کنفرانس ملی مهندسی و مدیریت محیط زیست

صفحه اصلی / هفتمین کنفرانس ملی مهندسی و مدیریت محیط زیست

ارزیابی و پیشبینی تغییرات کاربری اراضی تا سال 2030 با استفاده از مدل ترکیبی ANN-CA-Markov (مطالعه موردی: اصفهان)

نویسندگان :

کاروان جلالی¹ کویستان جلالی²

1- دانشگاه تهران 2- دانشگاه آزاد اسلامی واحد یزد

کلمات کلیدی :

سنجش از دور،تغییرات کاربری اراضی،شبکه عصبی مصنوعی،زنجیره مارکوف(CA-Markov)،شهر اصفهان

چکیده :

تغییرات کاربری اراضی و پوشش زمین ناشی از توسعه شهری، پیامدهای زیست محیطی گسترده ای به همراه دارد. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی روند تغییرات کالبدی شهر اصفهان طی سال های 1990 تا 2025 و پیش بینی چشم انداز آن تا سال 2030 انجام شده است. در این راستا، تصاویر چند زمانه ماهواره های لندست 5، 7، 8 و 9 با استفاده از سامانه پردازش ابری گوگل ارث انجین اخذ و با الگوریتم حداکثر احتمال در 5 کلاس (شهری، کشاورزی، بایر، آب و جنگل/درختان) طبقه بندی گردید. ارزیابی های دقت طبقه بندی نشان دهنده دقت کلی فراتر از 0.96 و ضریب کاپای بالاتر از 0.94 برای تمامی سال هاست که اعتبار بالای استخراج داده ها را تایید می کند. بررسی ها نشان داد که در دوره 1990 تا 2025، مساحت مناطق شهری با رشدی شتابان بیش از دو برابر، افزایش یافته (از 168 به 536.22 کیلومتر مربع) و در مقابل، اراضی کشاورزی کاهش چشمگیری داشته است. در مرحله بعد، متغیرهای مکانی شیب و فاصله از مناطق شهری فازی سازی شده و نقشه های پتانسیل انتقال با شبکه عصبی پرسپترون چندلایه محاسبه شده و شبیه سازی روندهای آینده با مدل زنجیره مارکوف (CA-Markov) در محیط QGIS صورت پذیرفت. ارزیابی مدل پیشبینی با دستیابی به کاپای هیستوگرام فراتر از 0.92، نشان داد مدل در پیشبینی مقدار تغییرات عملکرد بسیار مطلوبی داشته، هرچند دقت تخصیص مکانی در سطح متوسط ارزیابی شد. نتایج پیش بینی برای سال 2030 حاکی از افزایش مساحت کالبدی شهر (577.76 کیلومتر مربع) و تداوم نگران کننده روند کاهشی اراضی زراعی به میزان 72.63 کیلومتر مربع نسبت به سال 2025 است. یافته های این پژوهش، چارچوبی کارآمد برای پیش بینی بحران های اکولوژیک پیش رو و برنامه ریزی پایدار شهری فراهم می آورد.