پيش‌بيني تغييرات احتمالي كاربري اراضي دشت جوپار با استفاده از تصاوير ماهواره‌اي و مدل CA-Markov

سابقه و هدف: خاك يكي از منابع طبيعي اصلي تجديد ناپذير مي‌باشد كه امروزه تخريب آن به عنوان مشكلات زيست محيطي در سراسر جهان مطرح مي‌باشد. در دهه‎هاي اخير تغييرات سريع و ناپايدار كاربري اراضي به دليل فعاليت‌هاي توسعه‌اي و عمراني و افزايش جمعيت باعث تغييرات سريع در استفاده از اراضي و پوشش زمين و در نهايت تخريب خاك بوده است. از اين رو بازبيني اين تغييرات از طريق تصاوير ماهواره‌اي و پيش‌بيني و ارزيابي پتانسيل آن‌ها از طريق مدل‌سازي مي‌تواند به مديران و برنامه‌ريزان براي تصميمات آگاهانه‌تر كمك كند. هدف از اين مطالعه، بررسي روند تغييرات كاربري اراضي در مقطع زماني 1992 تا 2015 با استفاده از تصاوير ماهواره‌اي، محاسبه ميزان تغيير كاربري‌ها با يكديگر و پيش‌بيني تغييرات احتمالي كاربري اراضي در سال‌هاي 2020، 2025، 2030 و 2035 با استفاده از مدل سلول خودكارماركوف در دشت جوپار واقع در استان كرمان مي‌باشد. مواد و روش‌ها: در اﯾﻦ تحقيق، جهت تهيه نقشه‌هاي كاربري اراضي از سه دوره ﺗﺼﺎوﯾﺮ ماهواره‌اي لندست شامل لندست 5 سنجنده (1992)TM ، لندست 7 سنجنده ETM+ (2000) و لندست 8 سنجنده(2015) OLI استفاده گرديد. به منظور تهيه نقشه‌هاي كاربري اراضي از طريق تصاوير ماهواره‌اي، ابتدا بر روي تصاوير مذكور پيش پردازش‌هاي اوليه نظير تصحيح هندسي و اتمسفري اعمال گرديد. در ادامه با تهيه نمونه‌هاي آموزشي، تصاوير ماهواره‌اي در نرم افزار ايدريسي و با استفاده از الگوريتم حداكثر احتمال طبقه‌بندي و دقت آن‌ها ارزيابي گرديد. نقشه‌هاي كاربري اراضي تهيه شده دوره‌هاي مختلف به منظور توليد ماتريس احتمال انتقال به مدل ماركوف داده شد و در نهايت ماتريس احتمال انتقال كه احتمال انتقال كاربري‌ها به كاربري ديگر را نشان مي‌دهد توليد شد. سپس آﻧﺎﻟﯿﺰ زﻧﺠﯿﺮه سلول خودكارمارﮐﻮف، ﺑﺮاﺳﺎس ﻧﻘﺸﻪﻫﺎي ﮐﺎرﺑﺮي اراﺿﯽ دوره پايه و ﻣﺎﺗﺮﯾﺲ احتمال انتقال در مدل ماركوف ﺑﺎ ﺗﺎًﮐﯿﺪ ﺑﺮ ﭘﯿﺶﺑﯿﻨﯽ ﺗﻐﯿﯿﺮات ﮐﺎرﺑﺮي اراﺿﯽ در سال‌هاي 2020، 2025، 2030 و 2035 با تعداد تكرار و گام متفاوت در روش سلول خودكارماركوف انجام شد. ﺑﺮ اﺳﺎس ﻧﺘﺎﯾﺞ اﯾﻦ ﺗﺤﻘﯿﻖ، ﺗﻐﯿﯿﺮات ﮐﺎرﺑﺮيﻫﺎ و ﺳﻄﺢ ﮐﺎرﺑﺮي‌ﻫﺎي ﻣﻨﻄﻘﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ گرديد. پس از ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ و ﺑﺮرﺳﯽ مشاهدات، تغييرات كاربري احتمالي براي سناريوهاي تعيين شده پيش‌بيني گرديد. يافته‌ها و نتيجه‌گيري: ﺑﺮ اﺳﺎس ﻧﺘﺎﯾﺞ اﯾﻦ ﺗﺤﻘﯿﻖ، ﺗﻐﯿﯿﺮات ﮐﺎرﺑﺮيﻫﺎ و ﺳﻄﺢ ﮐﺎرﺑﺮي‌ﻫﺎي ﻣﻨﻄﻘﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ و ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ و ﺑﺮرﺳﯽ شدند. نتايج آشكارسازي تغييرات دوره اول (2000-1992) بيشترين افزايش مساحت در كاربري‌هاي مرتع و چراگاه و باغ و زراعت آبي و بيشترين كاهش مساحت در كاربري بستر رودخانه و دوره دوم (2015-2000) بيشترين افزايش مساحت در كاربري‌هاي باغ و زراعت آبي و بستر رودخانه و بيشترين كاهش مساحت در كاربري مرتع و چراگاه را نشان داد. نتايج بدست آمده از پيش‌بيني تغييرات كاربري آينده منطقه مورد مطالعه به روش سلول خودكارماركوف حاكي از كاهش كاربري باغ و زراعت آبي و افزايش كاربري‌هاي مرتع و چراگاه و بستر رودخانه نسبت به سال 2015 بود. همچنين نتايج مقايسه پيش‌بيني سال‌هاي 2020، 2025، 2030 و 2035 با يكديگر كاهش كاربري‌هاي بستر رودخانه و مرتع و چراگاه را نشان داد كه كمبود بارندگي و افزايش دما كه از شواهد تغيير اقليم مي‌باشند، دليلي بر اين موضوع و در نهايت تخريب پوشش گياهي و تخريب بيشتر خاك باشد. همچنين با توجه به كمبود بارندگي و خشكسالي‌هاي اخير و پژوهش‌هاي صورت گرفته مي‌توان نتيجه گرفت كه روش سلول خودكارماركوف مطابقت بيشتري با منطقه دارا مي‌باشد.