پایش تغییرات

تحقیق حاضر با هدف ارزیابی روند تغییرات عناصر ساختاری سیمای سرزمین شهر کرج طی سال های 1368 تا 1392 طراحی و با استفاده از تحلیل سینوپتیک سیمای سرزمین انجام شد. از این رو نقشه های سیمای سرزمین از سه فریم تصویر ماهواره ای سنجنده TM ماهواره لندست سال های 1368، 1380 و 1392 با استفاده از روش تفسیر تلفیقی تهیه شدند. سپس تعدادی از سنجه های سیمای سرزمین در دو سطح سیمای سرزمین و کلاس کاربری و پوشش محاسبه و تغییرات آنها بررسی شد. نتایج نشان داد، سیمای سرزمین شهر کرج در بازه زمانی اول (1380-1368) روند تغییراتی متفاوت از بازه زمانی دوم (1392-1380) را تجربه کرده است، ولی به طور کلی در انتهای بازه زمانی (1392-1368)، سیمای سرزمین منطقه مورد مطالعه تکه تکه تر، از نظر شکلی پیچیده تر، از نظر پیوستگی تکه ها، ناپیوسته تر و از نظر نوع کاربری و پوشش موجود از تنوع آنها کاسته شده است. همچنین نتایج نشان داد گسترش مناطق انسان ساخت موجب افزایش از هم گسیختگی، بی نظمی و پیچیدگی تکه ها و کاهش سطح کلاس کشاورزی منطقه شده است و در صورت ادامه این روند در آینده ممکن است باعث فروافت شدید کارکردها و خدمات اکوسیستم ها، بویژه کاربری کشاورزی شود.

بیابان زایی یکی از خطرات زیست محیطی است که بخش عمده ای از جهان را تحت تأثیر خود قرار داده و مجامع علمی به طور گسترده ای در پی یا فتن راه درمان برای آن هستند. پایش پویایی و علل بیابان زایی، برای ارائه دستورکارهای مهم برای راهبردهای کنترل بیابان زایی و برنامه ریزی منطقی استفاده از زمین در مناطق خشک و نیمه خشک، ضروری است. هدف از این پژوهش ارزیابی زمانی مکانی بیابان زایی و پایش تغییرات آن در بازه بیست ساله (1987 - 2006) در حوضه کویر حاج علی قلی با استفاده از روش های دورسنجی و سیستم اطلاعات جغرافیایی است. برای این امر، داده های ماهواره ای سنجده TM لندست5 (14/6/1987) و سنجنده ETM+ لندست 7 (29/8/ 2006) از طریق روش های تحلیل مؤلفه مبنا، تسلدکپ و شاخص های شوری، تفاضل تصویر، طبقه بندی، میانگین گیری هندسی و ارزیابی دقت، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. ارزیابی دقت روش های پایش تغییرات نشان می دهد که روش تحلیل مؤلفه مبنا با دقت کل 23/91 درصد و ضریب کاپا 92/0 و شاخص شوری (1) با دقت کل 80 درصد و ضریب کاپا 74/0، به ترتیب بیشترین و کمترین دقت را در تفکیک کلاس های تغییر دارند. نتایج شناسایی وضعیت بیابان زایی حاکی از این است که تغییرات گسترده ای در ویژگی های اکوژئومورفولوژی پهنه مطالعاتی رخ داده است، به گونه ای که 099/748 کیلومترمربع از مساحت منطقه، تحت تأثیر تغییر کاربری و کاهش توان اکولوژیک و بیولوژیک قرار دارد. گسترش فضایی آنها بیشتر منطبق بر محدوده های اطراف پلایا، مخروطه افکنه های کال شور و چشمه علی و مناطق شمال و شمال غربی کویر است. در مجموع پهنه مطالعاتی در معرض بیابان زایی با ریسک بالا قرار دارد.

افزایش پرشتاب جمعیّت در بسیاری از شهرها، موجب تغییر کاربری اراضی و تغییر شکل فیزیکی شهر شده است. مطالعه ی تغییرات کاربری های اراضی شهرها و بررسی علل آن طیّ دوره های زمانی مختلف، می تواند در مدیریت بهینه شهرها و منابع طبیعی مؤثر باشد. در این مطالعه که در جنوب غرب ایران، در شهر اندیمشک انجام شده است، با استفاده از تصاویر ماهواره های MSS و TM لندست 5 و لندست 8 در سال های 1364، 1379 و 1392 به عنوان منبع داده و با توصیف تصاویر به کمک طبقه بندی نظارت شده با الگوریتم maximum likelihood، در نرم افزار ENVI 4/8 تغییرات کاربری اراضی بخش جنوبی شهر اندیمشک طیّ سال های 1364 تا 1392 بررسی شد. نتایج نشان داد که از سال 1364 تا 1392 مساحت مراتع کاهش یافته و به مساحت مناطق مسکونی، زمین های کشاورزی و اراضی پوشیده از آب افزوده شده است. بیشترین تغییر در میان کاربری های مورد مطالعه در کل بازه 28 ساله مربوط به زمین های مرتعی می باشد که میزان 17905.09 هکتار کاهش داشته است و کم ترین تغییر مربوط به مناطق شهری می باشد که میزان 2840.97 هکتار افزایش داشته است.

پایش ویژگی های مختلف نواحی ساحلی یکی از عوامل اساسی در جهت استفاده ی بهینه از این منابع طبیعی و مدیریت پایدار آنها می باشد. هدف تحقیق پایش تغییرات ، شناخت و تعیین مناطق حساس به تغییرات خط ساحلی و تحلیل این تغییرات برپایه ژئومورفولوژی می باشد. برای این منظور ابتدا به کمک نقشه ها و مدارک موجود منطقه مورد مطالعه شناسایی شده و سپس از طریق تصاویر ماهواره ای با سنجنده های TM , ETM و OLI در بازه زمانی سال های 1986 تا 2014، تغییرات خط ساحلی با استفاده از روش های مبتنی بر طبقه بندی حداکثر احتمال، بررسی شده اند. لازم به ذکر است میزان دقت کاپا و دقت کلی طبقه بندی حداقل %94 و 97% به ترتیب می باشد. در ادامه با استفاده از تکنیک مقایسه پس از طبقه بندی به پایش تغییرات پرداخته شد. نتایج حاکی از این است که محدوده مورد مطالعه در طی 28 سال گذشته، دارای تغییرات چشمگیری به صورت پسروی و پیشروی خط ساحل بوده است. طوری که در طول دوره اول (1986-1994) 9 کیلومترمربع کلاس خشکی به کلاس آب و 68 کیلومترمربع کلاس آب به خشکی تبدیل، در طول دوره دوم (1994-2001) 19 کیلومترمربع خشکی به آب و 17 کیلومترمربع آب به خشکی تبدیل و در دوره سوم (2001-2008) 43 کیلومترمربع کلاس خشکی به کلاس آب و 3 کیلومترمربع کلاس آب به خشکی تبدیل و در دوره آخر (2008-2014) 65 کیلومترمربع کلاس خشکی به کلاس آب و 30 کیلومترمربع کلاس آب به کلاس خشکی تبدیل شده است. در نهایت مناطق حساس به تغییرات در خط ساحلی تعیین، و با تهیه نقشه ژئومورفولوژی آن منطقه تحلیل شد.

داشتن آمار و اطلاعات به هنگام از کاربری های موجود، لازمه مدیریت صحیح عرصه های طبیعی و شهری است. با توجه به تغییرات گسترده کاربری اراضی و ضرورت آگاهی مدیران و برنامه ریزان از چگونگی تحولات حادث شده برای سیاست گذاری و چاره اندیشی جهت رفع معضلات موجود، آشکارسازی تغییرات برای مشخص کردن روند زمانی آنها ضروری به نظر می رسد. بنابراین نقشه کاربری اراضی یکی از الزامات هرگونه برنامه ریزی توسعه ملی و منطقه ای است که مدیران، برنامه ریزان و کارشناسان را قادر می سازد با شناسایی وضع موجود و مقایسه قابلیت ها و پتانسیل ها، در زمینه حل معضلات و رفع نیازهای حال و آینده اقدامات لازم را طراحی و اجرا نمایند. لذا هدف از این پژوهش تهیه نقشه های کاربری اراضی شهرستان شهرکرد و همچنین پایش تغییرات کاربری اراضی این منطقه در بازه زمانی 1985 تا 2017 با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست می باشد. در این راستا تصاویر سنجنده های TM ، ETM +  و OLI ماهواره لندست در سال های 1985، 2000 ، 2015 و 2017 به عنوان پایگاه داده مورد بهره گیری قرار گرفت و جهت آنالیز داده ها از نرم افزارهای دورسنجی و سیستم اطلاعات جغرافیائی ENVI 4.7 و ArcGIS 10.4 استفاده گردید. نتایج نشان داد که در این دوره 32 ساله، مساحت کاربری های شهری، کشاورزی و صنعتی هر کدام به ترتیب 2/26، 3/190 و 6/15 کیلومتر مربع افزایش یافته است، درحالی که کاربری مرغزار و سایر کاربری ها به ترتیب 9/4 و 6/230 کیلومتر مربع کاهش وسعت داشته اند. این موضوع حاکی از تخریب سرزمین، به دلیل احداث فرودگاه و همچنین از بین رفتن مراتع به موجب افزایش اراضی شهری و کشاورزی می باشد.  

پایش تغییرات واحدهای اراضی، مستلزم استفاده از روش های سریع و مناسب جهت جمع آوری اطلاعات و تلفیق لایه های اطلاعاتی با یکدیگر است.داده های استخراج شده از تصاویر ماهواره ای و تلفیق آن ها با داده های زمینی می تواند اطلاعات دقیق و بهتری را برای تصمیم گیریهای چندجانبه فراهم نماید. منطقه آزاد اروند با مساحت 37219 هکتار در شمال غربی خلیج فارس شامل شهرهای آبادان، خرمشهر و مینوشهر(جزیره مینو) می باشد، که در محل تلاقی دو رودخانه اروندرود و کارون واقع است.در این تحقیق از تصاویر TM سال 1368،ETM سال 1380 و OLI 1393 استفاده گردید. برای تهیه نقشه کاربری اراضی/پوشش اراضی از الگوریتم حداکثر احتمال روش طبقه بندی نظارت شده استفاده گردید و در نهایت پنج نوع کاربری (کشاورزی و باغات، شوره زار، مرتع و اراضی بایر، مسکونی و تاسیسات و سطوح آبی)در منطقه شناسایی شد. نتایج بیانگر تغییرات گسترده ای در منطقه مورد مطالعه بوده است.مراتع و اراضی بایر روند کاهشی را در بازه ی زمانی مورد مطالعه داشته است.اراضی کشاورزی و باغات نیز تا سال 1380 روند افزایشی و دربازه ی زمانی بعدی تا سال 1393 روند کاهشی داشته است.کاربری مسکونی و تاسیسات صنعتی از 12 درصد کل منطقه در سال 1368 به 7/14 درصد در سال 1380 و 6/29 درصد در سال 1393 افزایش یافته است.با توجه به اینکه منطقه آزاد اروند در بازه زمانی مورد مطالعه تغییرات کاربری زیادی متناسب با وضعیت خاص اقتصادی، جغرافیایی و استراتژیک داشته است،در مدیریت کاربری اراضی منطقه برنامه ریزی برای تغییرات باید مدنظر قرار گیرد،که با اصل توسعه پایدار در یک راستا باشد و به منابع طبیعی منطقه کمترین آسیب را وارد کند.

مقدمه: شکل گیری نظام کاربری زمین در جوامع شهری و روستایی و نحوه تقسیم اراضی و بکارگیری آنها در فعالیت ها و خدمات مختلف، بازتاب برهمکنش مجموعه ای از عوامل مختلف زیست محیطی، اقتصادی، اجتماعی، سیاسی و نهادی است. این نیروها در طول زمان و با توجه به شرایط منطقه ای و محلی الگوهای کاربری اراضی خاصی را بوجود می آورند. در دهه های اخیر، این الگوها و ساختار کاربری اراضی در اثر غلبه برخی از این نیروها با تغییرات گسترده ای مواجه گردیده است.هدف پژوهش: پژوهش حاضر، به پایش و کمی سازی تغییرات در شهرستان شوش از رویکرد ترکیبی الگوریتم طبقه بندی Decision Tree (DT) و داده های جغرافیایی طی سه دوره زمانی (1365-1381، 1381-1401 و 1365-1401) با بکارگیری تصاویر سنجش از دور و داده های مکانی پرداخته استروش شناسی تحقیق: پژوهش حاضر ازنظر هدف، پژوهش کاربردی و ازنظر ماهیت و روش کار، پژوهش توصیفی- تحلیلی است. در این مطالعه اطلاعات محدوده موردنظر نیز از تصاویر ماهواره ای لندست به دست آمد و تحلیل های مربوط به آن از طریق نرم افزارهای ARC GIS و ENVI اجرا شده است. قلمروجغرافیایی پژوهش: این پژوهش در قلمرو کوچ نشینان شهرستان شوش مورد بررسی قرار گرفته است.یافته ها و بحث: نتایج تحقیق حاکی از آن است که با توجه به تغییرات بوقوع پیوسته طی سه دوره زمانی 1365 (1986)، 2002 (1381) و 1401 (2022) می توان دریافت که تغییرات افزایشی و کاهشی چشمگیری بترتیب در اراضی ساخت شده و پهنه های آبی اتفاق افتاده است؛ در حالیکه اراضی کشاورزی تغییرات چندانی نداشته است. البته با توجه به سال ابتدایی 1365می توان بیان داشت که سطح زیرکشت اراضی کشاورزی منطقه تغییرات اندکی را شاهد بوده و این بیانگر آنست که طی سه دهه گذشته سطح زیرکشت به مانند سال پایه که همزمان با جنگ 8 ساله است بلحاظ کمی و کیفی اتفاق مثبتی رخ نداده است.نتایج: نتایج پژوهش به لحاظ روش استخراج کاربری اراضی و آشکارسازی تغییرات حاضر حاکی از آن است که استفاده از روش DT در طبقه بندی تصاویر ماهواره ای تا حد زیادی دقت را افزایش می دهد و همچنین میزان دقت کلی و آماره کاپا (حدودا 80 درصد) حاکی از انعطاف پذیری بالای مدل طراحی شده DT در استفاده از منابع متفاوت داده ها و تفکیک کاربری های مختلف از یکدیگر است.

هدف از این پژوهش، ارزیابی تغییرات زمانی پوشش گیاهی جوامع حاشیه رودخانه قره سو استان اردبیل با استفاده از سنجه های سیمای سرزمین در یک بازه زمانی 8 ساله است که برای برنامه ریزی های حفظ اکوسیستم رودخانه و مطالعه مورفولوژی آن اهمیت است. تهیه نقشه پوشش حاشیه رودخانه قرسو از تصاویر GoogleEarth برای سال های 2011، 2016، 2019 به دلیل وضوح تصاویر استفاده شد. به منظور ارزیابی ارتباط بین سنجه های سیمای سرزمین در دوره های زمانی مورد بررسی از تحلیل همبستگی در محیط برنامه نویسی R استفاده شد. نمقدار سنجه پیوستگی سیمای سرزمین 52/91 درصد به 49/95 درصد در این منطقه طی دوره مورد مطالعه که نشان دهنده افزایش یکپارچگی و بهبود پیوستگی در سیمای سرزمین می باشد. ارزیابی تعداد لکه در تحقیق حاضر روند افزایشی را نشان داد که بیش ترین مقدار برای بازه زمانی 2019 بوده است. هم چنین نتایج تغییرات عرض رودخانه قره سو نشان داد که عرض رودخانه در سال 2019 به ترتیب با حداکتر و حداقل 43/27 و 97/3 است. مقایسه مقادیر عرض رودخانه در سه دوره مطالعاتی نشان دهنده روند افزایشی در عرض رودخانه می تواند ناشی از محدود شدن عرض رودخانه توسط فعالیت های انسانی و یا حفاظت کناره ها برای حفاظت از اراضی کشاورزی در برابر تعریض کناره ها باشد. هم چنین همبستگی عرض رودخانه نشان داد که بین دوره زمانی 2019 و 2016 همبستگی 63/0 و در سطح 001/0 معنی دار می باشد. کم ترین همبستگی بین دوره زمانی 2019 و 2011 با مقدار عددی 30/0 در سطح 5 درصد محاسبه شد. در حالت کلی نتایج تغییرات در جوامع حاشیه رودخانه را می توان با پیشروی عملیات کشاورزی تا نزدیک حریم رودخانه مرتبط دانست.