شبیه‌سازی مکانی- زمانی تغییرات گستره جنگل در آبخیز چهل‌چای استان گلستان با استفاده از مدل تلفیقی سلول‌های خودکار و زنجیره مارکف

Abstract

اهمیت پوشش و کاربری اراضی به‌عنوان یک عامل پویا و مؤثر بر شرایط زیستی ایجاب می­کند که همواره اطلاعات کمی و کیفی دقیقی از آن تهیه و تغییرات مربوط به آن در بازه‌های زمانی کوتاه‌مدت تعیین گردد. مدل‌سازی تغییرات پوشش اراضی، اطلاعات ارزشمندی را برای ادراک بهتر فرایند تغییر، تعیین عوامل مؤثر و پیش‌بینی مناطق در معرض تغییر فراهم می‌آورد. در تحقیق حاضر از مدل تلفیقی CA-Markov برای شبیه‌سازی تغییرات پوشش جنگلی در آبخیز چهل‌چای مینودشت استفاده شد. این مدل که تلفیقی از سلول­های خودکار و زنجیره مارکف است، با افزودن مشخصه­ مجاورت مکانی به مدل تصادفی زنجیره مارکف، پوشش اراضی را برای سالهای آینده پیش‌بینی می­کند. از تصاویر سنجنده TM سال 1987، نقشه کاربری سال 2001 و تصویر ETM+ سال 2009 برای تهیه نقشه پوشش جنگلی آبخیز چهل‌چای و ارزیابی تغییرات آن در طی زمان استفاده گردید. به‌منظور بررسی ارتباط تغییرات پوشش جنگل با برخی عوامل محیطی و انسانی و تهیه نقشه‌های شایستگی تبدیل اراضی، رابطه رگرسیون لجستیک بین نقشه تغییرات پوشش جنگلی به‌عنوان متغیر وابسته و عوامل مؤثر به­عنوان متغیر­های مستقل، برقرار گردید. سپس پوشش و کاربری اراضی سال 2009 با استفاده از مدل CA-Markov و بر مبنای تغییرات مشاهده شده بین سالهای 1987 تا 2001، پیش‌بینی شد. اعتبار­سنجی مدل با مقایسه نقشه شبیه‌سازی شده با نقشه واقعی حاصل از طبقه‌بندی تصویر ماهواره‌ای سال 2009 انجام شد. ضریب صحت استخراج شده، نشان‌دهنده قابلیت بالای این مدل برای شبیه‌سازی تغییرات پوشش جنگلی در آبخیز چهل‌چای می­باشد (شاخص کاپا = 0/92). در نهایت با فرض ادامه روند کنونی، نقشه پوشش جنگلی آبخیز مورد نظر برای سال 2020 پیش‌بینی گردید که نتایج بیانگر کاهش قابل توجه مناطق جنگلی است.