پیش‌بینی تغییرات ساخت و ساز شهری با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای مبتنی بر مدل سلول‌های خودکار مارکوف (مطالعه موردی شهر ساری)
محورهای موضوعی : کاربرد GIS&RS در برنامه ریزی
سحاب بیدگلی کاشانی
1
(دانشجوی دکتری، گروه مهندسی و مدیریت ساخت، واحد ساری، دانشگاه آزاد اسلامی، ساری، ایران)
مهران فدوی
2
(گروه مهندسی عمران، واحد گرگان، دانشگاه آزاد اسلامی، گرگان، ایران.)
ولی‌الله عزیزی‌فر
3
(استادیار، گروه مهندسی محیط زیست، واحد قائمشهر ، دانشگاه آزاد اسلامی، قائمشهر ، ایران)
کلید واژه: آشکارسازی تغییرات, سنجش از راه دور, ساخت و ساز شهری, پیش‌بینی و شبیه‌سازی تغییرات, مدل سلول‌های خودکار مارکوف,
چکیده مقاله :
به موازات افزایش روزافزون جمعیت شهرنشین، میزان ساخت و ساز در فضای شهر توسعه یافته است. توسعه ساخت و ساز در فضای افقی و بدون توجه به محدودیت‌های موجود منجر به بروز مشکلات محیطی، اقتصادی و حقوقی برای شهروندان شده است. دستیابی به میزان، شدت و جهت توسعه ساخت وساز از گذشته تا کنون و پیش‌بینی وضعیت ساخت و ساز در آینده، نخستین گام در جهت مدیریت علمی و عملی توسعه فیزیکی ساخت و ساز شهری، و برنامه‌ریزی و ارائه راهکارهای مناسب به منظور ایجاد تناسب مابین تخصیص مکانی-فضایی ساخت و ساز و انواع ملاحظات حقوقی، اقتصادی و محیطی می‌باشد. داده‌ها و اطلاعات مستخرج از تصاویر ماهواره‌ای ضمن نمایش تغییرات تاریخی ساخت و ساز شهری، به عنوان داده‌های ورودی اصلی، لازم و ضروری برای مدل‌های پیش‌بینی وضعیت آن در آینده مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این تحقیق تصاویر ماهواره‌ای سنجنده های TM، ETM+ و OLI ماهواره لندست در بازه های زمانی 2007-1997 میلادی و 2017-2007 میلادی مربوط به شهر ساری مورد استفاده قرار گرفت. بعد از انجام تصحیحات هندسی، نقشه‌های محدوده شهر تهیه شد. سپس با استفاده از پارامترهای مؤثر در تغییرات ساخت وساز شهری، با استفاده از مدل سلول‌های خودکار مارکوف، میزان دقت شبیه‌سازی های انجام‌شده موردبررسی قرار گرفت. نهایتاً برای صحت سنجی، نقشه های شبیه‌سازی‌شده و نقشه واقعیت زمین با یکدیگر تطابق داده شدند. شبیه‌سازی روند توسعه ساخت و ساز در سال 2027 با استفاده از مدل سی ای مارکوف نشان داد که در صورت ادامه تجویزهای مدیریتی موجود، این محدوده از مساحت 90/4617 هکتار در سال 2017 به 44/4357 هکتار در سال 2027 کاهش خواهد یافت. لیکن بررسی نقشه‌های تغییرات و نقشه‌های پایداری نشان داد که در بازه زمانی 2017 الی 2027 میلادی پهنه‌های جدیدی تحت ساخت و ساز قرار می‌گیرند که پیش از این عمدتاً کاربری کشاورزی و بایر داشته‌اند.
Along with the ever-increasing urban population, the amount of construction in the city space has been developed. The development of construction in the horizontal space and regardless of the existing restrictions has led to environmental, economic and legal problems for the citizens. Achieving the amount, intensity and direction of construction development from the past to the present and predicting the construction situation in the future is the first step towards the scientific and practical management of the physical development of urban construction, planning and providing suitable solutions in order to create a balance between allocation Spatial-spatial construction and all kinds of legal, economic and environmental considerations. Data and information extracted from satellite images, while showing the historical changes of urban construction, are used as the main, necessary and necessary input data for models to predict its future state. In this research, satellite images of TM, ETM+ and OLI sensors of Landsat satellite were used in the time periods of 1997-2007 and 2007-2017 related to the city of Sari. After performing geometrical corrections, city area maps were prepared. Then, by using the effective parameters in urban construction changes, using the Cellular Automata(CA) Markov Model, the accuracy of the simulations was checked. Finally, for validation, the simulated maps and the ground reality map were matched with each other. The simulation of the construction development process in 2027 using the CA-Markov model showed that if the existing management regulations continue, this area will decrease from 4617.90 hectares in 2017 to 4357.44 hectares in 2027. But the examination of change maps and stability maps showed that new areas will be under construction between 2017 and 2027, which were mainly used for agriculture and barren land.
_||_