پديد آورندگان :
درويشي، شادمان موسسه آموزش عالي آبان هراز آمل - دانشكده علوم محيطي - گروه سنجش از دور و سيستم اطلاعات جغرافيايي , سليماني، كريم دانشگاه علوم كشاورزي و منايع طبيعي ساري - دانشكده منابع طبيعي - گروه مهندسي ابخيزداري
كليدواژه :
تراكم پوشش‌گياهي , سلول خودكار , شيب , طبقات ارتفاعي , كرمانشاه
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: امروزه با رشد جمعيت اكثر فضاهاي طبيعي دستخوش تغييرات كاربري اراضي شده‌اند. در اين ميان اراضي پوشش گياهي به دليل تأثير ديگر اراضي بر روند تخريب آن و پيامدهاي نامطلوب آن بر زندگي انسان و جانوران از اهميت ويژه‌اي برخوردار مي‌باشد. توسعه مناطق شهري به‌منظور برآوردن نيازهاي ساخت‌وساز جمعيت رشد يافته و همچنين رشد اراضي كشاورزي براي تأمين امنيت غذايي انسان و پاسخگويي به نيازهاي مصرف‌كنندگان از مهم‌ترين دلايل تخريب اراضي پوشش‌گياهي در يك منطقه است. امروزه رشد سريع فناوري سنجش‌ازدور، GIS و همچنين علوم كامپيوتري موجب ظهور مدل‌هاي زيادي جهت ارائه الگوهاي گذشته، حال و آينده تغييرات كاربري اراضي به‌خصوص اراضي پوشش‌گياهي شده است. شهرستان كرمانشاه به‌عنوان يكي از مناطق روبه رشد در ساليان اخير دچار رشد جمعيت زيادي شده است و با توجه به نقش جمعيت در تغييرات كاربري اراضي و پوشش‌گياهي لذا اين مسئله ضرورت آگاهي از وضعيت پوشش‌گياهي اين ناحيه را جهت مديريت صحيح منابع طبيعي مي‌طلبد. پيرو اين مسئله هدف مطالعه حاضر پايش و پيش‌بيني تغييرات پوشش‌گياهي شهرستان كرمانشاه با استفاده از شاخص NDVI و مدل CA-Markov است.
مواد و روش ها: در اين مطالعه تراكم پوشش‌گياهي شهرستان كرمانشاه با استفاده از شاخص NDVI در چهار كلاس بدون پوشش‌گياهي، ضعيف، متوسط و متراكم از تصاوير Landsat در سال‌هاي 1987، 2002 و 2017 استخراج گرديد و سپس نتايج با استفاده از نقاط كنترل زميني اعتبارسنجي گرديدند. همچنين به‌منظور پيش بيني تراكم پوشش گياهي براي سال 2032 ابتدا نقشه پوشش گياهي سال 2017 با اعمال مدل CA-Markov شبيه‌سازي گرديد و سپس نتايج با استفاده از نقشه واقعي پوشش گياهي همان سال با كمك ماژول validate در نرم‌افزار IDRISI Terrset اعتبارسنجي گرديد و در ادامه پيرو نتايج اعتبارسنجي و با اعمال مدل مذكور نقشه تراكم پوشش گياهي در سال 2032 پيش بيني گرديد
نتايج و بحث: نتايج بررسي نقشه‌هاي پوشش‌گياهي با دقت بيش از 87 درصد نشان مي‌دهد كه مساحت طبقات بدون پوشش‌گياهي،0 ضعيف و متراكم در دورهي 1987 تا 2017 روند كاهشي و پوشش‌گياهي متوسط داراي روند افزايشي بوده است. تغييرات مكاني پوشش‌گياهي طي دورهي 30 سال نشان مي‌دهد كه نواحي بدون پوشش‌گياهي، پوشش‌گياهي ضعيف و متوسط در طبقات ارتفاعي 1042 تا 1587، 1587 تا 2133 و 2133 تا 2678متري روند افزايشي و پوشش‌گياهي متراكم نيز در طبقات 1042 تا 1587 روند افزايشي اما در طبقات 1587 تا 2133 و 2678 تا 3224 متري روند كاهشي داشته است. همچنين تراكم پوشش‌گياهي در طبقات شيب نشان مي‌دهد كه شيب 0 تا 25 درصد بيشترين و شيب‌هاي 50 تا 75 درصد و بيشتر از 75 درصد كمترين تراكم پوشش‌گياهي را داشته است و تغييرات پوشش‌گياهي در شيب 0 تا 25 درصد بيشترين و در شيب‌هاي 50 تا 75 و بيشتر از 75 درصد كمترين مقدار بوده است. همچنين نتايج مدل CA-Markov با دقت بيش از 80 درصد در سال 2032 نشان مي‌دهد كه پوشش‌گياهي ضعيف بيشترين مساحت پوشش‌گياهي را در شهرستان كرمانشاه خواهند داشت. روند افزايشي و كاهشي طبقات پوشش‌گياهي نسبت به سال 2017 نشان مي‌دهد كه پوشش‌گياهي ضعيف كاهش و طبقات بدون پوشش‌گياهي، پوشش‌گياهي متوسط و متراكم روند افزايشي خواهند يافت. همچنين بررسي طبقات پوشش‌گياهي در طبقات ارتفاعي و شيب نشان مي دهد كه در ارتفاعات 1042 تا 1587، 1587 تا 2133 و 2133 تا 2678 متري و طبقات شيب 0 تا 25 درصد پوشش‌گياهي متوسط و متراكم پوشش غالب است اما در ارتفاعات 2678 تا 3224 متري و شيب 50 تا 75 و بيشتر از 75 درصد مساحت پوشش‌گياهي ضعيف و نواحي بدون پوشش بيشتر از طبقات ديگر خواهد بود
نتيجه‌گيري: به‌طوركلي يافته‌هاي اين مطالعه نشان داد طبقه‌بندي شاخص NDVI با استفاده مقادير ميانگين، انحراف معيار شاخص مذكور و داده‌هاي جانبي مانند داده‌هاي كنترل زمين براي تهيه نقشه پوشش‌گياهي و همچنين مدل CA-Markov براي پيش‌بيني اين تغييرات روش‌هاي دقيق به شمار مي‌روند.
كليدواژه‌ها
چكيده لاتين :
Introduction: Monitoring and evaluation of land surface condition is one of the basic needs in investigating the changes occurring at different levels, including global, regional and local, which include environmental changes. Today, the rapid growth of remote sensing technology, GIS and computer science has led to the emergence of many models to present current and future patterns of land use change. In order to high population growth in large cities and the population's need for land resources, this provides for the destruction of land use, especially vegetation. Kermanshah city as one of the growing areas in recent years has experienced a large population growth and due to the role of population in land use changes and vegetation cover, this issue requires awareness of the vegetation status of this area for proper management of natural resources. The purpose of this study is to monitor and predict vegetation changes in Kermanshah city using NDVI index and CA-Markov model.
Material and methods: In this study, vegetation density of Kermanshah city using NDVI index in four classes of low, medium, dense and highest dense vegetation was extracted from Landsat images in 1987, 2002 and 2017 and then the results were validated using ground control points. Also, in order to predict vegetation density for 2032, vegetation map of 2017 was first simulated by applying CA-Markov model and then results were validated using actual vegetation map of the same year using validate module in IDRISI Terrset software followed by validation results and by applying the mentioned model, vegetation density map was predicted in 2032.
Results and discussion: The results of vegetation maps with over 85% accuracy show that the area with low, medium and highest dense vegetation classes had a decreased and dense vegetation class had an increased trend during the period of 1987 to 2017. Changes in vegetation classes in elevation classes over the 30 year period show low vegetation in classes of 1042 to 1587 and 2133 to 2678 meters, medium vegetation in classes of 1042 to 1587, 1587 to 2133 and 2678 to 3224 meters, dense vegetation in classes of 2133 to 2678 meters and highest dense vegetation in classes of 1042 to 1587 and 1587 to 2133 meter had a decreased trend. Also, vegetation density in slope classes showed that slope of 0-25% had the highest and slopes of 50-75% and more than 75% had the lowest vegetation density. Also, CA-Markov model results with more than 80% accuracy show that vegetation density in 2032 will be similar to previous periods and medium vegetation cover will have the highest vegetation area in Kermanshah city. The increasing and decreasing trend of vegetation classes indicates that the medium vegetation class will decrease compared to 2017 and the classes with low, dense and high dense vegetation will increase and assessment of vegetation classes in elevation and slope classes shows that at altitudes of 1042 to 1587, 1587 to 2133 and 2133 to 2678 meters and slopes of 0 to 25 percent, the highest vegetation density was related to medium and dense vegetation classes but at altitudes of 2678 to 3224 meters and the slope of 50 to 75 and more than 75 percent the highest vegetation density will be the low vegetation class.
Conclusion: In general, the results of this study showed that using NDVI and CA-Markov models with respect to the validation results of these methods can provide acceptable results from the vegetation status of an area.
