Please use this identifier to cite or link to this item: https://apothesis.eap.gr/handle/repo/39117
Title: Εφαρμογή προγνωστικών χωρικών μοντέλων για την εκτίμηση της κατολισθητικής επιδεκτικότητας και η χρήση τους ως εργαλείου διαχείρισης κινδύνων. Η περίπτωση της λεκάνης απορροής του Κρικελιώτη ποταμού του νομού Ευρυτανίας.
Authors: Τσαμπά, Αρετή
Advisor: Τσαγγαράτος, Παρασκευάς
Keywords: Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (ΓΣΠ);Geographic Information Systems (GIS);Κατολισθήσεις;Landslides;Κατολισθητική Επιδεκτικότητα;Landslide Susceptibility;Ευρυτανία;Evritania;Εξόρυξη δεδομένων;Data mining;Αλγόριθμος Τυχαίου Δάσους;Algorithm Random Forest
Issue Date: 30-Sep-2018
Abstract: Η παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία έχει σαν στόχο την εκτίμηση της κατολισθητικής επιδεκτικότητας, αξιοποιώντας τις μεθόδους της Εξόρυξης Δεδομένων, Μηχανικής Μάθησης και των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (ΓΣΠ). Αναλυτικότερα, χρησιμοποιήθηκε ο αλγόριθμος Random Forest (Τυχαίου Δάσους, ΤΔ), μέσω του οποίου αναπτύχθηκε προγνωστικό χωρικό μοντέλο, η διαχείριση του οποίου επιτεύχθηκε με τη χρήση των ΓΣΠ. Επιπρόσθετα, με τη βοήθεια σχετικών υπολογιστικών διαδικασιών και της ανάλυσης της πολυσυγγραμικότητας (multi-collinearity analysis) εκτιμήθηκε η ύπαρξη ή μη συσχετίσεων μεταξύ των μεταβλητών, ενώ με τη βοήθεια του αλγορίθμου Learning Vector Quantization (LVQ) αξιολογήθηκαν οι μεταβλητές ως προς την ικανότητά τους για πρόβλεψη. Ως περιοχή εφαρμογής της μεθοδολογίας που ακολουθήθηκε, επιλέχθηκε η λεκάνη απορροής του Κρικελιώτη ποταμού του Νομού Ευρυτανίας. Στην ευρύτερη περιοχή του Νομού Ευρυτανίας σημειώνονται κατολισθήσεις εξαιτίας των ιδιαίτερων γεωλογικών, τεκτονικών και κλιματολογικών χαρακτηριστικών της περιοχής. Πολύ έντονα κατολισθητικά φαινόμενα συνέβησαν το χειμώνα του 2015, όπου πυροδότησαν και αρκετές από τις αστοχίες που μελετήθηκαν στο πλαίσιο της μεταπτυχιακής διπλωματικής εργασίας. Για την εφαρμογή του προγνωστικού μοντέλου επιλέχθηκαν να χρησιμοποιηθούν εννέα χωρικές μεταβλητές που σχετίζονται με τα κατολισθητικά φαινόμενα και αξιολογήθηκαν τα δεδομένα 85 κατολισθητικών συμβάντων. Αναλυτικά, χρησιμοποιήθηκαν το υψομετρικό ανάγλυφο, η μορφολογική κλίση, η διεύθυνση των μορφολογικών κλίσεων, η απόσταση του υδρογραφικού δικτύου, η καμπυλότητα κάθετα στη διεύθυνση των μορφολογικών κλίσεων, η καμπυλότητα κατά τη διεύθυνση των μορφολογικών κλίσεων, ο τοπογραφικός δείκτης υγρασίας, οι γεωλογικοί σχηματισμοί και η απόσταση από τα τεκτονικά στοιχεία. Από τις 85 κατολισθήσεις, 61 αποτέλεσαν τη βάση επί τις οποίας εκπαιδεύτηκε το προγνωστικό μοντέλο, ενώ οι υπόλοιπες 24 αποτέλεσαν το σύνολο ελέγχου που αξιοποιήθηκε για την εκτίμηση της προγνωστικής ικανότητας του μοντέλου. Από την σχετική ανάλυση που πραγματοποιήθηκε ως σπουδαιότερη και κρίσιμη μεταβλητή, βρέθηκε ότι είναι η μεταβλητή που σχετίζεται με τους γεωλογικούς σχηματισμούς, ακολουθούμενη από το υψόμετρο και την μορφολογική κλίση. Με βάση τα αποτελέσματα του μοντέλου που αναπτύχθηκε, το 21.36% της περιοχής μελέτης αποτελεί περιοχή πολύ υψηλής επιδεκτικότητας και το 24.90% υψηλής επιδεκτικότητας, ενώ το 34.19% αποτελεί περιοχή χαμηλής και πολύ χαμηλής κατολισθητικής επιδεκτικότητας. Ως προς το ποσοστό των κατολισθήσεων που εντοπίζονται εντός της κλάσης, πολύ υψηλή επιδεκτικότητα, φτάνει το 83.61% όταν χρησιμοποιείται το σύνολο εκπαίδευσης και το 72.42% όταν χρησιμοποιείται το σύνολο ελέγχου. Ως προς την ικανότητα εκπαίδευσης του μοντέλου που δημιουργήθηκε και την εκτίμηση μέσω των καμπυλών ROC, η περιοχή κάτω από την καμπύλη, τιμή AUC υπολογίστηκε σε 0.8670, ενώ ως προς την προγνωστική ικανότητα του μοντέλου η αντίστοιχη τιμή AUC υπολογίστηκε σε 0.7851. Ο εντοπισμός περιοχών υψηλής κατολισθητικής επιδεκτικότητας μέσω του χάρτη που δημιουργήθηκε αποτελεί βασική διεργασία που θα πρέπει να προηγείται οποιασδήποτε εφαρμογής προγραμμάτων ανάπτυξης έργων υποδομής αλλά και κρίσιμη πληροφορία για την αποτελεσματικότερη διαχείριση των κατολισθητικών φαινομένων.
Appears in Collections:ΠΣΕ Διπλωματικές Εργασίες

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Tsampa Areti-Msc.pdfΚυρίως σώμα διπλωματικής, Άρθρο, Poster7.71 MBPDFView/Open


This item is protected by original copyright



Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.