پایش و مدلسازی تغییرات الگوی توسعه شهری با استفاده از تصاویر ماهواره ای و مدل شبکه عصبی مصنوعی(مطالعه موردی بخش یک شهرستان رفسنجان)

نوع مقاله : مقالۀ پژوهشی (کاربردی - توسعه ای)

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی گروه جغرافیا، واحد لارستان، دانشگاه آزاد اسلامی، لارستان، ایران.

2 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، دانشگاه آزاد اسلامی لارستان، لارستان، ایران.

3 عضو هیئت علمی گروه جغرافیا و برنامه ریزی شهری، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران.

چکیده

مقدمه: استفاده بیش‌ازحد و نادرست از منابع طبیعی موجود، نیازمند افزایش ارزیابی اجزا منابع و بررسی تغییراتی است که درگذشته اتفاق افتاده است. بنابراین آشکارسازی، پیش‌بینی تغییرات لازمه مراقبت از یک اکوسیستم به‌ویژه در مناطقی با تغییرات سریع و اغلب بدون برنامه‌ریزی در کشور‌های درحال‌توسعه می‌باشد.
داده و روش: روش پژوهش حاضر از نظر هدف کاربردی و از حیث روش، توصیفی- تحلیلی است. و با استفاده از تکنیک های بصری و ترسیمی از تصاویر سنجنده‌های TM لندست 5 در سال‌های 1998،1992،1986، ETM+ لندست 7 در سال‌های 2010،2004 و سنجنده OLI لندست 8 در سال2016 بهره گرفته است. به‌علاوه از نقشه‌های رقومی منطقه برای بررسی تصحیح هندسی تصاویر و همچنین به‌عنوان داده‌های کمکی در تفسیر تصاویر و پیش‌بینی تغییرات، استفاده گردید. پس از تأیید کیفیت هندسی و رادیومتری تصاویر با توجه به ویژگی‌های منطقه، کاربری‌های موجود، با روش تفسیر تلفیقی تصاویر هر شش مقطع زمانی به چهار کلاس مناطق شهری، باغات پسته، اراضی بایر و نمکزار با الگوریتم حداکثر احتمال طبقه بندی  شد و پس از اعتبار سنجی میانگین دقت کاپا 83 درصد و میانگین دقت کلی 89 درصد برای شش نقشه کاربری اراضی تولیدشده بدست آمد.
یافته‌ها: نقشه‌های کاربری اراضی تولید شده از کلاس ‌بندی و پیش‌بینی‌شده از مدل‌ها در سال‌های 2016،2010،2004،1998 مقایسه و صحت آن با استفاده از شاخص کاپا ارزیابی شد. نتایج نشان داد میانگین دقت کاپا برای مدل شبکه عصبی76 درصد بود.
نتیجه‌گیری: نشان‌دهنده هماهنگی بین مقدار و مکان تغییرات واقعی و پیش‌بینی‌شده و درنتیجه عملکرد نسبتاً خوب برنامه LCM در پیش‌بینی تغییرات کاربری اراضی است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


آرخی، صالح؛ نیازی، یعقوب. (1389). ارزیابی روش‌های مختلف سنجش‌ازدور برای پایش تغییرات کاربری اراضی (مطالعه موردی    حوزه دره شهر- استان ایلام). تحقیقات مرتع و بیابان ایران، 17(1).
احمدی ندوشن، مژگان؛ سفیانیان، علیرضا. (1388). آشکارسازی و پیش­بینی تغییرات پوشش اراضی شهر اراک. مجموعه مقالات همایش ژئوماتیک، سازمان نقشه­برداری، تهران.
اصلانی مقدم، ایمان. (1388). بررسی مدل برداری Cellular Automata به‌منظور پیش‌بینی تغییرات کاربری اراضی. کارشناسی ارشد، مهندسی عمران نقشه‌برداری، دانشکده فنی، دانشگاه تهران، 1388.
بالی، علی. (1391). استفاده از تکنیک سنجش‌ازدور در مدیریت پایدار تالاب (ارزیابی تغییرات کاربری اراضی حوضه آبخیز تالاب انزلی). همایش مدیریت و مهندسی تالاب‌ها، سازمان حفاظت محیط‌زیست، تهران 1391.
بدری، سید علی؛ خلیل رحمانی، مجید؛ سجاسی قیداری، حسن پور، امید. (1390). راهبردهای توسعه اکوتوریسم در شهرستان مریوان. مجله پژوهش‌های روستایی، 2(2).
بخشی، الهام؛ خالوکاکایی، رضا. (1389). کاربرد شبکه‌های عصبی مصنوعی در سنجش ‌از دور. مجموعه مقالات همایش ژئوماتیک، سازمان نقشه­برداری، تهران.
رفیعیان، امید. (1382). بررسی تغییرات گستره جنگل­های شمال کشور بین سالهای 73 تا 80 با استفاده از تصاویر سنجنده ETM+ (مطالعه موردی در جنگل­های بابل). کارشناسی ارشد، جنگلداری و مدیریت جنگل، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، 1382.
زرینی، نیما؛ ناصری، فرزین.، رجبی، محمدعلی؛ عبدالمحمدی، محمدرضا. (1391). مدل‌سازی تغییرات شهری با استفاده از خودکاره‌های سلولی با تلفیق شبکه‌های عصبی مصنوعی در محیط GIS (منطقه موردمطالعه: کرمان). مجموعه مقالات همایش ژئوماتیک، سازمان نقشه­برداری، تهران.
سرودی، منا؛ جوزی، سیدعلی. (1390). پیش‌بینی تغییرات پوشش گیاهی با استفاده از مدل مارکوف (مطالعه موردی: منطقه 4 شهرداری تهران). کاربر سنجش‌ازدور و GIS در علوم منابع طبیعی، 2(2).
سفیانیان، علیرضا؛ محمدی توفیق، الهه؛ خداکرمی، لقمان؛ امیری، فاضل. (1390). تهیه نقشه کاربری اراضی با استفاده از روش شبکه عصبی مصنوعی (مطالعه وردی: حوزه آبخیز کبودرآهنگ، رزن و خونجین-تلخاب در استان همدان). فصلنامه کاربرد سنجش ‌از دور و GIS در علوم منابع طبیعی، 2 (1).
شکاری،علی؛ اکبری، الهه. (1392). پردازش و استخراج اطلاعات از داده‌های ماهواره ای با استفاده از نرم افزار Envi. انتشارات ماهواره، جلد 1، 240 ص.
کاظمی، محمد؛ مهدوی، یداله؛ نوحه‌گر، احمد؛ رضایی، پیمان. (1390). برآورد تغییرات پوشش و کاربری اراضی با استفاده از تکنیک‌های سنجش‌ازدور و سیستم اطلاعات جغرافیایی (مطالعه موردی: حوضه آبخیز تنگ بستانک شیراز). فصلنامه کاربرد سنجش‌ازدور و GIS در علوم منابع طبیعی، 2 (1).
کامیاب، حمیدرضا؛ سلمان‌ماهینی، عبدالرسول؛ حسینی، سیدمحسن؛ غلامعلی فرد، مهدی. (1390). کاربرد شبکه‌های عصبی مصنوعی در مدل‌سازی توسع شهری (مطالعه موردی: شهر گرگان). پژوهش‌های جغرافیای انسانی، 76 (2).
A.I.R. Cabral., M.J. Vasconcelos., D. Oom, R. Sardinha. (2011). Spatial dynamics and quantification of deforestation in the central-plateau woodlands of Angola (1990–2009). Applied Geography, 31, 1185-1193p.
Campbell, J.B. (2002). Introduction to Remote Sensing, 3nd Ed. The Guilford Press, New  York. N.Y.622P.
Easteman, J.R. (2009). IDRISI Taiga Guide to GIS and Image Processing, Clark University. Worcester; MA 01610 – 1477 USA. 327p.
Ingram, J.C., Dawson, T.P., Whittaker, R.J. (2005). Mapping tropical forest structure in southeastern Madagascar using remote sensing and artificial neural networks. Remote Sensing of Environment, 94, 491-507p.
Rajesh, B., Yuji, M. (2006). Land Use Change Analysis Using Remote Sensing and GIS: A Case Study of Kathmandu Metropolitan. Nepal. Research Abstracts on Spatial Information Science CSIS DAYS 2006.
   WimGiesen. (2011). Management Guidelines for Implementation Biodiversiry. Management of    wetlands, 2011.