پیش بینی تغییرات کاربری اراضی با استفاده از مدل زنجیره مارکوف و سلول خودکار (مطالعه موردی: حوزه آبخیز روضه چای، ارومیه)

محورهای موضوعی : مدیریت آب در مزرعه با هدف بهبود شاخص های مدیریتی آبیاری

فرخ اسدزاده ¹ (استادیار گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه)
کمال خسروی اقدم ² (دانشجوی دکتری گروه علوم خاک دانشگاه گیلان)
لاله پرویز ³ (دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید مدنی آذربایجان- تبریز- ایران)
حسن رمضانپور ⁴ (دانشیار گروه علوم خاک دانشگاه گیلان)
نفیسه یغمائیان مهابادی ⁵ (استادیار گروه علوم خاک دانشگاه گیلان)

تاریخ دریافت : 1397/01/25 تاریخ پذیرش : 1397/10/04 تاریخ انتشار : 1397/09/01

کلید واژه: مدل‌سازی کاربری اراضی, تخمینگر انتقال مارکوف, لندست, بیش‌ترین احتمال,

چکیده مقاله :

بررسی و پایش کاربری اراضی از پیش نیاز های اساسی در مطالعات حوضه آبخیز به‌شمار می آید چرا که برنامه ریزی مدیریتی منطقه ای وابسته به آگاهی در مورد نوع استفاده اراضی و تغییرات آینده است. در نتیجه مدل سازی و پیش بینی کاربری اراضی برای برنامه ریزی و مدیریت پایدار اراضی در آینده کشوری مانند ایران که بهره‌برداری از اراضی به سرعت در حال تغییر است، امری ضروری می باشد. در این راستا پژوهش حاضر، جهت آشکار سازی تغییرات کاربری اراضی در دوره زمانی 15 سال و مدل‌سازی تغییرات برای بیست سال آینده، با استفاده از تخمینگر انتقال مارکوف با اطلاعات تصاویر ماهواره لندست 7 و 8 برای حوضه آبخیز روضه چای ارومیه انجام شد. براساس الگوریتم طبقه بندی نظارت شده با روش بیش‌ترین احتمال، کاربری اراضی به‌صورت هفت کلاس باغ، اراضی آبی، اراضی دیم، مراتع، مناطق مسکونی، دریاچه و اراضی شور با متوسط ضریب کاپا 88/0 و دقت کلی 9/0 برای سال‌های 2000 و 2015 استخراج شدند. بررسی تغییرات 15 ساله نشان داد که تغییرات کاربری های وابسته به آب در منطقه طی بازه زمانی یاد شده، کاهش داشته است. مدل‌سازی تغییرات کاربری اراضی منطقه با استفاده از تخمینگر انتقال مارکوف حاکی از آن است که کاربری های باغ، اراضی آبی و دیم، روستانشینی و منابع آب کاهش و کاربری های مراتع و اراضی شور در منطقه افزایش خواهند یافت (از سال 2020 تا 2035 درصد افزایش مساحت مراتع 11/13، درصد کاهش مساحت های زراعت آبی و باغات 51/32 و اراضی دیم 56/17). نتایج بیانگر استفاده نادرست از منابع آب، خاک و کاهش حاصلخیزی خاک منطقه مورد مطالعه می باشد که نیاز به برنامه ریزی دقیق جهت تمرکز فعالیت های جامع مدیریتی را آشکار می سازد.

چکیده انگلیسی:

Land use surveys and investigations are a prerequisite for the study of watersheds, because regional planning is dependent on the awareness about land use type and future changes. As a result, modeling and predicting of land use is essential for land planning and management in the future of a country such as Iran, where land use is changing rapidly In this regard, in order to reveal the land use changes in the 15 years and modeling the changes for the next 20 years, the markovin transmission estimator was used with Landsat 7 and 8 Landsat satellite imagery data from the Roze Chay basin of urmia. Based on the controlled classification algorithm with the maximum probability of land use as seven classes of land uses in this watershed were seven garden, irrigated farming, dry farming, grass land, residential area, water and salt marsh with a mean Kappa coefficient of 0.88 and overall accuracy of 0.9 for 2000 and 2015 were extracted. The changes of 15 years showed that the variation of water dependent uses in the region decreased during the mentioned time period (percentage reduction in the area of ​​agricultural crops and gardens, 32.51). The modeling of land use changes in the region with the markovin transmission estimator suggests that the use of gardens, arable and dry lands, villages and water resources will decrease, and the use of grass land and salt marsh will increase in the region (from 2020 to 2035 percent increase in area grass land 13.11 and the percentage of dry farming 17.56). The results indicate that soil and water resources are used improperly in the studied area, which requires comprehensive planning and management in the watershed.