بهناز شیخ

در سال های اخیر افزایش جمعیت و گسترش شهرنشینی، تغییرات گسترده ای در کاربری و پوشش اراضی ایجاد کرده است. این تغییرات، پیامدهای زیانباری همچون کاهش تنوع زیستی، بیابان زایی و جنگل زدایی را به دنبال داشته و اکوسیستم حوضه های آبریز را با تهدیدات جدی زیست محیطی مواجه کرده است. ازاین رو، پایش تغییرات کاربری و پوشش اراضی در این مناطق اهمیت ویژه ای دارد. پژوهش حاضر به مدل سازی تغییرات کاربری و پوشش اراضی در حوضه آبریز کارون بزرگ می پردازد تا اثرات زیست محیطی این تغییرات تحلیل و پایش شود. در ابتدا، نقشه های کاربری و پوشش اراضی منطقه از داده های  Globeland30 تهیه شد. سپس، عوامل مؤثر بر این تغییرات تحت سناریوی رشد اراضی انسان ساخت استخراج شد. در ادامه ضمن تهیه لایه های موردنیاز این عوامل در نرم افزار GIS، با استفاده از دو روش PSI و MEREC، دو نقشه مبتنی بر سناریوی رشد اراضی انسان ساخت تولید شد. برای ارزیابی و بهبود مدل سازی، دو رویکرد مورد مقایسه قرار گرفتند. در رویکرد اول، خروجی روش PSI با مدل ترکیبیSVM-CA-Markov ادغام شد و در رویکرد دوم، خروجی روش MEREC با همان مدل ترکیب شد. مدل سازی تغییرات کاربری و پوشش اراضی این حوضه برای سال 2020 انجام و نتایج حاصل با استفاده از منحنی ROC صحت سنجی شد. نتایج نشان داد که الگوریتم مبتنی بر خروجی روش MEREC  و مدل ترکیبیSVM-CA-Markov، با مقدار AUC برابر با 0.89، از دقت بالاتری برخوردار است. با توجه به نتایج صحت سنجی، برای پیش بینی تغییرات کاربری و پوشش اراضی در افق 2040 از الگوریتم MEREC+SVM-CA-Markov استفاده شد. نتایج نهایی نشان داد که وسعت اراضی انسان ساخت تا سال 2040 به بیش از 1862 کیلومترمربع خواهد رسید. اگرچه این گسترش می تواند به رونق اقتصادی منطقه کمک کند، اما پیامدهای زیست محیطی متعددی، ازجمله تخریب منابع طبیعی و افزایش فشار بر اکوسیستم منطقه را به دنبال خواهد داشت. ازاین رو، تدوین برنامه های مدیریتی بهینه برای کاهش اثرات زیان بار این تغییرات ضروری است.

تغییرات کاربری و پوشش اراضی نقش مهمی در تحولات زیست محیطی و پایداری منابع طبیعی مناطق خشک و نیمه خشک ایفا می کنند. این تغییرات تحت تأثیر عوامل طبیعی و انسانی، موجب دگرگونی در ساختار و عملکرد اکوسیستم می شوند. در این پژوهش، تغییرات گذشته و پویایی های آینده کاربری و پوشش اراضی در حوضه آبریز رودخانه کشف رود با استفاده از رویکرد مدل سازی ترکیبی SVM–CA–Markov تجزیه وتحلیل و پیش بینی شد. نقشه های کاربری و پوشش اراضی استخراج شده از داده های GlobeLand30 برای سال های ۲۰۰۰، ۲۰۱۰ و ۲۰۲۰ در شش طبقه اراضی کشاورزی، جنگل، مرتع و بوته زار، پهنه های آبی و تالاب ها، انسان ساخت و بایر دسته بندی شدند. احتمالات انتقال بین طبقات پوشش زمین با استفاده از مدل زنجیره مارکوف برآورد گردید و نقشه های پتانسیل تغییر با بهره گیری از الگوریتم ماشین بردار پشتیبان بر اساس عوامل محرک تهیه شد. سپس مدل سلول های خودکار زنجیره مارکوف برای شبیه سازی الگوهای فضایی و پیش بینی توزیع کاربری و پوشش اراضی در سال ۲۰۳۷ به کار رفت. ارزیابی مدل دقت بالایی را با ضریب کاپای 88/0 و سطح زیر منحنی 946/0 نشان داد. نتایج نشان دهنده گسترش اراضی کشاورزی و مناطق انسان ساخت و کاهش پوشش های طبیعی، به ویژه جنگل ها، در طول دوره مطالعه هستند و پیش بینی های آینده تداوم این روند را تأیید می کنند. این یافته ها بر ضرورت برنامه ریزی یکپارچه کاربری زمین و مدیریت پایدار منابع طبیعی در حوضه کشف رود به منظور کاهش تخریب زیست محیطی و تضمین پایداری اکولوژیکی تأکید دارند.