پایش و تغییرات کاربری اراضی با استفاده از زنجیره ای مارکوف به‌منظور پیش بینی آن (بررسی موردی: دشت عباس)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری بیابان‌زدایی، دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران.

2 استاد دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، ایران.

3 استادیار گروه مرتع و آبخیزداری، دانشگاه ایلام، ایران.

4 استادیار دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، ایران.

چکیده

سنجش‌ازدور فناوری کلیدی برای ارزیابی وسعت و مقدار تغییرات پوشش اراضی است که اطلاع از این تغییرات به‌عنوان اطلاعات‌پایه برای برنامه‌ریزی‌های مختلف اهمیت ویژه­ای دارد. در این بررسی تغییرات کاربری اراضی طی 24 سال گذشته بررسی شد و امکان پیش­بینی آن در آینده با استفاده از مدل زنجیرۀ مارکوف منطقه دشت عباس مورد ارزیابی قرار گرفت. در این پژوهش، تصاویر سنجنده­های TM لندست 4، ETM+ لندست 7 و OLI لندست 8 به ترتیب برای سال­های 1368، 1382 و 1392 به همراه نقشه‏های توپوگرافی و پوشش منطقه استفاده شد. تصاویر هر سه مقطع زمانی به پنج طبقۀ کاربری اراضی: مرتع، کشاورزی (اعم از آبی و دیم)، مسکونی، بستر رودخانه و بایر طبقه­بندی شدند. بنا بر نتایج، کشاورزی پویاترین کاربری موجود در منطقه است وسعت آن طی 1368 تا 1392 روندی صعودی را در پی داشته است به‌طوری‌که مقدار 4337 هکتار (7/12 درصد) به این اراضی افزوده شده است. روند تغییرات کاربری مرتع نیز طی 1368 تا 1392 روندی نزولی بوده که موجب کاهش 6/6573 هکتار (3/19 درصد) از این طبقه شده است. نتایج حاصل از آنالیز زنجیره­ی مارکوف در دوره 1368 تا 1382 برای کالیبراسیون مدل و از نقشه­های سال­های 1382 تا 1392 و ماتریس آن برای پیش‌بینی تغییرات کاربری اراضی سال 1402 نشان‌دهنده ضریب کاپای 80% است. بر این اساس در سال 1402، 1/49% از منطقه را طبقه کشاورزی و 1/10% منطقه را نیز پوشش مرتع تشکیل می­دهند که بیانگر تغییرات کاربری­ها به سمت کاربری کشاورزی است. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Land Use /Cover Change Monitoring and Prediction Using Markov Chain (Case Study: The Abbas Plain)

نویسندگان [English]

  • Kamran Karimi 1
  • Gholamreza Zehtabian 2
  • Marzban Faramarzi 3
  • Hassan Khosravi 4
1 PhD Student, Gorgan Agricultural and Natural Resources University, Gorgan, , I.R. Iran.
2 Professors, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, I.R. Iran.
3 Assisstant Profesor, Department of Range and Watershed, University of Ilam, I.R. Iran.
4 Assistant Professors, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, I.R. Iran.
چکیده [English]

Remote sensing is a key technology for assessing expansion and rate of land cover changes that awareness of these changes as the basic information has a special importance for various programs. In this study, land use changes were examined over the past 24 years, and the feasibility of predicting it in the future was evaluated by using the Markov chain model of the Abbas Plain. Landsat TM, ETM+, and OLI satellite images for the years 1968, 2003 and 2013, respectively; along with topographic and vegetation maps of the study region were used in this research. The images for three periods were classified into five land-use classes of rangeland, agricultural land (irrigated and rain-fed)), residential land, riverbed and barren and hilly land. According to the results, agricultural land is the most dynamic land-use class in the study area and its area has followed an upward trend during the period 1968 – 2003, so that 4337 ha (7.12%) has been added to this land-use class during this period. The trend of rangeland use change has had a descending trend during the period 1968 – 2003, so that has caused its area to be decreased by 3.19% (6573.6 ha) during this period. The results obtained from Markov chain analysis in the period 1968-2003, for model calibration; the maps for the years 1968 and 2003, and its matrix for predicating land use changes of the year 2023 indicate the Kappa coefficient equal to 80 percent. Based on the obtained results, in the year 2023, 49.1 and 10.1 percent of the study region are comprised of agricultural land and rangeland, respectively. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Land Use Change
  • Satellite images
  • Forecast
  • Markov Chain Model
  • Abbas Plain