تحلیل ارتباط بین تغییرات کاربری اراضی و سنجه‌های سیمای سرزمین (مطالعه موردی: حوزه آبخیز باراندوزچای، زیر حوضه آبخیز دریاچه ارومیه)

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 14، دوره 13، شماره 3 - شماره پیاپی 51، آبان 1403، صفحه 367-392   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geoeh.2024.86229.1452

نویسندگان

محمد کوهانی¹؛ جواد بهمنش^{* 2}

¹دانشجوی دکتری، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ایران

²استاد، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ایران

چکیده

هدف از پژوهش حاضر، تحلیل ارتباط بین تغییرات کاربری اراضی در دوره‌های زمانی مختلف با استفاده از سنجه‌های سیمای سرزمین در حوضه آبریز باراندوزچای در آذربایجان غربی است. بدین منظور، تصاویر ماهواره‌ای سنتینل-۲ (Sentinel2) مربوط به سال‌های 1395 و 1401 از سایت کپرنیک اتحادیه اروپا دریافت گردید. سپس روش‌های پیش‌پردازش در محیط نرم‌افزارهای مختلف اعمال و تصاویر مربوطه به محیط نرم‌افزار eCognition ارسال شد. برای سنجه‌های سیمای سرزمین از نرم‌افزار Fragstats 8.2 در دو سطح سیما (22 سنجه) و کلاس (13 سنجه) کمّی‌سازی و محاسبه شدند. در سطح کلاس پهنه‌آبی، نتایج نشان می‌دهند در هر دو سال، بیشترین مقدار سنجه تکه‌شدگی (SPLIT) و کمترین مقدار سنجه یکپارچگی (COHESION) به دست آمده است. کلاس مرتع دارای بیش‌ترین مقدار در شاخص (SHAPE-MN) و (LSI) داشته است که این نشان‌دهنده بی‌نظمی در لکه‌های مرتع است. شاخص‌های (ENN_MN)، (CONTAG) و (COHESION) که به ترتیب نشان‌دهنده‌ی میانگین فاصله نزدیک‌ترین همسایه اقلیدسی، شاخص سرایت و شاخص پیوستگی لکه روند کاهشی را از سال 1395 نسبت به سال 1401 تجربه کرده است. شاخص‌های شاخص شکل لکه (LSI)، تعداد لکه (NP) بی‌نظمی را نشان می‌دهد که روند افزایشی داشته است و نشان‌دهنده‌ افزایش بی‌نظمی در منطقه موردمطالعه است. نتایج حاصل از سطح سیما نشان داد که پراکنش لکه‌ها در حوزه آبخیز باراندوزچای یکنواخت است و افزایش تعداد لکه‌ها، افزایش حاشیه و کوچک شدن لکه‌ها باعث تکه‌شدگی و درنتیجه ایجاد لکه‌های جدا از هم در حوزه آبخیز باراندوزچای می‌شود. این نتایج می‌تواند در مدیریت کاربری اراضی و حفاظت منطقه موردمطالعه برای نسل‌های آتی مفید باشد.

کلیدواژه‌ها

تغییرکاربری اراضی؛ شاخص‌های چشم‌انداز؛ تصاویر ماهواره‌ای سنتینل-2؛ طبقه‌بندی شیءگرا؛ تحلیل تکه‌تکه‌شدگی؛ تخریب اکوسیستم

مراجع

Alaei, N., Mustafazadeh, R., Esmaaliouri, A., Sharari, M., & Hazbavi, Z. (2020). Assessment and Comparison of Landscape Connectivity in KoozehTopraghi Watershed, Ardabil Province. Iranian Journal of Applied Ecology, 8(4),19-34.[In Persian]  http://dx.doi.org/10.47176/ijae.8.4.2572

Armenteras, D., Murcia, U., González, T. M., Barón, Ó. J., & Arias, J. E. (2019). Scenarios of land use and land cover change for NW Amazonia: Impact on forest intactness. Global Ecology and Conservation, 17, e00567. http://dx.doi.org/10.1016/j.gecco.2019.e00567

Aunap, R., Uuemaa, E., Roosaare, J., & Mander, Ü. (2006). Spatial correlograms and landscape metrics as indicators of land use changes. WIT Transactions on Ecology and the Environment, 89. http://dx.doi.org/10.2495/GEO060311

Berila, A., & Isufi, F. (2021). Two decades (2000–2020) measuring urban sprawl using GIS, RS and landscape metrics: a case study of Municipality of Prishtina (Kosovo). Journal of Ecological Engineering, 22(6),114-125. https://doi.org/10.12911/22998993/137078

Birhanu, A., Masih, I., van der Zaag, P., Nyssen, J., & Cai, X., (2019). Impacts of land use and land cover changes on hydrology of the Gumara catchment, Ethiopia. Physics and Chemistry of the Earth, Parts a/b/c, 112, 165-174. https://doi.org/10.1016/j.pce.2019.01.006

Blaschke, T. (2010). Object based image analysis for remote sensing. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 65(1), 2-16. https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2009.06.004

Dezhbani, H., Mustafazadeh, R., Esmaaliouri, A., & Nazila, A. (2023). Analysis of the relationship between spatial and temporal changes in land use and landscape metric in the Kozetaparaghi watershed. Journal of Geography and Environmental Studies, 12(45), 82-99. [In Persian] https://dorl.net/dor/20.1001.1.20087845.1402.12.45.5.7 

Esfandiari darabad, F., Hamzaei, M., Alaei, N., & Mostafazadeh, R. (2021). Spatial Variations of Landscape Metrics in Riparian Area Vegetation of Gharesou River Reaches under the Effect of Different Land Uses, Ardabil Province. Geographical Planning of Space, 10(38), 219-234. [In Persian] https://www.doi.org/10.30488/gps.2020.197834.3091

Ghafari, S., Moradi, H. R., & Modares, R. (2018). Comparison of object-oriented and pixel-based classification methods for land use mapping (Case study: Isfahan-Borkhar, Najafabad and Chadegan plains). Journal of RS and GIS for Natural Resources, 9(1), 40-57. [In Persian]  http://dorl.net/dor/20.1001.1.26767082.1397.9.1.3.3

Idham, R. M., Nurul, F. J., Mohammad, F., Keiko, U., So, K., & Shunichi, K. (2017). Future projection of flood inundation considering land-use changes and land subsidence in Jakarta, Indonesia. Hydrological Research Letters, 11(2), 99-105. https://doi.org/10.3178/hrl.11.99

Irani, T., Abghari, H., & Rasouli, A. (2024). Analysis of the Relationship between Landuse Changes and Landuse Metrics: the Case Study of Godarchai Watershed. Geographical Planning of Space, 14(1), 165-188. [In Persian]   https://www.doi.org/10.30488/GPS.2024.406033.3661

Kakehmami, A., Moamari, M., Qurbani, A., & Ghaffari, S. (2020). Analysis of land use/cover changes in Ardabil province using landscape metric. Journal of RS and GIS for Natural Resources, 11, 68-86. [In Persian] https://doi.org/10.30495/girs.2020.674952

Kiyani, V., & Feghhi, J. (2015). Investigating of cover/land use structure of Sefidroud watershed by landscape ecology metrics. Journal of Environmental Science and Technology, 17(2), 131-141. [In Persian] https://sanad.iau.ir/en/Journal/jest/Article/839655

Kumar, K. S., Bhaskar, P. U., & Padmakumari, K. (2015). Application of land change modeler for prediction of future land use land cover: a case study of Vijayawada City. International Journal of  Advanced Technology in Engineering and Science, 3(1), 773-783.

Lam, N. S. N., Cheng, W., Zou, L., & Cai, H. (2018). Effects of landscape fragmentation on land loss. Remote Sensing of Environment, 209, 253-262. http://dx.doi.org/10.1016/j.rse.2017.12.034

McGarigal, K. (2002). FRAGSTATS: Spatial Pattern Analysis Prog-ram for Categorical Maps. Computer software program produced by the authors at the University of Massachuse-tts, Amherst.

McGarigal, K., Cushman, S. A., & Ene, E. (2012). FRAGSTATS v4: spatial pattern analysis program for categorical and continuous maps. Computer software program produced by the authors at the University of Massachusetts, Amherst.

Moharrami, M., & Derafshi, A. (2015). Signifying of the urmia lake changes using objected-oriented image processing techniques. Journal of Applied Hydrology, 2(2), 13-23.

Nasiri, V., & Darvishsefat, A. A. (2018). Analysis of land use and land cover using ecological landscape metrics (case study: Arasbaran region). Environmental Sciences, 16(3), 101-118. [In Persian] https://envs.sbu.ac.ir/article_97954.html

Nazar Neghad, H., Hosseine, M., & Mostafazadeh, R. (2020). Assessment of Changes in Landuse Connectivity and Pattern using Landscape Metrics in the Zolachai Watershed, Salmas. Geographical Planning of Space, 9(34), 53-66. [In Persian] https://doi.org/10.30488/gps.2020.95381.2570

Su, L., Naqui, J., Mata-Contreras, J., & Martín, F. (2014). Modeling metamaterial transmission lines loaded with pairs of coupled split-ring resonators. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 14, 68-71. https://doi.org/10.1109/LAWP.2014.2355035

Tzotsos, A., & Argialas, D. (2008). Support vector machine classification for object-based image analysis. Object-based image analysis: Spatial concepts for knowledge-driven Remote Sensing Applications, 663-677. https://doi.org/10.1007/978-3-540-77058-9_36

Uuemaa, E., Antrop, M., Roosaare, J., Marja, R., & Mander, Ü. (2009). Landscape metrics and indices: an overview of their use in landscape research. Living Reviews in Landscape Research, 3(1), 1-28. http://hdl.handle.net/1854/LU-695518