تحلیل زمانی-مکانی و پیش‌بینی آینده تغییرات کاربری اراضی با استفاده از داده‌های چندزمانه سنجش از دور و تکنیک‌های GIS )مطالعه موردی: حوضه آبریز هیرمند(

Abstract

هدف این مطالعه، تحلیل و کمّی‌سازی الگوی تغییرات کاربری اراضی حوضه آبریز فرامرزی هیرمند طی ۳۰ سال گذشته و پیش بینی آن در ۲۰ سال آینده بود. برای تهیه نقشه‌های کاربری اراضی سال‌های ۱۹۹۲، ۲۰۰۲ و ۲۰۲۲ از تصاویر ماهواره Landsat سنجنده TM و OLI استفاده شد. الگوریتم جنگل تصادفی برای طبقه‌بندی نقشه‌ها معرفی و ۹ کلاس کاربری شناسایی شدند. دقت کلی و شاخص کاپا برای تمام نقشه‌های طبقه‌بندی‌شده به ترتیب بیش از ۸۰٪ و ۷۸/۰ بوده است. برای پیش‌بینی تغییرات، مدل CA-Markov استفاده شد. نقشه‌های کاربری ابتدا برای سال ۲۰۲۲ و پس از اعتبارسنجی برای ۲۰۳۰ و ۲۰۴۰ شبیه‌سازی شدند. نتایج آماری شاخص کاپا (۸۲/۰) که از مقایسه نقشه‌های تولید شده و شبیه‌سازی‌شده سال ۲۰۲۲ به دست آمد نشان‌دهنده توانایی بالای مدل در شبیه‌سازی تغییرات کاربری و پوشش زمین در منطقه بود. نتایج نشان داد که از ۱۹۹۲ تا ۲۰۲۲ وسعت بدنه آبی حوضه 97% کاهش یافته است (بخش بزرگ بدنه آبی موجود مربوط به تالاب بین المللی هامون است). این روند برای سال‌های ۲۰۳۰ و ۲۰۴۰ افزایشی بوده و از 05/0% در ۲۰۲۲ به 36/0% و 37/0% در ۲۰۳۰ و ۲۰۴۰ خواهد رسید. جنگل‌‌ها 20% از مساحت خود را از دست داده و ادامه این روند در سال‌های آینده نیز محتمل است. مراتع متراکم حدود 75% از مساحت خود را تا سال ۲۰۲۲ از دست داده و انتظار می‌رود که تا سال ۲۰۴۰ حدود 34% کاهش مساحت دیگر را تجربه کند؛ این در حالی است‌که مساحت مراتع فقیر حدود ۲% افزایش خواهد یافت. در این میان، مساحت زمین‌های کشاورزی تا سال ۲۰۲۲ حدود 115% افزایش داشته و از 72/2% به 88/5% رسیده است. افزایش ۲۰ تا ۳۰ درصدی وسعت زمین‌های کشاورزی تا سال ۲۰۴۰ محتمل است. این نتایج می‌تواند نقشی مؤثر در تدوین برنامه‌های زیست‌محیطی و راهبردهای مدیریت منابع در حوضه آبریز هیرمند داشته باشد.