A measurement of Urban sprawl in spatial dynamics of Rasht ,Iran

Subject Areas : Urban and Regional Planning Studies

roghaye heydari ¹ , esmaei aliakbari ² , Ahmad Pourahmad ³

1 - Ph.D in Geography & Urban Planning, Payame Noor University, Tehran, Iran
2 - Professor, Department of Geography, Payame Noor University, Tehran, Iran
3 - Professor, Department of Geography, University of Tehran, Iran

Received: 2020-09-27 Accepted : 2020-12-22 Published : 2023-02-20

Keywords: Iran, Rasht, urban sprawl, spatial metrics, growth forces,

Abstract :

Urban sprawl, is the encroachment of urban land uses on non-urban land, which in recent years has become one of the challenges of planning the spatial development of cities around the world. The purpose of this study is to identify and measure the dimensions and urban sprawl reflections of urban surface in Rasht. The method of this research is descriptive-analytical. In order to measure and study the urban sprawl, first land use maps were created by using Landsat satellite images in four classes (urban and built areas, water and paddy areas, forests and agricultural lands as well as gardens) .They, also, used spatial metrics (Class Area, Number of Patch, Patch Density, Total Edge, Edge Density, Mean Shape Index, Area Weighted Mean Shape Index, Euclidean Nearest-Neighbor Distance, Proximity Index, Aggregation Index) in two levels of class and landscape to calculate the Rasht city Urban sprawl surface via FRAGSTATS software. The results of the research show that urban areas have grown increasingly and several urban plots have emerged. Along with this growth, agricultural land and paddy fields have lost their spatial cohesion and integrity and have turned into considerable number of plots. The coefficient of 103% increase in urban class over a period of 26 years (1993-2019) indicates the rapid change of spatial dynamics of the city into physical dispersion, which, in turn, is generally associated with land use change, land cover change and destruction of natural and terrestrial resources outside and around the city.

References:

اسماعیلی، علی و حمید، اشجعی. (1398). تغییرات کاربری زمین ازطریق زنجیره مارکوف و استفاده از سیستم­های اطلاعات جغرافیایی و سنجش از دور(مورد شناسی: استان قم). فصلنامه جغرافیا و آمایش شهری – منطقه­ای، 9(31)، 172-153.

امان پور، سعید، کاملی فر، محمد جواد و بهمئی، حجت. (1396). تحلیلی بر تغییرات کاربری اراضی در کلان­شهرها با استفاده از آنالیز تصاویر ماهواره­ای در محیط ENVI (مطالعه موردی: کلان­شهر اهواز). فصلنامه اطلاعات جغرافیایی(سپهر)، 26(102). 150-139.

حسینی، سیدعلی؛ میره­ای، محمد و حسینی، محمد. (1398). بررسی و تحلیل پراکنده رویی شهری با تاکید بر تحولات تقسیمات سیاسی (نمونه مطالعاتی: شهر قم). مطالعات ساختار و کارکرد شهری، 6(21 )، 137-159.

خاکپور، براتعلی؛ رستگار، محسن؛ ویسی، رضا؛ میرجعفری، راضیه‌السادات و احمدی، سجاد. (1395). تحلیل فضایی عوامل مؤثر بر رشد نامتعادل کالبدی شهر رشت با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS). مجلّۀ جغرافیا و توسعۀ فضای شهری، 6(1)، 16-1.

خلیلی، احمد؛ زبردست، اسفندیار و عزیزی، محمد مهدی. (1397). گونه شناسی فضایی الگوهای رشد در مناطق شهر بنیان. نشریه هنرهای زیبا - معماری و شهرسازی، 23(2)، 66-55.

رایگانی، بهزاد؛ جهانی، علی؛ ستاری راد، میر و شوقی، نرگس. (1397). پیش‌بینی تغییرات کاربری زمین برای سال 2030 با استفاده از سنجش از دور و تصاویر چندزمانۀ لندست (مطالعۀ موردی: شهر مشهد). آمایش سرزمین، 10(2) 269-249.

روستایی، شهریور؛ علی اکبری،  اسماعیل و حسین زاده، رباب. (1395). بررسی عوامل کلیدی تأثیرگذار بر رشد شهرهای بزرگ (مورد مطالعه شهر ارومیه). پژوهش و برنامه ریزی شهری، 7(26)، 74-53.  

عابدینی، اصغر و خلیلی، امین. (1396). سنجش پراکنده رویی شهری با استفاده از داده های فضایی-زمانی، نمونه موردی: شهر ارومیه. مطالعات شهری، 6(25)، 76- 63.

کرمی، آرش و فقهی، جهانگیر. (1390). بررسی کمی کردن سنجه ‌های سیمای سرزمین در حفاظت از الگوی کاربری اراضی پایدار(مطالعه موردی: استان کهگیلویه و بویراحمد). محیط شناسی، 37(60)، 88 - 79.

محمدی جو، مینو؛ خانمحمدی، مهرداد و هاشمی، سید محمود. (1397). ارزیابی روند تغییرات سیمای شهر لاهیجان با استفاده از مفاهیم و متریک‌های سیمای سرزمین. پژوهش‌های جغرافیای برنامه‌ریزی شهری، 6(1)، 148- 129.

مرادی، عباس؛ تیموری، حسن و دژکام، صادق. (1394). پایش تغییرات فیزیکی سیمای سرزمین شهر کرج با استفاده از تحلیل سینوپتیک و تصاویر ماهواره­ای. برنامه­ریزی و آمایش فضا، 19(1)، 146-127.

Akintunde, J.A., Adzandeh, E.A, & Fabiyi, O.O. (2016). Spatio-temporal pattern of urban growth in Jos Metropolis, Nigeria. Remote Sensing Applications: Society and Environment, 4,1-30.

Frenkel, A., & Ashkenazi, M. (2008). Measuring urban sprawl: how can we deal with it?. Environment and Planning B: Planning and Design, 35(1), 56-79.‏

Fulton, W., Pendall, R., Nguyen, M., & Harrison, A. (2001). Who Sprawls Most? How Growth Patterns Differ across the US Washington, DC: Brookings Institution, Center on Urban & Metropolitan Policy.‏

Galster, G., Hanson, R., Ratcliffe, M. R., Wolman, H., Coleman, S., & Freihage, J. (2001). Wrestling sprawl to the ground: defining and measuring an elusive concept. Housing Policy Debate, 12(4), 681-717.‏

Jensen, J. R. (2009). Remote sensing of the environment: An earth resource perspective 2/e. Pearson Education India.

Ji, W., Ma, J., Twibell, R. W., & Underhill, K. (2006). Characterizing urban sprawl using multi-stage remote sensing images and landscape metrics. Computers, Environment and Urban Systems, 30(6), 861-879.‏

Jiang, F., Liu, S., Yuan, H., & Zhang, Q. (2007). Measuring urban sprawl in Beijing with geo-spatial indices. Journal of Geographical Sciences, 17(4), 469-478.‏

Kumar, M., Denis, D. M., Singh, S. K., Szabó, S., & Suryavanshi, S. (2018). Landscape metrics for assessment of land cover change and fragmentation of a heterogeneous watershed. Remote Sensing Applications: Society and Environment, 10, 224-233.‏

Liu, Y., Yue, W., & Fan, P. (2011). Spatial determinants of urban land conversion in large Chinese cities: a case of Hangzhou. Environment and Planning B: Planning and Design, 38(4), 706-725.‏

Lu, Q., Chang, N. B., Joyce, J., Chen, A. S., Savic, D. A., Djordjevic, S., & Fu, G. (2018). Exploring the potential climate change impact on urban growth in London by a cellular automata-based Markov chain model. Computers, Environment and Urban Systems, 68, 121-132.‏

Moghadam, H. S., & Helbich, M. (2013). Spatiotemporal urbanization processes in the megacity of Mumbai, India: A Markov chains-cellular automata urban growth model. Applied Geography, 40, 140-149.‏

Sahana, M., Hong, H., & Sajjad, H. (2018). Analyzing urban spatial patterns and trend of urban growth using urban sprawl matrix: A study on Kolkata urban agglomeration, India. Science of the Total Environment, 628, 1557-1566.‏

Shifaw, E., Sha, J., & Li, X. (2020). Detection of spatiotemporal dynamics of land cover and its drivers using remote sensing and landscape metrics (Pingtan Island, China). Environment, Development and Sustainability, 22(2), 1269-1298.‏

Sinha, S. K.(2018). Spatial Metrics: A Tool for Measurement of Urban Growth/Sprawl.‏

Subasinghe, Sh. (2017). Urban Process and Future Development of Colombo Metropolitan Area, Sri Lanka: An Application of Geospatial Techniques. Tulips-R, university of Tsukuba Repository.

Supriatna, J., Koestoer, R. H., & Takarina, N. D. (2016). Spatial Dynamics Model for Sustainability Landscape in Cimandiri Estuary, West Java, Indonesia. Procedia-Social and Behavioral Sciences, 227, 19-30.‏

Wang, C., Li, Y., Myint, S. W., Zhao, Q., & Wentz, E. A. (2019). Impacts of spatial clustering of urban land cover on land surface temperature across Köppen climate zones in the contiguous United States. Landscape and Urban Planning, 192, 103668.‏

Wilson, E. H., Hurd, J. D., Civco, D. L., Prisloe, M. P., & Arnold, C. (2003). Development of a geospatial model to quantify, describe and map urban growth. Remote sensing of environment, 86(3), 275-285.‏

Yue, W., Liu, Y. Fan, P. (2013). Measuring urban sprawl and its drivers in large Chinese cities: The case of Hangzhou. Land Use Policy, 31, 358-370.

Zou, L., Liu, Y., Wang, J., Yang, Y., & Wang, Y. (2019). Land use conflict identification and sustainable development scenario simulation on China's southeast coast. Journal of Cleaner Production, 238, 117899.