بررسی تغییرات کاربری اراضی شهر هرات با استفاده از تصاویرماهواره‌ای بین سال‌های 2015 تا 2022

نویسندگان

1 دانشکدۀ زمین‌شناسی، دانشگاه بامیان، بامیان، افغانستان

2 دانشکدۀ مهندسی نقشه‌برداری فتوگرامتری، دانشگاه تهران، تهران، ایران

doi
10.48308/gisj.2024.234087.1192
چکیده

سابقه و هدف: در سال‌های اخیر، تغییرات کاربری اراضی به‌ویژه در مناطق شهری، از چالش‌های مهم در حوزۀ برنامه‌ریزی شهری، مدیریت منابع طبیعی و توسعۀ پایدار شناخته شده است. با افزایش جمعیت، گسترش ساخت‌وسازها و رشد فزایندۀ تقاضا برای اراضی شهری، نیاز بیش‌‌‌‌ازپیش به پایش و تحلیل دقیق تغییرات کاربری اراضی، به‌منظور مدیریت بهینۀ منابع و تدوین سیاست‌های کارآمد توسعۀ شهری، احساس می‌شود. در این راستا، تحقیق حاضر با هدف بررسی روند تغییرات کاربری اراضی در شهر هرات، طی سال‌های ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۲ انجام شده است. برای این منظور، از تصاویر ماهواره‌ای لندست‌ـ ۸ مربوط به سنجندۀ OLI استفاده شد که با توجه به ویژگی‌های طیفی و مکانی مناسب، قابلیت بالایی در تحلیل تغییرات کاربری اراضی دارد.مواد و روش‌ها: ابتدا پیش‌پردازش‌های لازم، ازجمله تصحیح رادیومتریکی، تصحیح هندسی و تصحیح اتمسفری، درمورد تصاویر ماهواره‌ای جمع‌آوری‌شدۀ متعلق به دو سال مورد نظر انجام شد تا دقت تحلیل‌های بعدی افزایش یابد. پس‌از مراحل پیش‌پردازش، چهار کلاس کاربری اراضی شامل اراضی خاکی، پوشش گیاهی، مناطق مسکونی و اراضی آبی در محدودۀ مورد مطالعه شناسایی شد. به‌منظور طبقه‌بندی این تصاویر و استخراج اطلاعات درزَمینۀ تغییرات کاربری، از دو الگوریتم طبقه‌بندی پرکاربرد، یعنی روش حداکثر احتمال (Maximum Likelihood Classification) و شبکۀ عصبی مصنوعی (Artificial Neural Network)، استفاده شد و دقت نتایج حاصل از این دو روش مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفت.نتایج و بحث: نتایج تحلیل‌ها نشان داد که روش حداکثر احتمال، در طبقه‌بندی تصاویر ماهواره‌ای، عملکردی بهتر از روش شبکۀ عصبی مصنوعی داشته است. مقادیر ضریب کاپا و دقت کلی که برای ارزیابی صحت طبقه‌بندی به کار می‌روند، درمورد سال ۲۰۱۵، برابر با 75/0 و ۸۵% و برای سال ۲۰۲۲، برابر با 96/0 و ۹۷% به‌ دست آمدند. این مقادیر حاکی از دقت بالا و قابلیت اعتماد روش حداکثر احتمال، در تفکیک کلاس‌های متفاوت کاربری اراضی، در منطقۀ مورد مطالعه است. تحلیل نتایج طبقه‌بندی در بازۀ زمانی ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۲ نشان‌دهندۀ تغییرات شایان ‌توجه در ساختار فضایی کاربری اراضی شهر هرات است. براساس نتایج، طی این دورۀ زمانی، سطح اراضی خاکی به‌میزان 0/4 کیلومترمربع کاهش یافته و سطح اراضی آبی نیز با کاهش 62/1کیلومترمربعی مواجه بوده است. ازسوی دیگر، سطح اراضی مناطق مسکونی به‌میزان 39/1 کیلومترمربع و سطح پوشش گیاهی 59/4 کیلومترمربع افزایش داشته است.نتیجه‌گیری: این تغییرات نشان‌دهندۀ روند توسعۀ شهری، در شهر هرات، طی این دورۀ زمانی است و به افزایش مداخلات انسانی در کاربری اراضی، به‌ویژه در قالب توسعۀ مناطق مسکونی و افزایش فضای سبز یا پوشش گیاهی، اشاره دارد. درمجموع، یافته‌های این پژوهش حاکی از آن است که توسعۀ شهری در شهر هرات باعث کاهش اراضی طبیعی، همانند زمین‌های خاکی و منابع آبی، شده و درمقابل، کاربری‌هایی با مداخلات انسانی، مانند مناطق مسکونی و پوشش گیاهی، افزایش یافته‌ است. با توجه به کاهش منابع آبی و اراضی طبیعی، برنامه‌ریزی‌های آتی شهر باید با تمرکز بر توسعۀ پایدار، حفاظت از منابع طبیعی و به‌ویژه مدیریت مؤثر منابع آبی همراه باشد. این مدیریت می‌تواند ازطریق سیاست‌گذاری‌های دقیق، اعمال محدودیت در توسعۀ بی‌رویۀ شهری و ارتقای آگاهی عمومی دربارۀ اهمیت منابع طبیعی تحقق یابد. این پژوهش، با بهره‌گیری از داده‌های سنجش از دور و تحلیل علمی تغییرات کاربری اراضی، اطلاعات ارزشمندی برای تصمیم‌گیران و برنامه‌ریزان شهری فراهم کرده است. نتایج این مطالعه را می‌توان به‌منزلۀ مبنایی برای تدوین راهکارهای علمی درزَمینۀ مدیریت اراضی شهری، حفظ منابع طبیعی و توسعۀ پایدار در شهر هرات به کار برد؛ بنابراین استفاده از فنّاوری‌های نوین در پایش و ارزیابی تغییرات کاربری اراضی باید از الزامات اساسی در فرایند تصمیم‌گیری و سیاست‌گذاری‌های شهری به شمار رود و پیشنهاد می‌شود توسعۀ شهری با مدیریت بهتر منابع آبی همراه باشد.