بررسی عوامل طبیعی و انسانی مؤثر بر تغییرات طبقات کاربری اراضی تالاب شادگان

نویسندگان

1 استادیار بخش تحقیقات بیابان، مؤسسۀ تحقیقات جنگلها و مراتع، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، تهران

2 پژوهشگر مرکز فضایی ماهدشت

doi
10.22059/ije.2022.332440.1567
چکیده

تالاب شادگان در منتهی‏الیه حوضۀ ‏آبخیز جراحی واقع شده است. به‏منظور پایش میزان تغییرات پوشش آب، گیاه و اراضی خشک‌شده، ابتدا اقدام به تعیین محدودۀ آب شیرین تالاب در پرآب‏ترین شرایط آن شد. از داده‏های ماهواره‏ای لندست TM و ETM+ و OLI سال‏های 1988 تا 2020 استفاده شد. از طبقه‏بندی نظارت‌شده به روش ماشین بردار پشتیبان (SVM) استفاده و تصاویر در سه کلاس آب، پوشش گیاهی و خاک طبقه‏بندی شد. دقت طبقه‏بندی تصاویر با دو شاخص، دقت کلی و کاپا محاسبه شد. مساحت هر یک از طبقات در محیط GIS پهنه‏بندی شده و به درصد محاسبه شد. با توجه به اینکه تعیین میزان سهم هر یک از مؤلفه‏های تأثیرگذار بر سطوح مختلف تالاب شادگان در بازۀ زمانی 1988-2018 هدف اصلی پژوهش حاضر است، از توابع چندلایۀ پرسپترون شبکه‏های عصبی استفاده شد و پس از مقایسۀ کارایی مدل‏ها براساس مجموع مربعات خطا (SSE) و خطای نسبی (RE) داده‏های آموزشی و تست و همچنین، ضریب همبستگی (R) بین مقادیر اندازه‏گیری‌شده و تخمین‌زده‌شدۀ سطوح مختلف طبقات کاربری اراضی تالاب، بهترین مدل انتخاب شد و براساس آن، میزان تأثیر هر یک از پارامترها بر سطوح مختلف طبقه‏بندی‌شده در بازۀ زمانی مورد مطالعه مشخص شد. نتایج نشان داد دقت طبقه‏بندی در مجموع 93 درصد بود. روند تغییرات مساحت طبقۀ آب و خاک افزایشی و طبقۀ پوشش گیاهی تالاب کاهشی بود. بهترین مدل برازش‌یافتۀ شبکۀ عصبی مصنوعی ساختار شبکۀ چندلایۀ پرسپترون در حالت اول با تابع لایۀ انتقال پنهان اتوماتیک و تابع لایۀ خروجی تانژانت هیپربولیک به دلیل زیاد بودن ضریب همبستگی (R=0.79) و پایین بودن خطاهای نسبی و مجموع مربعات خطا با دقت بیشتری نسبت به سایر مدل‏های شبکه انتخاب شد. نتایج اجرای این مدل برای طبقات مختلف تالاب نشان داد سهم عوامل انسانی و طبیعی به‌ترتیب در خشکیدگی تالاب 4/55 و 6/44 درصد، در تغییرات سطح آب تالاب 8/70 و 2/29 درصد و در تغییرات پوشش گیاهی 62 و 38 درصد بوده است. بنابراین، تالاب شادگان بیش از هر چیز مدیریت انسانی در سطح حوضۀ آبخیز و تأمین حقابۀ مورد نیاز را می‏طلبد تا بتواند به عنوان یک اکوسیستم تالابی ایفای نقش کند و به حیات خود ادامه دهد.