Journal of Geospatial Information Technology

fa تحلیل مکانی - آماری خطوط لوله نفت و گاز با استفاده از مدل نسبت فراوانی در مواجهه با مخاطرات محیطی Spatial-Statistical Analysis of Oil and Gas Pipelines Using the Frequency Ratio Model To Assess Environmental Hazard Exposure سیستمهای اطلاعات مکانی (عمومی) GIS پژوهشي Research صنعت نفت و گاز به‌عنوان شریان حیاتی اقتصاد، همواره با چالش مدیریت ریسک خطوط لوله مواجه بوده است. اگرچه مطالعات متعددی به ارزیابی مخاطرات پرداخته‌اند، اما تحلیل فضایی-آماری هم‌زمان چندین مخاطره محیطی با روش کمی در مناطق نفت‌خیز ایران کمتر موردتوجه قرارگرفته است. در این مطالعه از سه روش تحلیل فراوانی نسبی، تحلیل تراکم کرنل و رگرسیون فضایی استفاده شد. تحلیل فراوانی نسبی نشان داد که بیشترین نسبت شکستگی در مناطق با پتانسیل فرونشست بالا (۰.۳۰۵) و زلزله کم (۰.۷۶) رخ‌داده است. تحلیل تراکم کرنل با تابع گاوسی، نقاط داغ شکستگی را در جنوب مسجدسلیمان شناسایی کرد که با مناطق فرونشست همپوشانی دارد. در تحلیل تراکم کرنل، تمرکز 68% از شکستگی‌ها در نواحی جنوبی مسجدسلیمان شناسایی شد که با پهنای باند بهینه 1.06 کیلومتر (محاسبه ‌شده با روش سیلورمن) و عدم قطعیت مدل ±5% همراه بود. نتایج رگرسیون فضایی حاکی از تأثیر معنادار زلزله (ضریب 0.461، p<0.01 ) و فرونشست (ضریب 0.357، p<0.01 ) بر شکستگی خطوط لوله بود، درحالی‌که ضریب تعیین مدل (R²) برابر با 0.295، مقدار آماره F برابر با 17.73  (p<0.001)  و مقادیر VIF بین 1.04 تا 2.36 (نشان‌دهنده عدم وجود هم‌خطی شدید) به دست آمد. یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد که فرونشست زمین و زلزله از مهم‌ترین عوامل تهدیدکننده خطوط لوله در منطقه هستند. نتایج حاصل می‌تواند به‌عنوان ابزاری کارآمد در برنامه‌ریزی، طراحی و مدیریت خطوط لوله مورداستفاده قرار گیرد و به کاهش خسارات ناشی از مخاطرات محیطی کمک کند. این مطالعه با ترکیب روش‌های آماری-فضایی، چارچوبی جامع برای ارزیابی ریسک خطوط لوله ارائه می‌دهد که برای تصمیم‌گیری‌های مدیریتی در مناطق نفت‌خیز کاربرد دارد.   The oil and gas industry, as the lifeblood of the economy, has always faced the challenge of pipeline risk management. Although numerous studies have assessed the environmental hazards, the simultaneous spatial-statistical analysis of multiple environmental risks using quantitative methods in Iran's oil-rich regions has received less attention. This study employed three analytical methods: Relative Frequency Analysis (RFA), Kernel Density Estimation (KDE), and Spatial Regression.The Relative Frequency Analysis revealed that the highest proportion of pipeline fractures has occurred in areas with high land subsidence potential (0.305) and low earthquake risk (0.76). The Gaussian-based Kernel Density Analysis identified fracture hotspots in southern Masjed Soleyman, overlapping with subsidence-prone zones. In the KDE analysis, 68% of fractures were concentrated in the southern regions of Masjed Soleyman, with an optimal bandwidth of 1.06 km (calculated using Silverman’s method) and a model uncertainty of ±5%. The Spatial Regression results indicated a significant impact of earthquakes (coefficient: 0.461, p < 0.01) and land subsidence (coefficient: 0.357, p < 0.01) on pipeline fractures. The model's coefficient of determination (R²) was 0.295, the F-statistic was 17.73 (p < 0.001), and VIF values ranged between 1.04 and 2.36 (indicating no severe multicollinearity). The findings demonstrate that land subsidence and earthquakes are among the most critical threats to pipelines in the region. The results can serve as an effective tool for pipeline planning, design, and management, helping to mitigate the environmental hazard-related damages. By integrating the spatial-statistical methods, this study provides a comprehensive framework for pipeline risk assessment, that is used in decision-making in oil-rich regions.   مدل نسبت فراوانی, خطوط لوله نفت و گاز, مخاطرات محیطی, تحلیل فضایی, مسجدسلیمان. Frequency Ratio Model, Oil and Gas Pipelines, Environmental Hazards, Spatial Analysis, Masjed Soleyman 57 85 http://jgit.kntu.ac.ir/browse.php?a_code=A-11-527-3&slc_lang=fa&sid=1 Rahim Nazari رحیم نظری rnazari59_gis@yahoo.com 100319475328460010592 100319475328460010592 No Shahid Chamran University of Ahvaz دانشگاه شهید چمران اهواز Mostafa KaboliZadeh مصطفی کابلی زاده m.kabolizade@scu.ac.ir 100319475328460010593 100319475328460010593 Yes Shahid Chamran University of Ahvaz دانشگاه شهید چمران اهواز Kazem Rangzan کاظم رنگزن kazemrangzan@scu.ac.ir 100319475328460010594 100319475328460010594 No دانشگاه شهید چمران اهواز