بخشی از مقاله
چکیده
هدف پژوهش حاضر بررسی مدلساز LCM در تعیین توسعه شهر تفت میباشد. در این مطالعه از تصاویر سالهای 1990، 2002 و 2014 برای استخراج کلاسهای کاربری و همچنین بررسی توسعه استفاده شد. 4 کلاس کاربری شامل اراضی کشاورزی، مسکونی، بایر و مراتع و کوه با استفاده از روش بیشترین شباهت استخراج و در ادامه برای ارزیابی دقت مدل LCM ابتدا کاربری استخراجشده توسط مدل برای سال 2014 با کاربری حاصل از تصویر ماهوارهای سال 2014 منطبق و دقت حاصله آن 73 درصد محاسبه شد.
در این تحقیق از 5 متغیر مستقل جهت مدلسازی تغییرات توسعه شهر استفاده گردید .با توجه به نتایج مساحت مناطق مسکونی در سال 2026 نسبت به سال 1990 حدود 10.5 درصد معادل 425 هکتار افزایش مساحت داشته ولی اراضی کشاورزی در بازه زمانی 1990 تا 2002 حدود 2.5 درصد افزایش مساحت و در سال 2026 مساحتی حدود 10.3 از کل منطقه خواهد داشت. در سال 2026 رشد شهر تفت به سمت جنوب و جنوب شرق بیشتر است.
-1 مقدمه
در عصر حاضر جمعیت جهانی و تمایل افراد برای سکونت در شهرها، توسعه فیزیکی سریع شهرهای بزرگ را در پی داشته است. همچنین تحولات فرهنگی اجتماعی و اقتصادی قرن 19 و 20 متأثر از مدرنیسم، گسترش سریع شهرها و پیدایش کلانشهرها، شهر- منطقهها را موجب شده و تغییرات بنیادی را در ساختار و سازمان فضایی- کالبدی آنها به وجود آورده و تغییرات کاربری اراضی را بهصورت غیر هدفمند موجب شده است. نوع کاربری اراضی و پوشش سرزمین را میتوان نتیجه روابط متقابل عوامل اجتماعی-فرهنگی و توان بالقوه سرزمین دانست. به گفته دیگر، تغییرات کاربری اراضی و پوشش سرزمین را میتوان آغاز بهرهبرداریهای پویای انسان از منابع طبیعی برای برطرف کردن نیازهایش دانست .[10]
تغییرات کاربری زمین شهری سالهای زیادی موردمطالعه قرارگرفته است: اما، ظهور تصاویر ماهوارهای و تکنیکهای زمین مکانی، بعد جدیدی برای بازبینی و ارزیابی تغییرات پوشش کاربری زمین باز کرده-است. تکنیکهای سنجشازدور و دسترسی آزاد به منابع دادهای تصاویر ماهوارهای ارزان و تکرارپذیر، تا حد زیادی پتانسیل بازبینی رشد شهری، پویایی کاربری زمین شهری، آنالیز چشمانداز و شهرنشینی را افزایش داده است.[9]
همچنین سیستم اطلاعات مکانی - GIS - بهعنوان دریافتکننده دادههای خروجی سنجشازدور و ابزاری توانمند در جمعآوری، ذخیرهسازی، بازیابی، پردازش و تحلیل دادههای فضایی، دارای کاربردهای وسیعی در عرصههای مختلف برنامهریزی، مدیریت و تصمیمگیری است. بر همین اساس لازم است که روشها و مدلهای مختلف تحلیل، تصمیم و برنامهریزی در ملازمت باقابلیتها و تواناییهای GIS مورد ملاحظه قرارگرفته و از آن به طرز مطلوبی استفاده شود.[7] تلفیق سیستم اطلاعات مکانی - GIS - و نیز سنجشازدور - RS - و توسعه و پیشرفت این تکنیکها در فراهم آوردن اطلاعات فضایی مناسب، و بهکارگیری آنها در مدلسازی فضایی تغییرات کاربری اراضی، مدلسازی تغییرات کاربری اراضی و توسعه شهری را تسهیل کرد ازاینرو روشهای مدلسازی فضایی توسعه پیدا کرد. [11]
مدلهای فضایی، ابزارهایی مفید برای درک فرآیند توسعه شهری، ابزار کمکی سیاستگذاری مدیریت و برنامهریزی شهری و فراهمکننده اطلاعات برای ارزیابی تأثیرات شهری بر محیطزیست و اکوسیستم هستند .[6] برای رسیدن به حد مطلوب مدیریت و برنامهریزی در آینده، بعد از تحقیق و جستجوی معیارهای تعیینکننده محلی و جهانی توسعه شهری، میتوان به مدلسازی توسعه شهری و پیشبینی آن در آینده مبادرت ورزید. به همین دلیل مطالعه رشد شهری در سالهای آینده با انجام مدلسازی و پیشبینی آن برای طراحی، برنامهریزی و مدیریت شهری دارای اهمیت است.
مدلساز تغییر سرزمین، نرمافزاری جهت ایجاد توسعه پایدار بومشناختی است که جهت تشخیص مسئله مبرم و رو به افزایش تغییرات سرزمین و نیازهای تحلیلی حفظ تنوع زیستی طراحی و ساختهشده است و بهصورت برنامه عمودی درون سامانه نرمافزاری IDRISI وجود دارد همچنین، بهصورت افزونه برای نرمافزار ArcGIS نیز در دسترس میباشد. مدلساز تغییر سرزمین ابزاری را در اختیار قرار میدهد که به کمک آن میتوان به ارزیابی و مدلسازی تجربی تغییرات کاربری اراضی و آثار آن بر زیستگاه گونهها و تنوع زیستی پرداخت. مراحل مدلسازی در 4 مرحله صورت میگیرد:
.1 بررسی تغییرات،
.2 مدلسازی پتانسیل انتقال.
.3مدلسازی تغییرات پوشش سرزمین
.4 ارزیابی صحت مدلسازی. در ضمن نرمافزار بهکاررفته در تحقیق حاضر IDRISI SELVA 17.0 میباشد. سطح زمین بهخودیخود یک سیستم پیچیده است و مدلسازی تغییرات پوشش سرزمین یک فرایند پیچیده متأثر از دخالت انواع متغیرها میباشد. بهطورکلی، مدلهای تغییرات پوشش سرزمین شامل سه جزء هستند: زیر مدل نیاز تغییر - Change Demand - ، زیر مدل پتانسیل انتقال - Transition Potential - و زیر مدل تخصیص تغییر . - Change Allocation - زیر مدل نیاز تغییر به تعیین میزان تغییری که طی دوره خاصی از زمان روی خواهد داد مربوط میشود. نتایج این مرحله، در یک ماتریس احتمال انتقال - Transition Probability Matrix - که میزان تغییر از یک طبقه کاربری را به نوع دیگر تعیین میکند، خلاصه میشود.
مدلسازی پتانسیل انتقال نیز پتانسیل انتقال از یک کاربری - مثل کشاورزی - به کاربری دیگر - مانند مسکونی - را با توجه به متغیرهای توضیحی - Explanatory Variables - مدل میکند. متغیرها به دو گروه متغیر مطلوبیت مثل شیب یا نوع خاک و متغیر محرک - Driver Variable - مثل نزدیکی به جاده تقسیم میشوند. زیر مدل تخصیص تغییر نیز یک فرایند تصمیمسازی است، بهطورکلی آنالیز تغییرات و پیشبینی در مدل LCM - Land Change Modeler - بهصورت زیرمدلهایی سازماندهی شده-اند. یک زیر مدل انتقال میتواند شامل یک انتقال یا بهصورت یک گروه از انتقالات پوشش زمین باشد. همه انتقالات زیرمدل - زیرمدل انتقالات - باید قبل از انجام پیشبینی تغییرات مدلسازی شوند .[8]
[1] طی مقالهای با عنوان تلفیق تکنیکهای سنجشازدور، GIS و مدل LCM با رویکرد مدلسازی توسعه شهری - نمونه موردی کلانشهر تهران - به موضوع توسعه شهر تهران پرداخت. در این مقاله مدلسازی توسعه کلانشهر تهران با استفاده از مدل LCM در دوره 11 ساله 1374 - 1385 صورت گرفته است. در این مقاله معیارهای مؤثر در این فرآیند از سازمانهای مربوطه جمعآوری، آنالیز و آمادهسازی شدند و نقشههای کاربری زمین از تصاویر ماهواره لندست با ضریب کاپای 0.765 برای هر نقشه استخراج گردید.
در مرحله بعد صحت سنجی نقشهها و آشکارسازی تغییرات صورت گرفت. نتایج آشکارسازی تغییرات نشان میدهد که بیشترین افزایش مساحت در مناطق ساختهشده و بیشترین کاهش مساحت در زمین باز رخداده است. در ادامه 11 متغیر مستقل بهعنوان ورودی مدل انتخابشده و سپس، پتانسیل تبدیل کاربری و پیشبینی برای سال 1396 با استفاده از روش MLP و زنجیره مارکوف مدلسازی شدند. مقایسه نتایج پیشبینی با جدیدترین دادههای زمینی و مطالعات گذشته نشان میدهد که نتایج تحقیق حاضر به واقعیتهای زمینی نزدیکتر است. همچنین نقشه پیشبینیشده گویای این است که بیشترین میزان توسعه در سال 1396 به ترتیب در بخشهای غرب و شرق کلانشهر تهران رخ میدهند.
-2 منطقه موردمطالعه
شهرستان تفت با وسعت 5948 کیلومترمربع در جنوب غربی استان یزد واقع گردیده است. این شهرستان دارای دو بخش و ده دهستان میباشد.تفت شهرینسبتاً بزرگ است که با کوههای سنگی در اطراف احاطهشده است. وسعت شهر تفت که در این پژوهش موردمطالعه قرارگرفته حدود 4052 هکتار میباشد. شکل شماره - 1 - موقعیت شهر تفت را نشان میدهد.
-3 مواد و روش اجرای پژوهش
در این مطالعه تصاویر ماهوارهای لندست متعلق به سالهای 1990، 2002، 2014 استفادهشده که مشخصات هرکدام از تصاویر استفادهشده در جدول - 1 - نشان آمده است.
