مدل‌سازی تغییرات پوشش اراضی استان گلستان با استفاده از مدل‌سازی تغییرات کاربری (Land Change Modeler)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری علوم مرتع، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

2 دانشیار گروه مرتع، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

3 استادیار گروه جغرافیا، دانشکده علوم انسانی، دانشگاه گلستان، گرگان، ایران

چکیده

پایش و مدل‌سازی تغییرات کاربری اراضی ازجمله موضوعات اصلی پژوهش در حوزه تغییرات جهانی محیط‌زیست و توسعه پایدار محسوب می‌گردد. این مطالعه با‌هدف آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی استان گلستان در طی سال‌های 1365 تا 1398 و پیش‌بینی وضعیت کاربری اراضی منطقه برای سال‌ 1429 با استفاده از رویکرد مدل‌سازی تغییرات کاربری (Land Change Modeler) انجام شد. جهت تهیۀ نقشه کاربری اراضی منطقه مورد مطالعه از سری تصاویر ماهواره‌های لندست (1365L5-TM-، 1380 L5-TM-و 1398-(L8-OLI استفاده گردید. نتایج حاکی از آن است که طی دوره 1398- 1365 میزان کاهش جنگل و مرتع به ترتیب 9/8 و 2/2 درصد بود. میزان افزایش کاربری زراعت، پیکره‌های آبی و مسکونی نیز به ترتیب 5/8، 6/1 و 9/0 درصد می‌باشد. پیش‌بینی تغییرات آینده کاربری اراضی با استفاده از مدل‌ساز تغییر زمین و زنجیره مارکوف انجام گرفت. در این مطالعه 5 زیر مدل به همراه 8 متغیر توضیحی شامل متغیرهای مدل رقومی ارتفاع، شیب، فاصله از جاده، فاصله از آبراهه، فاصله از مراتع، فاصله از مناطق جنگلی، فاصله از اراضی کشاورزی و فاصله از مناطق مسکونی جهت مدل‌‌سازی انتخاب شد. پیش‌بینی کاربری اراضی سال 1398 با استفاده از مدل پیش‌بینی سخت و دوره واسنجی 1365- 1380 انجام شد. صحت مدل زنجیره‌ای مارکوف با استفاده از شاخص کاپا 84/0 برآورد گردید. بر اساس نقشه پیش‌بینی شده سال 1398 مساحت مراتع، پیکره‌های آبی و کاربری جنگل به ترتیب به مقدار 5/21206، 25/23456 و 75/61818 هکتار کمتر از میزان واقعی و مساحت اراضی زراعی و مسکونی به ترتیب به مقدار 75/101193 و 5/5287 هکتار بیشتر برآورد گردیده است. پیش‌بینی می‌شود که در سال 1429 مساحت اراضی جنگلی و مرتعی نسبت به سال 1398 به ترتیب 82/2 و 47/6 درصد کاهش و مساحت اراضی زراعی و مسکونی نیز در همین دوره زمانی به ترتیب به میزان 05/8 و 24/1 درصد افزایش یابد. در خصوص پهنه های آبی نیز تغییری مشاهده نگردید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

lland cover change modeling using Land Change Modeling in Golestan province

نویسندگان [English]

  • Fatemeh Salarian 1
  • Mohammad Reza Tatian 2
  • Abdolazim Ghanghermeh 3
  • Reza Tamartash 2
1 PhD. Student of Rangeland Science, Faculty of Natural Resources, Sari University of Agriculture and Natural Resources, Sari, Iran
2 Associate Professor, Department of Range management, Faculty of Natural Resources, Sari University of Agriculture and Natural Resources,Sari, Iran
3 Assistant Professor, Assistant Professor, Department of Geography, Faculty of Humanities, Golestan University, Gorgan, Iran
چکیده [English]

Monitoring and modeling of land use change is one of the main topics of research in global environmental change and sustainable development field. The aim of this study was to detection in Golestan province during the years 1986 to 2019 and to predict the land use status of the region for 2050 using the Land Change Modeling (LCM) approach. For this purpose, Landsat images series (L5-TM 1986, L5-TM 2001 and L8-OLI- 2019) were used to prepare the land use map of the study area. The results show that during the period 1986-2019, amount of forest and rangeland reduction was 8.9% and 2.2%, respectively. The rate of increase in agricultural, water areas and residential are 8.5%, 1.6% and 0.9%, respectively. Transition potential modeling was performed using LCM and Markov chain. In this study, 5 sub-models along with 8 explanatory variables including digital elevation model, slope, distance from road, distance from water area, distance from rangeland, distance from forest, distance from agricultural lands and distance from residential areas were selected for modeling. prediction of land use map for 2019 was performed with using hard forecasting model and calibration period 1365- 1380. The accuracy of the CA-Markov model was estimated using the Kappa index of 0.84. According to the pridicted map of 2019, rangelands, water bodies and forest uses were estimated by 21206.5, 23456.25 and 61818.75 hectares less than the real amount respectively, and agricultural and residential areas in the same period of this time were estimated by 101193.75 and 5287.5 hectares more than the real amount, respectively. Based on the results, in 2050 Compared to 2019, forest and rangelands will decrease by 2.82 % and 6.47 %, respectively, and the area of cultivated and residential will increase by 8.05 % and 1.24 %, respectively, no changing was observed in Water areas.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Modeling
  • land use
  • Land Change Modeler
  • Markov chain
  • Golestan province

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 30 فروردین 1400
  • تاریخ دریافت: 19 بهمن 1399
  • تاریخ بازنگری: 14 فروردین 1400
  • تاریخ پذیرش: 30 فروردین 1400