آشکارسازی و پیش بینی تغییرات پوشش اراضی اطراف رودخانه زاینده رود

کاربری زمین همواره یکی از مهمترین عواملی می¬باشد که انسان از طریق آن محیط زیست خود را تحت تاثیر قرار داده است. تکنولوژی سنجش از دور به عنوان راهکاری ارزشمند در جهت پایش، تشخیص، شناسایی و پهنه¬بندی منابع طبیعی، محیط زیست و به ویژه در روند تهیه نقشه های کاربری اراضی در مناطق مختلف جهان به صورت علمی مورد استناد قرار می گیرد. این نقشه ها از نیازهای اساسی برای مدیریت و نظارت زیست محیطی میباشند و در برنامه ریزی ها و تصمیم گیری ها در بخش های مختلف استفاده می شوند. پایش تغییرات فرآیند مهمی در روند کاربردی کردن سنجش از دور می باشد. مقایسه پس از طبقه¬بندی یکی از کاربردی¬ترین روش¬های است که برای پایش تغییرات کاربری و پوشش اراضی به طور گسترده مورد استفاده قرار می¬گیرد. هدف از این مطالعه آشکارسازی و پیش¬بینی تغییرات کاربری و پوشش اراضی اطراف رودخانه زاینده رود میباشد. در این تحقیق از تصاویر ماهواره¬ لندست oli، etm+ و tm به ترتیب مربوط به سال¬های 1392، 1382 و 1364 برای تهیه نقشه¬های کاربری و پوشش اراضی اطراف رودخانه زاینده رود و بررسی روند تغییرات آن استفاده گردید. برای انجام این تحقیق ابتدا تمامی تصاویر پس از انجام پیش پردازش¬های مورد نیاز با استفاده از آنالیزها و شاخص-های متفاوتی مورد بارزسازی قرار گرفتند و در نهایت از طبقه¬بندی هیبرید که ترکیبی از طبقه¬بندی نظارت نشده و نظارت شده می¬باشد جهت طبقه¬بندی تصاویر استفاده گردید. پس از انجام طبقه¬بندی، نقشه¬های کاربری و پوشش اراضی در 10 طبقه اراضی کشاورزی، جنگل، دیم، مراتع، اراضی بایر و پوشش پراکنده، پهنه¬های آبی، اراضی ساخت¬وساز شده، جاده¬های اصلی، رخنمون سنگی و شوره¬زارها تهیه شدند. برآورد صحت نقشه¬های تولیدی با استفاده از ماتریس خطا صورت پذیرفت. صحت کلی نقشه¬های کاربری و پوشش اراضی تولید شده از تصاویر oli، etm+ و tm به ترتیب 43/91، 45/88 و 76/81 محاسبه شد. سپس از روش مقایسه پس از طبقه¬بندی و change detection برای آشکارسازی تغییرات به وجود آمده در این بازه زمانی استفاده گردید. از مدل تلفیقی ca-markov نیز برای پیش¬بینی نقشه توسعه شهرها و جاده¬های اصلی سال 1392 استفاده گردید و سپس این نقشه با نقشه اراضی شهری و جاده¬های اصلی سال 1392 مورد مقایسه قرار گرفت تا توانایی مدل ca-markov در پیش¬بینی تغییرات مورد ارزیابی قرار گیرد و در نهایت نقشه مناطق شهری و جاده¬های اصلی تا افق سال 1419 با استفاده از مدل ca-markov پیش بینی شد. نتایج آشکارسازی تغییرات نشان داد که بیش از 80 درصد رودخانه زاینده¬رود و تالاب گاوخونی در این مدت خشک شده است و ساختار و پایداری فیزیکی- اجتماعی و اکولوژیکی این منطقه دچار آسیب جدی شده است. همچنین شوره¬زار¬ها در این مدت بیش از 4 برابر توسعه یافته¬اند و بیشترین توسعه مناطق شهری در بین سال¬های 1985 تا 2003 با گسترش متوسط 952 هکتار در هر سال و کمترین رشد آن بین سال¬های 2003 تا 2013 با مساحتی حدود 552 هکتار در هر سال رخ داده است. نتایج مدل مارکوف ماتریسی است که احتمال تغییرات را در هر طبقه پوشش یا کاربری اراضی به سایر طبقات را در آینده نشان می¬دهد. به منظور پی بردن به صحت نقشه¬های شبیه¬سازی شده و بدست آوردن اعتبار پیش¬بینی مدل ca-markov از 2 روش محاسبه جدول توافق و عدم توافق و تهیه نقشه خطای پیش بینی مدل استفاده گردید. نتایج مولفه¬های توافق و عدم توافق نشان می¬دهد که توافق نقشه هیبرید و پیش¬بینی سال 1392، 81/0 و عدم توافق آنها 19/0 است و بررسی نقشه خطای پیش بینی مدل ca مارکوف برای شبیه سازی سال 1392 در 3 طبقه مورد نظر صحت بالایی را بین نقشه مرجع و پیش¬بینی نشان دادند. همچنین مدل¬سازی-ها نشان داد که تا سال 1419 مناطق شهری و جاده¬های اصلی به ترتیب به مساحتی حدود 85247 و 22117 هکتار خواهند رسید. باتوجه به خشک شدن رودخانه زاینده¬رود و تنش¬های حاصل از کم آبی¬های به وجود آمده، توسعه 37/1 برابری اراضی تحت کشت آبی در بخش غربی منطقه مورد مطالعه مشاهده شد، به گونه¬ای که میزان آب مصرفی در زون غربی در سال 1382 و 1392 به ترتیب 59/52 و 22/60 درصد بوده و بعد از آن زون مرکزی و کمترین مصرف آب برای کشت آبی در زون شرقی محاسبه گردید.