Study of the Relationship between Landuse Change and Topographic Parameters in Mashhad in GIS Environment

Subject Areas : GIS

Mehdi Gholamalifard ¹ , Iman Fatehi ² , Hamed Bidel ³ , Bahareh Ghafouri ⁴

1 - - Assistant Professor, Department of Environment (Environmental Assessment and Landuse Planning), Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Iran.
2 - MSc Department of Fisheries and Environmental Sciences, University of Tehran, Tehran, Iran.
3 - M.Sc. / Department of Environmental Science, Faculty of Environment and Energy, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
4 - MSc Department of Fisheries and Environmental Sciences, University of Tehran, Tehran, Iran.

Received: 2015-07-06 Accepted : 2015-10-25 Published : 2017-08-23

Keywords: Landuse change, land use, Topographic parameters, Geographic information system, Mashhad,

Abstract :

Background and Objective: Detection of land change during time series is very important for making optimal decisions about land management through understanding the interactions between human and natural phenomena. In this study, changes in landuse in Mashhad and their relation with topographic conditions were investigated using the Landsat images of 1987, 2001 and 2014. Method: Landuse map was created using visual interpretation method with six classes including bare lands, dry lands, forest, irrigated farming lands, range lands and urban lands. Finally, the relation of landuse changes with topographic components (elevation, slope, and aspect) was studied. Findings: Results showed that area of urban, forest and bare landuses is increased and area of dry, irrigated farming and range landuses is decreased during the study period. Greatest landuse change was from irrigated farming to dry farming lands, which was about 37702.75 ha. Mashhad urban area has been expanded about 16754 ha in the studied 27-year period, most which happened in locations with 800-1600 m of elevation, 8-12% slope and located in northern and eastern aspects. Conclusion: The obtained results can be used as a useful mean for managing the regions disposed to landuse change and provide the planners with suitable view to manage the landuse and future development plans.

References:

1-      زبردست. لعبت، جعفری. حمیدرضا، باده‌یان. ضیاالدین، عاشق معلا. مریم 1389. ارزیابی روند تغییرات پوشش اراضی منطقه حفاظت شده ارسباران در فاصله زمانی 2002، 2006 و 2008 میلادی با استفاده از تصاویر ماهواره ای، پژوهش های محیط زیست، 1، 1، صص 23-33.

2-      Hall, P; Pfeiffer, U. (2000). Urban Future 21: A Global Agenda for Twenty-first Century Citie". London, Earthscan.

3-      Wu, X; Zhiyao, T; Haiting, C; Jingyun, F. (2007). Land cover dynamics of different topographic conditions in Beijing, China, Frontiers of Biology in China, 2, 4, 463-473.

4-      Soini, E. (2005). Land use change patterns and livelihood dynamics on the slopes of Mt. Kilimanjaro, Tanzania, Agricultural systems, 85, 3, 306-323.

5-      Fu, B.J; Zhang, Q.J; Chen, L.D; Zhao, W.W; Gulinck, H; Liu, G.B; Yang, Q.K; Zhu, Y.G. (2006). Temporal change in land use and its relationship to slope degree and soil type in a small catchment on the Loess Plateau of China. Catena, 65, 1, 41-48.

6-      Kawule, W. (2007). The Relationship between Physical Environmental Variables and the Spatial Distribution of Vegetation Cover within the Biebrza River Valley Wetland, Thesis submitted to the International Institute for Geo-information Scienceand Earth Observation, Enschede, the Netherlands,1-65.

7-      Reis, S. (2008). Analyzing Land Use/Land Cover Changes Using Remote Sensing and GIS in Rize, North-East Turkey, Sensors, 8, 10, 6188-6202.

8-      Zhao, Y; Mizuki, T; Keitarou, H; Michiro, F; YongChuan, Y; LiangJun, D. (2014). Effects of topography on status and changes in land-cover patterns, Chongqing City, China. Landscape ecological engineering, 10, 1, 125-135.

9-      Gholamalifard, M; ZareMaivan, H; JoorabianShooshtari, Sh; Mirzaei, M. (2012). Monitoring Land Cover Changes of Forests and Coastal Areas of Northern Iran (1988-2010): A Remote Sensing Approach, Journal of the Persian Gulf, 3, 10, 47-56.

10-  Schulz, J.J; Cayuela, L; Echeverria, C; Salas, L; Rey Benayas, J.M. (2010). "Monitoring land cover change of the dryland forest landscape of Central Chile (1975–2008)." Applied Geography 30, 3, 436-447.

11-  Hietel, E; Waldhardt, R; Otte, A. (2004). Analysing land cover changes in relation to environmental variables in Hesse, Germany, Landscape ecology, 19, 5, 473-489.

12-  غلامعلی فرد. مهدی، جورابیان شوشتری. شریف، کهنوج. سید حمزه حسینی، میرزایی. محسن، 1391. مدلسازی تغییرات کاربری اراضی سواحل استان مازندران با استفاده از LCM درمحیط GIS‎، محیط شناسی 38، 4، صص 109-124.

13-  طاهری. محمد، غلامعلی فرد. مهدی، ریاحی بختیاری. علیرضا، رحیم اوغلی. شاهین، 1393. مدل‎سازی تغییرات پوشش سرزمین شهرستان تبریز با استفاده ازشبکۀ عصبی مصنوعی و زنجیرۀ مارکف. پژوهش های جغرافیای طبیعی، 45، 4، صص 97-121.

14-  مرکز آمار ایران(1390). سال‌نامه آماری استان خراسان رضوی.

15-  Viedma, O. (2008). The influence of topography and fire in controlling landscape composition and structure in Sierra de Gredos (Central Spain). Landscape ecology, 23, 6, 657-672.

16-  Kienast, F. (1993). Analysis of historic landscape patterns with a Geographical Information System-a methodological outline, Landscape Ecology, 8, 2, 103-118.

17-  اداره کل منابع طبیعی و آبخیزداری خراسان رضوی 1389. طرح جامع آمایش استان خراسان رضوی.

18-  Eastman, J.R. (2009). IDRISI Taiga, Guide to GIS and Image Processing. Manual version 16.02, Clark University, Massachusetts.

19-  Coppin, P; Jonckheere, I; Nackaerts, K; Muys, B; Lambin, E. (2004). Digital change detection methods in ecosystem monitoring: a review. International Journal of Remote Sensing, 25, 9, 1565-1596.

20-  Kathuria, V. (2007). Utilization of Fly-ash by Brick Manufacturers-Environmental Costs vs. Benefits, Report submitted to Ministry of Environment and Forests, Govt. of India, N. Delhi.

21-  مومنی. عزیز، فرج نیا. اصغر، طاهرزاده. محمدحسن، جمشیدی. محمد، 1386. بررسی ابعاد جغرافیایی وپتانسیل تولید اراضی کشاورزی تغییرکاربری یافته دراثر توسعه بی برنامه کلان‌شهرهای ایران. تحقیقات جغرافیایی، 1386، 23، 3، صص 3-36.

22-  غلامعلی فرد. مهدی، جورابیان شوشتری. شریف، کهنوج. سیدحمزه حسینی. بالی. علی، دلشب. حسین، معین. حسین، 1391 کاربرد نمایه توافق کاپا در پایش تغییرات پوشش سرزمین سواحل استان بوشهر (دوره زمانی 1390-1367). اقیانوس شناسی 3، 12، صص 63-75.

23-  پیرباوقار. مهتاب، درویش صفت. علی اصغر، 1383. بررسی تغییرات گسترۀ جنگل در ارتباط باعوامل توپوگرافی، همایش ژئوماتیک 83، تهران،سازمان نقشه برداری کشور.

24-  جعفری. حمیدرضا، حمزه. محمد، نصیری. حسین، رفیعی. یوسف، 1390. توسعه مدل مفهومی مبتنی بر الگوریتمDecision Tree وداده کاوی به منظور آشکارسازی تغییرات پوشش اراضی بااستفاده از تصاویر سنجنده TM وداده های کمکی «مطالعه موردی: بخش مرکزی شهرستان بویراحمد»، علوم محیطی، 1390، 8 ، 3، صص 1-19.

25-  سلاجقه.علی، رضوی زاده، سمانه، خراسانی. نعمتاله، حمیدی فر، مینا، سلاجقه. سوسن، (1390). تغییرات کاربری اراضی وآثار آن برکیفیت آب رودخانه (مطالعه موردی: حوزه آبخیزکرخه). محیط شناسی، 1390، 37، 58، صص81-86.

26-  مخدوم، مجید 1387. شالوده آمایش سرزمین. انتشارات دانشگاه تهران، تهران، چاپ هشتم.