شبيه‌سازي زماني - مكاني تغييرات كاربري با استفاده از تصاوير ماهواره‌اي و تلفيق روش‌هاي تحليل زنجيرۀ ماركف و ژئومد با تأكيد بر كاربري باغ (مطالعۀ موردي: حوزۀ صوفي‌چاي مراغه

Simulation of spatio-temporal pattern of Land use changes (emphasis on area under orchard) using Satellite Image and Integrating Marcov Chain Analyse and Geomod Model: A case study: Sofi Chai Basin of Maragheh

مدل‌هاي پيش‌بيني تغييرات كاربري و پوشش اراضي منبعي مهم براي مديران و تصميم‌گيران به‌منظور توسعۀ يك برنامۀ مديريت پايدار زمين است. تغيير در كاربري باغ مي‌تواند باعث تغيير در منابع آب و همچنين تغيير در ميزان نفوذپذيري خاك گردد. شبيه‌سازي اين نوع كاربري مي‌تواند، در مناطقي كه با كمبود منابع آب روبه‌رو هستند، برنامه‌ريزان محيطي را از تغييرات روي­داده در صورت ادامۀ مديريت اعمال شده در يك بازۀ زماني آگاه سازد. تحقيق حاضر نيز به‌منظور شبيه‌سازي و پيش‌بيني تغييرات زماني و مكاني كاربري باغ تا سال 2026 صورت گرفته است. بدين منظور از روش ژئومد براي شبيه‌سازي مكاني تغييرات كاربري باغ استفاده گرديد و به دليل عدم قابليت اين مدل در شبيه‌سازي تغييرات زماني، روش تحليل زنجيرۀ ماركف براي رفع نقيصۀ مذكور با خطاي تناسب 0/012 مورد استفاده قرار گرفت. به طوري كه ابتدا كاربري باغ در سال­هاي 1987، 2000 و 2013 با استفاده از تصاوير ماهواره‌اي لندست 5، 7 و 8 بعد از تصحيحات لازم و روش ماشين بردار پشتيبان استخراج گرديد. سپس براي آگاهي از ميزان تأثير هريك از معيارهاي مورداستفاده در تغيير اين نوع كاربري، به‌جاي روش‌هاي دلفي از روش آماري رگرسيون لجستيك، استانداردسازي فازي و در نهايت تركيب خطي وزن‌دار استفاده گرديد. براي اعتبارسنجي مدل از شاخص ROC بهره گرفته شد. شاخص مذكور با سطح زيرمنحني 0/91 در هر دو شبيه‌سازي براي سال‌هاي 2000 و 2013 نشان‌دهندۀ كارايي خوب مدل ژئومد در شبيه‌سازي تغييرات مكاني مي‌باشد. در بازه 26 سال 294 هكتار توسعه باغات وجود دارد و مدل تركيبي، افزايش 304 هكتار كاربري باغ را تا سال 2026 و براي 13 سال آينده در صورت ادامۀ روش مديريتي اعمال شده تا به حال، نشان مي‌دهد و اين احتمال وجود دارد كه رودخانۀ دائمي صوفي ­چاي با مصرف بيش از اندازۀ آب براي آبياري درختان مثمر مثل سيب، تبديل به رودخانۀ فصلي گردد.

Forecasting models of Land Use/ Cover changes are the main resources for managers and policy-makers in order to develop a sustainable land management plan. Changes of Orchard-lands have an effect on water resources as well as soil permeability. Thus simulation of this land use changes, in areas where there is a shortage of water resources, can provide more information about the occurred changes during a specified time scales along current management. The present study was carried out to simulate and predict the spatial-temporal changes of the orchard by 2026. For this purpose, Geomod method was used to simulate spatial changes of the orchard. Due to the lack of ability of this model in temporal simulation, Markov chain analysis method was used to solve the mentioned problem with the error proportional of 0.012. Orchard was extracted using Landsat 5, 7, and 8 satellite data after necessary corrections as well as SVM in 1987, 2000, and 2013. Then, to understand the impact of each of the criteria used to change this type of land use, instead of Delphi methods, logistic regression, Fuzzy standardization and, after all, WLC were used. The ROC index was used to validate the model. The results showed, this model has a good performance to simulate spatial changes because of area under Curve 0.91 for both of the 2000 and 2013. In the 26-years period, there are 294 hectares of orchard development, and the hybrid model showed that this land use will increase to 304 hectares till 2026