بررسی کارایی مدل زنجیره ای مارکوف در برآورد تغییرات کاربری اراضی و پوشش زمین با استفاده از تصاویر ماهواره ای Landsat

در دهه های اخیر تغییرات سریع کاربری اراضی و پوشش زمین در حومه شهرهای بزرگ ایران به ویژه شهر تهران به عنوان پایتخت، با پیامدهای مهمی مثل تخریب منابع طبیعی، آلودگی های زیست محیطی و رشد نامناسب شهرها همراه بوده است. اطلاع از تغییرات کاربری و بررسی علل و عوامل آن­ها در یک دوره زمانی خاص، می تواند بسیار مورد توجه برنامه­ریزان و مدیران باشد. هدف از این تحقیق بررسی کارایی مدل زنجیره ای مارکوف درجه اول جهت برآورد تغییرات کاربری اراضی و پوشش زمین برای شهر تهران و حومه آن طی بازه زمانی ۳۰ سال می باشد. در این تحقیق از تصاویر ماهواره ای چندزمانه لندست مربوط به سال های ۱۹۷۵، ۱۹۹۰ و ۲۰۰۵ میلادی استفاده شده است. در ابتدا تصاویر موجود در سال های مذکور در شش کلاس و به روش حداکثر مشابهت طبقه بندی شدند. در مرحله­ی بعد با استفاده از نقشه های پوشش زمین به­دست آمده برای هر دوره ۱۵ ساله، ماتریس تبدیل وضعیت کلاس های پوشش زمین بین هر دو دوره زمانی محاسبه شد. در نهایت با استفاده از ماتریس تبدیل وضعیت دوره اول، نتایج تغییرات کاربری برای سال ۲۰۰۵ میلادی با کمک مدل زنجیره ای مارکوف پیش بینی شد. دقت پیش بینی با مدل زنجیره ای مارکوف، به کمک نقشه های کاربری موجود برای سال ۲۰۰۵ بررسی شدند. نتایج حاکی از آن است که بیشترین درصد اختلاف مربوط به کلاس اراضی مزروعی (۶۴۶۲۲/۰ درصد) بوده و کمترین درصد اختلاف در کلاس فضای سبز (۰۰۵۵۱/۰ درصد) دیده می شود. شایان ذکر است که در تمامی موارد بزرگی این اختلافات به طورکلی کمتر از ۷ درصد بوده که این رقم، مفید و قابل استفاده بودن مدل مارکوف و همچنین صحت آن را در پیش بینی تغییرات کاربری به خوبی توجیه می کند.

Keywords:

Changes detection , Images classification , Landsat images , Markov chain model , Tehran. , تصاویر لندست , تهران , طبقه بندی تصاویر , کشف تغییرات , مدل زنجیره ای مارکوف.