مدل سازی تغییرات کاربری زمین ازطریق زنجیره مارکوف و استفاده از سیستم های اطلاعات جغرافیایی و سنجش از دور (مورد شناسی: استان قم)

طی دهه های اخیر، افزایش جمعیت شهرنشین و رشد بی رویه و کنترل نشده شهرها در سرتاسر جهان، به ویژه در کشورهای در حال توسعه، موجب بروز مسائل زیست محیطی بسیاری نظیر نابودی باغات و زمین های کشاورزی اطراف شهرها و از بین رفتن منایع طبیعی شده است. یکی از اجزای اصلی در استراتژی فعلی برای مدیریت منابع طبیعی و نظارت بر تغییرات زیست محیطی، تحلیل و سنجش میزان پوشش و تغییرات کاربری زمین است. در همین راستا، این پژوهش سعی بر آن دارد تا با استفاده از تکنیک های سنجش از دور و سیستم های اطلاعات جغرافیایی و همچنین، با به کارگیری روش زنجیره مارکوف، به مدل سازی تغییرات کاربری زمین در استان قم بپردازد. به همین منظور، با استفاده از تصاویر سری زمانی ماهواره های لندست 5 ،4 و 8 (در طول 30 سال و در سه بازه زمانی) و انجام پیش پردازش ها (تصحیحات اتمسفری و توپوگرافی)، کاربری های اصلی زمین مانند مناطق مسکونی و صنعتی، زمین های کشاورزی، مراتع، کویر و شوره زار و دریاچه نمک و آب استخراج شدند. تجزیه و تحلیل نقشه های به دست آمده در این دوره 30 ساله نشان می دهد که مساحت مراتع در استان از سال 1365 تا 1395 کاهش یافته، به طوری که از 5600 به 4848 کیلومترمربع رسیده است. همچنین، مساحت اراضی کشاورزی در طی دوره 30 ساله حدود 100 کیلومترمربع کاهش یافته است و با افزایش شهرنشینی، وسعت مناطق مسکونی و صنعتی نیز افزایش یافته و از 130 به 364 کیلومتر مربع رسیده است. در نهایت باتوجه به اینکه پیش بینی تغییرات کاربری زمین، در دید کلی برای مدیریت بهتر منابع طبیعی و حفاظت زمین های کشاورزی اطراف مناطق شهری و اتخاذ تدابیر و سیاست های دراز مدت موثر است، با استفاده از مدل پیش بینی زنجیره مارکوف، تغییرات کاربری زمین در سال 1405 پیش بینی شد که با گسترش مناطق مسکونی-صنعتی و کویر و شوره زار و کاهش زمین های کشاورزی همراه بوده است. این تحقیق نشان می دهد که داده های سری زمانی سنجش از دور می توانند در مدل سازی تغییرات کاربری زمین نقش بسیار موثری ایفا کنند.

Keywords:

کاربری زمین , زنجیره مارکوف , سنجش از دور , سیستم های اطلاعات جغرافیایی , استان قم