مدل LCM

در دهه گذشته مشکل کاهش اراضی جنگلی در مقیاس منطقه ای و جهانی مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این پژوهش، بررسی تغییرات سطح جنگل های زاگرس با استفاده از تصاویر ماهواره ای و روش های شبکه عصب مصنوعی و زنجیره مارکوف است. منطقه بسطام با مساحت9493 هکتار در 25 کیلومتری شمال شهرستان خرم آباد واقع شده است. نقشه های کاربری اراضی مربوط به سال های1364، 1379 و 1394 با استفاده از از روش طبقه بندی حداکثر احتمال و تصاویر سنجنده های TM و OLI ماهواره لندست تهیه شد. مدل سازی تغییر کاربری ها با استفاده از مدل LCM بر پایه شبکه عصب مصنوعی و 7 متغیر تاثیرگذار در میزان تغییرات شامل ارتفاع از سطح دریا، فاصله از مناطق مسکونی، شیب، جهت جغرافیایی، فاصله از جاده، فاصله از رودخانه و نقشه کاربری اراضی پیوسته شده، صورت گرفت. در ادامه با استفاده از روش مدل سازی زنجیره مارکوف، نقشه کاربری اراضی برای سال 1394 پیش بینی و جهت ارزیابی صحت نتایج بدست آمده از مدل، ماتریس خطا بین نقشه پیش بینی شده و نقشه واقعیت زمینی مربوط به این سال تشکیل شد. نتایج بررسی تغییرات در دوره اول نشان داد که بیشترین افزایش مساحت در ناحیه کشاورزی و بیشترین کاهش مساحت در ناحیه مناطق جنگلی به ترتیب به میزان 380 و 425 هکتار رخ داده است. با توجه به نتایج بدست آمده نرخ تخریب سالیانه جنگل در دوره اول، دوم و کل دوره به ترتیب 33/28، 13/23 و 73/25 هکتار برآورد گردید. همچنین نتایج این پژوهش نشان داد که متغیرهای ارتفاع و فاصله از مناطق مسکونی به ترتیب با ضریب همبستگی کرامر 47/0 و 43/0 بیشترین میزان تاثیرگذاری را در تغییرات کاربری اراضی و تخریب جنگل ها را دارند. در نهایت نتایج ارزیابی حاصل از مقایسه نقشه مدل سازی و واقعیت زمینی سال 1394 بیانگر میزان ضریب کاپا 89/0 بود که این مطلب حاکی از کارآیی مناسب مدل LCM در پیش بینی تغییرات کاربری اراضی است.

نقشه های کاربری پوشش زمین از مهمترین منابع اطلاعاتی در مدیریت منابع طبیعی محسوب میشوند . هدف این تحقیق بازبینی ، مدل سازی و پیش بینی تغییرات کاربری اراضی در دوره 30 ساله توسط مدل LCM در شهر شیراز می باشد. در این تحقیق، تصاویر سنجندههای TM لندست 4، 5 و OLI لندست 8 به ترتیب برای سال های 1985 ، 2000 و 2015 و همچنین نقشه های توپوگرافی و پوشش منطقه استفاده گردید.سپس صحت سنجی و آشکار سازی تغییرات انجام شد با بکارگیری مدل پیش بینی تغییرات کاربری LCM مارکوف و رویکرد مدلساز تغییر کاربری انجام شده است .تصاویر هر سه مقطع زمانی به چهار طبقه کاربری بایر، باغ، اراضی شهری، و اراضی زراعی طبقه بندی شدند. بنابر نتایج، کشاورزی آبی پویاترین کاربری موجود در منطقه بوده که وسعت این اراضی طی 1985 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 بایر نیز طی 1985 تا 2015 روندی نزولی بوده که موجب کاهش 99 / 59160 هکتار از این طبقه شده است.نتایج آشکار سازی تغییرات در دوره 1985 با ضریب کاپا 88/0، در دوره 2000 باضریب کاپا 77/0 و در دوره ی 2015 با ضریب کاپا 92/0 نشان داد. 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 زراعی 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 بایر و باغ به ترتیب 12 / 21 و 21 / 0درصد از مساحت تشکیل دهنده هر کاربری کاسته شده است و به مساحت کاربری شهری 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 .

یکی از مهم ترین مخاطرات پیش روی نواحی سکونتگاهی، سیلاب است. این مخاطره در طی سال های اخیر سبب وارد آوردن خسارات جانی و مالی زیادی به نواحی مختلف کشور ازجمله شهر پلدختر شده است. با توجه به اهمیت موضوع، در این پژوهش به ارزیابی مخاطره سیلاب و روند توسعه فیزیکی نواحی سکونتگاهی به سمت مناطق سیل خیز شهر پلدختر پرداخته شده است. ازاین رو از نقشه زمین شناسی 1:100000 منطقه، مدل رقومی ارتفاعی 5/12 متر و تصاویر ماهواره ای لندست از سال 1990 تا 2020 هر 10 سال یک تصویر به عنوان داده های تحقیق استفاده شده است. ابزارهای تحقیق شامل ArcGIS، ENVI و IDRISI و مدل های مورد استفاده نیز شامل مدل تلفیقی منطق فازی AHP و همچنین مدل LCM بوده و در دو مرحله کلی انجام شده است. در مرحله اول، مناطق مستعد وقوع سیلاب با استفاده از مدل منطق فازی مشخص شده و در مرحله دوم نیز روند توسعه نواحی سکونتگاهی به سمت مناطق سیل خیز ارزیابی شده است. بر اساس نتایج به دست آمده، بخش زیادی از محدوده شهری و حاشیه شهری پلدختر ازجمله مناطق غربی آن به دلیل نزدیکی به رودخانه، ارتفاع و شیب کم، دارای پتانسیل سیل خیزی بالایی است. همچنین نتایج حاصل از ارزیابی روند توسعه نواحی سکونتگاهی به سمت مناطق سیل خیز بیانگر این است که در سال 1990، 3/1 کیلومترمربع از نواحی سکونتگاهی شهر پلدختر (معادل 7/86 درصد) در منطقه با پتانسیل سیل خیزی زیاد و خیلی زیاد قرار داشته است که این میزان در طی سال های 2000، 2010 و 2020 به ترتیب به 2/2، 9/2 و 1/4 کیلومترمربع (به ترتیب 6/84، 4/78 و 9/75 درصد) افزایش یافته است. همچنین توسعه نواحی سکونتگاهی به سمت مناطق سیل خیز دارای روند افزایشی بوده است که این مسئله بیانگر عدم توجه به پتانسیل سیل خیزی منطقه در برنامه ریزی های مربوط به توسعه فیزیکی مناطق شهری است.

رشد سریع شهرها در کشورهای در حال توسعه که اغلب با پراکنده رویی همراه است، امروزه به یک مسئله جدی تبدیل شده است. دست اندازی به اراضی زراعی و از بین بردن اکوسیستم طبیعی پیرامون شهرها، لزوم بازبینی دائمی فرآیندهای دینامیک شهری با توجه به توسعه در گذشته و پیش بینی آن در آینده را اجتناب ناپذیر نموده است. هدف پژوهش حاضر، بررسی تغییرات رشد شهری ارومیه و تأثیر این رشد بر اراضی زراعی و بایر است که برای نیل به هدف فوق از م دل LCM در دوره 16 س اله 2011-1995 بر اساس تلفیق طبقه بندی شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چند لایه و مدل زنجیره مارکوف با استفاده از مدلساز تغییرات زمین بوده است. از تصاویر لندست 5 مربوط به سال های فوق جهت تهیه نقشه کاربری اراضی به روش شبکه عصبی پرسپترون چند لایه استفاده گردید. اعتبارسنجی مدل با محاسبه ضرایب کاپا (شاخص کاپای بالای 87درصد) بیانگراعتبار مدل می باشد. نتایج پژوهش نشان می دهد که در بازه زمانی مورد مطالعه، تغییرات کاربری اراضی شهر ارومیه، گذار و تبدیل اراضی بایر به شهری در قسمت های مرکزی بیشتر و تبدیل اراضی کشاورزی به شهری در اطراف شهر ملموس بوده و با شدت بیشتری به سمت غرب ( محور جاده بند) ادامه می یابد. پیش بینی رشد شهر تا افق 1404 نشان می دهد که نسبت به سال 1390، 3208 هکتار به اراضی ساخته شده افزوده و در مجموع 3810 هکتار از اراضی کشاورزی و باغات کاسته شده که بخشی از آن به اراضی بایر تبدیل خواهد شد.