بخشی از مقاله
چکیده
تغییر در گستره ی مکانی شهرها می تواند تأثیرات بسیار منفی در مقیاس های مختلف محلی، منطقه ای و جهانی به سیمای سرزمین تحمیل کند. دسترسی به پایگاه های داده و اطلاعات صحیح از پوشش طبیعی زمین بخصوص مناطق سکونتگاهی امری کلیدی برای تصمیم گیری درمورد زمین و برنامه های آینده آن است. در مطالعه ی حاضر با استفاده از مجموعه ای از ابزار مدیریتی به نقشه سازی، آشکارسازی و شبیه سازی تغییرات سرزمین در شهر همدان پرداخته شده است.
بدین منظور از تصاویر لندست در سال های1991 ،2000و2009 استفاده و نقشه های کاربری-پوشش زمین در سه طبقه شامل طبقه سکونتگاه، کاربری کشاورزی و پوشش مرتع با استفاده از روش تفسیر بصری تهیه شد. از روش روی هم گذاری نقشه ها و بکارگیری مجموعه از سنجه ها ی سیمای سرزمین در بخش کلاس و سیمای سرزمین وسعت و شدت تغییرات گذشته زمین مشخص شد.
برای شبیه سازی تغییرات کاربری-پوشش زمین از مدل سلول های خودکار در ترکیب با زنجیره ی مارکوف استفاده شد. بر اساس نتایج بدست آمده از این نقشه ها ی پردازش شده با استفاده از تکنیک های سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی منطقه مورد مطالعه شاهد تغییرات به صورت افزایش وسعت طبقه کاربری سکونتگاهی و کشاورزی و کاهش سطح مراتع پیرامون این شهر بوده است.
مدیران و برنامه ریزان توسعه شهری با استفاده از نتایج حاصل از فنون شبیه سازی و مشاهده ی نحوه گسترش شهر می توانند در برنامه ریزی توسعه آتی شهر و جلوگیری از گسترش پراکنده شهر به عنوان یکی از عوامل مخرب محیط زیست نقش مهمی داشته باشند.
.1 مقدمه
گسترش و توسعه شهری و مهاجرت جمعیت از سکونتگاه های کوچک به مراکز شهری از مهمترین پدیده های جهانی در دو قرن اخیر است . - Yan Liu, 2009 - از سویی دیگر سکونتگاه های کوچک بخصوص مراکز جمعیتی که در پیرامون شهر های بزرگ قرار دارند با نرخ رشد بسیار زیادی در حال گسترش و تبدیل شدن به مراکز بزرگ جمعیتی هستند . - Kamusoko et al., 2009 - یکی از بزرگترین اثرات این پدیده بر محیط زیست شامل تغییر کاربری زمین بخصوص تغییر پهنه های طبیعی زمین و تبدیل شدن به مناطق مسکونی است
نرخ بسیار بالای رشد جمعیت در دنیا و توسعه فزاینده ی شهر ها و سکونتگاه ها و همچنین توسعه بخش صنعت باعث از بین رفتن بخش های زیادی از پوشش طبیعی زمین و زمین های زیر کشت شده است. این مسئله موجب بروز مشکلات بسیار زیادی در زمینه تامین نیازهای بشر در نسل ها آتی خواهد شد. لذا لازم است تا منابع طبیعی و مناطق جدیدی برای این منظور شناسایی شده و به عرصه تولید اختصاص یابد. این مسئله امروزه به یکی از مهم ترین پدیده های تاثیر گذار بر سیستم های طبیعی و چرخه های اکولوژیکی تبدیل شده است و اثرات محیط زیستی بی شماری مانند تهدید امنیت غذایی در کشور های در حال توسعه را بوجود آورده است
یکی از ابزار های مهم در دست بشر و انجام مطالعات منسجم در زمینهی محیط زیست و علوم زمین، استفاده از فناوری های دور سنجی است. با توسعه ی تکنولوژی فن آوری دور کاوی در دهه های اخیر، این علم پیشرفت های چشمگیری نموده است و کاربرد آن در عرصه های مختلف شامل منابع طبیعی و محیط زیست، جغرافیا و توسعه شهری گسترش زیادی یافته است. نقشه های حاصل از فنون دور کاوی بخش عمده ای از اطلاعات مورد نیاز برنامه ریزان و مدیران سرزمین را در اتخاذ سیاست های صحیح مدیریتی و تصمیم گیری برای آینده آن را تامین می کند. در صورت استفاده از روش های درست در این راستا امکان رسیدن به درک درستی از پدیده های سطح زمین سریع تر و مطمئن تر خواهد بود. این فنون به همراه فنون مورد استفاده در سامانه اطلاعات جغرافیایی فرصت های جدیدی را برای پردازش کامل داده های مکانی فراهم می آورند.
Almeida و همکاران در سال 2013 میلادی به نقشه سازی و شبیه سازی تغییرات منطقه سن پائولو در کشور برزیل پرداختند. مبنای شبیه سازی تغییرات در این تحقیق بر پایه ی مدل سلول های خودکار قرار گرفت و از زنجیره مارکوف برای بررسی تغییرات غیر مکانی بهره گرفته شد.
Haibo و همکاران در سال 2011 برای بررسی تغییرات کاربری- پوشش زمین در منطقه ای واقع در چین به آشکارسازی و شبیه سازی تغییرات آن پرداختند. هدف اصلی آن ها در این تحقیق بررسی عوامل تاثیر گذار شامل رشد اقتصادی و توسعه صنعتی بود. لذا با استفاده از تصاویر چند زمانه لندست به آشکارسازی تغییرات زمین در فاصله سال های بین 2000 تا 2007 پرداختند.
در سال Munsi 2010 و همکاران بررسی تغییرات پوشش زمین در در منطقهای در هیمالیا در فاصله زمانی بین سالهای 1976 تا 2006 میلادی پرداختند. لذا با پردازش مجموعهای از تصاویر ماهوارهی لندست و نیز بهرهگیری از سامانهی اطلاعات جغرافیایی پایگاه داده مورد نیاز آماده شد. همچنین برای بررسی اثر تغییرات کاربری- پوشش زمین بخصوص پوشش جنگل در سال های آینده از مدل سلولهای خودکار در ترکیب با زنجیره مارکوف استفاده کردند.
Kamusoko و همکاران در سال 2009 به منظور بررسی تغییرات پوشش زمین بخصوص توسعه سکونتگاه های روستایی و اثر آن در برنامه های آمایش سرزمین در کشور زیمباوه پرداختند. نتایج حاصل از آن نشان داد که به دلیل محرک-های اقتصادی و اجتماعی موجود، تغییرات کاربری و پوشش سرزمین در این منطقه موجب افزایش تعداد و کاهش اندازه متوسط لکههای جنگلی و مرتعی شده است. Fanwang و همکاران در سال 2007 به آشکارسازی و شبیه سازی تغییرات کاربری و پوشش در 5 شهر در کشور چین پرداختند. در این تحقیق به بررسی الگوها و نرخ تغییر بر اساس روش آنالیز پس از طبقهبندی پرداخته شد.
نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که رشد شهری مهمترین عامل کاهش تعداد و وسعت لکههای مربوط به کاربری کشاورزی بوده است و نرخ تغییر پوشش سرزمین و تبدیل آن به اراضی شهری روند رو به رشدی دارد. همچنین این تحقیق نشان داد که اراضی جنگلی با سرعت زیادی در حال تغییر به اراضی کشاورزی است. رشد شدید جمعیت در ایران و بخصوص در مراکز استان های ایران و همچنین افزایش فزاینده نرخ مهاجرت از روستا ها به شهر ها به دلیل مهیا بودن فرصت های شغلی و افزایش کیفیت زندگی و دسترسی به امکانات رفاهی باعث شده تا شهرهایی مانند همدان با افزایش شدید جمعیت در سال های اخیر روبرو باشد.
این رشد در بسیاری از موارد منجر به تخریب پوشش طبیعی زمین و بخصوص تخریب زمین های کشاورزی شده است. لذا استفاده از رویکرد های مدیریتی برای تعیین تغییرات گذشته و شبیه سازی تغییرات آینده زمین تاثیر بسیار شگرفی بر حفاظت از پوشش های طبیعی زمین و جلوگیری از تخریب محیط زیست خواهد داشت.
.2 مواد و روش ها
.2.1 منطقه مورد مطالعه
استان همدان در غرب ایران بین 32 درجه و 59 دقیقه تا 35 درجه و48 دقیقه عرض شمالی و 47 درجه و 34 دقیقه و 49 درجه و36طول شرقی قرار گرفته است و بخشی از رشته کوه زاگرس میانی و فلات مرکزی را شامل میشود.این شهر در دامنه کوه الوند و در بلندای 1741 متری از سطح دریا واقع شده است و از شهرهای سردسیر ایران به شمار می آید.همدان قدیمی ترین شهر ایران و از کهن ترین شهرهای جهان است. جمعیت شهر همدان طبق سرشماری سال 1390 مرکز آمار ایران برابر با 548378 نفر بودهاست. این شهر از نظر جمعیت،چهاردهمین و بر اساس مساحت،بیست و سومین استان کشور محسوب میشود
