مدل‌سازي رشد شهري با استفاده از روش رگرسيون لجستيك مبتني‌بر مدل Geomod مطالعۀ موردي: شهر كردكوي

Urban expansion modeling using Logistic regression method based on Geomod model (Case study: Kordkuy city)

مدل‌سازي الگوي رشد شهري فني مهم براي درك فرآيندهاي پيچيدة رشد شهري است. تحقيق حاضر نيز در نظر دارد رشد شهري را براي شهر كردكوي از بعد زماني و توزيع مكاني، مدل‌سازي نمايد. بدين منظور ابتدا با استفاده از تصاوير سري زماني ماهواره لندست، نقشه‌هاي كاربري اراضي براي سال‌هاي 1366، 1379 و 1394 طبقه‌بندي و سپس با بهره‌گيري از مدل رگرسيون لجستيك ميزان تأثير متغيرهاي مستقل در رابطه با گسترش شهري به صورت ضريب در معادله رگرسيون محاسبه شده و نقشه پتانسيل گسترش شهري توليد گرديد. ارزيابي عملكرد رگرسيون لجستيك با استفاده از دو شاخص Pseudo R2 و ROC با مقادير به ترتيب 37/0 و 93/0 براي دوره اول 31/0، 92/0 براي دوره دوم و 39/0 و 93/0 براي كل دوره مطالعاتي، نشانگر برازش خوب رگرسيون بوده است. در نهايت با استفاده از مدل ژئومد و با بهره‌گيري از نقشه احتمال توسعه شهري به وجود آمده رشد شهري براي سال 1420 پيش‌بيني گرديد. نتايج حاصل نشان داد كه در كل دورة مورد بررسي حدود 333 هكتار به وسعت مناطق شهري و مسكوني افزوده شده است كه اراضي كشاورزي و مناطق جنگلي به ترتيب با 306 و 27 هكتار تبديل اراضي، بيشترين سهم را در افزايش وسعت اراضي شهري داشته‌اند. همچنين نتايج طبقه‌بندي تصاوير ماهواره‌اي و پيش‌بيني پوشش اراضي نيز نشان داد كه شهر كردكوي در سال 1394 مساحتي برابر با 517 هكتار دارد كه تا سال 1420 به حدود 861 هكتار خواهد رسيد. مطابق با نتايج، اقدامات مناسب براي كنترل تغييرات كاربري زمين به ويژه رشد شهر به منظور حفظ محيط‌زيست و تعادل اكولوژيكي منطقه نياز است.

Modeling urban development patterns is an important technique for understanding complex urban growth processes. The present research intends to model temporal and spatial distribution of Kordkuy growth. Therefore, using temporal Landsat satellite images, land use object-based maps for the years 1987, 2000 and 2015 have been classified. In the next step, using logistic regression model the effective variables in relation to urban growth were studied and based on their quantitative effects, the urban growth potential map was produced. Validation of logistic regression Performance using Pseudo R2 and ROC indexes with respectively values 0.37 and 0.93 for the first period, 0.31 and 0.92 for the second period, 0.39 and 0.93 for the whole of study period, indicates a good fit of the regression. After that, using Geomod analysis and Regression model, urban growth for 2040 was also modeled. The results showed that 333 hectare have been added to residential areas in the total period of study. Agricultural lands and forest areas had the largest share in the increase in urban land area by 306 and 27 hectares of land conversion, respectively. Also satellite imagery classification and land cover prediction results showed that Kordkoy city area is 517 ha in 2015 that area of city will change to 861 hectare in 2040. According to the results, appropriate implementations are needed to control land use changes, particularly urban growth, in order to preserve environmental as well as ecological balances of the area.