ارائه روشي براي كمي سازي تغييرات آشفتگي مكاني بر پايه سنجه‌هاي سيماي سرزمين (مطالعه موردي: منطقه حفاظت شده ارسباران در دوره زماني1369- 1393)

An Approach for Quantifying the Spatial Disturbance Variations Based on Landscape Metrics (Case Study: Arasbaran Protected Area during 1990-2014)

آشفتگي، نتيجه تبديل سيماي سرزمين به قطعات كوچكتر با ارتباطات كمتر است كه كاهش پايداري آن را در پي دارد. هدف از انجام اين پژوهش، ارايه روشي براي كمي سازي تغييرات آشفتگي مكاني اراضي جنگلي كه اصلي ترين پوشش منطقه حفاظت شده ارسباران است، بر پايه سنجه هاي سيماي سرزمين در يك دوره زماني مي باشد. در همين راستا از تصاوير ماهواره لندست براي تهيه نقشه هاي كاربري اراضي سال هاي 1369 و 1393 استفاده شد. براي تعيين مساحت بهينه پهنه ها، در 10 نقطه تصادفي روي نقشه پوشش سرزمين سال 1393 پهنه هايي با مساحت‌هاي مختلف انتخاب و با رسم منحني نتايج سنجه ها در مساحت‌هاي فوق، اندازه بهينه تعيين شد. سپس براي كمي سازي عناصر سيماي سرزمين، سنجه هاي شكل، بزرگي، تعداد، تراكم، چگونگي پراكنش و همجواري محاسبه شدند. پس از محاسبه سنجه ها مقدار آن ها به روش انحراف معيار استاندارد سازي و وارد تحليل PCA شد تا سنجه هاي تاثيرگذار در آشفتگي بر اساس مقادير ويژه آن ها گروه بندي شوند. سپس بر اساس ميزان بارعاملي هر يك از سنجه ها، نقشه هاي آشفتگي براي هر يك از مقاطع زماني ايجاد شد. بر اساس نتايج، در هر دو مقطع زماني، بيشترين آشفتگي (طبقه آشفتگي زياد) در اطراف مناطق مسكوني و كشاورزي و كمترين آشفتگي در مناطق كوهستاني و دور از دسترس كه عمدتا جنگل هاي پيوسته و متراكم اند، مشاهده شد. نتايج نشان داد ميزان آشفتگي در سال 1393 افزايش يافته است، كه تغييركاربري از جنگل به مرتع با مساحت 170/24 هكتار بيشترين سهم را در افزايش آشفتگي داشته است. روش معرفي شده در اين مطالعه مي تواند در راستاي ارزيابي، برنامه ريزي و مديريت مناطق ويژه اكولوژيكي مورد استفاده قرار گيرد.

The disturbance, is the result of the landscape conversion into smaller pieces with less communication, which in turn leads to decrease the ecosystem stability. The aim of this study is to introduce a new method for quantifying the spatial disturbances of forested areas, which is the main land-cover class of Arasbaran Protected Area, using the landscape metrics over a period of time. To do so, the Landsat satellite imagery were used to generate the land-cover maps of corresponding years (i.e. 1990 and 2014). The metric graph analyses were applied to determine the optimal size of the zones for ten random points in the land-cover map of 2014. Optimal size was determined by plotting the curve results for different areas. Different metrics, i.e. shape, size, number, density, distribution, and contiguous metrics were calculated to quantify the landscape components. To standardize the metric values the standard deviation method was applied. PCA analysis to group the effective metrics on disturbance based on their eigenvalues. Then, the disturbance maps were generated for each time, based on the loading value of each metric. According to the results in both periods, the highest disturbance (high disturbance class) was observed around residential and agricultural areas, and the least disturbance was occurred in mountainous and inaccessible areas, that mostly covered by continuous and dense forests. The results showed that the disturbance rate was increased in 2014 and the land-cover change from forest to grassland has the highest contribution in the increasing disturbance rate with an area of 170.24 hectares. The presented method can also be used in the assessment, planning and management of other specific ecological zones.