کاربرد مدل رگرسیون حداقل مربعات معمولی (OLS) در بررسی اثرات تغییر کاربری اراضی بر خدمت اکوسیستمی تولید آب (مطالعه موردی: بخش لواسانات استان تهران)
نویسندگان
1 گروه برنامهریزی، مدیریت محیطزیست و HSE، دانشکده محیطزیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
2 گروه مهندسی سوانح، آموزش و سیستمهای محیطزیست، دانشکده محیطزیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
3 گروه تحقیق و توسعه علوم انسانی، پژوهشکده سمت، تهران، ایران.
doi
10.22059/jes.2025.387056.1008561چکیده
هدف: تحقیق حاضر در راستای پایش تغییرات کاربری/ پوشش اراضی در یک دوره 24 ساله (1999 تا 2023) با استفاده از تصاویر ماهوارهای لندست و تحلیل اثرات آن بر تولید آب با بهرهگیری از مدل رگرسیون حداقل مربعات معمولی (OLS) است. این پژوهش به بررسی آسیبپذیری تولید آب بهعنوان یکی از خدمات اکوسیستمی در برابر تغییرات ناشی از کاربری/ پوشش اراضی در بخش لواسانات استان تهران میپردازد، جایی که تغییرات سریع در کاربری/ پوشش زمین بهوضوح قابل مشاهده است.روش پژوهش: برای انجام این تحقیق، از تصاویر ماهوارهای لندست برای پایش تغییرات کاربری/ پوشش اراضی استفاده شده است. بهمنظور مدلسازی تولید آب، از مدل بازده سالانه آب (Annual Water Yield) نرمافزار InVEST بهره گرفته شده است. ورودیهای مدل شامل نقشههای کاربری/پوشش اراضی در سه دوره زمانی مختلف، بارش، تبخیر و تعرق پتانسیل، عمق خاک، آب قابل دسترس گیاه و جدول بیوفیزیکی میباشد. سپس نتایج حاصل از مدلسازی InVEST بهعنوان متغیر وابسته به مدل رگرسیون حداقل مربعات معمولی وارد شد تا تأثیر تغییرات کاربری/ پوشش اراضی بهعنوان متغیر مستقل، بر تولید آب بهصورت کمّی ارزیابی شود. این رویکرد امکان تحلیل آماری رابطه بین تغییرات فضایی کاربری اراضی و مقادیر تولید آب را فراهم کرده و به پژوهشگران کمک میکند تا میزان و جهت این تأثیرات را در قالب الگوهای خطی بررسی نمایند. یافتهها: نتایج تحقیق نشان داد که در طول سالهای 1999 تا 2023، کاهش 161.21 کیلومترمربع (31 درصد) از فضاهای سبز شامل زمینهای کشاورزی، باغات و مراتع، منجر به افزایش حجم آب تولیدی (رواناب) از 105 به 130 میلیون مترمکعب گردید. همچنین دقت پیشبینی تولید رواناب با کمترین میزان خطا، بر اساس مساحت کل منطقه مورد مطالعه (517.67 کیلومترمربع)، بهطور قابل توجهی کاهش یافت و از 445.3 به 23.5 کیلومترمربع رسید. این تغییرات نشاندهندة افزایش پیچیدگی ارتباطات هیدرولوژیکی در اثر شهرنشینی است.نتیجهگیری: نتایج بدست آمده بر آسیبپذیری ظرفیت تولید آب اکوسیستم در برابر تغییرات کاربری/ پوشش اراضی تأکید دارد. این تغییرات منجر به افزایش رواناب و کاهش نفوذپذیری خاک شده و تعادل هیدرولوژیکی منطقه را برهم زدهاند. از اینرو، بهرهگیری از رویکردهای مدلسازی ترکیبی و برنامهریزی کاربری زمین با تأکید بر حفظ فضاهای سبز و مدیریت هوشمند توسعه شهری برای پایداری منابع آبی ضروری است.
