کاربرد شبکه عصبی مصنوعی و رگرسیون حداقل مربعات معمولی در مدلسازی تغییرات کاربری سرزمین

Abstract

با توجه به اهمیت بالای اثر تغییرات کاربری سرزمین در آینده، لازم است الگوی رشد و تغییر کاربری‌ها قبل از اتخاذ هر گونه تصمیمی به مسئولان و تصمیم‌گیرندگان امور مربوط ارائه شود. هدف این پژوهش مدل‌سازی تغییرات کاربری سرزمین در منطقة کوهمره سرخی استان فارس با استفاده از روش رگرسیون حداقل مربعات معمولی برای پیش‌پردازش متغیرها و مدل‌سازی با استفاده از شبکة عصبی است. بدین منظور نقشه‌های کاربری سرزمین با استفاده از تصاویر لندست در سال‌های 1366، 1379 و 1391 تهیه شد. سپس، صحت‌سنجی نقشه‌ها و آشکارسازی تغییرات انجام شد. نتایج آشکارسازی تغییرات دورة اول (1366-1379) با ضریب کاپای 83% نشان داد بیشترین افزایش مساحت در ناحیة مرتع (24/4224 هکتار) و بیشترین کاهش مساحت در ناحیة جنگل (75/3953 هکتار) رخ داده است. بر مبنای این تغییرات و انتخاب بهترین ترکیب برای متغیرها، مدل‌سازی پتانسیل تبدیل کاربری برای سال 1391، با استفاده از روش شبکة عصبی پرسپترون چندلایه انجام شد. سپس، با روش زنجیرة مارکوف، نقشة کاربری سرزمین برای سال 1391 پیش‌بینی شد. نتیجة ماتریس خطا بین نقشة حاصل از مدل‌سازی و نقشة کاربری سرزمین سال 1391، ضریب کاپای 75% است. در مرحلة بعد، نتایج آشکارسازی تغییرات دورة دوم (1379-1391) با ضریب کاپای 88% نشان داد بیشترین افزایش مساحت در ناحیة مرتع (82/1871 هکتار)، همچنین بیشترین کاهش مساحت در ناحیة جنگل (05/3082 هکتار) رخ داده است. با توجه به تغییرات دورة دوم، نقشة کاربری سرزمین برای سال 1403 پیش‌بینی شد که بیشترین تغییر کاربری نسبت به سال 1391، در ناحیة کشاورزی آبی خواهد بود.