>
Fa   |   Ar   |   En
   تحلیل و پیش‌بینی روند تخریب پوشش زمین و تعیین تغییرات سنجه‌های سیمای سرزمین با استفاده از سنجش از دور  
   
نویسنده آذره علی ,رفیعی ساردوئی الهام ,میرچولی فهیمه
منبع مدل سازي و مديريت آب و خاك - 1403 - دوره : 4 - شماره : 4 - صفحه:15 -32
چکیده    تغییرات کاربری اراضی ناشی از فعالیت‌های انسانی، اثرات گسترده‌ای بر سیمای سرزمین دارد. بررسی و کمی‌سازی این تغییرات می‌تواند در برنامه‌ریزی و مدیریت پایدار سرزمین ضروری باشد. هدف این پژوهش، بررسی تغییرات کاربری اراضی در گذشته و پیش‌بینی کاربری اراضی در آینده با استفاده از سنجش از دور و مدل‌ساز تغییر زمین (lcm) و تحلیل کمی این تغییرات بر اساس سنجه‌های سیمای سرزمین در حوزه‌ آبخیز هلیل‌رود است. برای این منظور نقشه‌های کاربری اراضی 1370، 1381، 1398 با استفاده از سنجش از دور ماهواره‌ای شناسایی و نقشه‌ کاربری اراضی 1419 با استفاده از مدل‌ساز تغییر زمین و شبکه‌ عصبی مصنوعی شبیه‌سازی شد. سپس سنجه‌های سیمای سرزمین در دو سطح سیمای سرزمین و سطح کلاس جهت کمی‌سازی تغییرات ساختاری محاسبه شد. نتایج نشان داد که در طول دوره‌ 1370 تا 1398، و دوره‌ آتی سیمای سرزمین منطقه‌ مورد مطالعه تحولاتی در ساختار و ترکیب داشته و خواهد داشت. افزایش قابل‌توجه زمین‌های زراعی، بایر و مسکونی و کاهش سطح مراتع در این حوزه‌ آبخیز مشهود است. شاخص تنوع شانون و شاخص یکنواختی شانون در سال 1398 و 1419در مقایسه با 1370 افزایش ‌یافته و نشان می‌دهد منطقه‌ مورد مطالعه تحت ‌تاثیر بهره‌برداری و فعالیت‌های انسانی، تکه‌تکه‌تر و ناهمگون‌تر شده است. به‌علاوه، مقدار شاخص تراکم لکه در طی دوره‌ زمانی افزایش ‌یافته که بیان‌گر تقسیم سیمای سرزمین به قطعات کوچک‌تر است. مقدار شاخص پیوستگی در بازه‌ زمانی مطالعاتی کم‌تر شده است که نشان‌دهنده‌ آن است که توزیع مکانی لکه‌ها یک‌دیگر جدا و تفکیک شده است. نتایج به‌دست آمده در سطح کلاس برای اراضی مرتعی به‌عنوان کاربری غالب منطقه، نشان داد که تعداد لکه‌ها در سال 1398 و 1419 به‌میزان 264 و 603 لکه نسبت ‌به سال 1370 افزایش یافته و خواهد یافت. سنجه‌های اندازه‌ لکه، میانگین و درصد مساحت، به‌ترتیب به‌میزان 13، 9 و 10 درصد در سال 1419 نسبت ‌به 1370 کاهش خواهد یافت. این امر نشان‌دهنده‌ این است که روند تخریب و تحلیل سیمای سرزمین به‌ویژه اراضی مرتعی، در منطقه به‌صورت افزایشی بوده و خواهد بود. تخریب مراتع در راستای تبدیل این اراضی به اراضی کشاورزی، باغی، بایر و مسکونی بوده است. از این‌رو، جلوگیری از تغییر کاربری غیرمجاز اراضی مرتعی به کشاورزی و سایر کاربری‌ها پیشنهاد می‌شود.
کلیدواژه تغییر کاربری اراضی، تخریب بوم‌سازگارن، گسستگی سیمای سرزمین، مدل‌ساز تغییر زمین، هلیل‌رود
آدرس دانشگاه جیرفت, دانشکده ادبیات و علوم انسانی, گروه جغرافیا, ایران, دانشگاه جیرفت, دانشکده منابع طبیعی, گروه مهندسی طبیعت, ایران, دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری, گروه آبخیزداری, ایران
پست الکترونیکی f.mirchooli@modares.ac.ir
 
   analyzing and predicting the trend of land cover degradation and determining the changes in landscape metrics using remote sensing  
   
Authors azareh ali ,rafiei sardooi elham ,mircholi fahimeh
Abstract    introductionhuman-induced land use changes have widespread effects on the landscape. examining and quantifying these changes can be beneficial in planning and sustainable land management. landscape metrics are tools for measuring and describing the underlying spatiotemporal patterns and structures statistically in any landscape. these metrics can be used as a basis for comparing different scenarios of landscape or recognizing changes and developments in landscape over time. the use of landscape metrics, while saving time, makes it possible to assess the environmental impact of human activities in the shortest time. also, detecting and predicting land use changes provide beneficial information about the trend of land development and degradation. halilroud watershed is one of the important parts of the jazmurian watershed located in the southeast of iran, which is one of the most important agricultural hubs in iran. therefore, the purpose of this research is to investigate land use changes in the past and to predict land use in the future using remote sensing and land change modeler (lcm) and quantitative analysis of these changes based on landscape metrics in halilrud watershed. materials and methodsthe data of the landsat 5 thematic mapper (tm) sensor (1991), enhanced thematic mapper plus (etm+) sensor (2002), and landsat 8 operational land imager (oli) sensor (2019) were used to evaluate the trend of the land use and land cover (lulc) changes in halilrud watershed. the land use maps were classified into seven land uses including dam lake, residential lands, agricultural lands, rock, orchards, rangelands, and bare lands. the classification was done based on the maximum likelihood method. then, the land use map of 2040 was simulated using a land change modeler and artificial neural network. finally, landscape metrics were calculated at both landscape and class levels using fragstats 4.2 to quantify structural changes. the metrics used at the class level include class area (ca), largest patch index (lpi), percentage of lands (pland), and number of patches (np). cohesion index (cohesion), shannon’s diversity index (shdi), simpson diversity index (sidi), interspersion juxtaposition index (iji), and patch density (pd) are used for quantifying changes at the landscape level. results and discussion the results showed that from 1991 to 2019, and the future period (2040), the landscape of the studied area changed in terms of structure and composition. a significant increase in the area of agricultural, barren, and residential lands and a decrease in the rangelands are evident in this watershed. shannon’s and simpson’s diversity indices show an increase in 2019 and 2040 compared to 1991, showing that the study area has become more fragmented and heterogeneous under exploitation and human activities. in addition, the value of the patch density has increased during the study period, which indicates the division of the landscape into smaller parts. the iji also increased from 1991 to 2040, which indicates landscape diversity in the study area. the value of the contagion has decreased in the study period, which indicates that the patches have been spatially separated from each other. the results of the metrics at the class level are in line with the results of the metrics at the level of the landscape. in general, the analysis of landscape metrics has shown the extensive replacement of average rangelands by agricultural, residential lands, orchards, and bare lands. according to pland and ca metrics, the patches of agriculture, residential land, orchard, and bare land have increased and the patches of rangeland and dam lake have decreased during the study periods. the results obtained from the application of the metrics used in the research show the effectiveness of the metrics of the percentage of lands (pland), class area (ca), largest patch index (lpi), and patch number (np) in examining and analyzing the changes. according to the results of the analysis of this metric at the level of the agricultural land class, the lpi metric was initially at the lowest level, and then with the increase of agricultural land, its values increased from 0.86% to 2.26% during 1991 to 2019 and will increase in the next period (2040) and will reach to 3.8%. also, the rangeland class has faced an increase in the patch number during 1991-2040, and this indicates that the existing patches have fragmented and lost their integrity over time. conclusionone of the limitations and challenges of the research is the lack of access to socio-economic and soil science data as one of the factors affecting land use changes. therefore, it is suggested to investigate the role of other variables affecting land use changes such as soil types and socio-economic information to improve the performance of the model and prepare a more accurate prediction map. regarding the uncontrolled growth of residential and agricultural lands in recent years, to prevent more degradation and also to preserve rangelands, it is suggested to accomplish land use planning based on the concepts of landscape. the change in the landscape structure has occurred in land use types with different degrees, and quantifying these changes using landscape metrics is one of the issues that can help to analyze the pattern of spatial changes. according to the high ability of landscape metrics to quantify the landscape pattern, the results of these studies can be used in the planning and integrated landscape planning.
Keywords ecosystem degradation ,halilrud ,land use change ,land change modeler ,landscape fragmentation
 
 

Copyright 2023
Islamic World Science Citation Center
All Rights Reserved