Original paper

GIS-based Multi-Criteria Decision Analysis for landslide susceptibility mapping at northern Evia, Greece

Kritikos, Theodosios R.H.; Davies, Timohty R.H.

Abstract

This study evaluates the application of GIS-based Multi-Criteria Decision Analysis (MCDA) in landslide susceptibility mapping. The method was applied at the northern part of Evia Island (Greece) where landslides are frequent, often causing problems in local communities. GIS-based MCDA is concerned with how to combine the information from several criteria (factors) to form a single index of evaluation in a GIS environment. Weighted Linear Combination method of MCDA approach is applied, as it is the most commonly used. The Analytic Hierarchy Process (AHP) was also implemented for estimating the relative importance (weights) of the selected factors, providing the means to measure the consistency of decisions during the process. In the final map the landslide susceptibility conditions of the region are presented and classified by an easy-to-interpret scale. Its purpose is to convey information on slope stability conditions, in a way that can easily be for land use planning. However, specific uncertainties inherent in MCDA affect the reliability of the generated map and complicate its use. Through this study the most serious sources of uncertainty are identified and discussed, followed by suggestions on how to minimise them and ensure optimal use of the results by potential end users.

Kurzfassung

Diese Studie evaluiert die Anwendung von GIS-basierten multikriteriellen Entscheidungsanalysen (MCDA) zur Kartierung bzw. Abschätzung von Massenverlagerungspotenzialen. Die Methode wurde im nördlichen Bereich der Insel Evia (Griechenland) angewandt, wo Hangrutschungen häufig auftreten und oft zu Problemen im Bereich von Siedlungsgebieten bzw. der Infrastruktur führen. Die GIS-basierte multikriterielle Entscheidungsanalyse ermöglicht die Kombination von verschiedenen Eingangskriterien (Faktoren) und hat das Ziel, einen datenübergreifenden Evaluationsindex zu generieren. Der Einfluss der einzelnen Faktoren erfolgte mithilfe der allgemein meistgenutzten Methode, der gewichteten Linearkombination (,,Weighted Linear Combination). Weiterhin wurde der Analytische Hierarchieprozess (AHP) benutzt, um die relative Bedeutung (Wichtung) der ausgewählten Faktoren abzuschätzen. Die so abgeleiteten arithmetischen Mittel ermöglichen die Überprüfung der Konsistenz von Entscheidungen während der Datenverarbeitung. Die als Ergebnis vorliegende Karte beinhaltet das Hangrutschungspotenzial im Projektgebiet, klassifiziert mithilfe einer einfachen, verständlichen Farbcodierung. Die Karte soll dazu dienen, Informationen zur Hangstabilität zu transportieren und so auch Landnutzungsentscheidungen zu unterstützen. Es ist jedoch zu berücksichtigen, dass MCDA-spezifische Unsicherheiten die Zuverlässigkeit der Ergebnisse beeinflussen und damit deren Nutzen komplizieren. Im Rahmen dieser Arbeit werden die schwerwiegendsten Quellen für Unsicherheiten identifiziert und diskutiert. Auch Vorschläge zur Minimierung dieser Unsicherheiten werden aufgezeigt, um einen optimalen Nutzen für Endnutzer zu gewährleisten.

Keywords

landslide susceptibilitymulti-criteria decision analysisgisnorthern eviauncertainties