بررسی تغییرات کاربری اراضی بر الگوهای زمانی- مکانی دمای سطح زمین در اراضی شهری با استفاده از داده های سنجش ازدور و GIS (مطالعه موردی: شهر ایلام) (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
گسترش سریع شهرها به دلیل تغییرات گسترده در کاربری و پوشش سطح زمین اثرات منفی زیادی بر کیفیت زیست محیطی در سطح جهان داشته است؛ ازجمله: کیفیت هوا، افزایش دما، تغییرات چشم انداز و همچنین تبدیل زمین های کشاورزی به اراضی بایر که منجر به از بین رفتن تنوع زیستی می شود. ازآنجاکه تغییرات کاربری اراضی در سطوح وسیع و گسترده صورت می گیرد. تکنولوژی سنجش از راه دور ابزاری ضروری، کارآمد و با ارزش، جهت پایش تغییرات می باشد. در این مطالعه با توجه به اهمیت موضوع، بررسی تغییرات کاربری اراضی بر الگوهای زمانی مکانی دمای سطح زمین در اراضی شهری در یک دوره زمانی 30 ساله (2020 - 1990) با استفاده از تصاویر ماهواره لندسَت و شبیه سازی تغییرات با استفاده از مدل شبکه عصبی آرتمپ فازی در شهر ایلام انجام شد. نیز، از سنجنده های( TM, OLI, ETM) ماهواره لندسَت، برای بررسی تغییرات طولی و فضایی (LST) در شهر ایلام استفاده شد. برای تهیه نقشه کاربری اراضی از روش طبقه بندی پیکسل پایه برای تمامی دوره ها (1990 1995 2000 2005 2010 2015 و 2020) و از نرم افزار های( ENVI) و (Ecognitio ) استفاده شد و سپس با الگوی(NDVI) و (LST) تخمین زده شد. نتایج حاصل از پژوهش نشان می دهد در اکوسیستم شهر ایلام مقادیر(NDVI) نسبتاً متوسطی وجود دارد، میانگین دمای سطح کاربری مسکونی در ماه خرداد نیز برابر با 80/35 درجه سانتی گراد می باشد و میزان دمای سه کاربری باغ، و کشاورزی و سایر کاربری ها (اراضی بدون پوشش) به ترتیب برابر با 33/32 و 25/37 و 46/38 است که مهم ترین کانون کمینه آن مناطق با پوشش سبز و مرتفع هستند و در سطح شهر نیز بلندمرتبه سازی و سایه اندازی ساختمان ها در سطح شهر، استفاده از مصالح با جذب حرارتی کمتر، همچون ایزوگام، و مبلمان و فضای سبز شهری، و همچنین آلودگی هوا سبب جذب کمتر انرژی می شوند. از طرف دیگر، توزیع فضایی(NDVI) هم سو با مقادیر (LST) بوده است. با توجه به این پژوهش، مساحت کاربری ها نشان می دهد که کاربری اراضی مسکونی، در روش شبکه عصبی فازی از 18/19 درصد در سال 1990 به 35/39 درصد در سال 2020 رسیده است که نشان دهنده رشد و توسعه شهر می باشد. از سوی دیگر، کاربری باغ از 64/8 درصد در سال 1990 به 49/3 درصد در سال 2020 رسیده که می توان علت این کاهش را توسعه فضای شهری دانست.An Examination of the Effect of Land Use Changes on the Temporal-Spatial Models of Land Surface Temperature Using Remote Sensing and GIS Data (Case Study: Ilam City)
Due to the vast changes it brings about in the land use and land cover, the rapid expansion of cities has had many negative effects on the environmental quality at global level. Examples include air quality, increased temperature, changes in perspective, and the alteration of agricultural lands into barren lands that leads to the loss of biodiversity. Since land use changes happen at extensively, remote sensing technology is a necessary, efficient, and valuable means to monitor changes. In this study, the effect of land use changes on the temporal-spatial patterns of land surface temperature in the urban lands of Ilam city in a 30-year period (1990-2020) was examined using Landsat satellite images and simulation of changes using fuzzy ARTMAP neural network model. Landsat satellite sensors (TM, OLI, ETM) were used to investigate the longitudinal and spatial changes (LST) in Ilam city. To provide the land use map, the pixel-based classification for all periods (1990-1995-2000-2005-2010-2015-2020) was applied using ENVI and Ecognitio software packs and then estimations were made using NDVI and LST models. The results showed that Ilam city ecosystem has moderate levels of NDVI. The average temperature of residential land use level in June is 35.8 degrees centigrade, and the temperatures of three land uses of horticulture, agriculture, and other uses (uncovered lands) were 32.22, 37.25, and 38.46, respectively, with the main lands with the minimum temperature being green highlands. In city, existence of high rise buildings and building shading, use of materials with less heat absorption such as Isogam, urban green space and furniture, and air pollution lead to lesser absorption of energy. On the other hand, the spatial distribution of NDVI was aligned with LSP values. The results regarding land use areas using fuzzy-neural network show that residential land uses has risen from 19.18 percent in 1990 to 39.35 percent in 2020, which shows the city expansion and development. On the other hand, the horticultural land use has declined from 8.64 in 1990 to 3.49 in 2020, which can be attributed to the development of urban space.
تبلیغات
