ارزیابی و مدل‌‌سازی تغییرات کاربری اراضی و پوشش زمین شهر شیراز و اراضی اطراف آن و پیش‌‌بینی تغییرات احتمالی برای آینده، با استفاده از سنجش از دور و مدل CA-Markov

نویسندگان

1 نشجوی‌‌کارشناسی‌‌ارشد، گروه برنامه‌‌ریزی و طراحی محیط‌‌، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

2 دانش‌‌آموخته‌‌ کارشناسی‌‌ ارشد، گروه برنامه‌‌ریزی، مدیریت و آموزش محیط زیست، دانشکده محیط‌‌زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 دانشیار گروه برنامه‌‌ریزی و طراحی محیط، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

doi
10.22034/eiap.2025.229981
چکیده

هدف این مطالعه ارزیابی کمی و مدلسازی دینامیک فضایی- زمانی تغییرات کاربری اراضی و پوشش زمین در شهر شیراز و مناطق اطراف آن از سال 1381 تا 1402، با هدف پیش‌‌بینی تغییرات احتمالی تا سال 1422 است. بدین‌‌منظور، ابتدا با استفاده از تصاویر ماهواره‌‌ای لندست نقشه کاربری اراضی و پوشش زمین منطقه مورد مطالعه با استفاده از الگوریتم شبکه عصبی در سه کلاس کاربری ساخت‌‌وساز، پوشش گیاهی و اراضی بایر در محیط نرم‌‌افزار Envi 5.3.1 تهیه شد. مقدار صحت دقت‌‌کلی حاصل از طبقه‌‌بندی برای سال‌‌های 1381، 1392 و 1402 به ترتیب 02/93، 66/88 و 33/91 درصد و مقدار ضریب کاپا نیز برای این سه سال به ترتیب برابر با 53/89، 83 و 87 درصد به‌‌دست آمد. در گام بعد با اجرای مدل مارکوف توسط نقشه‌‌ سال‌‌های 1381 و 1392، میزان ضریب کرامر 85/0 محاسبه شد و با به‌‌کارگیری مدل CA-Markov نیز، نقشه سال 1402 در محیط نرم‌‌افزار TerrSet 18.3.1 شبیه‌‌سازی شد. سپس با مقایسه نقشه‌‌های طبقه‌‌بندی‌‌شده (واقعی) و شبیه‌‌سازی ‌‌شده سال 1402، مقدار شاخص کاپای استاندارد 92/0 به دست آمد. در نهایت نقشه پیش‌‌بینی تغییرات کاربری اراضی و پوشش زمین نیز برای سال 1422 با استفاده از مدل CA-Markov شبیه‌‌سازی شد. نتایج نشان داد که بین سال‌‌های 1381 تا 1402 کاربری ساخت‌‌وساز با 27/39 درصد افزایش مساحت، رشد چشمگیری یافته است، اما در بازه زمانی ذکر شده شاهد کاهش قابل‌‌توجه مساحت پوشش گیاهی و اراضی بایر به‌‌ترتیب ‌‌به میزان 41/39 و 03/20 درصد بوده‌‌ایم که بیشتر به کاربری ساخت‌‌‌‌وساز تغییر یافته‌‌اند. همچنین نقشه‌‌های کاربری اراضی سال‌‌های 1381، 1392 و 1402 نشان داد که گسترش فیزیکی شهر به سمت غرب، جنوب و جنوب‌شرق شهر شیراز بوده است که نشان‌‌دهنده رشد افقی و غیراصولی شهر شیراز بین سال‌‌های 1381 تا 1402 است. برطبق پیش‌‌بینی این پژوهش سطح کاربری ساخت‌‌وساز و پوشش گیاهی در سال 1422 نسبت به سال 1402 به‌‌ترتیب به میزان 47/8 و 80/20 درصد افزایش پیدا خواهد کرد، اما سطح اراضی بایر برخلاف دو کاربری دیگر به میزان 58/16 درصد کاهش پیدا خواهد کرد و بیشتر مساحت از دست رفته آن به کاربری ساخت‌‌وساز تغییر خواهد یافت. همچنین نقشه پیش‌‌بینی منطقه مورد مطالعه در سال 1422 نشان داد که روند گسترش فیزیکی شهر شیراز به صورت افقی و پراکنده خواهد بود که چنین رشد فیزیکی برخلاف فرم استاندارد رشد شهری است.