APPLICATION OF HIERARCHICAL MULTICRITERIA TO MASS MOVEMENT SUSCEPTIBILITY ALONG THE SOUTHERN ESCARPMENT OF THE BAMILEKE PLATEAU

Application of Hierarchical Multicriteria to Mass Movement Susceptibility along the Southern Escarpment of the Bamileke Plateau (West – Cameroon)

 Application de l’Analyse Hiérarchique Multicritère à la Susceptibilité aux Mouvements de Masse le long de l’Escarpement Sud du Plateau Bamiléké (Ouest-Cameroun)

 

Raoul Merlin NDONBOU

Department of Earth Sciences, Faculty of Science, University of Dschang

ndonbouraoulmerlin@gmail.com

 

David Guimolaire NKOUATHIO

Department of Earth Sciences, Faculty of Science, University of Dschang nkouathio@yahoo.fr

 

Ghislain ZANGMO TEFOGOUM,

Department of Earth Sciences, Faculty of Science, University of Maroua zangmotefogoum@gmail.com

 

Christian Suh GUEDJEO

Department of Geology, Higher Teacher’s Training College, University of Bamenda

guedjeochristian@yahoo.fr

 

Kan Jean Kouame

Laboratoire des Sciences et Techniques de l’Eau et de l’Environnement (LSTEE), UFR des Sciences de la  Terre et des Ressources Minières, Université de Cocody

kouame_kan2001@yahoo.fr

 

ABSTRACT

Mass movements are natural phenomena that cause the most damage in the West Cameroon Highlands (WCH). The severity of this damage is linked to the essentially random nature of these mass movements. The Southern Escarpment of the Bamileke Plateau is a region located on the WCH and is constantly affected by mass movements. The goal is to assess the susceptibility to mass movements along the SEBP in order to circumscribe through a susceptibility map the potential areas at risk of mass movement. The methodological approach is based on the study of susceptibility factors through the application of Multicriteria Hierarchical Analysis or Analytical Hierarchy Process (AHP). A total of 10 susceptibility factors were identified, analyzed and weighted as being the factors that cause the occurrence of mass movements in the study area. Slope, soil, direction of slopes, curvature of slopes, density of watercourses, proximity to roads, geomorphology, land cover, lithology and proximity to roads. By introducing these factors into the weighting matrix, we see that the slope is the factor with the greatest weight (21.27%) of responsibility for mass movements. On the susceptibility map, 16.95% represents low susceptibility areas, 43.39% represents moderate susceptibility areas, 29.77% represents high susceptibility areas and 9.89% represents very high susceptibility areas. Some factors such as slope, soil, direction of slopes, curvature of slopes are the significant factors which have large percentages compared to other factors and are thus counted as the factors which have a strong influence on the occurrence of mass movements in the region.

Keywords: SEBP, AHP, Susceptibility Map, Susceptibility Factors

 

rÉsumÉ

Les mouvements de masse sont des phénomènes naturels qui causent le plus de dégât sur les Hautes Terres de l’Ouest Cameroun. La gravité de ces dégâts est liée au caractère essentiellement aléatoire de ces mouvements de masse. L’Escarpement Sud du Plateau Bamiléké est une région situé sur les HTOC et est constamment affecté par les mouvements de masse. Le but est d’évaluer la susceptibilité aux mouvements de masse le long de l’ESPB afin de circonscrire à travers une carte de susceptibilité les potentielles zones à risque de mouvement de masse. L’approche méthodologique est basée sur l’étude des facteurs de susceptibilité à travers l’application de l’Analyse Hiérarchique Multicritère ou Analytical Hierarchy Process (AHP). Un total de 10 facteurs de susceptibilité a été identifié, analysé et pondéré comme étant les facteurs qui causent l’occurrence des mouvements de masse dans la zone d’étude. La pente, le sol, la direction des pentes, la courbure des pentes, la densité des cours d’eau, la proximité des routes, la géomorphologie, l’occupation du sol, la lithologie et la proximité des routes. En introduisant ces facteurs dans la matrice de pondération on constate que la pente est le facteur qui a le plus grand poids (21,27%) de responsabilité sur les mouvements de masse. Sur la carte de susceptibilité, 16,95% représente les zones à faibles susceptibilités, 43,39% représente les zones à susceptibilités modérées, 29,77% représente les zones à susceptibilités élevées et 9,89% représente les zones à susceptibilité très élevées. Certains facteurs comme la pente, le sol, la direction des pentes, la courbure des pentes sont les facteurs significatifs qui ont des pourcentages important par rapport aux autres facteurs et sont ainsi compté comme étant les facteurs qui ont une forte influence sur l’occurrence des mouvements de masse dans la région.

Mots-clés: ESPB, AHP, Carte de susceptibilité, Facteurs de susceptibilité


  1. References

Abedini, M., Tulabi, S. (2018). Assessing LNRF, FR, and AHP models in landslide susceptibility                 mapping index: a comparative study of Nojian watershed in Lorestan province, Iran.               Environmental Earth Sciences 77(11), 1-13p.

Aboubakar, B., Kagou Dongmo, A., Nkouathio, D.G., Ngapgue, F. (2013). Instabilité des terrains dans          les Haute Terres de l’Ouest Cameroun: Caractérisation géologique et géotechnique du glissement de terrain de Kékem. Bulletin de l’Institut Scientifique, Rabat, Section Sciences de la  terre, 20, (35), 39-51p.  

Aggaz, H., et Bali M. (2017). Cartographie Géotechnique, des Risques de Glissements de terrain de la          ville de Bejaia (ALGERIE). Memoire fin d’etude master 2 Université A. MIRA Bejaia.

ALLA Della, A. (2017). Multi-criterion analysis and cartography of areas sensitive to soil erosion in tropical urban environments: an example of Anyama (Northern Nuburb of Abidjan). Int.    J. Adv. Res. 5(10), 1908-1921p.

Azarafza, M., Ghazifard, A., Akgün, H., Asghari-Kaljahi, E. (2018). Landslide susceptibility           assessment of South Pars Special Zone, southwest Iran. Environmental Earth Sciences, 77(24),        805p.

Boyossoro, H. K., Kan, J. K., Sika, B., Gabriel, E. A., Vami, H. N., B., Assa, Y. (2019). Utilisation des         SIS et de la télédétection pour la Cartographie de la susceptibilité auxmouvements     d’instabilité de versant dans l’Ouest            Montagneux de la Côte d’Ivoire. Revue Française         de            photogrammétrie et de Télédétection. 1 (221) 321p.

Catena (2011). A GIS-based comparative study of frequency ratio, analytical hierarchy process,   bivariate statistics and logistics regression methods for landslide susceptibility      mapping in   Trabzon, NE Turkey. 85, (3), 274-287p.     

Che, V. B., Kervyn, M., Ernst, G., Trefois, P., Ayonghe, S., Jacobs, P., Suh, C. E. (2011). Systematic   documentation of landslide events in Limbe area (Mt Cameroon Volcano, SW     Cameroon):  geometry, controlling, and triggering factors. NaturalHazards, 59(1), 47-74p.

Chevalier, (1993). Cartographie et évolution de la plaine de Mbo (Ouest-Cameroun) UDS.DEFORD.          Dschang. 36p.

Dumort, J.C. (1968). Carte géologique de la reconnaissance de la république fédérale du Cameroun       feuille N° : NB 32 SE 028.

Epada, P., Ganno, S., Tabod, C. T. (2012). Geophysical and Geotechnical Investigations of a Landslide        in Kekem Area, Western Cameroon. Geophysical and Geotechnical Investigations of a       Landslide in Kekem Area, Western Cameroon. International Journal of Geosciences, 3, 780 789p.

Fallou, (2019). Cameroun: reprise des fouilles sur le site du glissement de terrain à Bafoussam. Vonews       Afrique, www.vonews.net (access on November 4th, 2019).

Guedjeo, C. S., Kagou Dongmo, A., Wotchoko, P., Nkouathio, D. G., Chenyi, M. L., Wilson, B.,     Kamgang, K.V. (2017). Landslide Susceptibility Mapping and Risk Assessment         on the Bamenda Mountain Cameroon Volcanic Line. Journal of Geosciences and      Geomatic, 5 (4),         173-185p.

Guesdon, G. (2011). Méthodes et outils. Aide multicritère à la décision Comparaison de Saaty. Faculté     des sciences et de génie Université Laval 24p.

Guzzetti, F. (2005). Landslide hazard and risk assessment: PhD thesis, University of Rheinischen Friedrich        Wilhelms, Bonn-Italy, 389p.

Jam, AS, Mostaffaie, J., Sarfaraz F., Shafar S., Akhtari R. (2021). GIS-based landslide susceptibility                 mapping using hybrid MCD M models. Natural Hazards,

Kagou Dongmo, A. (2006). Le Mont Manengouba: Évolution volcanique, caractères magmatologiques        et risques naturels; comparaison avec les monts Bambouto et Bamenda (Ligne du Cameroun). Thèse Doct. État, Univ. Yaoundé I, 230p.

Kavzoglu, T., Sahin, E. K. Colkesen I., (2014). Landslide susceptibility mapping using GIS-based      multi-criteria decision analysis, support vector machines, and logistic   regression.Landslides          11(3), 425-439p.

Kwékam, M., Affaton, P., Bruguier, O., Liégeois, J.P., Hartmann, G., Njonfang, E. (2013). The Pan    African Kekem gabbro-norite (West-Cameroon), U-Pb zircon age, geochemistry and Sr  Nd isotopes: Geodynamical implication for the evolution of the Central African fold belt.   Journal of African Earth Sciences 84, 70-88p.

Malet, J.-P., Van Asch, Th. W. J., Van Beek, R., Maquaire, O. (2005). Forecasting the behaviour of      complex landslides with a spatially distributed hydrological model. Natural         Hazards and   Earth   System ScieTnces, 5, 1-15p.      

Manefouet Kentsa, B. I. Rugendabanga, C. C. Barhadosanya, L. C´., Buzera,  K. C. Foko Tamba,  C   (2023). Landslide susceptibility assessment by mapping and diachronic         analysis: Case          of        Bushwira (Democratic Republic of Congo).Journal homepage:          www.sciencedirect.com/journal/quaternary-science-advances

Maquaire, O., Yannick T., Jean-Philippe M., Anne, P. (2006). Évaluation et cartographie par SIG du    risque ‘glissement de terrain’. Application aux Alpes du Sud. Interactions Nature-Société Analyse et Modèles.

Nanda, M. A., Zahoor, H. L., Pervez, A., Kanth T. A. (2021). Landslide Susceptibility Zonation along       National Highway 1D from Sonamarg to Kargil, North Western Himalaya. Jour. Geol. Soc.          India. 11(12). 8p

Nanehkaran, Y A., Mao, Y., Azarafza, M., Kockar, MK, Zhu, HH. (2021). Fuzzy-based multiple         decision method for landslide susceptibility and hazard assessment: A case study of Tabriz,        Iran. Geomechanics and Engineering 24(5), 407-418p.

Ndonbou, R.M., Nkouathio, D.G., Zangmo, Tefogoum G., Guedjeo, C.S., Tematio, P., Djukem           Fenguia, S.N., (2022). Mass movements susceptibility analysis along the Southern         Escarpment of the Bamileke Plateaus (Western Cameroon Highlands) using a GISa based           analytical approach. J. Environ. Earth Sci. 81, 154. https://doi.org/ 10.1007/s12665           022 10240-z.

Park, S., Choi, C., Kim, B., Kim, J. (2013). Landslide susceptibility mapping using frequency ratio,        analytic hierarchy process, logistic regression, and artificial neural network methods at the Inje area, Korea. Environmental Earth Sciences 68(5) ,1443-1464p.

Renard, F., Chapon, P-M. (2010). Une méthode d’évaluation de la vulnérabilité urbaine appliquée à l’agglomération lyonnaise. Belin L’Espace géographique. 1, (39) 35-50p.

Rullen-Perchirin. (1987). Les mouvements de masse dans le bassin-versant du Rhumel constantinois:       essai méthodologique. Travaux de l’Institut de Géographie de Reims Année 69, (72),           151171p.

Saaty, T. L. (1980). The Analytic Hierarchy Process. McGraw-Hill, New       York, USA 17p.

Saaty, T.L. (1984). Décider face à la complexité: une approche analytique multicritère  d’aide  à la     décision. Collection  université entreprise, entreprise moderne d’édition, Paris. 367p.

Sidi Mohamed, E. A., Mohamed, R., Mourad, B., Abdelwahed, E. I. (2017). Intégration du SIG et de     l’analyse hiérarchique multicritère pour l’aide dans la planification urbaine : étude de cas     de la province de Khemisset, Maroc. Papeles de Geografía, 63, 71 90p.

Tcheumenak Kouémo, J., Njanko, T., Kwekam, M., Naba, S., Bella Nke, B.E., Yakeu Sandjo, A.F., Fozing E. M., Njonfang E. (2014). Kinematic evolution of the Fodjomekwet Fotouni Shear  Zone (West-Cameroon): Implications for emplacement of the Fomopéa and Bandja         plutons. Journal of African Earth Sciences 99, 261-275p.

Thierry, P., Stieltjes, L., Kouokam, E., Nguéya, P., Salley, P.  M. (2008).  Multi-hazard risk mapping          and assessment on an active volcano: the GRINP project at Mount Cameroon.         Natural          Hazards, 45(3), 429-456p.

Vojteková, J., Vojtek, M. (2020). Assessment of landslide susceptibility at a local spatial scale applying         the multi- criteria analysis and GIS: a case study from Slovakia.  Geomatics, Natural          Hazards and Risk 11(1):  131- 772p.

Wouatong, A. S. L., Tchungouelieu, W. H., Ngapgue, F., Katte, V., Beyala, V. K. K. (2014b).     Mineralogical and geotechnical characteristics of the loose weathered trachytes           of        Fongo-Tongo (West-Cameroon). International Journal of Applied, 47p.

Yoon, K. P. Hwang, C. L. (1995). Prise de décision à plusieurs attributs : Une introduction publication    sage

Zangmene, F. L., Nsangou Ngapna, M. Balla Ateba, M. C., Mboudou, G M M Wabo Defo, P. L.      Tetang Kouo R, Kagou Dongmo A, Owona S. (2023). Landslide susceptibility    zonation        using the analytical hierarchy process (AHP) in the Bafoussam    Dschang        region (West Cameroon). Advances in Space Research xxx (xxxx) xxx

Zangmo Tefogoum G Amza Mfossi Merlin Gounti´e Dedzo David Guimolaire Nkouathio Armand Kagou Dongmo, Marcelin Bikoro Bi Alou (2022b). Factors affecting mass          movement   hazards in and around Djound´e (Far North Region, Cameroon).           Geomorphology journal         homepage: www.journals.elsevier.com/geomorphology

Zoning, A., Ngouanet, C., Tiofack, O. (2007). The catastrophic geomorphological processes in humid   tropical Africa: A case study of the recent landslide disasters in Cameroon. Sedimentary   Geology, 199, 13p.


Droit d’auteur