تصاویر ماهواره ای

اثرات متقابل انسان و محیط طبیعی همواره به صورت مستقیم و غیر مستقیم موجب تغییرات کاربری اراضی می شوند که مشکلات زیست محیطی بسیاری را به دنبال دارند و حیات کره زمین را به خطر می اندازد؛ لذا شناخت تغییرات و عوامل موثر بر آن ها برای ادامه حیات و کاهش تغییرات کاربری اراضی برای غلبه بر مشکلات ضروری است. تحقیق حاضر از نوع کاربردی بوده و از نظر ماهیت، دارای رویکرد اکتشافی می باشد. در این تحقیق از روش دلفی فازی برای تحلیل عوامل موثر بر تغییرات کاربری ها، تصاویر ماهواره ای سال های 1993-2003-2013-2023 و نرم افزارهای ENVI، ARCGIS و Google Earth برای شناخت تغییرات کاربری اراضی در 5 کلاس کاربری اراضی شهر(انسان ساخت)، اراضی بایر، اراضی کشاورزی، اراضی باغی و پهنه های آبی استفاده شده است. نتایج به دست آمده در محدوده مورد مطالعه طی سه دهه گذشته سال های 1993-2023 از 26768 هکتار از اراضی شهری ارومیه و خارج از محدوده آن، نشان می دهند که همواره اراضی بایر2838 هکتار کاهش، اراضی باغی 5764 هکتار کاهش اراضی شهری(انسان ساخت) 3744هکتار افزایش یافته، اراضی کشاورزی 2204 هکتار افزایش یافته است و همچنین آبی(بستر رودخانه) به دلیل ساخت سد سیلوانا به صورت فصلی دارای آب است؛ 6 عامل جمعیت، ثروت، پیشرفت فناوری، اقتصاد سیاسی، ساختار سیاسی، نگرش ها و ارزش ها(فرهنگ) از عوامل عمده تغییرات کاربری اراضی شهری ارومیه شناخته شدند که سه عامل اول اصلی ترین عوامل هستند.

در مطالعات تغییر اقلیم، مقیاس کاهی و تبدیل داده های مدل های گردش کلی (GCMs) از سلول های بزرگ مقیاس به واحدهای کوچک تر و یا نقطه ای بسیار حائز اهمیت است. در این پژوهش روشی برای مقیاس کاهی داده های بزرگ مقیاس دمای ماهانه مدل های گردش کلی CMIP6 ارائه گردیده است که در آن، از رابطه بین دمای هوای استان یزد با دمای سطح زمین (LST) به عنوان یکی از محصولات تصاویر سنجنده مودیس استفاده گردید تا داده های دمایی سه مدل گردش کلی TaiESM1، ACCESS-CM2 و CanESM5 با دقت های مکانی 105*118 کیلومترمربع، 138*175 کیلومترمربع و 310*270 کیلومترمربع را به نقشه های دمای ماهانه استان یزد با دقت مکانی 1*1 کیلومترمربع بهبود دهد. نتایج حاصله نشان داد که روش پیشنهادی برای مقیاس کاهی دما، کارآیی مناسب تری نسبت به روش های پیشین نظیر روش دلتا داشته و در مدل های مختلف گردش کلی با دقت های مکانی مختلف دارای کارایی های متفاوتی بوده است؛ به طوری که دقت این روش در مدل Can-ESM5 نسبت به مدل های Access-CM2 و Tai-ESM2 بیشتر بود. در ادامه، اقدام به شبیه سازی میانگین دمای ماهانه و سالانه استان یزد به کمک مدل های TaiESM1، ACCESS-CM2 و CanESM5 تحت سه سناریوی SSP1-2.6، SSP2-4.5 و SSP5-8.5 در دهه های آتی (2100-2015 میلادی) شد. بر اساس نتایج به دست آمده از محدوده مطالعاتی استان یزد، میانگین دمای سالانه دهه های آتی استان یزد دارای روند افزایشی بوده و این مدل ها افزایش دمای 15 تا 35 درصد (میانگین 22 درصد) نسبت به دوره پایه را پیش نگری می کند. در بین سه مدل گردش کلی مذکور، بیشترین افزایش دما توسط CanESM5 پیش نگری شده و در بین سه سناریوی SSP بیشترین افزایش دما توسط سناریوی SSP5-8.5 پیش نگری شده است.

پایش و بررسی تغییرات کاربری اراضی در عرصه های جنگلی، اطلاعات قابل قبولی را به منظور مدیریت کارآمد این منابع فراهم می کند. هدف این پژوهش بررسی تغییرات کاربری در گذشته و ارزیابی کارایی مدل  Geomod در مدل سازی و پیش بینی تغییرات کاربری اراضی می باشد. از این رو تصاویر ماهواره ای لندست متعلق به سال های 1368، 1379 و 1400 بررسی شد و پایش تغییرات کاربری اراضی با استفاده از این تصاویر انجام شد. تصاویر هر سه مقطع زمانی به شش طبقه جنگل، مرتع، بایر، کشاورزی، تالاب و مناطق شهری طبقه بندی شد. پیش بینی وضعیت تغییر کاربری جنگل برای سال 1400، با استفاده از نقشه های کاربری سال های 1368و 1379 و به کمک مدل ژئومد و بر پایه رگرسیون لجستیک انجام گرفت. به این منظور، از متغیر های مکانی فاصله از جاده ، فاصله از رودخانه، فاصله از مناطق روستایی، فاصله از مناطق شهری، فاصله از حاشیه جنگل، ارتفاع، شیب و جهت شیب به عنوان عوامل مؤثر بر تغییرات در رگرسیون لجستیک استفاده شد. ضریب کاپا حاصل از طبقه بندی سال 1368، 1379 و 1400 به ترتیب 0/88، 0/91 و 0/87 بدست آمد. ارزیابی عملکرد رگرسیون لجستیک با استفاده از دو شاخص  Pseudo-R 2 و  ROC با مقادیر به ترتیب 0/34 و 0/85 برای دوره اول  و 0/35 و 0/87 برای دوره دوم، نشان دهنده توافق نسبی مدل بدست آمده با تغییرات واقعی و توانایی مناسب مدل در برآورد تغییرات جنگل در 32 سال گذشته است. نتایج نشان داد در دور ۀ زمانی 1368-1400 حدود 33853 هکتار از مساحت جنگل ها کاسته شده است و در دوره 1400-1430 نیز مساحت جنگل ها با کاهش 15047 هکتاری روبرو خواهد شد. نتایج مربوط به شبیه سازی نقشه پوشش زمین سال 1400 نشان داد که مدل Geomod توانایی و قابلیت بالایی در مدل سازی تغییرات پوشش زمین دارد که در این بررسی صحت و درستی نقشه های پوشش زمین بالای حدود 0/91 بوده است.

بر اساس شبیه سازی مدل اقلیمی می توان انتظار داشت که تا سال 2100 دمای کره زمین 1 تا 5/5 درجه سانتی گراد افزایش یابد. با توجه به پیامدهای تغییر اقلیم، شناخت این پدیده به منظور داشتن استراتژی خاص برای کاهش اثرات آن مسئله مهمی می باشد. جهت بررسی روند تغییر اقلیم با استفاده از روش من کندال مورد ارزیابی قرار گرفت و با توجه به معیارهای انتخاب شده مؤثر بر فضای سبز، شاخص سازگاری فضای سبز برای شهر سبزوار تا دهه 2040 محاسبه گردید. تغییرات فضای سبز شهری با استفاده از تصاویر ماهواره ای و شاخص NDVI مورد ارزیابی قرار گرفت. کاهش وسعت فضای سبز به همراه گسترش محدوده شهری در دوره موردبررسی به روشنی قابل مشاهده است (در طی دوره آماری مورد مطالعه که منطبق بر دوره تاریخی مدل های اقلیمی و داده های مشاهداتی شهر سبزوار می باشد). همچنین این بررسی نشان داده افزایش دما در دهه آینده (2030-2021) با شدت بیشتری ادامه خواهد یافت. در گام بعد اقدام به محاسبه سرانه فضای سبز شهری گردید. با توجه به نتایج حاصل از بررسی داده های اقلیمی، ایجاد فضای سبز متناسب با تغییر اقلیم، می تواند در جهت سازگاری شهر سبزوار با تغییر اقلیمی نقش مؤثری داشته باشد. استفاده از فضای سبز سازگار با اقلیم و تغییرات آن باعث کاهش گازهای گلخانه ای می شود و اقلیمی مناسب تر برای انسان و فعالیت های آن فراهم می سازد. با توجه به رشد افقی شهر و میزان رشد جمعیت مقدار سازگاری از 0.48 (در دوره پایه) به 0.32 در دوره 2030 -2021 کاهش خواهد یافت. در نتیجه مجموعاً حاصل نتایج نشان می دهد میزان سازگاری فضاهای سبز شهری سبزوار در وضعیت نامطلوبی قرار دارد و این میزان سازگاری در مواجه با روند افزایشی تغییرات اقلیمی پایین است.

مرزهای رشد یکی از ابزارهای کلیدی برای کنترل و مدیریت توسعه فیزیکی مناطق کلان شهری محسوب می شود. گسترش بی رویه و برنامه ریزی نشده در این مناطق به یکی از معضلات اصلی برای مدیران و برنامه ریزان شهری و منطقه ای تبدیل شده است، چراکه این فرایند به تخریب اراضی کشاورزی و منابع طبیعی منجر می شود. هدف این پژوهش، شبیه سازی و ارزیابی تغییرات آینده مرزهای رشد در منطقه کلان شهری اصفهان باهدف حفظ منابع زیست محیطی و کنترل گسترش کالبدی است. در این راستا، با استفاده از رویکرد اثبات گرایی که روندی تحلیلی و سنجش محور را در پیش می گیرد به سنجش تصاویر ماهواره ای استخراج شده، میزان تغییرات گسترش کالبدی منطقه کلان شهری اصفهان با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی و ماشین های یادگیری پیش بینی شده است و مرز های رشد در افق زمانی 2050 نیز ترسیم گردیده است. نتایج یافته های تحقیق نشان می دهد که منطقه کلان شهری اصفهان طی دهه های اخیر با گسترش بی رویه به خصوص در بعد کالبدی مواجه بوده و کاهش اراضی کشاورزی و طبیعی به یکی از چالش های اصلی آن تبدیل شده است. بر اساس شبیه سازی های انجام شده، مرزهای رشد پیشنهادی می توانند به عنوان ابزاری مؤثر در مدیریت و برنامه ریزی توسعه شهری - منطقه ای و جلوگیری از تخریب بیشتر منابع و اراضی طبیعی به کار گرفته شوند