اعتبارسنجی و پیش بینی سناریو محور تغییرات کاربری زمین های حوضه آبخیز بیرجند در افق 1404

در حال حاضر آشکارسازی و مدل سازی تغییرات کاربری زمین ها با استفاده از تصویر های ماهواره ای ابزاری سودمند برای درک تغییرات آینده محیط زیستی مرتبط با فعالیت های انسانی بحساب می آیند. پایش این تغییر ها، ما را در درک درست از روند توسعه در گذشته و الگوهای آتی یاری می دهد و ابزار بسیار مهمی برای تجزیه و تحلیل دلیل ها و پیامدهای شکل گیری و گسترش کاربری ها به منظور درک بهتر عملکرد سیستم های پوشش زمین ها، مدیریت پوشش زمین ها و شناسایی پهنه های حساس شناخته می شوند. ولی بکارگیری الگوهای پیش بینی شده نیازمند اعتبارسنجی و اصلاح مواردی است که مدل، قادر به پیش بینی آن ها نیست. در این پژوهش با استفاده از پردازش تصویر های ماهواره ای و مدل زنجیره خودکار مارکوف، تغییر های کاربری زمین ها برای حوضه آبخیز بیرجند در افق 1404 مدل سازی ، پیش بینی و اعتبارسنجی شده است.

درتحقیق حاضر با استفاده از تصویر های لندست 7 ، سال 2000 و 2004 و لندست 8، سال 2014 به آشکارسازی و مدل سازی تغییرات کاربری زمین ها پرداخته شده است. سپس به کمک مدل زنجیره خودکار مارکوف، تغییر های کاربری زمین ها در سال 2014 پیش بینی و مدل سازی شده است. به منظور اعتبارسنجی روش مدل سازی، میزان توافق و توافق نداشتن نقشه پیش بینی و نقشه طبقه بندی شده براساس ضرایب مختلف کاپا (کاپای استاندارد، کاپای مکانی در سطح سلول و کلاس) برآورد شده است. با اعتبارسنجی صورت گرفته تغییر ها در سال 2024 معادل با افق موردنظر با اعتبار نسبی بالایی، پیش بینی شد. در نهایت به کمک شناسایی پیشران های اصلی توسعه، چهار سناریوی توسعه تدوین شد و از بین آن ها سناریوی محتمل مبتنی بر رشد جمعیت و میزان مساحت مورد نیاز انتخاب شد.

نتایج گویای این پژوهش در فرآیندهای آشکارسازی، اعتبارسنجی مدل، پیش بینی و اصلاح آن توسط سناریونویسی نشان داد که مساحت افزایش یافته در کاربری کشاورزی 525/0 کیلومتر مربع و کاربری شهری 18/9 کیلومتر مربع خواهد بود و با صحت بالای 98 درصد شبیه سازی تغییرات کاربری آینده انجام شده است. از سویی دیگر با توجه به برآیند پیشران ها و مصاحبه با خبرگان متخصص، احتمال رخ دادن سناریوی شماره 3 (وقوع 70% تغییرات ادامه وضع موجود) بیشتر خواهد بود. همچنین از مقایسه ی دو نقشه در واحدهای مختلف روندی حاصل شد، که نشان دهنده ی آن بود که با افزایش واحدهای مقایسه و دانه درشت شدن آن، مقدار توافق نداشتن موجود به سمت توافق بیشتر پیش می رود. همچنین ملاحظه می شود، کاپای مکانی در سلول و کاپای مکانی در کلاس و کاپای عدم اطلاعات دارای اعداد یکسان و متفاوت از کاپای استاندارد هستند.

با توجه به نتایج به دست آمده، بعد مکانی- فضایی برای پیشرفت شهری سمت شمال شهر و به درستی تشخیص داده شده است. در عین حال میزان تغییرات کاربری کشاورزی و شهری- روستایی به میزان کمی، کمتر پیش بینی شده که در مورد کاربری کشاورزی این میزان را می توان به احداث تصفیه خانه آب و فاضلاب شهر نسبت داد و در مورد کاربری شهری این میزان به رشد شهری متفاوت در بازه های مورد بررسی برمی گردد. همچنین با وجود بالابودن اعتبار و دقت پیش بینی، برخی پیشران های اصلی توسعه دارای قابلیت پیش بینی در آینده، توسط مدل را نداشته اند. بنابراین پیشنهاد می شود در پژوهش های مربوط به پیش بینی تغییرات، افزون بر اعتبارسنجی شیوه مدل سازی ، تنها به نتایج نهایی بسنده نشود، بلکه با درنظر گرفتن پیشران های توسعه به اصلاح نتایج حاصل از مدل نیز اقدام شود.