooding in the & Okavango Delta, Botswana, using a hybrid reservoir-GIS, model

Zhang, Q., Gu, X., Singh, V. P., Xiao, M., & Xu, C. Y. , (2014). Stationary of annual flood peaks during 1951–2010 in the Pearl River basin, China. Journal of Hydrology, 519, 3263-3274.