مدلسازی تغییرات کاربری زمین با استفاده از مدل مارکوف-اتوماتای سلولی و تصمیم گیری چند معیاره در حوضه آبخیز تالار

نقشه های کاربری زمین از لایه های اطلاعاتی بسیار مهم در برنامه ریزی مدیریت حوضه های آبخیز است. همچنین استفاده از روش های پیش بینی تغییرات کاربری می تواند در زمینه مدیریت و تصمیم سازی حوضه ها بسیار موثر باشد. در این راستا، هدف این پژوهش استفاده از روش ترکیبی مارکوف- اتوماتای سلولی به منظور پیش بینی نقشه کاربری زمین با استفاده از تصمیم گیری و ارزیابی چند معیاره در حوضه آبخیز تالار در شمال ایران است. به همین منظور، دو تصویر سنجنده Landsat 5 TM مربوط به سال های 2000 و 2010 و یک تصویر SENTINEL-2 MSI مربوط به 2016 و سایر لایه های اطلاعاتی منطقه مورد مطالعه تهیه گردید. ابتدا توسط تصاویر سنجنده TM نقشه های کاربری زمین سال های 2000 و 2010 تولید شد. همچنین، بر اساس اطلاعات موجود، لایه های مورد نیاز برای تولید لایه پتانسیل انتقال تهیه شد. برای تولید نقشه های کاربری زمین، یک سناریو برای پیش بینی تغییرات کاربری بر اساس افزایش زمین های بدون پوشش یا پوشش گیاهی کم، افزایش زمین های کشاورزی و همچنین افزایش زمین های مسکونی به کار گرفته شد. با اعمال تبدیلات فازی، استفاده از وزن دهی خطی و تصمیم گیری چند معیاره نقشه های پتانسیل انتقال تولید شد. برای تولید ماتریس احتمال انتقال که نشان دهنده تعداد پیکسل ها و مساحت هایی است که در طول زمان تغییر می یابد، از زنجیره مارکوف بهره گرفته شد. در نهایت با استفاده از اتوماتای سلولی با استفاده از فیلتر همسایگی با تعداد 5 پیکسل همسایه، نقشه های کاربری زمین برای سال های 2016 و 2030 تولید شد. صحت سنجی لایه کاربری زمین تولید شده برای سال 2016 توسط تصویر طبقه بندی شده MSI انجام گردید و نشان دهنده عملکرد خوب مدل با کاپای 84/0 برای پیش بینی تغییرات کاربری زمین بود. همچنین، نقشه کاربری زمین تولید شده برای سال 2030 نشان دهنده افزایش قابل توجه کلاس های کاربری زمین مسکونی و زمین بایر و کاهش کلاس کاربری جنگل متراکم و کم تراکم بود.