شبیه‌سازی و پیش‌بینی رشد و گسترش شهری با استفاده از تکنیک سنجش‌ازدور (نمونه موردی: تربت‌جام سال‌های 2000 تا 2019)

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 8، دوره 10، شماره 1 - شماره پیاپی 37، خرداد 1400، صفحه 143-160   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geoeh.2021.67025.0

نویسندگان

احمد اسدی^{* 1}؛ زینت محمدپورسنگانی²؛ علی حاجی زاده شیخوانلو³

¹استادیار گروه جغرافیا و برنامه‌ریزی شهری، دانشگاه بزرگمهر قائنات، قاین، ایران

²دانشجوی کارشناسی ارشد سنجش‌ازدور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

³دانشجوی کارشناسی ارشد سنجش‌ازدور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

چکیده

شهرنشینی یکی از پیامدهای انقلاب صنعتی است که روند توسعه آن را متحول کرده و باعث گسترش مهاجرت­ها به شهر شده است. یکی از نتایج اصلی گسترش شهرنشینی در دهه­های گذشته تغییرات کاربری زمین­ها در شهرها و رشد ناموزون آن‌هاست که این مسئله، مدیریت رشد شهرها را به یکی از مهم‌ترین چالش­های قرن 21 تبدیل کرده است. پژوهش حاضر تغییرات زمین­های شهر تربت‌جام را طی سال­های 2000 تا 2019 ارزیابی و سپس این تغییرات را تا سال 1420 هجری شمسی پیش­بینی می­کند و در پایان با استفاده از شاخص توسعه سیمای سرزمین، نوع رشد شهر مشخص می­شود. روش پژوهش توصیفی- تحلیلی است. برای گردآوری داده­ها در این پژوهش از تصاویر لندست، سنجنده، ETM سال­های 2000 و 2010 و سنجنده OLI سال 2019 استفاده شده است. پس از طبقه­بندی تصاویر در ادامه برای پی بردن به تغییرات صورت گرفته در کاربری اراضی شهر تربت‌جام و پیش­بینی تغییرات تا سال 1420 از الگوی زنجیره مارکوف و CA استفاده شده است. نتایج به دست آمده در بازه زمانی 2000 و 2010 و 2019 نشان می­دهد که مساحت تمام کاربری‌های منطقه موردمطالعه به جز کاربری اراضی بایر روندی افزایشی داشته است؛ به‌طوری‌که مساحت کاربری شهر از 81198 مترمربع در سال 2000 به 108720 مترمربع در سال 2010 و به 144441 مترمربع در سال 2019 رسیده است. همچنین مساحت اراضی کشاورزی از 207828 مترمربع در سال 2000 به 266265 مترمربع در سال 2010 و به 202941 مترمربع در سال 2019 رسیده است. مساحت اراضی فضای سبز و باغات از 2007 مترمربع در سال 2000 به 30861 مترمربع در سال 2010 و به 27351 مترمربع در سال 2019 رسیده است. مساحت اراضی بایر از 756504 مترمربع در سال 2000 به 659754 مترمربع در سال 2010 و به 690867 مترمربع در سال 2019 رسیده است و این نشان می‌دهد مساحت این اراضی با گذشت زمان کاهش داشته است. همچنین پیش­بینی وضعیت چهار طبقه پوشش زمین شامل اراضی شهر، کشاورزی، بایر و فضای سبز و باغات در شهر تربت‌جام در افق ۱۴۰۴ نشان می­دهد مساحت کاربری شهر در افق 1420 افزایش خواهد داشت؛ به‌طوری­که این کاربری 13/192% دچار تغییر خواهد شد. مساحت کاربری کشاورزی با 05/71% و فضای سبز و باغات با 53.32% تغییرات روندی کاهشی خواهند داشت و مساحت کاربری بایر نیز با 87/100% تغییرات روندی افزایشی خواهد داشت. در پایان با شاخص توسعه چشم‌انداز، نوع رشد شهری مشخص شد. همچنین براساس این شاخص، نوع رشد شهر تربت‌جام از نوع لبه‌ای است.

کلیدواژه‌ها

شهرنشینی؛ کاربری اراضی؛ لندست؛ زنجیره مارکوف و CA؛ تربت‌جام

مراجع

احدنژاد روشتی، محسن؛ حسینی، سیداحمد؛ 1390. ارزیابی و پیش­بینی تغییرات و پراکنش افقی شهرها با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای چند زمانه و سیستم اطلاعات جغرافیایی (نمونه موردی: شهر تبریز در مقطع زمانی 1363 – 1400). مجله پژوهش و برنامه­ریزی شهری. 2(4): صص 20 – 1.

اصغری­زمانی، اکبر؛ ملکی، سعید و موحد، علی؛ 1389. پیش­بینی تغییرات کاربری اراضی شهرزنجان با استفاده ازالگوی CLUE-S. مجله جغرافیا و توسعه ناحیه­ای. شماره 15. صص 64-39.

اکبری، ابراهیم؛ زندی، رحمان؛ کلاته، رقیه؛ 1398. تحلیل و پیش­بینی گسترش شهر مشهد با استفاده از تصاویر ماهواره­ای چند زمانه و زنجیره مارکوف (طی سال­های 1379 -1404). مجله جغرافیا و مخاطرات محیطی. دوره 8. شماره 30. صص 166-149.

امان­پور، سعید؛ کاملی­فر، محمدجواد؛ بهمئی، حجت؛ 1395. تحلیلی بر تغییرات کاربری اراضی در کلانشهرها با استفاده از آنالیز تصاویر ماهواره­ای در محیط ENVI (مطالعه موردی: کلانشهر اهواز). فصلنامه علمی – پژوهشی اطلاعات جغرافیایی. دوره 26. شماره 102. صص 150-139.

پوراحمد، احمد؛ یدقار، علی؛ حبیبی، کیومرث؛ 1383. بررسی روند و الگوی توسعه شهر سنندج با استفاده از GIS و RS. نشریه هنرهای زیبا. دوره 16. شماره 16. صص 32 – 15.

رحیمی، اکبر؛ 1397. ارزیابی رشد اسپرال تبریز با استفاده از تصاویر ماهواره­ای و مدل­سازی توسعه احتمالی. جغرافیا و برنامه­ریزی محیطی. سال 29. پیاپی 72. شماره 4. صص 123-109.

شیعه، اسماعیل؛ آنام پور، محمد؛ 1390. پیاده­سازی الگوریتم­های فازی مبتنی بر GIS در الگوهای نوین برنامه­ریزی برای تهیه برنامه گسترش کالبدی مناسب شهرهای میانه جمعیتی ایران (نمونه موردی: شهر خرمدره). فصلنامه علمی – پژوهشی مطالعات شهری. صص 127 – 109.

علیزاده ربیعی، حسن؛ 1392. سنجش‌ازدور: اصول و کاربرد. انتشارات سازمان مطالعه و تدوین کتب علوم انسانی دانشگاه­ها (سمت).

قاسمی، علی؛ 1380. بررسی روند و شناخت الگوی توسعه فیزیکی شهر بهشهر. پایان نامه کارشناسی ارشد جغرافیا و برنامه­ریزی شهری. دانشگاه تهران.

ماجدی، حمید؛ زبردست، اسفندیار؛ مجربی کرمانی، بهاره؛ 1392. بررسی متغیرهای مؤثر در رشد شهری ارومیه با استفاده از مدل لاجیستیک رگرسیون. معماری و شهرسازی آرمان شهر. شماره 21. 392-377.

محمدزاده، رحمت؛ 1386. بررسی اثرات زیست محیطی توسعه فیزیکی شتابان شهرها – با تأکید بر تهران و تبریز. مجله جغرافیا و توسعه ناحیه‌ای. شماره نهم. پاییز و زمستان. صص 110-94.

مرکز آمار ایران، سال‌های (1365-1395). سرشماری عمومی نفوس و مسکن.

هادوی، فرامرز؛ روستایی، شهریور؛ 1390. شبیه­سازی رشد شهری با استفاده از تصاویر ماهواره­ای (مطالعه موردی: شهر زنجان)؛ هجدهمین همایش و نمایشگاه ملی ژئوماتیک. سازمان نقشه­برداری کشور.

 

Aurambout, J.P., Barranco, R., Lavalle, C., (2018). Towards a Simpler Characterization of Urban Sprawl across Urban Areas in Europe, Land, Vol 7 (33), Pp 1-18.

Batisani, N. & Yamal, B. (2099). Urban Expansion in Center County, Pennsylvania: Spatial Dynamics and Landscape Transformations. Applied Geography. 29: 235-249.

Bhatta, B, (2010), Analysis of Urban Growth and Sprawl from Remote Sensing; DataSpringer; London; p 191.

Brueckner, J.K., Helsley, R.W., (2011). Sprawl and blight, J. Urban Economics. Vol 69 (2), 205-213.

Deep, S., Saklani, A., (2014), Urban sprawl modeling using cellular automata. The Egyptian Journal of Remot Sensikg and Space Sciences, Vil 17. Pp 179-187.

Fan, Fenglei, Wang, Yunpeng, and Wang, Zhishi, 2008, Temporal and spatial change, detecting (1998–2003) and predicting of land use and land cover in Core corridor of Pearl pp: 127-147.

Guan, DongJie, Li, HaiFeng, Inohae, Takuro, Su Weici, Nagaie, Tadashi, and Hokao, Kazunori, 2011, Modeling urban land use change by the integration of cellular automaton and Markov model, Ecological Modelling, 222 (20–22), 3761-3772.

Jensen, J.R., (2005). Introductiry digital Imag Processing: A Remote Sensing Perspective.

Mas, Jean-François, Melanie, Kolb, Martin, Paegelow, María Teresa, Camacho Olmedo, and Thoma, Houet, 2014, Inductive pattern-based land use/cover change models: Acomparison of four software packages, Environmental Modelling & Software, 51: 94-111.

Stevens, D. et al, (2007). “iCity: A GIS-CA modelling tool for urban planning and decision making”, Environmental Modelling & Software, 22. pp 761-773.

Tewolde, M. G., and P. Carbal, (2011), Urban Srawl Analysis and Modeling in Asmara.

Thapa, R.B. and Y. Murayama. 2012. Scenario based urban growth allocation in Kathmandu Valley, Nepal. Landscape and Urban Olanning 105(1-2): 140-148.

Wakode, Hemant Balwant, Klaus, Bater, Ramakar, Jha. & Raffig, Azzam, (2013), Analysis of yrban growth using Lands at TM/ETM data and GIS- a case study of Hyderabad, India. Arabian Journal of Geoscience ces, 7(1), 109-121.

Zarei, R., Alsheikh, A.A., (2012). Modeling of Urban Development Using Cellular Automata and Genetic Algorithm, Case Study: shiraz City. Journal of Research and Planning, 3(11).

 Zhang, Zh., V. Lieven, C. Eva De, X. Ou and De.W. Robert. 2008. Vegetation change detection using artificial neural networks with ancillary data in Xishuangbanna, Yunnan Province, China. Chin. Sci. Bull. 52: 232-243.