پایش و مدل سازی تغییرهای زمانی - مکانی پوششگیاهی با استفاده از NDVI و مدل Markov-CA (مطالعه موردی: شهرستان کرمانشاه)

امروزه با رشد جمعیت اکثر فضاهای طبیعی دستخوش تغییرات کاربری اراضی شده اند. در این میان اراضی پوشش گیاهی به دلیل تاثیر دیگر اراضی بر روند تخریب آن و پیامدهای نامطلوب آن بر زندگی انسان و جانوران از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. توسعه مناطق شهری به منظور برآوردن نیازهای ساخت وساز جمعیت رشد یافته و همچنین رشد اراضی کشاورزی برای تامین امنیت غذایی انسان و پاسخگویی به نیاز های مصرف کنندگان از مهم ترین دلایل تخریب اراضی پوشش گیاهی در یک منطقه است. امروزه رشد سریع فناوری سنجش ازدور، GIS و همچنین علوم کامپیوتری موجب ظهور مدل های زیادی جهت ارایه الگوهای گذشته، حال و آینده تغییرات کاربری اراضی به خصوص اراضی پوشش گیاهی شده است. شهرستان کرمانشاه به عنوان یکی از مناطق روبه رشد در سالیان اخیر دچار رشد جمعیت زیادی شده است و با توجه به نقش جمعیت در تغییرات کاربری اراضی و پوشش گیاهی لذا این مسئله ضرورت آگاهی از وضعیت پوشش گیاهی این ناحیه را جهت مدیریت صحیح منابع طبیعی می طلبد. پیرو این مسئله هدف مطالعه حاضر پایش و پیش بینی تغییرات پوشش گیاهی شهرستان کرمانشاه با استفاده از شاخص NDVI و مدل CA-Markov است.

در این مطالعه تراکم پوشش گیاهی شهرستان کرمانشاه با استفاده از شاخص NDVI در چهار کلاس بدون پوشش گیاهی، ضعیف، متوسط و متراکم از تصاویر Landsat در سال های 1987، 2002 و 2017 استخراج گردید و سپس نتایج با استفاده از نقاط کنترل زمینی اعتبارسنجی گردیدند. همچنین به منظور پیش بینی تراکم پوشش گیاهی برای سال 2032 ابتدا نقشه پوشش گیاهی سال 2017  با اعمال مدل CA-Markov شبیه سازی گردید و سپس نتایج با استفاده از نقشه واقعی پوشش گیاهی همان سال با کمک ماژول validate  در نرم افزار IDRISI Terrset اعتبارسنجی گردید و در ادامه پیرو نتایج اعتبارسنجی و با اعمال مدل مذکور نقشه تراکم پوشش گیاهی در سال 2032 پیش بینی گردید .

نتایج و بحث: 

نتایج بررسی نقشه های پوشش گیاهی با دقت بیش از 87 درصد نشان می دهد که مساحت طبقات بدون پوشش گیاهی،0 ضعیف و متراکم در دوره ی 1987 تا 2017 روند کاهشی و پوشش گیاهی متوسط دارای روند افزایشی بوده است. تغییرات مکانی پوشش گیاهی طی دور ه ی 30 سال نشان می دهد که نواحی بدون پوشش گیاهی، پوشش گیاهی ضعیف و متوسط در طبقات ارتفاعی 1042 تا 1587، 1587 تا 2133 و 2133 تا 2678متری روند افزایشی و پوشش گیاهی متراکم نیز در طبقات 1042 تا 1587 روند افزایشی اما در طبقات 1587 تا 2133 و 2678 تا 3224 متری روند کاهشی داشته است. همچنین تراکم پوشش گیاهی در طبقات شیب نشان می دهد که شیب 0 تا 25 درصد بیشترین و شیب های 50 تا 75 درصد و بیشتر از 75 درصد کمترین تراکم پوشش گیاهی را داشته است و تغییرات پوشش گیاهی در شیب 0 تا 25 درصد بیشترین و در شیب های 50 تا 75 و بیشتر از 75 درصد کمترین مقدار بوده است. همچنین نتایج مدل CA-Markov با دقت بیش از 80 درصد در سال 2032 نشان می دهد که پوشش گیاهی ضعیف بیشترین مساحت پوشش گیاهی را در شهرستان کرمانشاه خواهند داشت. روند افزایشی و کاهشی طبقات پوشش گیاهی نسبت به سال 2017 نشان می دهد که پوشش گیاهی ضعیف کاهش و طبقات بدون پوشش گیاهی، پوشش گیاهی متوسط و متراکم روند افزایشی خواهند یافت. همچنین بررسی طبقات پوشش گیاهی در طبقات ارتفاعی و شیب نشان می‎دهد که در ارتفاعات 1042 تا 1587، 1587 تا 2133 و 2133 تا 2678 متری و طبقات شیب 0 تا 25 درصد پوشش گیاهی متوسط و متراکم پوشش غالب است اما در ارتفاعات 2678 تا 3224 متری و شیب 50 تا 75 و بیشتر از 75 درصد مساحت پوشش گیاهی ضعیف و نواحی بدون پوشش بیشتر از طبقات دیگر خواهد بود

نتیجه گیری: 

به طورکلی یافته های این مطالعه نشان داد طبقه بندی شاخص NDVI با استفاده مقادیر میانگین، انحراف معیار شاخص مذکور و داده های جانبی مانند داده های کنترل زمین برای تهیه نقشه پوشش گیاهی و همچنین مدل CA-Markov برای پیش بینی این تغییرات روش های دقیق به شمار می روند.