ارزيابي و پيش‌‌‌‌بيني تغييرات پوشش گياهي با استفاده از معيارهاي سيماي سرزمين و مدل ماركوف (مطالعۀ موردي: شهرستان همدان)

Evaluation and Prediction of Changes in Vegetation Using Landscape Metrics and Markov Model (Case Study: Hamadan)

تخريب سيماي سرزمين، تغيير پوشش گياهي و تغيير كاربري مواردي هستند كه به‌‌طور مداوم بر محيط‌‌زيست كشور فشار وارد مي‌‌كنند، بنابراين نقشه‌‌‌‌‌‌هايپوشش گياهي،درتوليداطلاعات درجهت برنامه‌‌‌‌ريزي‌‌‌‌هاي شهري نقش مهمي دارند.در اين پژوهش به‌‌منظور تهيه نقشه‌‌‌‌هايپوشش گياهي شهرستان همدان ازاطلاعات ماهوارۀلندست سنجنده‌‌‌‌هاي ETM+و OLIاستفاده و مقدار شاخص NDVIمحاسبه شد.NDVIيكيازپركاربردترين شاخص‌‌‌‌‌‌ها براي پايش تغييرات پوشش گياه ياست، كه از‌‌طريق نسبت‌‌گيري باندهاي دونقرمزِنزديك به‌‌دستمي‌‌‌‌آيد. بدين منظور براي بررسي تغييرات كيفي پوشش گياهي،مقاديرعددياين شاخصبه 4كلاس مختلف سرسبزي شامل اراضي با پوشش عالي، پوشش بسيار خوب، پوشش خوب و ضعيف طبقه‌‌‌‌بنديشد و براي آشكارسازي تغييرات، نقشه‌‌‌‌هاي طبقه‌‌‌‌بندي‌‌شده وارد مدل LCMشدند. سپس تحليل تغييرات سيماي سرزمين صورت گرفت كه بدين منظور تعداد 5 سنجه در سطح كلاس و 6 سنجه در سطح سيماي سرزمين مورد محاسبه قرار گرفت. پيش‌‌‌‌بيني تغييرات پوشش گياهي در 15 سال آينده با زنجيرۀ ماركوف انجام شد. تجزيه‌‌و‌‌تحليل سنجه‌‌هاي سيماي سرزمين حاكي از آن است كه سطح پوشش بسيار خوب از 12 درصد در سال 1380، به 21 درصد در سال 1395 رسيده است. همچنين اراضي با پوشش خوب كه به‌‌عنوان پوشش گياهي طبيعي آن به‌‌شمار مي‌‌رود، در دورۀ زماني مشابه كاهش يافته است. نتايج حاصل ازسنجۀ تنوع شانون در سطح سيماي سرزمين نشان مي‌‌‌‌دهد كه مقاديرمربوط به تنوع لكه‌‌‌‌ها در سطح شهرستان بالاترازيك است،كه بيان گر تنوع وفراواني بالاو سيماي سرزمين بسيارمتنوع در شهرستان است. نتايج پيش‌‌‌‌‌‌بيني نشان مي‌‌‌‌دهد كه بيشترين احتمال تخريب تا افق 1410 در اراضي با پوشش عالي (8329/0) خواهد بود. همچنين تخريب اراضي باپوشش خوب به اراضي بادرجۀسرسبزي ضعيف بيشتريناحتمال(3581/0) تغيير را در آينده دارد. يافته‌‌هاي اين تحقيق بر لزوم توجه بيشتر به بهره‌‌برداري پايدار از سرزمين و جلوگيري از تخريب آن در اين شهرستان تأكيد دارد.

Landscape degradation and land use / land cover changes are constantly putting pressure on the environment of the country. Therefore, vegetation maps are very important in the production of information for urban planning. In this study, vegetation maps of Hamadan were prepared based on data obtained from Landsat ETM+ and OLI sensors, and then NDVI index value was calculated. NDVI is one of the most widely used indicators for monitoring vegetation changes, Which is achieved by red and infrared banding. In order to investigate qualitative changes in vegetation greenness, the numerical values of these index were categorized to 4 different classes of lands with excellent, very good, good and poor vegetation, and were applied to detect changes in classified maps using LCM model. Then in order to analyze landscape changes, 5 different metrics in class level, and 6 different ones in landscape level were considered. Predicting changes in vegetation cover in the next 15 years was done with Markov chain. Analysis of landscape metrics indicates that very good coverage declined from 12 percent in 2001 to 21 percent in 2016. Good vegetation cover, regarded as natural vegetation was also declined in the same period. Results obtained from Shannon diversity index in the landscape level, shows the values higher than one in the study area, which indicates high rate of diversity in the Hamadan landscape. Predicted results indicate that the most likely damage up to horizon of 2031, would take place on lands with excellent coverage (0.8329).