پایش، بررسی و پیش بینی روند تغییرات مکانی کاربری اراضی/پوشش زمین با استفاده از مدل زنجیره ای مارکوف (مقاله علمی وزارت علوم)

چکیده

پایش و مدیریت بهینه منابع طبیعی نیازمند اطلاعات به هنگام و صحیح است. تغییرات در پوشش زمین که در سطوح مختلف فضایی و در دوره های زمانی متفاوت رخ می دهد، بیان گر تعامل و تقابل نیازهای همیشگی جوامع انسانی و محیطی با زمین می باشد. در این راستا نقشه های کاربری/ پوشش زمین از مهم ترین منابع اطلاعاتی در مدیریت منابع طبیعی محسوب می شوند. در مطالعه حاضر، تغییرات پوشش اراضی طی 26 سال گذشته و بررسی امکان پیش بینی آن در آینده با استفاده از مدل زنجیرة مارکوف منطقه شوشتر مورد ارزیابی قرار گرفت. در این تحقیق، تصاویر سنجنده های TM لندست 4، 5 و OLI لندست 8 به ترتیب برای سال های 1989، 2000 و 2015 و هم چنین نقشه های توپوگرافی و پوشش منطقه استفاده گردید. تصاویر هر سه مقطع زمانی به چهار طبقة کاربری مرتع، اراضی کشاورزی دیم، اراضی مسکونی، و اراضی کشاورزی آبی طبقه بندی شدند. بنابر نتایج، کشاورزی آبی پویاترین کاربری موجود در منطقه بوده که وسعت این اراضی طی 1989 تا 2015 روندی صعودی را در پی داشته است، به طوری که مقدار 4337 هکتار (7/12 درصد) به این اراضی افزوده شده است. روند تغییرات کاربری مرتع نیز طی 1989 تا 2015 روندی نزولی بوده که موجب کاهش99/59160 هکتار از این طبقه شده است. نتایج حاصل از آشکارسازی تغییرات در سال 2030 به گونه ای است که در صورت ادامه روند موجود در منطقه 33/20 درصد به طبقه کاربری اراضی آبی افزوده خواهد شد، به طوری که در سال 2030 کاربری کشاورزی آبی 95/60 درصد از مساحت منطقه را شامل می شود. در کاربری های مرتع و اراضی دیم به ترتیب 12/21 و 21/0درصد از مساحت تشکیل دهنده هر کاربری کاسته شده است و به مساحت کاربری مسکونی افزوده شده است. نقشه پیش بینی حاصله از مدل زنجیره مارکوف برای ارائه دیدی کلی به منظور مدیریت بهتر منابع طبیعی بسیار حائز اهمیت است .