در این پژوهش، با هدف مدل‌سازی فرسایش آبی در مناطق شمالی استان گلستان (شهرستان‌های مراوه‌تپه و کلاله)، نقش شاخص‌های زیست‌محیطی و اقلیمی کلیدی مورد بررسی قرار گرفت. شاخص‌هایی مانند بارش، پوشش گیاهی(NDVI)، بافت سطحی خاک (TGSI)، کاربری اراضی، رطوبت سطحی (NDMI)، تغییرات ارتفاعی (DEM)، خاک لخت (BI) و شوری خاک (NDSI) به عنوان عوامل مؤثر شناسایی شدند. سه الگوریتم پیشرفته یادگیری ماشین شامل جنگل تصادفی، ماشین بردار پشتیبانی و مدل رگرسیون درختی پیشرفته با ارزیابی عملکرد و شاخص‌های آماری مختلف به منظور مدلسازی مکانی فرسایش آبی به کار گرفته شدند. نتایج نشان داد مدل ترکیبی (Ensemble) بر پایه میانگین وزنی خروجی مدل‌های منفرد، با دقت بالا ( 0.90Kappa=، 0.93 ROC=و 0.89TSS =) توانست پهنه‌های پرخطر فرسایش را با وضوح و صحت بیشتری نسبت به مدل‌های تکی مشخص کند. نقشه‌های حاصل، مناطق شمالی، غربی و جنوب غربی را به عنوان محدوده‌های دارای پتانسیل بالای فرسایش آبی معرفی نمودند. اهمیت بالای بارش و پوشش گیاهی به عنوان عوامل اصلی فرسایش، بر لزوم بهبود مدیریت منابع خاک و برنامه‌ریزی حفاظتی تاکید دارد. نتایج این مطالعه، کاربرد مدل‌های یادگیری ماشین ترکیبی را به عنوان ابزاری مؤثر برای پیش‌بینی و مدیریت پایدار فرسایش آبی در مناطق حساس اقلیمی به اثبات رساند و می‌تواند راهنمایی برای تصمیم‌گیرندگان در حوزه حفاظت منابع طبیعی باشد.

کلمات کلیدی