زلزله سال 1999 چیچی و طوفان موراکوت در سال 2009 باعث دو رویداد جدی رانش زمین در حوضه آبخیز رودخانه چیشان در جنوب تایوان شد. در این مطالعه از تحلیل عامل قطعیت برای ارزیابی اثربخشی وقوع زمین لغزش و تحلیل کانونی مکانی-زمانی برای تبیین الگو و پراکنش نقاط کانونی زمین لغزش استفاده شد. Z _مقادیر از فرمول Getis-Ord برای ارزیابی قدرت خوشه‌بندی تکامل زمین لغزش در مقیاس‌های مختلف و با اندازه‌های مختلف زمین لغزش در دوره‌های زمانی مختلف استفاده شد. منطقه مستعد زمین لغزش دارای ارتفاع 1000-1750 متر، شیب بیش از 40 درجه، و دامنه هایی با جنبه های N، NE، E، SE و در 100 متری رودخانه ها بود. الگوهای اصلی نقطه کانونی مکانی-زمانی تکامل زمین لغزش در طول سال‌های 1999-2017، کانون‌های نوسانی، کانون‌های تشدیدکننده، و کانون‌های پایدار بودند و سه الگوی کانون اصلی 80.1-89.4٪ از کل مناطق کانونی را اشغال کردند. کانون‌های اصلی زمین لغزش مکانی-زمانی در نواحی زمین لغزش هسته و دامنه‌های پایینی مناطق لغزش حاشیه رودخانه، به ویژه در حوزه‌های زیرآب بالادست متمرکز بودند. شدت لغزش خوشه ای در حوضه آبخیز بالادست 3 بود.

کلید واژه ها:

تکامل زمین لغزش ; بازیابی زمین لغزش ; کانون فضایی و زمانی ; تحلیل عاملی قطعیت

1. مقدمه

بارندگی شدید و زلزله های بزرگ باعث رانش شدید زمین در چندین کشور شده است. نمونه هایی از چنین رویدادهایی عبارتند از زلزله چیچی در سال 1999 در تایوان [ 1 ]، زلزله 2005 کشمیر در پاکستان [ 2 ، 3 ]، زلزله ونچوان در سال 2008 در چین [ 4 ، 5 ، 6 ] ، طوفان موراکوت در سال 2009 در تایوان . 8 ]، زلزله 2015 گورخا در نپال [ 9 ]، و زلزله 2017 Jiuzhaigou در چین [ 10 ]]. در نتیجه، مناطق متاثر از چنین حوادثی در سال های بعد شکننده و مستعد رانش زمین شده اند. حساسیت زمین لغزش مناطق کوهستانی پس از بارندگی شدید یا زلزله های بزرگ با زمان و مکان تغییر می کند. حوضه هایی که زمین لغزش های متعدد ناشی از زلزله یا بارندگی شدید را تجربه می کنند، معمولاً بیش از 10 سال طول می کشد تا پس از این لغزش ها بازیابی شوند. علاوه بر این، رسوب تولید شده توسط زمین لغزش های مداوم در حوزه های آبخیز شکننده به رودخانه ها منتقل می شود و بر تکامل ژئومورفولوژیکی بعدی این رودخانه ها تسلط دارد. رسوب دهی ناپایدار ناشی از لغزش های متعدد ناشی از زمین لرزه های بزرگ یا رویدادهای بارندگی شدید در مناطق کوهستانی می تواند باعث فجایع رسوبی بیشتر در سال های بعد شود [ 7 ، 8 ، 11 ].].
تحقیق در مورد بارندگی پس از شدید و تکامل زمین لغزش پس از زلزله برای پیشگیری و کاهش بلایا ضروری است [ 4 ، 5 ، 6 ، 7 ، 8 ]. بر این اساس، ویژگی‌های مکانی و زمانی تکامل زمین‌لغزش و عوامل غالب مؤثر بر آن باید برای اطمینان از مدیریت مؤثر حوزه آبخیز در سال‌های پس از رویدادهای شدید زمین لغزش تعیین شود. چندین مطالعه رابطه بین عوامل ژئومورفولوژیکی – از جمله ارتفاع، شیب، جهت، و فاصله تا رودخانه – و توزیع سالانه زمین لغزش در سال‌های بعدی را برای تعیین عوامل غالب مؤثر بر تکامل زمین لغزش تجزیه و تحلیل کرده‌اند [ 4 ، 5 ]] و تعیین حساسیت عوامل ژئومورفولوژیکی موثر بر وقوع زمین لغزش [ 6 ]. به دلیل لغزش های متعددی که در مناطق کوهستانی توزیع شده است، آستانه های بارندگی برای تحریک جریان های زباله در جنوب تایوان به شدت کاهش یافت [ 7 ، 8 ]. علاوه بر این، توزیع و تمرکز زمین لغزش‌ها در سال‌های پس از رویدادهای زمین لغزش ناشی از بارندگی شدید و زلزله‌های بزرگ باید مقایسه شود. برخی از تفاوت های فضایی در توزیع تکامل زمین لغزش قبل و بعد از زلزله های بزرگ و رویدادهای زمین لغزش ناشی از بارندگی شدید پیدا شده است [ 4 ، 7 ، 8 ]]. در سال‌های پس از رخدادهای زمین لغزش‌های بزرگ ناشی از زلزله، لغزش‌های بعدی که رخ می‌دهند معمولاً در مناطقی با ارتفاع کمتر از 2000 متر، شیب‌های 30 تا 50 درجه، جنبه‌های یکسان با جهت‌های رانشی گسل‌های ناشی از زلزله، و شیب متمرکز می‌شوند. انگشتان پا در نزدیکی رودخانه ها قرار دارند [ 2 ، 4 ، 6 ]. با این وجود، مطالعات کمی در مورد توزیع و تمرکز زمین لغزش ها در سال های پس از رویدادهای زمین لغزش ناشی از بارندگی شدید [ 12 ، 13 ] بحث کرده اند.]. زمان بازیابی زمین لغزش پس از زمین لرزه های بزرگ و رویدادهای بارندگی شدید یک عامل کلیدی برای مدیریت آبخیز است و با چندین روش ارزیابی شده است. زمان بازیابی زمین لغزش با ارزیابی فعالیت زمین لغزش پس از زلزله 2005 کاشیمیر در شمال پاکستان 2 سال برآورد شد [ 2 ]. 3-4 سال با مشاهده تعداد و مساحت زمین لغزش های سالانه پس از زلزله ونچوان در سال 2008 در سیچوان، چین [ 5 ، 14 ]. و 5 سال با ارزیابی نسبت های کاهش سالانه در ناحیه زمین لغزش پس از طوفان موراکوت در سال 2009 در جنوب تایوان [ 7 ، 8 ].
تکنیک تجزیه و تحلیل نقاط نوظهور برای تجزیه و تحلیل فضایی-زمانی توسط چندین محقق برای بررسی انتقال ویروس COVID-19 [ 15 ، 16 ، 17 ]، بررسی تغییرات زمانی در حجم ماهیگیری دستگیر شده [ 18 ]، بررسی توزیع ترافیک استفاده شده است. حوادث [ 19 ، 20 ]، انتشار آلاینده ها [ 21 ] را دنبال می کند، و رابطه بین رشد شهری و آتش سوزی شهری را تجزیه و تحلیل می کند [ 22 ]. علاوه بر این، این تکنیک جدید برای توضیح الگوها و ویژگی‌های تکامل طولانی مدت زمین لغزش پس از رویدادهای زمین لغزش ناشی از بارندگی شدید در تایوان استفاده شده است [ 12 ,13 ]. تجزیه و تحلیل مکانی-زمانی برای کشف توزیع مکانی-زمانی نقاط کانونی زمین لغزش [ 12 ] و تجزیه و تحلیل تفاوت در توزیع مکانی-زمانی زمین لغزش بر اساس اندازه های مختلف سطل استفاده شده است [ 13 ]] در حوزه های آبخیز مستعد رانش زمین در جنوب تایوان. رویکرد تحلیل کانون سنتی توزیع فضایی و خوشه‌بندی زمین لغزش‌ها را با استفاده از یک پایگاه داده زمانی خاص در نظر می‌گیرد. در مقابل، تکنیک تجزیه و تحلیل کانون نوظهور می‌تواند توزیع مکانی و خوشه‌بندی زمین لغزش‌ها را با استفاده از پایگاه‌های داده زمانی متعدد در نظر بگیرد. تکنیک جدید می‌تواند قطعه‌های مکانی-زمانی از نقاط داغ زمین لغزش را فراهم کند، که می‌تواند برای توضیح تغییرات در الگوهای فضایی و توزیع زمین لغزش‌ها در طول زمان مورد استفاده قرار گیرد. بر این اساس، توزیع مکانی و زمانی خوشه‌بندی زمین لغزش را می‌توان برای توضیح بازیابی زمین لغزش و تحول حوزه آبخیز در سال‌های پس از رویدادهای شدید زمین لغزش مورد استفاده قرار داد.
جنوب غربی تایوان بارندگی قابل توجهی را طی طوفان موراکوت در سال 2009 تجربه کرد. در نتیجه، لغزش های شدید زمین، از جمله لغزش معروف Xiaolin، در حوضه آبخیز رودخانه چیشان رخ داد [ 7 ، 8 ]. میزان رسوب ناشی از این طوفان در حوضه آبخیز رودخانه چیشان بیش از 108 متر مکعب برآورد شد [ 23 ]]. بنابراین، این مطالعه تأثیر رسوب ناشی از طوفان را بر تکامل حوزه آبخیز در سال‌های پس از طوفان موراکوت بررسی کرد. تغییرات مکانی و زمانی در شدت خوشه‌بندی زمین لغزش در حوضه مستعد زمین لغزش هرگز مورد بحث قرار نگرفته است. این مطالعه بر توضیح تغییرات مکانی و زمانی در شدت خوشه‌بندی زمین لغزش در حوضه آبخیز مستعد زمین لغزش در تایوان با استفاده از تحلیل فضایی و زمانی و Z-score فرمول Getis-Ord متمرکز شد. این مطالعه همچنین بازیابی زمین لغزش پس از زلزله سال 1999 چیچی ( M L= 7.2) با طوفان موراکوت در سال 2009 در حوضه آبخیز رودخانه چیشان برای تعیین تفاوت بین و ویژگی های فرآیندهای بازیابی پس از زمین لغزش های ناشی از زلزله و بارندگی. مشاهده بلندمدت تکامل زمین لغزش ها در حوضه آبخیز رودخانه چیشان می تواند بینش های ارزشمندی برای درک بازیابی و تکامل زمین لغزش در جنوب تایوان ارائه دهد.

2. حوزه تحقیق

منطقه مورد مطالعه حوضه آبخیز رودخانه چیشان در جنوب غربی تایوان بود و مساحتی معادل 8/612 کیلومتر مربع را پوشش می داد ( شکل 1 ). ارتفاع در منطقه مورد مطالعه از 40 تا 3950 متر از سطح دریا متغیر بود و منطقه با ارتفاع کمتر از 1000 متر، 9/51 درصد از منطقه مورد مطالعه را به خود اختصاص داد. شیب در منطقه مورد مطالعه بین 0 تا 85 درجه بود و بیش از 79.3 درصد از کل منطقه مورد مطالعه دارای شیب کمتر از 40 درجه بود. حدود 2/88 درصد از مساحت منطقه تحت پوشش جنگل های طبیعی و کشاورزی بود. رودخانه چیشان اصلی ترین رودخانه منطقه مورد مطالعه بوده و میانگین دبی آن 1/30 متر مکعب در روز بوده است. منطقه مورد مطالعه توسط 11 گسل احاطه شده بود ( شکل 2 )، شامل 2 گسل که از حوضه آبخیز C10 عبور می کرد ( شکل 1).) و 9 گسل عبوری از زیرحوضه های C01 تا C06 ( شکل 1 ). سنگ شناسی در منطقه مورد مطالعه با ماسه سنگ، شیل، رس، تخته سنگ و ماسه سنگ و شیل بین لایه ای از اواسط میوسن تا هولوسن مشخص شد. سازندهای ضعیف زمین شناسی در منطقه مورد مطالعه منجر به مقاومت سنگی ضعیف در برابر زمین لغزش و فرسایش می شود و نرخ فرسایش ده ساله حدود 30 میلی متر در سال برآورد شد [ 24 ]. میانگین غلظت رسوب معلق اندازه گیری شده در پل شانلین در پایین دست حوضه رودخانه چیشان 696 پی پی ام بود و میزان رسوب سالانه حدود 06/1 میلیون تن در سال برآورد شد [ 24 ].
میانگین بارندگی سالانه در ایستگاه‌های باران جیاسیان (ارتفاع پایین، شکل 1 ) و سینگاوکو (ارتفاع بالا، شکل 1 ) حدود 2845 میلی‌متر در سال‌های 1951-2020 و 2908 میلی متر در سال‌های 1983-2020 بود. بارندگی انباشته در فصل بارندگی (از اردیبهشت تا مهر) بیش از 80 درصد بارندگی سالانه در حوضه آبخیز رودخانه چیشان را به خود اختصاص داده است [ 18 ].]، و بارندگی شدید و وقایع طوفان از ژوئن تا سپتامبر دلایل اصلی آن بودند. حوضه آبخیز رودخانه چیشان در معرض بلایای طبیعی (مانند سیل، فرسایش خاک، رانش زمین و جریان زباله) است. دو مخاطره زمینی اصلی در حوضه آبخیز رودخانه چیشان، رانش زمین و جریان زباله است، و رویداد اصلی زمین لغزش در سال‌های 1999 تا 2017، طوفان موراکوت در سال 2009 بود. طوفان موراکوت بارندگی رکوردشکنی را در بیش از 2000 میلی‌متر در طی 2000 میلی‌متر رها کرد. حوادث جدی زمین لغزش در حوضه آبخیز رودخانه چیشان [ 7]. از سال 2021، نسبت و شدت زمین لغزش ناشی از بارندگی شدید از طوفان موراکوت در جنوب تایوان بالاترین حد تاریخی بود. بر اساس رکورد بارندگی ایستگاه باران جیاسیان، میزان بارندگی انباشته در طول طوفان موراکوت 2142 میلی متر بود که 72.3 درصد از میزان بارندگی سالانه در سال 2009 بود. در طول طوفان موراکوت، 31.5 کیلومتر مربع مساحت زمین لغزش شامل 3.1 کیلومتر مربع و 3.1 کیلومتر مربع بود. 2 به ترتیب در شیب بالا و پایین در حوضه آبخیز رودخانه چیشان واقع شده است و نسبت زمین لغزش بزرگتر از 7.0 درصد برآورد شده است [ 7 ]. همچنین در سال 2021، 39 سیلاب بالقوه جریان زباله در حوضه آبخیز رودخانه چیشان وجود داشت.

3. مواد و روشها

3.1. مواد

این مطالعه ایستگاه های بارش جیاسیان و سینگائوکو را انتخاب کرد ( شکل 1) به عنوان ایستگاه های نمایندگی در حوضه آبخیز رودخانه چیشان. این مطالعه از رکوردهای بارندگی جمع آوری شده در این دو ایستگاه برای دوره 1999-2017 برای تجزیه و تحلیل ویژگی های بارندگی در منطقه مورد مطالعه استفاده کرد. اداره مرکزی زمین‌شناسی و جنگل‌داری تایوان فهرستی از زمین لغزش‌های سالانه را طی سال‌های 1999 تا 2017 در حوضه آبخیز رودخانه چیشان ارائه کرد. از این فهرست‌ها، لغزش‌هایی که طی سال‌های 1999-2002 رخ داده‌اند، از تصاویر SPOT 1 و 2 با وضوح فضایی 10 متر شناسایی شدند و آن‌هایی که در طول سال‌های 2003-2017 رخ دادند، از تصاویر Formosat-2 با وضوح فضایی 2 متر شناسایی شدند. فهرست‌های سالانه زمین لغزش در سال‌های 1999 تا 2002 در تایوان با استفاده از طبقه‌بندی نظارت شده برای ترسیم چند ضلعی‌های زمین لغزش و مواردی که طی سال‌های 2003 تا 2017 با استفاده از سیستم پردازش خودکار تصویر Formosat-2 تولید شدند.25 ] و سیستم ترسیم زمین لغزش و منطقه سایه دار (ELSADS) [ 26 ] برای ترسیم چند ضلعی های زمین لغزش. تصاویر Formosat-2 در طول 2003-2017 با استفاده از سیستم پردازش خودکار تصویر Formosat-2 پیش پردازش شد [ 25 ]. سیستم پردازش تصویر خودکار Formosat-2 قادر به ثبت همزمان نوار به باند [ 25 ]، تصحیح قاعده خودکار [ 26 ] و ثبت هندسی تصویر چند زمانی [ 27 ] بود و این سیستم اصلی برای تولید فهرست زمین لغزش سالانه در طول 2003–2017 در تایوان. برای ترسیم چند ضلعی زمین لغزش ها از سیستم ترسیم زمین لغزش و منطقه سایه دار (ELSADS) استفاده شد [ 28]. نقشه های توزیع زمین لغزش طی سال های 1999-2017 و نقشه های حساسیت زمین لغزش پس از طوفان موراکوت در سال 2009 [ 23 ] در شکل 3 نشان داده شده است. موارد زمین لغزش برای تجزیه و تحلیل بیشتر به سه نوع طبقه بندی شدند: لغزش های بزرگ (مساحت بیش از 100000 متر مربع ) ، متوسط ​​(مساحت = 10000-100000 متر مربع ) ، و کوچک (مساحت کمتر از 10000 متر مربع ) . این مطالعه از یک مدل رقومی ارتفاع (DEM) با وضوح فضایی 5 متر استفاده کرد. علاوه بر این، یک شبکه 5 متر × 5 متر به عنوان واحد تجزیه و تحلیل استفاده شد. منطقه مورد مطالعه به 10 زیرحوضه (C01-C10، همانطور که در شکل 1 ، پانل سمت چپ پایین نشان داده شده است) بر اساس ترسیم زیرحوضه های تایوان طبقه بندی شد.

3.2. تجزیه و تحلیل عامل قطعیت

برای ارزیابی اثربخشی عوامل بر وقوع زمین لغزش در منطقه مورد مطالعه از تحلیل عامل قطعیت و شاخص اثربخشی استفاده شد. عامل قطعیت [ 29 ، 30 ] می تواند برای تحلیل اثربخشی عوامل مختلف بر وقوع رویدادها استفاده شود. این مطالعه از یک عامل قطعیت برای شناسایی عوامل اصلی مؤثر بر وقوع زمین لغزش و تکامل پس از زلزله ونچوان در سال 2008 در چین استفاده کرد [ 6 ، 31 ]. مطالعه حاضر عامل اطمینان زیر [ 32 ] را برای تجزیه و تحلیل تطبیق داد:

CF=پآ-پاسپآ×1-پس اگر پآ≥ پس; پآ-پاسپاس×1-پآ اگر پآ<پاس

در جایی که CF ضریب قطعیت را نشان می دهد، P a نشان دهنده نسبت مساحت زمین لغزش در یک زیرمجموعه از یک دسته عامل به منطقه لغزش در دسته عامل، و P S نشان دهنده نسبت مساحت زمین لغزش به حوزه آبخیز است. مقدار ضریب اطمینان از 1- تا 1 متغیر است که مقادیر مثبت و منفی نشان دهنده افزایش و کاهش قطعیت وقوع زمین لغزش است.

این مطالعه همچنین از شاخص اثربخشی ( E ) برای مقایسه اثربخشی عوامل مختلف بر وقوع زمین لغزش استفاده کرد. شاخص اثربخشی ( E ) را می توان به عنوان تفاوت بین مقادیر حداکثر و حداقل ضریب قطعیت تعریف کرد و می توان از آن برای تعیین کمیت تأثیر هر عامل بر وقوع و تکامل زمین لغزش استفاده کرد.

3.3. تجزیه و تحلیل نقاط دورافتاده محلی

این مطالعه از شاخص موران I محلی Anselin [ 33 ] برای تجزیه و تحلیل خوشه ها و نقاط پرت تکامل زمین لغزش در حوضه آبخیز رودخانه چیشان استفاده کرد. Moran’s I محلی Anselinاز شاخص برای شناسایی خوشه های محلی و نقاط پرت زمین لغزش در ابعاد مکانی و زمانی استفاده شد. شش نوع الگو تعریف شد: خوشه زیاد-بالا (HH)، فقط پرت زیاد-کم (HL)، فقط پرت پایین- زیاد (LH)، فقط خوشه کم-پایین (LL)، انواع متعدد (Mul.) و هرگز معنی دار (NS) بر اساس نتایج شاخص موران I محلی Anselin. الگوی کم-کم (LL) سطل‌هایی را نشان می‌دهد که همراه با همسایگی‌هایشان، نسبت لغزش پایین یا نقاط پرت آشکار زمین لغزش دارند، در حالی که الگوی زیاد-بالا (HH) سطل‌هایی را نشان می‌دهد که همراه با محله‌هایشان، نسبت لغزش بالایی دارند. یا خوشه های زمین لغزش آشکار.

3.4. تجزیه و تحلیل نقاط حساس فضایی و زمانی

این مطالعه عمدتاً از فرمول Getis-Ord [ 34] و تکنیک تجزیه و تحلیل نقاط نوظهور برای تجزیه و تحلیل روندهای مکانی و زمانی تکامل زمین لغزش در حوضه آبخیز رودخانه چیشان. فهرست زمین لغزش سالانه برای حوضه آبخیز رودخانه چیشان در طول سال های 1999-2017 برای ایجاد یک مدل مکعب فضا-زمان استفاده شد. علاوه بر این، فهرست سالانه زمین لغزش در طول سال های 1999-2008 برای ایجاد یک مدل مکعب فضا-زمان برای تجزیه و تحلیل تکامل طولانی مدت زمین لغزش های ناشی از زلزله چیچی در سال 1999 استفاده شد. این مدل از 797912 سطل تشکیل شده است. فهرست زمین لغزش سالانه در طول 2008-2017 برای ایجاد یک مدل مکعب فضا-زمان برای تجزیه و تحلیل تکامل طولانی مدت زمین لغزش های ناشی از طوفان موراکوت در سال 2009 استفاده شد. این مدل شامل 1,946,705 سطل است. در هر یک از این مدل‌ها، یک سطل یک شبکه 5 متر × 5 متر را نشان می‌دهد که در طول سال‌های 1999-2017 به عنوان لغزش زمین شناسایی شده بود.
فرمول Getis-Ord برای توضیح توزیع شدت خوشه‌بندی زمین لغزش و اهمیت آماری، و تکنیک تجزیه و تحلیل کانون نوظهور برای تجزیه و تحلیل توزیع مکانی و زمانی و الگوی نقاط کانونی زمین لغزش استفاده شد. نمره Z با استفاده از فرمول Getis-Ord به دست آمد. این اندازه گیری قدرت و اهمیت آماری نقاط داغ و نقاط سرد خوشه بندی زمین لغزش را نشان داد ( جدول 1 ).
تکنیک تجزیه و تحلیل نقاط نوظهور، که به عنوان ابزاری در ماژول استخراج الگوی فضا-زمان مجموعه نرم‌افزار Arc Pro موجود است، برای ارزیابی روند تکامل زمانی و مشخص کردن الگوهای خوشه‌بندی زمین لغزش استفاده شد. سطل های مکانی و زمانی به ترتیب 5 متر × 5 متر و 1 سال و شعاع جستجوی مکانی و زمانی به ترتیب 25 متر و 5 سال تنظیم شدند. الگوهای خوشه‌بندی زمین لغزش به 17 دسته طبقه‌بندی شدند: 8 الگوی نقطه داغ، 8 الگوی نقطه سرد و بدون الگو. بسته به تعداد دفعاتی که سطل‌های لغزش شناسایی شده‌اند، افزایش و کاهش در خوشه‌بندی زمین‌لغزش‌ها به‌عنوان نقاط داغ یا نقاط سرد متوالی، رو به کاهش، تاریخی، تشدیدکننده، جدید، نوسانی، پایدار و پراکنده یا نقاط سرد مشخص شدند. شدت،جدول 2 ).

4. نتایج

4.1. رکوردهای سالانه بارندگی و لغزش در سال 1999-2017

داده‌های بارندگی سالانه از ایستگاه‌های Jiasian و Singaokou برای تجزیه و تحلیل تغییرات زمانی در بارندگی سالانه در حوضه آبخیز رودخانه چیشان طی سال‌های 1999-2017 استفاده شد. ویژگی های بارندگی حوضه آبخیز رودخانه چیشان طی سال های 1999-2017 در شکل 4 ارائه شده و در جدول 3 خلاصه شده است.. در ایستگاه جیاسیان، میانگین بارندگی سالانه طی سال‌های 1999 تا 2017 بیشتر از سال‌های 1950 تا 2020 بود. علاوه بر این، در ایستگاه Singaokou، میانگین بارندگی سالانه در طول سال‌های 1999-2017 بیشتر از سال‌های 1983-2020 بود. میزان بارندگی سالانه طی سال‌های 1999 تا 2017 بیشتر از سال‌های 1950 تا 1998 بود. بارندگی انباشته در فصل بارانی در ایستگاه جیاسیان طی سال‌های 1999 تا 2017، 92.2 تا 93.8 درصد از میانگین بارندگی سالانه را به خود اختصاص داده است و در ایستگاه Singaokou، 78.6 تا 82.8 درصد است. طوفان موراکوت در سال 2009، یک رویداد بارانی شدید با دوره بازگشت بیش از 200 سال [ 7 ]، قوی‌ترین رویداد بارانی در طول سال‌های 1999-2017 در حوضه آبخیز رودخانه چیشان بود. این مطالعه ویژگی های بارندگی را قبل و بعد از طوفان موراکوت مقایسه کرد.
بارندگی انباشته شده در فصول بارانی، یعنی از ماه می تا اکتبر، و تعداد بارندگی‌های ماهانه > 1000 میلی‌متر در ایستگاه‌های جیاسیان و سینگائوکو برای توصیف توزیع زمانی در طول سال‌های 1999-2008 در حوضه آبخیز رودخانه چیشان استفاده شد. بارندگی انباشته در فصول بارانی و تعداد بارندگی‌های ماهانه بیش از 1000 میلی‌متر طی سال‌های 1999-2008 بیشتر یا نزدیک به آن در طول سال‌های 2009-2017 بود. این مطالعه با استفاده از معادلات تجربی ارائه شده در مقررات حفاظت از خاک و آب در تایوان، برآورد کرد که مقادیر بارندگی روزانه با دوره بازگشت 50 و 200 ساله به ترتیب 601.3 و 704.3 میلی متر در ایستگاه بارش جیاسیان و 607.6 و 711 میلی متر است. به ترتیب در ایستگاه باران سینگائوکو. طی سال های 1999-2017، تعداد رویدادهای بارندگی روزانه که میزان بارندگی بیش از 601.3 میلی متر در ایستگاه جیاسیان و 607.6 میلی متر در ایستگاه سینگائوکو بوده است، به ترتیب دو و سه بوده است. دو رویداد ثبت شده در ایستگاه جیاسیان عبارتند از طوفان کالمایگی (629.5 میلی متر در 17 ژوئیه 2008) و طوفان موراکوت (1072.0 میلی متر در 8 اوت 2009) و سه رویداد ثبت شده در ایستگاه Singaokou طوفان Kalmaegi (609.5 میلی متر در ژوئن 059). ، طوفان موراکوت (833.0 میلی متر در 8 اوت 2009) و طوفان موراکوت (780.0 میلی متر در 9 اوت 2009). ویژگی‌های بارندگی در حوضه آبخیز رودخانه چیشان در طول سال‌های 1999-2017، بارش‌های فراوان با شدت بارندگی بالا را نشان می‌دهد که در فصول بارانی متمرکز شده‌اند. این نتایج نشان داد که نقاط قوت زمین لغزش های ناشی از بارندگی طی سال های 1999 تا 2008 در حوضه آبخیز رودخانه چیشان بیشتر از 2009-2017 بوده است.
داده‌های مربوط به تعداد و مساحت زمین لغزش‌ها طی سال‌های 1999-2017 در حوضه آبخیز رودخانه چیشان برای توضیح تغییرات زمانی در زمین لغزش‌ها استفاده شد. نتایج تفاوت های آشکاری را بین تعداد و مناطق زمین لغزش قبل و بعد از طوفان موراکوت نشان داد. تجزیه و تحلیل داده های فاجعه زمین لغزش در طول سال های 1999-2017 نشان داد که تعداد قابل توجهی از بلایای زمین لغزش طی سال های 2008-2017 بیشتر از سال های 1999-2008 بوده است. تعداد زمین لغزش ها در طول سال های 1999-2008 385-927، پس از طوفان موراکوت 1494 و در طول 2010-2017 1258-2581 بوده است. مناطق لغزش در طول سال های 1999-2008 4.4-9.7 کیلومتر مربع، پس از طوفان موراکوت 40.4 کیلومتر مربع و 19.2-35.6 کیلومتر مربع بودند .در طول 2010-2017. تعداد و مناطق زمین لغزش در طول سال‌های 2010-2017 به ترتیب 2.8-3.3 و 3.7-4.4 برابر بیشتر از سال‌های 1999-2008 بود. افزایش آشکار در تعداد و مناطق زمین لغزش، تأثیر قابل توجه طوفان موراکوت را بر حساسیت زمین لغزش حوضه آبخیز رودخانه چیشان نشان داد.
فراوانی زمین لغزش ها [ 13 ] به عنوان تعداد کل زمین لغزش های رخ داده در هر شبکه در طول سال های 1999-2017 تعریف شد، همانطور که در شکل 5 نشان داده شده است.. از این اطلاعات برای تبیین تغییرات مکانی حساسیت زمین لغزش در حوضه آبخیز رودخانه چیشان استفاده شد. مناطق با فراوانی زمین لغزش 0 91.0 درصد از مساحت مورد مطالعه و مناطق با فراوانی زمین لغزش بیش از 5، 3.0 درصد از مساحت را به خود اختصاص داده اند. مناطق با فراوانی زمین لغزش> 5 در امتداد رودخانه ها و در منابع رودخانه ها در زیرحوضه های C04-C10، به ویژه در زیرحوضه های C07-C10 متمرکز شدند. این نتایج نشان داد که توزیع زمین لغزش طی سال‌های 1999-2017 در حوضه آبخیز رودخانه چیشان با توزیع رودخانه‌ها مرتبط است. توزیع زمین لغزش در سال های 1999، 2003، 2005، 2008، 2009، 2012، 2013، 2016 و 2017 در حوضه آبخیز رودخانه چیشان در شکل 4 نشان داده شده است.. زمین لغزش ها در زیرحوضه های C08-C10 قبل از سال 2009 و سپس به طور متراکم در زیرحوضه های C03-C10 پس از طوفان موراکوت توزیع شدند. توزیع زمین لغزش باریک شد، اما همچنان در زیرحوضه های C04-C05 و C07-C10 در طول سال های 2010-2017 به طور متراکم پخش شد. حوضه‌های زیرآب بالادست، از جمله C07-C10، همیشه در معرض رانش زمین بودند، اما حوزه‌های زیرآب میان‌دست، از جمله C04-C05، پس از طوفان موراکوت مستعد رانش زمین شدند.
رویدادهای بارندگی در درجه اول باعث تکامل زمین لغزش های ناشی از زلزله بزرگ [ 1 ، 4 ] شد، اما آنها تنها محرک های تکامل زمین لغزش های ناشی از بارندگی شدید [ 7 ، 8 ] نبودند.]. با توجه به توزیع مکانی و زمانی زمین لغزش‌ها طی سال‌های 1999-2017، تفاوت‌هایی بین توزیع زمین لغزش قبل و بعد از طوفان موراکوت در حوضه آبخیز رودخانه چیشان وجود داشت. علیرغم کاهش قدرت و تعداد لغزش های ناشی از بارندگی پس از طوفان موراکوت، مساحت زمین لغزش به طور مداوم کاهش می یابد، اما تعداد لغزش ها در حوزه آبخیز رودخانه چیشان در نوسان است. این نوسان نشان می دهد که بازیابی زمین لغزش ها دشوار بوده و لغزش ها به راحتی دوباره القا می شوند.

4.2. تجزیه و تحلیل عامل قطعی وقوع زمین لغزش در سال های 1999-2017

این مطالعه از یک عامل قطعیت برای تجزیه و تحلیل اثربخشی چهار عامل ژئومورفولوژیکی – یعنی ارتفاع، شیب، جهت، و فاصله تا رودخانه‌ها- بر وقوع زمین لغزش در حوضه آبخیز رودخانه چیشان با استفاده از فهرست زمین لغزش سال 1999 استفاده کرد. سال های 2001، 2005، 2006، 2009، 2010، 2012، 2013، 2015 و 2017. بیشتر زمین لغزش ها در حوضه آبخیز رودخانه چیشان ناشی از رویدادهای بارندگی بوده است. نتایج تجزیه و تحلیل به دست آمده در حوضه آبخیز رودخانه چیشان با استفاده از ضریب قطعیت با نتایج به دست آمده در سایر مناطق زمین لغزش ناشی از زلزله مقایسه شد [ 6 ، 31 ]. شکل 6 روابط بین وقوع زمین لغزش و چهار عامل ژئومورفولوژیکی را نشان می دهد.
مقادیر ضریب قطعیت مثبت در مناطق با ارتفاع بیش از 1000 متر طی سال‌های 1999-2008 به دست آمد. علاوه بر این، مقادیر ضریب اطمینان در مناطق با ارتفاع بیش از 2000 متر با گذشت زمان افزایش یافت. در سال 2009، مقادیر ضریب قطعیت مثبت در مناطق با ارتفاعات 500-1750 متر به دست آمد، اما مقادیر ضریب قطعیت در مناطق با ارتفاع بیش از 2000 متر منفی بود. مقادیر قطعیت در مناطق با ارتفاعات <1000، 1000-1750 و >1750 متر به ترتیب کاهش، مثبت و افزایش یافت. در مناطقی با ارتفاعات بیش از 2000 متر، بازیابی از زمین لغزش‌ها دشوار بود، و زمین لغزش‌ها به راحتی دوباره القا شدند، همانطور که بر اساس توزیع طولانی‌مدت مقادیر فاکتور قطعیت با توجه به ارتفاع طی سال‌های 1999-2017 تعیین شد. مناطقی که در آنها بازیابی از زمین لغزش ها دشوار بود و در آن زمین لغزش ها به راحتی دوباره القا می شدند، برای تجزیه و تحلیل تکامل زمین لغزش ها ارزشمند بودند. ارتفاعات این مناطق در حوضه آبخیز رودخانه چیشان پس از طوفان موراکوت مشابه ارتفاعات مشاهده شده پس از زلزله ونچوان در سال 2008 در سیچوان، چین بود.6 ].
مناطق با مقادیر ضریب قطعیت مثبت طی سال های 1999-2008، 2009 و 2010-2017 در حوضه آبخیز رودخانه چیشان دارای شیب بیش از 40 درجه بودند. مقادیر عامل قطعیت در این مناطق طی سال‌های 2010-2017 به تدریج افزایش یافت. مقادیر ضریب اطمینان در مناطق با شیب تندتر بالاتر بود. در این مناطق، بازیابی از زمین لغزش‌ها دشوار بود، و زمین لغزش‌ها به راحتی دوباره القا شدند، همانطور که بر اساس توزیع طولانی‌مدت مقادیر عامل قطعیت با توجه به شیب طی سال‌های 1999-2017 تعیین شد. شیب‌های این مناطق در حوضه آبخیز رودخانه چیشان پس از طوفان موراکوت، همان شیب‌هایی بود که پس از زلزله ونچوان در سیچوان، چین در سال 2008 مشاهده شد [ 6 ].
شیب نواحی با مقادیر ضریب قطعیت مثبت طی سال‌های 1999-2008 دارای جنبه‌های NE، E، و SE بودند. پس از طوفان موراکوت، شیب نواحی با مقادیر ضریب قطعیت مثبت از همه جهات به جز جهت مسطح بود. علاوه بر این، شیب مناطق با مقادیر ضریب قطعیت مثبت طی سال‌های 2009-2017 دارای جنبه‌های N، NE، E و SE بودند. در حوضه آبخیز رودخانه چیشان، دامنه‌های مناطق با حساسیت زمین لغزش بالا و مشکل بازیابی زمین لغزش دارای جنبه‌های N، NE، E و SE بودند که بر اساس توزیع بلندمدت مقادیر ضریب قطعیت با توجه به جنبه تعیین شد. در طول 1999-2017. جنبه‌های شیب‌ها در مناطق مستعد زمین لغزش پس از رویدادهای زمین لغزش ناشی از زلزله بزرگ، مشابه جهت‌های گسل‌های زلزله‌زا بود [ 6 ]]، اما جنبه های شیب در مناطق مستعد رانش زمین در حوضه آبخیز رودخانه چیشان پس از رخدادهای زمین لغزش ناشی از بارندگی شدید شبیه به سمت باد بادهای موسمی بود.
مطالعات گزارش کرده اند که اطراف رودخانه ها در حوضه های آبریز بالادست در تایوان مستعد رانش زمین هستند [ 9 ، 10 ]]. این مطالعه نشان داد که مقادیر ضریب قطعیت به دست آمده در مناطقی در 400 متری رودخانه‌های حوضه آبخیز رودخانه چیشان پس از زلزله چیچی در سال 1999 منفی بود و نشان می‌دهد که اطراف رودخانه‌ها مناطق زلزله‌خیز نیستند. مقادیر عامل قطعیت به دست آمده در مناطقی در 100 متری رودخانه ها طی سال های 2005-2008 مثبت بود. مقادیر ضریب اطمینان در طول سال‌های 1999-2017 به حداکثر خود رسید، 0.4، در مناطقی در 100 متری رودخانه‌ها پس از طوفان موراکوت در حوضه رودخانه چیشان. مقادیر ضریب قطعیت به دست آمده در مناطق 100 متری رودخانه در حوضه آبخیز رودخانه چیشان بیشتر از 0.15 در طول سال‌های 2010-2017 بود و مقادیر حاصل از ضریب اطمینان در مناطق 100-200 متری رودخانه‌ها طی سال‌های 2012-2017 مثبت بودند.
شاخص اثربخشی (E ) برای مقایسه تغییرات در اثر زمانی هر عامل بر وقوع زمین لغزش طی سال‌های 1999-2017 در حوضه آبخیز رودخانه چیشان استفاده شد ( شکل 6 e). دو عامل اصلی مؤثر بر وقوع زمین لغزش طی سال‌های 1999 تا 2017، ارتفاع و شیب بودند، به این معنی که محل زمین لغزش عامل اصلی تأثیرگذار بر تکامل زمین لغزش در حوضه آبخیز رودخانه چیشان بود. به نظر نمی رسد فاصله از رودخانه ها تاثیر مشخصی بر تحول زمین لغزش در حوضه آبخیز رودخانه چیشان داشته باشد. فاصله تا رودخانه ها در بین هر چهار عامل کمترین شاخص اثربخشی ( E ) را داشت و شاخص اثربخشی آن پس از طوفان موراکوت به سرعت کاهش یافت.

4.3. نتیجه تجزیه و تحلیل نقاط پرت محلی

این مطالعه با استفاده از شاخص محلی Anselin Moran’s I، تجزیه و تحلیل نقاط پرت محلی را برای شناسایی سطل‌ها با اهمیت آماری مکانی و زمانی زمین لغزش انجام داد و نتایج آماری در جدول 4 نشان داده شده است. نوع چندگانه بر الگوی خوشه‌بندی مکانی-زمانی تکامل زمین لغزش در طول سال‌های 1999-2008 و 2008-2017 در حوضه آبخیز رودخانه چیشان غالب بود. مناطق تنها الگوهای خوشه‌ای بالا-بالا و کم-پایین در طول سال‌های 2008-2017 در حوضه آبخیز رودخانه چیشان به وضوح بزرگ‌تر از الگوهای خوشه‌ای 1999-2008 بود. روند توزیع الگوهای خوشه‌بندی مکانی – زمانی تکامل زمین لغزش در زیرحوضه C10 شبیه به حوضه آبخیز رودخانه چیشان بود. نقشه های توزیع تجزیه و تحلیل نقاط پرت محلی در زیرحوضه C10 و حوضه آبخیز رودخانه چیشان در نشان داده شده است.شکل 7 . انواع مختلف به طور گسترده ای در زیرحوضه های C04 تا C10 از 1999-2008 تا 2008-2017 گسترش یافته اند. تنها خوشه های بالا-بالا در مناطق منبع نهرها و همسایگی رودخانه های سینوسی، به ویژه در زیرحوضه C10 شناسایی شدند.

4.4. توزیع کانونی فضایی و زمانی

تجزیه و تحلیل کانون نوظهور برای بررسی توزیع نقطه کانونی مکانی و زمانی و الگوهای تکامل زمین لغزش در طول سال‌های 1999-2017 در حوضه آبخیز رودخانه چیشان استفاده شد. مطالعات قبلی روند تکامل خوشه‌بندی زمین لغزش را قبل و بعد از طوفان موراکوت در حوضه آبخیز رودخانه چیشان بررسی نکرده‌اند. تجزیه و تحلیل مکانی و زمانی می تواند دید جامعی از مکان های خوشه بندی زمین لغزش ارائه دهد. بر این اساس، مطالعه حاضر آزمون روند Mann-Kendall را برای نشان دادن تغییرات در خوشه‌بندی فضایی زمین لغزش‌ها در هر شبکه طی سال‌های 1999-2008 و 2008-2017 انجام داد ( شکل 6 ). توزیع خوشه‌بندی فضایی زمین لغزش‌ها در حوضه آبخیز رودخانه چیشان طی سال‌های 1999-2008 ( شکل 6 الف) و 2008-2017 ( شکل 6)ب) تفاوت قابل ملاحظه ای داشتند. نواحی با روند افزایش وقوع زمین لغزش به وضوح در شکل 6 مشخص شده است. تعداد شبکه‌های بدون روند قابل توجه، روند نزولی و روند افزایشی طی سال‌های 2008-2017 به ترتیب 1.1، 3.1 و 8.9 برابر بیشتر از سال‌های 1999-2008 بود. این نتایج نشان می‌دهد که روند خوشه‌بندی زمین لغزش در حوضه آبخیز رودخانه چیشان پس از طوفان موراکوت واضح‌تر از پس از زلزله چیچی در سال 1999 بود.
علاوه بر این، شبکه‌هایی با روند افزایشی در حوضه‌های زیرآب بالادست (C07-C10) طی سال‌های 2008-2017 متمرکز شدند. تعداد شبکه‌های بدون روند قابل‌توجه، روند نزولی و روند افزایشی طی سال‌های 2008-2017 در حوزه‌های زیرآب بالادست به ترتیب 0.89، 1.07 و 9.06 برابر بیشتر از سال‌های 1999-2008 بود. تعداد شبکه‌هایی با روند افزایشی در حوضه‌های زیرآب بالادست طی سال‌های 2008-2017، 82.6 درصد از شبکه‌های حوضه آبخیز رودخانه چیشان را تشکیل می‌دهد، به این معنی که حوزه‌های زیرآب بالادست، مناطق اصلی با خوشه‌بندی زمین لغزش در حوضه آبخیز رودخانه چیشان را در طول سال‌های 2008-2017 نشان می‌دهند. توزیع فضایی خوشه بندی زمین لغزش در C10 در شکل 8 نشان داده شده است.. شبکه‌های با روند افزایشی در C10 در امتداد رودخانه‌ها، در مناطق سرچشمه رودخانه‌ها و در اطراف زمین لغزش‌های بزرگ خوشه‌بندی شدند. در تایوان، مکان‌های زمین لغزش‌ها به عوامل ژئومورفولوژیکی و توزیع بارندگی در طول رویدادهای بارندگی شدید گزارش شده است [ 1 ، 7 ، 8 ، 12 ]. با این حال، مطالعه حاضر نشان داد که سیستم‌های رودخانه‌ای و موارد لغزش‌های بزرگ بر مکان‌هایی که بازیابی زمین لغزش‌ها از آن دشوار بوده و به آسانی در بالادست حوضه آبخیز رودخانه چیشان در طی سال‌های 2008-2017 ایجاد می‌شود، تأثیر گذاشته است.
شکل 9 تفاوت در الگوهای مکانی و زمانی و توزیع نقاط داغ زمین لغزش را طی سال های 1999-2008 و 2008-2017 نشان می دهد. سه الگوی اصلی لکه سرد طی سال‌های 2008-1999 عبارت‌اند از: لکه‌های سرد نوسانی (OCS)، لکه‌های سرد مداوم (PCS) و نقاط سرد تشدیدکننده (ICS) و آن‌هایی که در طول سال‌های 2008-2017 عبارت‌اند از OCS، PCS، و نقاط سرد پراکنده (SCS) ). سه الگوی اصلی کانون در طی سال‌های 1999 تا 2008، نقاط داغ نوسانی (OHS)، کانون‌های پایدار (PHS) و کانون‌های تشدیدکننده (IHS) و آن‌هایی که در طول سال‌های 2008-2017 OHS، HIS و PHS بودند. ویژگی‌های الگوهای کانون اصلی و نقاط سرد قبل و بعد از طوفان موراکوت به ترتیب نوسانی و پایدار بودند.
در طی سال‌های 1999 تا 2017، کانون‌های لغزش عمدتاً در بالادست حوضه آبخیز رودخانه چیشان توزیع شده‌اند. کانون‌های اصلی زمین لغزش در حوضه‌های زیرآب بالادست طی سال‌های 1999-2008 و 2008-2017 به ترتیب 89.4% و 80.1% از آن‌ها را در حوضه آبخیز رودخانه چیشان اشغال کردند. کانون اصلی زمین لغزش در حوضه‌های زیرآب بالادست در طول سال‌های 2008-2017، 3.2 برابر بزرگ‌تر از سال‌های 1999-2008 بود. OHS در تمام حوضه‌های زیرآب بالادست ظاهر شد، اما آنها در اطراف رودخانه‌ها و خندق‌ها و در مناطق منشأ لغزش‌ها متمرکز بودند. IHS و PHS در نواحی اصلی زمین لغزش و دامنه های پایینی مناطق زمین لغزش ساحل رودخانه متمرکز بودند.
الگوهای مکانی و زمانی و پراکندگی نقاط اصلی زمین لغزش در حوضه آبخیز رودخانه چیشان مربوط به منطقه زمین لغزش بود. مناطق اصلی لغزش به ترتیب 42.3، 50.1 درصد و 59.1 درصد از مناطق بزرگ، متوسط ​​و کوچک زمین لغزش را اشغال کردند.

4.5. قدرت خوشه ای زمین لغزش های کوچک، متوسط ​​و بزرگ

در فرمول Getis-Ord برای تجزیه و تحلیل هات اسپات، امتیاز Z اهمیت آماری نقاط داغ و نقاط سرد را نشان می دهد. این مطالعه از آن به عنوان شاخصی برای ارزیابی قدرت خوشه‌بندی زمین لغزش و تخمین دوره‌های نوسان استفاده کرد. نمره Z بالاتر برای نشان دادن خوشه‌بندی واضح‌تر زمین لغزش در نظر گرفته شد، با نمره Z 0 یا یک امتیاز Z منفی که نشان‌دهنده عدم وجود خوشه‌بندی زمین لغزش است. شکل 10 میانگین امتیازات Z را طی سال های 1999-2008 و 2008-2017 در حوضه آبخیز رودخانه چیشان نشان می دهد.
توزیع زمانی نقاط قوت خوشه‌بندی زمین لغزش‌های بزرگ، متوسط ​​و کوچک در طول سال‌های 1999-2008 مشابه بود، و توزیع‌های زمانی لغزش‌های زمین در سال‌های 2008-2017 نیز مشابه بود. در طی سال‌های 1999-2004، زمین لغزش‌ها را می‌توان از نظر قدرت (به ترتیب کاهشی) به شرح زیر مرتب کرد: لغزش‌های بزرگ، متوسط ​​و کوچک. علاوه بر این، طی سال‌های 2005-2008، می‌توان آنها را از نظر قدرت (به ترتیب کاهشی) به شرح زیر سفارش داد: زمین لغزش‌های متوسط، کوچک و بزرگ. این نتایج نشان می‌دهد که قدرت خوشه‌بندی زمین‌لغزش‌های بزرگ در حوضه آبخیز رودخانه چیشان تنها در سال‌های اولیه پس از زلزله چیچی در سال ۱۹۹۹ بالا بود.
توزیع قدرت خوشه‌بندی زمین‌لغزش‌های بزرگ، متوسط ​​و کوچک در طول سال‌های 2010-2014 در نوسان بود و قدرت از سال 2015 به بعد به سرعت کاهش یافت. خوشه‌بندی زمین لغزش‌های کوچک ناشی از طوفان موراکوت واضح نبود و میانگین امتیاز Z به‌دست‌آمده برای زمین لغزش‌های کوچک تنها طی سال‌های 2010-2012 و در سال 2014 مثبت بود. میانگین امتیازات Z که برای لغزش‌های بزرگ و متوسط ​​ناشی از طوفان موراکوت به دست آمد، مثبت بود. در 5 سال بعد مثبت شد و از سال 2015 به بعد شروع به کاهش سریع کردند.

5. بحث

نقاط داغ مکانی و زمانی و نقاط سرد زمین لغزش ها می تواند نشان دهنده قدرت خوشه ای زمین لغزش ها و الگوهای مکان های زمین لغزش باشد. علاوه بر این، توزیع مکانی و زمانی نقاط کانونی زمین لغزش به طور مستقیم با تکامل و بازیابی یک حوضه پس از رویدادهای زمین لغزش ناشی از بارندگی شدید مرتبط است و تأثیر منفی قوی بر پایداری مدیریت آبخیز دارد. دوره نوسان [ 9] را می توان به عنوان دوره ای تعریف کرد که طی آن تعداد یا مساحت زمین لغزش ها در سال های پس از رویدادهای شدید زمین لغزش در نوسان است. دوره نوسان را می توان به عنوان زمان مورد نیاز برای بازیابی پایدار حوضه از زمین لغزش ها نیز تعریف کرد. تحقیقات تکامل زمین لغزش از روش های مختلفی برای ارزیابی زمان بازیابی زمین لغزش و دوره نوسان پس از رخدادهای جدی زمین لغزش ناشی از زلزله بزرگ و بارندگی شدید استفاده کرده است. توزیع مکانی بازیابی زمین لغزش با تخمین فعالیت زمین لغزش ارزیابی شده است و تغییرات زمانی در بازیابی زمین لغزش با مشاهده تعداد و مناطق زمین لغزش هر سال پس از حوادث جدی زمین لغزش، پس از زلزله 2005 کاشیمیر [ 2 ] و زلزله ونچوان 2008 [ 4 ,5 ، 6 ]. دوره نوسان 3-5 سال پس از زلزله کشمیر 2005 و زلزله ونچوان در سال 2008 و 5 سال پس از طوفان موراکوت در جنوب تایوان برآورد شد [ 9 ].
زمین لرزه چیچی در سال 1999 باعث ایجاد 439 مورد زمین لغزش شد که مساحتی بالغ بر 9.5 کیلومتر مربع را در حوضه آبخیز رودخانه چیشان پوشش داد. میانگین امتیاز Z در حوضه آبخیز رودخانه چیشان ( شکل 10 ) در سال 1999 2.15 بود. در سال‌های 2000-2002 به 3.04-3.68 افزایش یافت و سپس در سال 2003 شروع به کاهش کرد تا اینکه در نهایت به 1.48- در سال 2008 کاهش یافت. طوفان موراکوت در سال 2009 باعث ایجاد 1494 مورد لغزش شد که مساحت کل 40.3 کیلومتر مربع را پوشش می‌داد .در حوضه رودخانه چیشان. میانگین امتیاز Z در حوضه آبخیز رودخانه چیشان 0.31 در سال 2009 بود. به سرعت به 29.43 در سال 2010 افزایش یافت و بین 26.02 و 29.78 در طول سال های 2010-2014 در نوسان بود، پس از آن در سال 2015 شروع به کاهش کرد تا اینکه در سال 2017 به 5.37- رسید. میانگین امتیاز Z پس از زمین لرزه آب چیچی در سال 1999، 1 بود. بار بیشتر از قبل از سال 1999، و میانگین امتیاز Z پس از طوفان موراکوت 94.94 برابر بیشتر از قبل از سال 2009 بود. این نتایج نشان می‌دهد که قدرت خوشه‌بندی زمین لغزش‌های ناشی از طوفان موراکوت در حوضه آبخیز رودخانه چیشان به طور قابل‌توجهی بیشتر از لغزش‌ها بوده است. ناشی از زلزله سال 1999 چیچی. با توجه به تغییرات زمانی در میانگین نمرات Z، حوضه آبخیز رودخانه چیشان به 2 سال برای دستیابی به بازیابی پایدار پس از زلزله چیچی در سال 1999 اما 4 سال پس از طوفان موراکوت نیاز داشت. بر این اساس، دوره نوسان پس از طوفان موراکوت در حوضه آبخیز رودخانه چیشان دو برابر بیشتر از زمان پس از زلزله چیچی در سال 1999 بود. نتایج همچنین نشان داد که بازیابی زمین لغزش های ناشی از یک زلزله بزرگ (M L = 7.3) در تایوان سریعتر از موارد ناشی از یک رویداد بارندگی شدید با بارش انباشته بیش از 2000 میلی متر بود.
میانگین امتیاز Z در حوضه‌های زیرآب بالادست در طول سال‌های 1999 تا 2008 از 0.95- تا 5.66 متغیر بود، و آنها به طور جزئی بالاتر از حوضه آبخیز رودخانه چیشان بودند. با این حال، میانگین امتیازات Z در حوضه‌های زیرآب بالادست طی سال‌های 2008 تا 2017 از 70/63- تا 38/101 متغیر بود و آن‌ها پس از سال 2010 بالاتر از حوضه آبخیز رودخانه چیشان بودند. میانگین امتیاز Z در حوضه‌های زیرحوضه بالادست طی سال‌های 2016-2017 تقریباً 70.0 و در سایر حوزه‌های حوضه آبخیز رودخانه چیشان منفی بود. این نتایج نشان می دهد که دوره بازیابی زمین لغزش در حوضه های فرعی بالادست بیشتر از حوضه آبخیز رودخانه چیشان بوده است.
وضوح فضایی تصاویری که برای شناسایی زمین لغزش استفاده شد، عامل اصلی تعداد لغزش های کوچک شناسایی شده بود. تصاویر مورد استفاده برای شناسایی لغزش‌ها، تصاویر Spot 1 و Spot 2 با وضوح فضایی 10 متر طی سال‌های 1999-2002 و تصاویر Formosat-2 با وضوح فضایی 2 متر طی سال‌های 2003-2017 بودند. تعداد زمین لغزش‌های کوچک از 238 تا 550 در طی سال‌های 1999-2002، از 503 تا 604 در طی سال‌های 2003-2008 و از 1411 تا 1930 در طول سال‌های 2009-2017 متغیر بود. تعداد لغزش های کوچک در حوضه آبخیز رودخانه چیشان پس از سال 2003، به ویژه پس از طوفان موراکوت در سال 2009، آشکارا افزایش یافت.
تعداد لغزش های کوچک نیز دلیل اصلی توضیح تغییرات زمانی در مقادیر Z بود. تعداد زمین لغزش های کوچک بین 54.2 تا 71.8 درصد از تعداد کل زمین لغزش ها طی سال های 1999-2002 و 70.2 تا 80.4 درصد در طی سال های 2003-2017 بوده است. تعداد زمین لغزش‌های کوچک 1494 در سال 2009 بود، در سال 2014 در سال 1930 به اوج رسید و در سال 2017 به 1411 پایان یافت. ما پیشنهاد می‌کنیم که تعداد زمین لغزش‌های کوچک عامل اصلی میانگین مقدار Z و مکان زمین لغزش‌های متوسط ​​و بزرگ عامل اصلی توزیع و الگوهای کانون‌های زمین لغزش مکانی-زمانی بر اساس نتایج تکامل بلندمدت زمین لغزش بوده است. در حوضه رودخانه چیشان.
مقادیر Z در این مطالعه داده‌های کمی را در مورد خوشه‌بندی زمین لغزش در مقیاس‌های مختلف (حوضه یا زیرحوضه) و اندازه‌های مختلف زمین لغزش (کوچک، متوسط ​​و بزرگ) در دوره‌های زمانی مختلف ارائه کرد. استفاده از مقادیر Z برای توضیح توزیع مکانی و تغییرات زمانی در بازیابی زمین لغزش می تواند روشی قانع کننده برای توضیح تکامل زمین لغزش باشد.
استفاده از تجزیه و تحلیل کانون مکانی-زمانی برای تجزیه و تحلیل تکامل زمین لغزش در این مطالعه شواهد نظری قدرتمندی برای توضیح توزیع مکانی و زمانی خوشه‌بندی زمین لغزش ارائه کرد. الگوها و توزیع‌های لغزش نقاط داغ مکانی-زمانی نیز می‌توانند ویژگی‌های بازیابی حوضه را پس از رویدادهای جدی زمین لغزش توضیح دهند و بنابراین می‌توانند اطلاعات مفیدی را برای تدوین سیاست‌های بازیابی حوضه نشان دهند.

6. نتیجه گیری

ما اثربخشی وقوع زمین لغزش و بازیابی را تجزیه و تحلیل کردیم و الگوها و توزیع نقاط کانونی زمین لغزش در حوضه آبخیز رودخانه چیشان را در طی سال‌های 1999-2017 توضیح دادیم. تعداد و مساحت زمین لغزش ها در حوضه آبخیز رودخانه چیشان پس از طوفان موراکوت در سال 2009 حدود سه برابر بیشتر از زمین لغزش های سال 1999 چیچی بود و این نتیجه نشان داد که تأثیر طوفان موراکوت بر حساسیت زمین لغزش در حوضه آبخیز رودخانه چیشان قوی تر بوده است. و واضح تر از زلزله 1999 چیچی. ما اثربخشی وقوع زمین لغزش و بازیابی را طی سال‌های 1999-2017 با استفاده از یک عامل قطعیت ارزیابی کردیم و اهمیت چهار عامل ژئومورفولوژیکی را که بر وقوع زمین لغزش تأثیر می‌گذارند مقایسه کردیم. غلظت وقوع و تکامل زمین لغزش در حوضه آبخیز رودخانه چیشان بیشتر به عوامل ارتفاع و شیب مربوط بود تا جنبه و فاصله تا رودخانه. ما یک مدل مکعب مکانی-زمانی با استفاده از فهرست‌های زمین لغزش سالانه در طول سال‌های 1999-2017 ساختیم و ویژگی‌های مکانی-زمانی نقاط کانونی زمین لغزش را با استفاده از تجزیه و تحلیل کانون‌های نوظهور توضیح دادیم. الگوهای اصلی نقاط داغ در حوضه آبخیز رودخانه چیشان OHS، PHS و IHS بودند، در حالی که الگوهای اصلی نقاط سرد OCS، PCS و SCS بودند. ما تغییرات زمانی در خوشه‌بندی زمین لغزش را با استفاده از امتیاز Z توضیح دادیم و دریافتیم که نواحی زمین لغزش هسته و دامنه‌های پایینی مناطق لغزش حاشیه رودخانه در بالادست حوضه آبخیز رودخانه چیشان، مناطقی بودند که بیشترین حساسیت به زمین لغزش را داشتند. پایش طولانی مدت وقوع زمین لغزش و بازیابی برای درک زمان بازیابی پس از زمین لغزش و تغییرات زمانی در حساسیت زمین لغزش مفید است. یافته‌های مربوط به تکامل زمین لغزش‌های پس از زلزله و پس از بارندگی شدید در این مطالعه برای پیش‌بینی و پیشگیری از بلایا از مخاطرات زمینی آینده ارزشمند است.

منابع

  1. Lin، CW; لیو، SH; لی، سی. لیو، CC تأثیرات زمین لرزه چی-چی بر لغزش های بعدی ناشی از بارندگی در مرکز تایوان. مهندس جئول 2006 ، 86 ، 87-101. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  2. شفیق، م. تکامل مکانی و زمانی زمین لغزش های همزمان لرزه ای پس از زلزله 2005 کشمیر. ژئومورفولوژی 2020 ، 362 ، 107228. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  3. صبا، SB; وان در میده، م. ون در ورف، اچ. تشخیص زمین لغزش مکانی و زمانی برای منطقه زلزله کشمیر 2005. ژئومورفولوژی 2010 ، 124 ، 17-25. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  4. یانگ، دبلیو. چی، دبلیو. وانگ، ام. ژانگ، جی. Zhang، Y. تجزیه و تحلیل مکانی و زمانی تغییرات زمین لغزش پس از لرزه در نزدیکی مرکز زلزله Wenchuan. ژئومورفولوژی 2017 ، 276 ، 8-15. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  5. لی، سی. وانگ، ام. لیو، کی. تکامل ده ساله زمین لغزش ها و جریان های آوار پس از زلزله ونچوان. ژئومورفولوژی 2018 ، 323 ، 1-12. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  6. چن، ام. تانگ، سی. شیونگ، جی. شی، QY; لی، ن. گونگ، LF; وانگ، XD; Tie, Y. تکامل طولانی مدت فعالیت زمین لغزش در نزدیکی منطقه مرکزی زلزله ونچوان در سال 2008 در چین. ژئومورفولوژی 2020 ، 367 ، 107317. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  7. وو، CH; چن، SC; چو، ویژگی های ژئومورفولوژیکی زمین لغزش های فاجعه بار در طول طوفان موراکوت در حوضه آبخیز کائوپینگ، تایوان. مهندس جئول 2011 ، 123 ، 13-21. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  8. وو، CH; چن، SC; فنگ، تشکیل ZY، شکست و پیامدهای سد زمین لغزش Xiaolin، ناشی از بارش شدید باران از طوفان موراکوت، تایوان. زمین لغزش 2014 ، 11 ، 357-367. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  9. راسر، ن. کینسی، ام. فر، K. دنزمور، ا. رابینسون، تی. پوجارا، دی اس؛ شرستا، ر. اسموتنی، جی. گورونگ، ک. لاما، س. و همکاران تغییر اهمیت خطر و خطر زمین لغزش پس از زلزله 2015 مگاوات 7.8 Gorkha، نپال. Prog. فاجعه علمی. 2021 ، 10 ، 100159. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  10. چن، XL; شان، XJ; وانگ، MM; لیو، سی جی; هان، NN الگوی توزیع زمین‌لغزش‌های زمین‌لرزه‌ای که توسط زمین‌لرزه 7.0 Jiuzhaigou Ms 2017 چین ایجاد شد: کنترل حساسیت زمین لغزش لرزه‌ای. ISPRS Int. J. Geo-Inf. 2020 ، 9 ، 198. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ نسخه سبز ]
  11. هوانگ، آر. فن، ایکس. داستان رانش زمین. نات Geosci. 2013 ، 6 ، 325-326. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  12. وو، سی. لین، سی. نقاط حساس فضایی و زمانی و تکامل دهه‌ای لغزش‌های شدید ناشی از بارندگی: مطالعات موردی در جنوب تایوان. آب 2021 ، 13 ، 2090. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  13. Wu، CH ارزیابی پایداری زمین لغزش و بازیابی پوشش گیاهی: مطالعات موردی در حوضه آبخیز مخزن Tsengwen در تایوان. Water 2021 , 13 , 3479. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  14. ژانگ، اس. ژانگ، LM؛ Glade, T. ویژگی های زمین لغزش های ناشی از زلزله و باران در نزدیکی مرکز زلزله ونچوان. مهندس جئول 2014 ، 175 ، 58-73. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  15. دی کوس، او. کاستیلو، وی. کانتارو، دی. تفاوت خطر وقوع مکرر فضایی کووید-19 با استفاده از سطل‌های سه بعدی فضا-زمان موارد روزانه ژئوکد شده. ISPRS Int. J. Geo-Inf. 2021 ، 10 ، 261. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  16. پوروانتو، پ. اوتایا، اس. هاندیو، بی. بچری، س. آستوتی، IS; Utomo، KSB؛ Aldianto، YE تجزیه و تحلیل فضایی-زمانی COVID-19 با تجزیه و تحلیل نقاط نوظهور و مدل های مکعب فضا-زمان در شرق جاوا، اندونزی گسترش یافت. ISPRS Int. J. Geo-Inf. 2021 ، 10 ، 133. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  17. سیتیوان، ع. هریمورتی، م. Prihanto، Y. تجزیه و تحلیل فضایی-زمانی انتقال COVID-19 در جاکارتا، اندونزی برای حمایت از تصمیم گیری همه گیر. ژئوسپات. Health 2022 , 17 , 1042. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  18. اورت، BI; Fennessy، ST; ون دن هیور، N. استفاده از تجزیه و تحلیل نقاط داغ برای ردیابی تغییرات در ماهیگیری سخت پوستان در کوازولو-ناتال، آفریقای جنوبی. Reg. گل میخ. مارس Sci. 2021 ، 41 ، 101553. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  19. کانگ، ی. چو، ن. پسر، S. ویژگی‌های فضایی و زمانی تصادفات ترافیکی جمعیت سالمند در سئول با استفاده از تخمین چگالی هسته فضا-زمان و مکعب فضا-زمان. PLoS ONE 2018 , 13 , e0196845. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  20. چنگ، ز. زو، ز. تجزیه و تحلیل مشخصه تکامل تصادف ترافیک و شناسایی نقطه کانونی مکانی-زمانی تقاطع‌های جاده شهری. پایداری 2019 ، 11 ، 160. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ نسخه سبز ]
  21. چنگ، اس. ژانگ، بی. پنگ، پی. یانگ، ز. Lu، F. تشخیص الگوی تکامل فضایی-زمانی برای انتشار کامیون های دیزلی سنگین با استفاده از استخراج مسیر: مطالعه موردی تیانجین، چین. جی. پاک. تولید 2020 , 244 , 118654. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  22. ژانگ، ایکس. یائو، جی. سیلا نوویکا، ک. Jin, Y. دینامیک آتش شهری و ارتباط آن با رشد شهری: شواهدی از نانجینگ، چین. ISPRS Int. J. Geo-Inf. 2020 ، 9 ، 218. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ نسخه سبز ]
  23. Wu، CH حساسیت زمین لغزش بر اساس فهرست زمین لغزش ناشی از بارندگی شدید و تکامل زمین لغزش زیر است. Water 2019 ، 11 ، 2609. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ نسخه سبز ]
  24. یانگ، سی. جان، سی دی; زمین لغزش Wang، JS توسط طوفان موراکوت در تایوان ایجاد شده است. در خطرات زیست محیطی ، ویرایش 1. Mihai, FC, Grozavu, A., Eds.; اینتک اوپن: لندن، بریتانیا، 2018؛ صص 13-43. [ Google Scholar ]
  25. لیو، سی سی; لیو، جی جی. Lin، CW; وو، AM; لیو، SH; Shieh, CL پردازش تصویر داده های formosat-2 برای نظارت بر سونامی جنوب آسیا. بین المللی J. Remote Sens. 2007 ، 28 ، 3093-3111. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  26. لیو، سی سی; Chen, PL استخراج خودکار مناطق کنترل زمین و تصحیح تصويرسازي فرموسات-2. انتخاب کنید Express 2009 , 17 , 7970-7984. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  27. لیو، سی سی; شیه، CL; وو، کالیفرنیا؛ Shieh, ML تغییر تشخیص استخراج شن در بستر رودخانه ها از تصاویر فرموسات-2 چند زمانی و با وضوح مکانی بالا. River Res. Appl. 2009 ، 25 ، 1136-1152. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  28. لیو، سی سی; Ko، MH; ون، اچ ال. فو، KL؛ Chang، شاخص ناپایداری ST که از فهرست زمین لغزش برای ارزیابی پایداری حوضه و نقشه برداری به دست آمده است. ISPRS Int. J. Geo-Inf. 2019 ، 8 ، 145. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ نسخه سبز ]
  29. Shortliffe, EH; بوکانان، BG مدلی از استدلال غیر دقیق در پزشکی. ریاضی. Biosci. 1975 ، 23 ، 351-379. [ Google Scholar ]
  30. هکرمن، دی. تفسیرهای احتمالی برای عوامل قطعیت مایسین. ماخ هوشمند پت Rec 1986 , 4 , 167-196. [ Google Scholar ]
  31. خو، سی. دای، اف سی؛ یائو، ایکس. چن، جی. Tu، XB; کائو، YB; Xiao، JZ GIS تجزیه و تحلیل عامل قطعیت عوامل محرک زمین لغزش در زلزله Wenchuan. چانه. جی. راک مکانیک. مهندس 2010 ، 29 ، P2972–P2981. (به زبان چینی) [ Google Scholar ]
  32. Lan، HX; ژو، CH; وانگ، ال جی. ژانگ، هی. تحلیل و پیش‌بینی فضایی خطر زمین لغزش لی، RH با استفاده از GIS در حوضه آبخیز شیائوجیانگ، یوننان، چین. مهندس جئول 2004 ، 76 ، 109-128. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  33. Anselin، L. نشانگرهای محلی انجمن فضایی-LISA. Geogr. مقعدی 1995 ، 27 ، 93-115. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  34. Ord، JK; Getis، A. آمار خودهمبستگی فضایی محلی: مسائل توزیع و یک برنامه کاربردی. Geogr. مقعدی 1995 ، 27 ، 286-306. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Ijgi 11 00382 g001 550
شکل 1. توزیع ارتفاعات، رودخانه ها (قطعه اصلی)، و زیرحوضه های آبخیز (نقطه چپ به پایین) در حوضه آبخیز رودخانه چیشان.
Ijgi 11 00382 g002 550
شکل 2. تنظیمات زمین شناسی در حوضه آبخیز رودخانه چیشان.
Ijgi 11 00382 g003 550
شکل 3. توزیع زمین لغزش طی سال های 1999-2017 ( شکل سمت راست ) و نقشه حساسیت به زمین لغزش ( شکل سمت چپ ) در حوضه آبخیز رودخانه چیشان.
Ijgi 11 00382 g004 550
شکل 4. توزیع بارندگی ماهانه در ایستگاه های جیاسیان (قطعه پایین) و سینگائوکو (قطعه میانی) و تعداد لغزش سالانه (خط آبی در قطعه بالایی) و مساحت (خط قرمز در قطعه بالایی) طی سال های 2017-1999 در چیشان حوضه آبریز رودخانه
Ijgi 11 00382 g005 550
شکل 5. توزیع فراوانی زمین لغزش از سال 1999 تا 2017 در حوضه آبخیز رودخانه چیشان.
Ijgi 11 00382 g006 550
شکل 6. تحلیل عامل قطعیت با توجه به ارتفاع ( a )، شیب ( b )، جهت ( c )، و فاصله تا رودخانه ( d ) و مقادیر شاخص E برای این چهار عامل ( e ) در حوضه آبخیز رودخانه چیشان. .
Ijgi 11 00382 g007 550
شکل 7. تجزیه و تحلیل پرت محلی از تکامل زمین لغزش در طول سال های 1999-2008 ( شکل سمت چپ ) و 2008-2017 ( شکل سمت راست ) در حوضه آبخیز رودخانه چیشان.
Ijgi 11 00382 g008 550
شکل 8. توزیع خوشه‌بندی فضایی زمین لغزش‌ها در سال‌های 1999-2008 ( a ) و 2008-2017 ( b ) با استفاده از آزمون روند Mann-Kendall در حوضه آبخیز رودخانه چیشان ارزیابی شده است. نمودارهای سمت چپ بالا توزیع خوشه‌بندی فضایی زمین لغزش‌ها را در زیرحوضه C10 در سال‌های 1999-2008 ( a ) و 2008-2017 ( b ) نشان می‌دهند.
Ijgi 11 00382 g009 550
شکل 9. الگوها و پراکندگی نقاط کانونی مکانی و زمانی زمین لغزش در سال های 1999-2008 ( a ) و 2008-2017 ( b ) در حوزه آبخیز رودخانه چیشان. ( ج ) درصد اشغال هر الگوی نقطه کانونی مکانی-زمانی را در سال‌های 1999 تا 2008 (خط آبی) و 2008 تا 2017 (خط قرمز) نشان می‌دهد.
Ijgi 11 00382 g010 550
شکل 10. توزیع زمانی میانگین امتیازات Z در حوضه آبخیز رودخانه چیشان (خط سیاه)، زیرحوضه های بالادست (C07–C10، خط خط تیره سیاه)، موارد لغزش بزرگ (خط قرمز)، موارد لغزش متوسط ​​(خط آبی) و کوچک موارد لغزش (خط سبز) در سال های 1999-2008 ( a ) و 2008-2017 ( b ).

مقالات داخلی و بین المللی

مطالب مرتبط ...

5 نظرات

دیدگاهتان را بنویسید