آشكارسازي و پيش‌بيني تغييرات كاربري اراضي با استفاده از رويكرد مدل‌سازي در محيط سامانه اطلاعات جغرافيايي (مطالعه موردي: حوزه آبخيز حبله‌رود )

سابقه و هدف: تعيين نوع، حدود و تغييرات مكاني و زماني كاربري اراضي و پوشش زمين در تعيين خصوصيات هيدرولوژيكي آبخيزها از اهميت بسياري برخوردار است. داده‌هاي ماهواره‌‌اي به‌عنوان سريع‌‌ترين و كم‌هزينه‌ترين ابزارهاي در اختيار پژوهشگران براي اين منظور مي‌باشند. منطقه مورد مطالعه اين پژوهش، حوزه آبخيز حبله‌رود است كه كاهش آبدهي آن در دهه‌‌هاي گذشته باعث تشديد تعارض بين ذينفعان بالادست (استان تهران) و پائين دست (استان سمنان) شده است. باتوجه به اينكه تغييرات كاربري اراضي يكي از عوامل تغييرات رژيم هيدرولوژيكي آبخيزها است، هدف تحقيق حاضر آشكارسازي، كمي‌‌سازي و پيش‌بيني تغييرات كاربري اراضي و بررسي روند تغييرات پوشش گياهي سطح زمين در اين حوزه است. مواد و روش‌ها: در اين پژوهش براي شناسايي كاربري اراضي حوزه حبله‌‌رود، طبقه‌‌بندي نظارت‌ شده شي‌ءگراي تصاوير سري لندست مربوط به سال‌هاي 1987، 2002 و 2019 در محيط سامانه گوگل ارث انجين انجام شد. براي بررسي عملكرد روش طبقه‌‌بندي، نقاط متعدد واقعيت زمينى نياز است. در اين پژوهش، نقشه واقعيت زمينى با بررسى ميدانى و تفسير تصاوير با تفكيك مكاني زياد (بزرگ ‌مقياس) گوگل‌مپ ايجاد شد. از مدل زنجيره‌اي ماركوف و سلول‌‌هاي خودكار ماركوف در افزونه MOLUSCE كه يكي از افزونه‌‌هاي نرم‌‌افزار سامانه اطلاعات مكاني QGIS است براي شبيه‌‌سازي تغييرات كاربري اراضي و تحليل وضعيت پويايي منطقه مورد مطالعه استفاده شد. به علاوه، روند تغييرات شاخص NDVI براي ارزيابي تغييرات مكاني – زماني وضعيت پوشش گياهي منطقه مورد مطالعه در نرم‌‌افزار گوگل ارث انجين محاسبه شد. يافته‌ها: نتايج بيانگر اين است كه روش و تكنيك طبقه‌بندي مورد استفاده در اين پژوهش داراي درصد صحت كلي بيش از 88 و ضريب كاپاي بيش از 0/86 در تمام مقاطع زماني مورد بررسي مي‌باشد. هم چنين مشاهده مي‌شود كه حوزه حبله‌‌رود طي دوره 1987 الي 2019 شاهد افزايش مساحت اراضي زراعي آبي به ميزان 67/5 كيلومترمربع، اراضي زراعي ديم در حدود 20 كيلومترمربع و مناطق مسكوني در حدود 21 كيلومترمربع بوده است. مساحت اراضي مرتعي درجه 1 حدود 240 كيلومترمربع و اراضي مرتعي درجه 2 حدود 196 كيلومترمربع كاهش ‌يافته است. درحالي‌كه مساحت اراضي مرتعي درجه 3 افزايشي حدود 327 كيلومترمربع داشته است. در صورت تداوم اين روند، تا سال 2051 مساحت اراضي زراعي آبي در حدود 20 كيلومترمربع ديگر افزايش و مساحت اراضي مرتعي درجه 1 در حدود 127 كيلومترمربع كاهش خواهد يافت. اما مساحت اراضي مرتعي درجه 2 و3 هركدام در حدود 50 كيلومترمربع افزايش خواهد يافت. مساحت اراضي مسكوني نيز روند افزايشي خواهند داشت. هم چنين نتايج بيانگر سير نزولي معنادار متوسط شاخص NDVI حوزه است كه نشان مي‌دهد در طول زمان وضعيت پوشش گياهي منطقه سير قهقرايي را طي كرده است. سير قهقرايي پوشش گياهي در اطراف مناطق مسكوني و رودخانه‌‌ها و قسمت‌هاي پايين‌‌دست حوزه شديدتر است. نتيجه‌گيري: بررسي روند تغييرات كاربري اراضي حوزه حبله‌رود نشان مي‌‌دهد كه در اثر مداخلات انساني، در بخش‌‌هاي فراواني از سطح حوزه، پوشش گياهي طبيعي با پوشش‌‌هاي زراعي، باغي و مسكوني جايگزين شده است. كيفيت پوشش طبيعي غالب منطقه (مرتع) نيز سير قهقرايي را طي كرده است. بنابراين با توجه به روند افزايش جمعيت، گسترش شهرنشيني، توسعه صنايع و گردشگري و پيامدهاي ناشي از مداخلات انساني در حوزه هم چون كاهش شديد آبدهي رودخانه‌‌هاي حوزه حبله‌رود و گسترش تعارض بين ذينفعان و ذي مدخلان پيشنهاد مي‌گردد تمركز اصلي سياست‌‌ها و اقدامات مديريتي در اين حوزه آبخيز روي برنامه‌‌ريزي مؤثر به‌ويژه مديريت و بهينه‌‌سازي مداخلات انساني از طريق تدوين و اجراي برنامه آمايش سرزمين و راهكارهاي بهينه‌‌سازي و صرفه‌‌جويي در مصرف آب باشد.