Z]½ZÆ^Æ] ½Zf‡€Æ‹ ¾Ì»†€‡ Š‹Âa €Ì̤e µZ¬f¿Y … ·...

16
، شمارهی سال هجدهمای علوم جغرافیبردیحقیقات کار نشریه ت05 ، یز پای79 مدل سازي تجربي پتانسيلنتقال ا تغييرش پوش سرزمين شهرستانهان باهب ب الگوريتم شبکه عصبي مصنوعي دريافت مقاله: 79 / 7 / 79 ي پذيرش نهاي: 05 / 2 / 79 صفحات: 203 - 277 اريحمديه م فاطم: انشكدةش سرزمین، د و آمایابیس ارشد ارزی کارشنا منابععی طبینشگاه دا صنعتی خاتملانبیاء اهبهان ب ، ایران. [email protected] حميدرضا پورخباز: ستادیار ا گروه محیط زیست،انشكدة د منابععی طبینشگاه دا صنعتی خاتملانبیاء اهبهان ب ، ایران7 . [email protected] حسين اقدر: سنجش از دور وس ارشد کارشناGIS ید چمران اهواز شهنشگاهة علوم داانشكد ، د، ایران.[email protected] مرتضي توکلي: نشیار دائت علمی عضو هی و گروهفیا جغرا یبیت مدرسنشگاه تر دا ، تهران، ایران.[email protected] چکيده تغييربري کار زمين،کي ي ازهم م ترين چالش هاي برنامهزي ريبري کار زمين است که در برابر برنامه- ريزان،يم تصم گيران و سياست گذارانار قر دار د و تأثيرمي مستقي براري بسي از مسائل از قبيل رشدقتصادي ا و کيفيت محيط دارد. مطالعه حاضر، اراضيبريت کاروند تغييرا ر شهري سالن براهبها ب- هاي2931 و2041 باستفاده ا ازLCM در محيط سامانهيايت جغرافيطلاعا ارسي ميا بر ر کند. تجزيه ويل تحل و بارزسازيغييرات ت کارب ري ها، به کمك دوندست سالواره لز تصاوير ماه دوره ا هاي2931 سنجنده( + ETM ) و2931 سنجنده( OLI ) د و نقشهنجام ش ا براي هرش اراضي هاي پوشيه شد. مدل سال ته سازي پتانسيلنتقال، ا به کمك الگوريتم شبکة عصبي مصنوعيرسپترون پ چندلاية باستفاده ا ازش ش متغير مستقل صورت پذ يرفت و ميزانيص تخصغييرات تبري کار ها به همديگر، به روش زنجيرة مارک و ف مورد محاسبهار قر گرفت.ج پيش نتايشترينن داد بيي نشا بيني کشاورزيبريش مساحت در کارشترين افزا مراتع و بي شامل تخريبغييرات کاهش ت مي باشد. با جدوله به نتايج توجفقي نقشه سال بندي ا2041 مي تواوع کل مساحتجمن کرد که از م ن بيا منطقه،11 / 11991 بدون تغيير ور از اراضي هکتا31 / 99119 بري داده کار تغييرر از اراضي هکتا- اند. بازه زماني مي ايناتع و جنگل در طيوند تخريب مرين ر همچن تواند زنگ خطري براي مديران و برنامه ريزان شهري و منابععي طبي باشد.ژگان کليدوا: مارکوف، شبكه عصبی، مدلغییرات، زنجیره روند ت ساز تغییر سرزمین. 2 . ويسنده ن مسئول: خوزستان،هبهان ب، لانبیاتم انشگاه خا دا ءهبهان ب، گروه مط زیست. حیDownloaded from jgs.khu.ac.ir at 13:54 IRST on Saturday October 13th 2018

Transcript of Z]½ZÆ^Æ] ½Zf‡€Æ‹ ¾Ì»†€‡ Š‹Âa €Ì̤e µZ¬f¿Y … ·...

79پاییز، 05نشریه تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی سال هجدهم، شماره

بهبهان با شهرستان سرزمين پوشش تغيير انتقال پتانسيل تجربي سازيمدل

مصنوعي شبکه عصبي الگوريتم

05/2/79: پذيرش نهايي 79/7/79: دريافت مقاله

277-203 :صفحات

.، ایرانبهبهان الانبیاء خاتم صنعتی دانشگاه طبیعی منابع کارشناس ارشد ارزیابی و آمایش سرزمین، دانشكدة : فاطمه محمدياري

[email protected]

.7، ایرانبهبهان الانبیاء خاتم صنعتی دانشگاه طبیعی منابع دانشكدة زیست، محیط گروه استادیار :حميدرضا پورخباز[email protected]

ایران.، ، دانشكدة علوم دانشگاه شهید چمران اهوازGISکارشناس ارشد سنجش از دور و :اقدرحسين

[email protected]

، تهران، ایران.دانشگاه تربیت مدرس یجغرافیاگروه و عضو هیئت علمی دانشیار :مرتضي توکلي[email protected]

چکيده

-برنامه برابر در که است زمين کاربري ريزيبرنامه هايچالش ترينمهم از يکي زمين، کاربري تغيير

رشد قبيل از مسائل از بسياري بر مستقيمي تأثير و ددار قرار گذاران سياست و گيرانتصميم ريزان،

-بهبهان براي سال شهرروند تغييرات کاربري اراضي ،مطالعه حاضردارد. محيط کيفيت و اقتصادي

کند.را بررسي مي اطلاعات جغرافيايي سامانه محيط در LCM از استفاده با 2041و 2931هاي

هاي دوره از تصاوير ماهواره لندست سال دو کمك به ها،ريکارب تغييرات بارزسازي و تحليل و تجزيه

هاي پوشش اراضي براي هر انجام شد و نقشه (OLI)سنجنده 2931و (ETM+)سنجنده 2931

پرسپترون مصنوعي عصبي شبکةالگوريتم به کمك انتقال، پتانسيل سازيسال تهيه شد. مدل

به هاکاربري تغييرات تخصيص و ميزان يرفتپذ صورت مستقل متغير شش از استفاده با چندلاية

بيني نشان داد بيشترين نتايج پيش گرفت. قرار محاسبه مورد فومارک زنجيرة روش به همديگر،

با . باشدميکاهش تغييرات شامل تخريب مراتع و بيشترين افزايش مساحت در کاربري کشاورزي

ن بيان کرد که از مجموع کل مساحت توامي 2041بندي افقي نقشه سال توجه به نتايج جدول

-هکتار از اراضي تغيير کاربري داده 31/99119هکتار از اراضي بدون تغيير و 11/11991منطقه،

و مديران براي زنگ خطري تواندهمچنين روند تخريب مراتع و جنگل در طي اين بازه زماني مي اند.

باشد. طبيعي منابع و شهري ريزانبرنامه

.ساز تغییر سرزمینروند تغییرات، زنجیره مارکوف، شبكه عصبی، مدل :کليدواژگان

حیط زیست.مگروه ، بهبهان ءدانشگاه خاتم الانبیا، بهبهانخوزستان، : مسئولنويسنده . 2

Dow

nloa

ded

from

jgs.

khu.

ac.ir

at 1

3:54

IRS

T o

n S

atur

day

Oct

ober

13t

h 20

18

33، پاييز 04نشريه تحقيقات کاربردي علوم جغرافيايي سال هجدهم، شماره 114

مقدمه

ریزی و مدیریت های علمی، پژوهشی، برنامهدر عصر حاضر، تهیه نقشه کاربری اراضی و پوشش زمین در زمینه

بع طبیعی از اهمیت زیادی برخوردار است. نقشه کاربری اراضی یک ابزار ارزشمند برای مطالعات کشاورزی و منا

,Singh and Dubey) ها با توجه به تاثیر نیروی منابع طبیعی ضروری استباشد، به روز رسانی این نقشهمی

عنوان به و است مطرح ریزیبرنامه فرآیند در خروجی یک هم و ورودی یک عنوان به هم زمین(. 153 :2012

(. Kaiser et al., 1995: 76باشد )می برخوردار خاصی اهمیت از هابرنامه کلیه اصلی بستر و ترین عنصر عمده

-می قرار استفاده مورد محلی مردم توسط ،صخا منظوری به زمین که است هدفی یا عمل زمین شامل کاربری

ناشی هایاستفاده و زمین با مستقیما که شود تعریف انسانی هایفعالیت برای بستری عنوان به تواندمی و گیرد

کاربری (. تغییرFAO, 1995: 54گردد ) تعریف شودمی گذاشته آن روی بر که اثراتی نینهمچ و آن منابع از

تغییر معنی به هم و کیفی( )تغییر زمین کاربری از خاص نوع یک کارکرد و در ساختار تغییر معنی به هم زمین

پوشش سازی تغییراتمدل (.Seto et al., 2002: 991است )کمی( )تغییر آن کاربری وسعت و فضایی ابعاد در

آشكارسازی دقیق و به موقع تغییرات سیما .باشدمتغیرها می انواع دخالت از پیچیده متأثر فرایند یک سرزمین

های طبیعی برای ای برای فهم بهتر روابط و تعاملات انسان و پدیدههای سطح زمین، پایهو پستی و بلندی

آورد و بطور کلی یكی از نیازهای اساسی در از منابع را فراهم می ریزیمدیریت و استفاده بهتر به منظور برنامه

های ای از برنامه(. همچنین برای طیف گستردهLu et al., 2004: 2369مدیریت و ارزیابی منابع طبیعی است )

زمان آنالیز کاربری اراضی، الگوهای کشت، ارزیابی جنگل زدایی، بلایای طبیعی به عنوان مثال کاربردی از جمله

هایداده (.Inglis-Smith, 2006: 64واقعی سیل، نظارت بر محیط زیست و تغییرات شهری مفید است )

می اراضی کاربری نقشة تهیة جهت محققان، در اختیار هایروش ترینهزینه کم و ترینسریع از یكی اییماهواره

تعامل جهت های صحیحبینش تواندمی اهداده این تحلیل و (. تجزیهPal, and Mather, 2005: 1009باشد )

انسان به تواندطیفی می چند تصاویر تحلیل و تجزیه از استفاده کند به خصوص فراهم طبیعی محیط با انسان

در زمینه تغییرات کاربری اراضی (.Brian and Michael, 2011: 229کند ) کمک زمین پوشش شناسایی جهت

( 7070داداش پور و همكاران )توان به موارد زیر اشاره کرد. می مطالعات متعددی صورت گرفته است که

سازی کردند. عملیاتمدل MOLANDتغییرات کاربری زمین در کلانشهر تهران را با استفاده از مدل

انجام شد. 7030و 7090، 7090مقطع، سه در زمین های کاربریداده از مدل آزمایی راستی و کالیبراسیون

-پیش برای مناسبی توانایی دارای معتبر سازی، مرحله از بعد مدل که است این دهنده نشان ی،سازمدل نتایج

به کاربری کشاورزی هایزمین و بایر اراضی است. تبدیل ساله 25 افق یک در زمین کاربری تغییرات بینی

این عمده که است قهمنط در زمین کاربری تغییرات ترین مهم از وابسته هایکاربری سایر و صنعتی و مسكونی

رخ تهران کلانشهر غرب و غرب جنوب جنوب، هایقسمت در و موجود شهری هایاطراف کاربری در تغییرات

LCM از مدل ( روند تغییرات مكانی کاربری اراضی مریوان را با استفاده7077وفایی و همكاران ) دهند.می

و بر پایه LCMبه کمک مدل 7075برای سال بینی وضعیت کاربری اراضیبینی کردند. پیشپایش و پیش

7203، 7075تا 7093شبكه عصبی مصنوعی و تحلیل زنجیره مارکوف انجام گرفت. بنابر نتایج در طول دوره

( در تحقیقی با عنوان 7077درصد در سال تخریب شده است. غلامعلی فرد و همكاران ) 27هكتار جنگل با نرخ

Dow

nloa

ded

from

jgs.

khu.

ac.ir

at 1

3:54

IRS

T o

n S

atur

day

Oct

ober

13t

h 20

18

112... سرزمين پوشش تغيير انتقال پتانسيل تجربي سازيمدل

از روش شبكه ، GISدر محیط LCMمازندران با استفاده از استان سواحل اضیار کاربری تغییرات سازیمدل

سازی نشان سازی پتانسیل تبدیل هر کاربری استفاده کردند. نتایج مدلعصبی پرسپترون چند لایه برای مدل

کاهش و کاربری کشاورزی و 7075نسبت به سال 7070در سال بایر اراضیداد که مساحت کاربری جنگل و

سازی سناریو مكانی مبتنی بر شهری و ( مدل2573) Tripathiو Mozumderسكونی افزایش خواهد یافت. م

در شمال تالاب رامسار هندوستان را با استفاده از روش شبكه عصبی Deepor Beelکشاورزی در منطقه مرتفع

و کشاورزی در مناطق مرتفع بینی اثرات آینده توسعه شهری زنجیره مارکوف بررسی کردند. هدف آنها پیش و

Deepor Beel بود. 2500و 2520های در سال Tayyebi وPijanowski (2573 توسعه شهری، کشاورزی و )

( و ROCعامل مشخصه نسبی ) ،جنگل را در جنوب شرقی ایالت ویسكانسین امریكا با سه روش شبكه عصبی

PCM نگلی و شهری در حال افزایش و مناطق سازی کردند. نتایج نشان داد که مساحت مناطق جشبیه

ها دارد.باشد، و روش شبكه عصبی بهترین دقت را نسبت به سایر مدلکشاورزی در حال کاهش می

روش تحقيق

دقیقه شرقی و عرض 20درجه و 05دقیقه تا 7درجه و 05منطقه مورد مطالعه بین طول جغرافیایی

و 70/7035دقیقه شمالی قرار دارد که بالاترین ارتفاع آن 02و درجه 05دقیقه تا 30درجه و 05جغرافیایی

کیلومترمربع و اقلیم منطقه بر 9/970باشد. مساحت منطقه متر از سطح دریا می 73/299ترین ارتفاع پایین

(.7)تهیه شد شكل Surferباشد. نقشه سه بعدی منطقه با استفاده از نرم افزار اساس روش دومارتن خشک می

: منطقه مورد مطالعه(2)شکل

Dow

nloa

ded

from

jgs.

khu.

ac.ir

at 1

3:54

IRS

T o

n S

atur

day

Oct

ober

13t

h 20

18

33، پاييز 04نشريه تحقيقات کاربردي علوم جغرافيايي سال هجدهم، شماره 111

سنجنده از 7072سال و ETM+سنجنده تصاویر از 7093برای تهیه نقشه کاربری اراضی سال پژوهش ایندر

OLI هندسی، تصحیح از پس این تحقیق در شده استفاده زمانة چند تصاویر. ماهواره لندست استفاده شده است

با استفاده از IDRISI 16.3 های تعلیمی، در نرم افزارن نمونههای اولیه، همچنیاتمسفری و پیش پردازش

منتج تصاویر سازیمنظورساده گردیدند. سپس به بندیطبقه AVIو MNFالگوریتم حداکثر احتمال و شاخص

Nahuelhual) اعمال گردیدبندی بر روی نتیجه طبقه Modeکوچک، فیلتر هایقسمت حذف و بندیطبقه از

et al., 2012: 16.) بندی کند برای کاهش خطا در طبقهغالبا از این فیلتر که بر اساس قانون اکثریت عمل می

مقیاس با رقومی هاینقشه از تعلیمی، هاینمونه تعیین جهت (.7039علیمحمدی، صمدی و)شود استفاده می

و آبی منابع عی،مرت مناطق مسكونی، مناطق کشاورزی، اراضی جنگل، طبقه 9 شد که استفاده 7:20555

پذیرفت که انجام بدین صورت شده بندیطبقه هاینقشه صحت ارزیابی .شدند مشخص منطقه در لخت اراضی

در بندی شدهگیری تصادفی طبقهاز طرح نمونه استفاده با نقطه، 007 مجموع در 7075 سال تصویر برای

شده بندیطبقه تصویر با زمینی واقعیت اط، کاربری نقGarmin 62S GPSبا استفاده از سپس تعیین و منطقه

با ،7093 سال شده بندیطبقه هاینقشه صحت ارزیابی. قرار گرفت مورد محاسبه کلی شدند و کاپای مقایسه

Schulz et) شد محاسبه نكردند، تغییر زمان طول در که زمینی کنترل نقطه 029 و بصری تفسیر از استفاده

al., 2010: 438.) های پوشش سرزمین جهت آنالیز و آشكارسازی تغییرات منطقه وارد قیق، نقشهدر این تح

در نرم در دسترس (Land Change Modeler) ساز تغییر کاربری اراضیمدل ساز تغییر سرزمین شدند.مدل

و آشكارسازی تغییر پوشش زمین فراهم ابزاری برای ارزیابی ArcGISو بصورت اکستنشن در IDRISIافزار

این مدل . (Václavík and Rogan, 2009: 29؛ Gontier et al., 2009: 13؛ Eastman, 2006: 98کند )می

های تغییرات کاربری، نمودار، انتقال طبقه کاربری و روند تجزیه و تحلیل کاملی از تغییرات زمین با ایجاد نقشه

راضی با ادغام عوامل زیستی، فیزیكی و کند. این مدل قادر به ایجاد سناریوهای تغییر اآنها را فراهم می

(. بطور McConnel et al., 2004: 178) اجتماعی و اقتصادی است که در تغییر کاربری اراضی تاثیر گذار هستند

اند. یک زیرمدل انتقال هایی سازماندهی شدهبصورت زیرمدل LCMبینی در مدل کلی آنالیز تغییرات و پیش

بصورت یک گروه از انتقالات پوشش زمین باشد. همه انتقالات زیر مدل )زیرمدل تواند شامل یک انتقال یامی

-مدل برای مدل زیر 9(. Eastman, 2006: 64سازی شوند )بینی تغییرات مدلباید قبل از انجام پیش (انتقالات

ز: کشاورزی به ا عبارتند هامدل شد. زیر گرفته درنظر شبكه عصبی مصنوعی استفاده از با انتقال نیروی سازی

مسكونی، جنگل به مرتع، مرتع به اراضی لخت ، مرتع به کشاورزی، اراضی لخت به مسكونی و اراضی لخت به

اراضی از فاصله مسكونی، مناطق از فاصله شیب، ارتفاع، رقومی مدل) کشاورزی. با توجه به متغیرهای مستقل

های در و زیر مدل اراضی( پوشش کیفی متغیر و خانهرود از فاصله جاده، از فاصله جنگل، از فاصله کشاورزی،

تولید ها از طریق شبكه عصبی مصنوعیهای پتانسیل انتقال برای هر یک از زیر مدلنظر گرفته شده ابتدا نقشه

بینی شد و نقشه کاربری شد. در نهایت مقدار تغییرات هر تبدیل کاربری با استفاده از زنجیره مارکوف پیش

سازی شده به روش شبكه عصبی آشكارسازی به دست آمد. در نهایت پس از تهیه نقشه مدل 7359اراضی سال

نشان داده شده است.( 2)روند تحقیق در شكل . صورت گرفت 7072تغییرات با نقشه کاربری اراضی سال

Dow

nloa

ded

from

jgs.

khu.

ac.ir

at 1

3:54

IRS

T o

n S

atur

day

Oct

ober

13t

h 20

18

119... سرزمين پوشش تغيير انتقال پتانسيل تجربي سازيمدل

: فرآيند اجراي تحقيق(1)شکل

(Artificial Neural Networks) هاي عصبي مصنوعيهاي بر پايه شبکهمدل

:Yuan, 2002د )طراحی شدن 7730های عصبی پرسپترون چندلایه، اولین بار توسط روزن بلات در سال شبكه

های متصل به یكدیگر مانند مغز متشكل از سازی سیستمسازی غیر خطی و برای مدل(، که با ساختار نقشه93

در بسیاری از مسائل پیچیدة ریاضی که به حل (. 79: 7075کامیاب و همكاران، د )انها توسعه داده شدهنرون

Dow

nloa

ded

from

jgs.

khu.

ac.ir

at 1

3:54

IRS

T o

n S

atur

day

Oct

ober

13t

h 20

18

33، پاييز 04نشريه تحقيقات کاربردي علوم جغرافيايي سال هجدهم، شماره 110

تواند به سادگی با تعریف اوزان و شود، یک شبكة پرسپترون چند لایه میمعادلات بغرنج غیر خطی منجر می

مورد استفاده هادر نرون توابع مناسب مورد استفاده قرارگیرد. توابع فعالیت مختلفی به فراخور اسلوب مسئله

های مسئله یک لایة پنهان و یک لایة ها از یک لایة ورودی جهت اعمال ورودیدر این نوع شبكهگیرد. قرار می

شبكه (.750: 7033شریفی و صالحی، شود )استفاده مینمایند، های مسئله را ارائه میخروجی که نهایتا پاسخ

پیچیده های ها و الگوی رفتارسازسازی و مدلعصبی مصنوعی یک روش ناپارامتریک و ابزار قدرتمند برای کمی

(.Wang, 2011: 118؛ Maithani, 2009: 373)کند است که از رویكرد یادگیری ماشین استفاده می بيني تغييرات آينده بر اساس زنجيره مارکوفپيش

روند.بینی تغییرات بكار میهای مرحله پیشسازی پتانسیل انتقال به عنوان ورودیهای مرحله مدلخروجی

شود و نقشه کل تغییرات کاربری بینی میمقدار تغییر هر تبدیل کاربری با استفاده از زنجیره مارکوف پیش

تهیه خواهد شد. بنیان گذار روش زنجیره مارکوف LCMمدل سخت و نرم در مدل اراضی با استفاده از دو

برای توصیف 7750ل وش را در ساآندره آندرویچ مارکوف، آمار دان و ریاضی دان بزرگ روسی، است که این ر

احد نژاد روشتی و ت )ای انجام داده اسهای زنجیرهای( بصورت سلسله آزمایشاصل حرکت سیكلوئیدی )زنجیره

(. آنالیز زنجیره مارکوف فرآیندی است که در آن حالت یک سیستم در زمان دوم با 725: 7075همكاران،

های تغییر از هر کلاس پوشش به شود و ماتریس احتمالبینی میاستفاده از حالت سیستم در زمان اول پیش

-(. در این روش ماتریس تغییرات ناحیه نشان میEastman, 2006: 89د )دههر کلاس پوشش دیگر را ارائه می

هایی از یک کلاس کاربری اراضی به کلاس دیگر در یک دوره مشخص به چه میزان دهد تغییر تعداد پیكسل

سازی تغییرات کاربری و (. آنالیز زنجیره مارکوف ابزاری مناسب جهت مدل33: 7037ادوی، هد )خواهد بو

Fanپوشش اراضی است و زمانی کاربرد دارد که تغییرات موجود در چشم انداز به راحتی قابل توصیف نباشد )

et al., 2007: 1338.)

نتايج

برای نیاز مورد هایکلاس و مطالعه منطقة مورد رایطش موجود، هاینقشه و تصاویر به توجه با هاکلاس تعداد

. (0) شكل. شد انتخاب زمین پوشش نقشة

Dow

nloa

ded

from

jgs.

khu.

ac.ir

at 1

3:54

IRS

T o

n S

atur

day

Oct

ober

13t

h 20

18

110... سرزمين پوشش تغيير انتقال پتانسيل تجربي سازيمدل

2931: پايين؛ 2931: سال بالاهاي کاربري اراضي: : نقشه(9)شکل

Cramer’s ضرایبدرصد به دست آمد. 73، 7072درصد و برای سال 77، 7093ضریب کاپا برای تصویر سال

V بیشترین و ترینشد. کم محاسبه دهدمی نشان را پوشش سرزمین طبقات و متغیرها بین تباطار میزان که

از استفاده با انتقال پتانسیل سازیمدل .داشتند کیفی متغیر و شیب ترتیب به را Cramer’s V میزان

تست یخطا آموزش، خطای صحت، ارزیابی فاکتور سه. شد انجام مصنوعی عصبی شبكه لایه چند پرسپترون

در نتایج شدند. تعیین مصنوعی عصبی لایه شبكه چند پرسپترون با انتقال پتانسیل سازیمدل ارزیابی جهت

Dow

nloa

ded

from

jgs.

khu.

ac.ir

at 1

3:54

IRS

T o

n S

atur

day

Oct

ober

13t

h 20

18

33، پاييز 04نشريه تحقيقات کاربردي علوم جغرافيايي سال هجدهم، شماره 111

با LCMدر مدل 7359سپس نقشه کاربری اراضی سال ( را نشان داد.92-70) بالایی صحت هازیرمدل همه

(.3)به دست آمد شكل روش شبكه عصبی مصنوعی

2041ي اراضي سال ي کاربر: نقشه(0)شکل

آمده است. 7در جدول 7359و 7072های های مورد بررسی در سالمساحت کاربری

ها: مساحت کاربري(2)جدول

آشكارسازی تغییرات با نقشه کاربری شبكه عصبیبه روش 7359سازی شده سال پس از تهیه نقشه مدل

(. بیشترین کاهش تغییرات عمدتا شامل تخریب مراتع و تبدیل آن به 0)فت شكلصورت گر 7072اراضی سال

. شودمیباشد. همچنین بیشترین افزایش مساحت در کاربری کشاورزی دیده ها میسایر کاربری

7359سال 7072سال

مساحت )%( (2KMمساحت ) مساحت )%( (2KMمساحت ) کاربری

%9 3539/37 %0 0930/07 مسكونی

%03 0939/275 %23 0530/705 کشاورزی

%2 3570/77 %2 3570/77 آب

%2 0590/7 %0 9027/70 جنگل

%72 703/99 %23 3000/793 مرتع

%30 373/299 %03 7279/202 اراضی لخت

755 95/970 755 95/970 مجموع

Dow

nloa

ded

from

jgs.

khu.

ac.ir

at 1

3:54

IRS

T o

n S

atur

day

Oct

ober

13t

h 20

18

113... سرزمين پوشش تغيير انتقال پتانسيل تجربي سازيمدل

هاي اراضي بر حسب هکتار: کاهش و افزايش مساحت کاربري(0)شکل

نشان داده شده است. با توجه به نتایج تغییرات خالص کاهش (9) های اراضی در شكلتغییرات خالص کاربری

باشد. از طرفی تغییرات خالص افزایش هكتار می 9097و 7927به ترتیب جنگلمساحت در ناحیه مرتع و

هكتار است. 0032و 7520 ، 9550به ترتیب و اراضی لخت مسكونی ،مساحت در نواحی کشاورزی

هاي اراضي بر حسب هکتارمساحت کاربري : تغييرات خالص(1) شکل

نشان داده شده (9)ها بوده در شكل دهنده مكان وقوع تغییرات هریک از کاربرینقشه تغییرات که نشان

است.

Dow

nloa

ded

from

jgs.

khu.

ac.ir

at 1

3:54

IRS

T o

n S

atur

day

Oct

ober

13t

h 20

18

33، پاييز 04نشريه تحقيقات کاربردي علوم جغرافيايي سال هجدهم، شماره 111

هاي تغييرات(: نقشه3شکل )

Dow

nloa

ded

from

jgs.

khu.

ac.ir

at 1

3:54

IRS

T o

n S

atur

day

Oct

ober

13t

h 20

18

113... سرزمين پوشش تغيير انتقال پتانسيل تجربي سازيمدل

از روش مقایسه پس از 7359و سال 7072تغییرات کاربری اراضی سال در نهایت به منظور آشكارسازی

(.2)و جدول ( 3)بندی افقی استفاده شد شكل بندی و به طور خاص از روش جدولطبقه

CROSSTAB : نقشه(1)شکل

ر()عمودي( )هکتا 2041)افقي( و 2931هاي هاي کاربري اراضي سالبندي افقي بين نقشه: جدول(1)جدول

دهد که مناطق مسكونی، اراضی نشان می 7072سازی شده با نقشه سال های نقشه مدلمقایسه مساحت

به 7072هكتار در سال 0709نی از کشاورزی و اراضی لخت افزایش مساحت دارند به طوری که مناطق مسكو

مجموع اراضی لخت مرتع جنگل آب کشاورزی مسكونی کاربری 30/0709 5 5 5 5 5 30/0709 مسكونی

7/70505 5 5 5 5 50/73353 35/929 کشاورزی

70/7735 5 5 5 70/7735 5 5 آب

27/7090 20/000 77/232 09/709 5 37/07 5 جنگل

00/79330 37/0575 20/9390 5 5 37/3737 73/5 مرتع

92/20799 3/27220 5 5 5 72/7077 30/079 ضی لختارا

97095 03/29037 33/9970 09/709 70/7735 39/27509 39/3735 مجموع

Dow

nloa

ded

from

jgs.

khu.

ac.ir

at 1

3:54

IRS

T o

n S

atur

day

Oct

ober

13t

h 20

18

33، پاييز 04نشريه تحقيقات کاربردي علوم جغرافيايي سال هجدهم، شماره 194

درصدی داشته است که این میزان درصد رشد در بازه 2یابد و رشد افزایش می 7359هكتار در سال 3735

های منطقه در درصد بوده است. نكته جالب توجه این است که تعداد روستا 2نیز 7072تا 7093زمانی سال

سال زیاد نشده بلكه بر وسعت اکثر مناطق روستایی شهرستان افزوده شده است. اراضی کشاورزی 73طی این

هكتار افزایش پیدا کرده است. درصد افزایش رشد این کاربری که در 25750هكتار به 70505منطقه نیز از

باشد. اراضی درصد می 75نیز همان 7359تا 7072درصد بوده در بازه زمانی 75، 7072تا 7093بازه زمانی

هكتار رسیده است. مساحت کاربری 29937به 7072درصد افزایش رشد نسبت به سال 0لخت منطقه نیز با

های آتی شاهد روند کاهشی رود در دههسال بوده است که احتمال می 73آب ثابت و بدون تغییر در طی این

متاسفانه روند تخریب مراتع و جنگل نه تنها بهبود نیافته بلكه با شدتی به آب منطقه و سد مارون باشیم.

و شهری ریزانبرنامه و مدیران برای زنگ خطری تواندمی امر مراتب بیشتر از گذشته دنبال خواهد شد. این

7359هكتار در سال 70590، به 7072هكتار در سال 70902باشد. مساحت اراضی مرتعی از طبیعی منابع

هكتار رسیده 99703سازی شده به هكتار بوده که در نقشه مدل 79330ها نیز رسیده است. مساحت جنگل

توان بیان کرد که از مجموع کل مساحت منطقه، می 7359بندی افقی نقشه سال است. با توجه به نتایج جدول

اند. همچنین بیشترین کاربری دادههكتار از اراضی تغییر 93/00220هكتار از اراضی بدون تغییر و 22/23009

باشد. قربانی هكتار می 9097هكتار و سپس مناطق جنگلی با 7927تخریب صورت گرفته در اراضی مرتعی با

( نیز در تحقیقات خود به کاهش مراتع اشاره کردند و دلیل 7072( و طاهری و همكاران )7037و همكاران )

929، 7359در سال 2طبق جدول اند.دانسته در منطقه جمعیتی یراتتغی تغییرات را در ارتباط با اصلی این

اند. همچنین هكتار از اراضی لخت به مناطق مسكونی تغییر کاربری داده 079هكتار از اراضی کشاورزی و

هكتار از آنها به مراتع و 099ها به کشاورزی و هكتار از جنگل 07، 7359سال CROSSTABبراساس خروجی

در جنگل تخریب دلایل خت تبدیل شده است. به گفته کارشناسان منابع طبیعی شهرستان بهبهان ازاراضی ل

ها اشاره به جنگل دامداران شود، و ورودمی گیاهی پوشش ترکیب تغییر باعث که دام چرای به توانمی منطقه

و تغییر تخریب باعث یزبرای تولید هیزم و زغال توسط جوامع بومی برای امرار معاش ن کرد. قطع درختان

(، 7072(، عزیزی )7077(، غلامعلی فرد و همكاران )7075) همكاران و شود. یوسفیمی جنگلی پوشش

Caldas ( 2575و همكاران ) وJoorabian Shooshtari ( 2572و همكاران ) نیز در تحقیقات خود به کاهش

یابد و بالطبع یت در شهرستان بهبهان ادامه میبر اساس نتایج تحقیق روند افزایش جمع اند.جنگل اشاره کرده

باشد. دلیل اصلی توسعه فیزیكی شهرستان، می 7072مساحت مناطق مسكونی بیشتر از سال 7359در سال

و Thapa( و 2577و همكاران ) Muñoz-Rojasرشد و گسترش جمعیت در مناطق مختلف شهری است که

Murayama (2577نیز در ) مسكونی کاربری سطح اصلی افزایش جمعیت عامل رشد داشتند نمطالعه خود بیا

باشد.می

گيرينتيجه

پرسپترون یعنی ها،این شبكه هایمدل بنیادیترین از یكی و مصنوعی عصبی هایهای اخیر شبكهدر سال

زیستی یطمح حل مسائل در آماری سنتی هایروش برای مناسبی جایگزین توانندمی که اندداده نشان چندلایه،

سازی تغییرات برای مدل روش ترینقوی مصنوعی، را به عنوان عصبی باشند. همچنین مطالعات پیشین شبكة

Dow

nloa

ded

from

jgs.

khu.

ac.ir

at 1

3:54

IRS

T o

n S

atur

day

Oct

ober

13t

h 20

18

192... سرزمين پوشش تغيير انتقال پتانسيل تجربي سازيمدل

هایشمزیت دلیل به مصنوعی، عصبی شبكة رویكرد مطالعه این بنابراین دراند. ذکر کرده هاروش سایر میان در

فضاهای و هامحیط در بودن مستحكم و قوی ها،داده از مدل احتمالی دربارة قبلی فرض گونه هیچ نبود، قبیل از

استفاده مورد غیرخطی، روابط سازیمدل توانایی و هاپایگاه داده در موجود پیچیدة الگوهای قبول توانایی شلوغ،

تعیین بعدی و قبلی اراضی پوشش هاینقشه از استفاده با را تغییرات میزان مارکف، رویكرد زنجیرة .گرفت قرار

از اراضی پوشش برآورد و بینی پیش یندآفر در تغییرات کمی مقادیر بینیبرای پیش پژوهش، ایندر ند.کمی

( نگران 7359بینی شده )سال ها در سال پیشنتایج تغییرات مساحت کاربری .شد استفاده مارکف زنجیرة

و تبدیل بهای به بهبهان شهر یاز توسعه بخشی بینی صورت گرفتهبر اساس پیش کننده و جای تامل دارد.

تبدیل و یک درجه کشاورزی اراضی که تخریب داشت توجه باید خواهد گرفت. شكل اراضی کشاورزی تخریب

هایطی سال در اینكه به توجه با شود.می برای کشاورزی مرتعی اراضی از استفاده باعث مسكونی به اراضی آنها

اراضی گردند، مسلمامی تبدیل صنعتی یا و مسكونی اراضی به هزراعی منطق اراضی از توجهی قابل مقدار آینده

نخواهد قابل توجهی محصول است بدیهی که شوند،می منتقل های بالاترشیب با اراضی به مرتعی و زراعی

بینی شده که افزایش جمعیت دلیل عمده آن داشت. با توجه به افزایش مساحت کاربری مسكونی در نقشه پیش

هایزمین با توجه به نتایج تخریبشاهد افزایش جمعیت در این شهرستان خواهیم بود. 7359فق باشد در امی

-تند و همجواری هایدر شیب توسعه زیست محیطی، هایارزش به اندازیدست سازها، و ساخت نفع به زراعی

-سال در است که شهرستان بهبهان در فیزیكی شهرنشینی توسعه تبعات جمله ها ازکاربری در نامناسب های

مسكونی شده توسعه برای باغات و کشاورزی مرتعی، اراضی رفتن بین از مانند مسائلی باعث بروز اخیر های

رساندن به حداقل سرزمین است. برای از استفاده در اصولی و غیر ضعیف مدیریت بر گواه خود امر است. این

-اقتصادی سایر فاکتورهای بر است علاوه ملاز فرآیندی، چنین حاصل از زیست محیطی نامطلوب اثرات

توجه فیزیكی توسعه اصلی و عناصر پایه عنوان به زمین خصوصیات و طبیعی به فاکتورهای سیاسی و اجتماعی

پایدار یتوسعه اهداف و صحیح باید با مدیریت شهر بهبهان یتوسعه رونددر واقع مبذول گردد. لازم و کافی

راهكارهای یارائه به احتیاج مراتع، سیر قهقرایی و تخریب روند از جلوگیری برایهمچنین صورت گیرد.

این نتایجاست. در نهایت مراتع اصلاح و های احیاءبرنامه و دام چرای هایزمینه در کارآمد و مدیریتی مناسب

و سنجی امكان ایهپروژه محیطی، زیست اثرات ارزیابی هایپروژه برای باشد مكملی و مقدمه تواندمی پژوهش،

شهرستان محدودة و سطح در پذیر آسیب و حساس نقاط و هازون شناسایی به که دیگری هایپروژه یا مكانیابی

.پردازندمیبهبهان

منابع

بيني گسترش فيزيکي ارزيابي و پيش (،7075) سینپور دیزج، حشكری لی،، زلفی، عحسناحد نژاد روشتی، م

اي چند زمانه و سيستم اطلاعات جغرافيايي )مطالعه موردي: شهر ير ماهوارهشهرها با استفاده از تصاو

.759-720، (0)70 ، فصلنامه جغرافیایی آمایش محیط، (2919-2044اردبيل

بيني جريان رودخانه در حوزه هاي عصبي در پِيشکاربرد شبکه (،7033ضا )صالحی، رحمد باقر، شریفی، م

یت منابع آب ایران، شرکت سهامی آب منطقه ای خراسان. شرکت سهامی مدیر ،معرف کارده

Dow

nloa

ded

from

jgs.

khu.

ac.ir

at 1

3:54

IRS

T o

n S

atur

day

Oct

ober

13t

h 20

18

33، پاييز 04نشريه تحقيقات کاربردي علوم جغرافيايي سال هجدهم، شماره 191

کاربري تغييرات سازيمدل (،7070) هنام، چمنی، برتضی، یعقوب خانی، مضا، خیرالدین، راشمداداش پور، ه

.37-93، (3) 79ای،منطقه ریزیبرنامه ، فصلنامهMOLAND مدل از استفاده با تهران کلانشهر در زمين

سازيمدل (،7072) اهینرحیم اوغلی، ش لیرضا،ریاحی بختیاری، ع ،هدیمعلی فرد، مغلا، سعودطاهری، م

، مجله مارکف زنجيرة و مصنوعي عصبي از شبکة استفاده با تبريز شهرستان سرزمين پوشش تغييرات

.79-727، (7) 3طبیعی، جغرافیای هایپژوهش

هاي ل تعديل شده در اصلاح طبقه بندي دادهارزيابي فيلتر مدا (، 7039صمدی، زهرا، علیمحمدی، عبااس، )

.00-95: 70فصلنامه مدرس علوم انسانی، سنجش از دور.

هاي سنجش از دور و سازي تغييرات کاربري اراضي با استفاده از تکنيكمدل (،7072) اراعزیزی ، س

ناسی ارشد، دانشگاه نامه کارش، پایانهاي اطلاعات جغرافيايي در منطقه کوهمره سرخي استان فارسسامانه

.GISشهید چمران اهواز، دانشكده علوم زمین، گروه سنجش از دور و

-مدل (،7077) حسنمیرزایی، م ید حمزه،حسینی کهنوج، س ،ریفجورابیان شوشتری، ش ،هدیغلامعلی فرد، م

یط مجله مح، GISدر محيط LCM سازي تغييرات کاربري اراضي سواحل استان مازندران با استفاده از

.757-723، (3)73 شناسی،

بررسي رابطه تغييرات جمعيت و (،7037حمد )سامانی نظری، ا ،حمدثروتی، م ،یمانمحرابی، ا ،حمدقربانی، م

.90-39، (3)90، تغيير در پوشش زمين، مجله مديريت مرتع و آبخيزداري

کاربرد شبکه (، 7075هدی )مغلامعلی فرد، سید حمزه،حسینی، بدالرسولسلمان ماهینی، ع ،میدکامیاب، ح

های جغرافیایی انسانی،. مجله پژوهشسازي توسعه شهري )مطالعه موردي: شهر گرگان(عصبي در مدل

99(7) ،770-77.

بيني روند تغييرات مکاني پايش و پيش(، 7077وفایی، سامان، درویش صفت، علی اصغر، پیرباوقار، مهتاب )

-009، (0)02، مجله جنگل ایران، )مطالعه موردي: منطقه مريوان( LCMکاربري اراضي با استفاده از مدل

020.

از استفاده با آن بهينه ساماندهي جهت زنجان شهر فضايي کالبدي توسعه بررسي ،(7037) رهادف هادوی،

.ساری واحد نور پیام دانشگاه ارشد، کارشناسی نامه پایان ،GIS تکنيك

هايالگوريتم مقايسة (،7075) هلاتوانگر، ش حمید رضا،مرادی، ،میه، سمیرزایی ،هدیتازه، م، الحیوسفی، ص

. مجله نور( شهرستان موردي: اراضي )مطالعة کاربري نقشة تهية در ايماهواره تصاوير بنديطبقه مختلف

.70-20، (2)2 در علوم منابع طبیعی، GISکاربرد سنجش از دور و

Brian, W. S, C. Qi and B. Michael (2011) A comparison of classification techniques to

support land cover and land use analysis in tropical coastal zones, Applied

Geography, 31(2), 525-532. Caldas, M, Simmons, C, Walker, R, Perz, S. Aldrich, S, Pereira, R, Leite, F, and Arima,

E (2010) Settlement Formation and Land Cover and Land Use Change: A Case

Study in the Brazilian Amazon. Journal of American Latin Geography, 11 (1), 125-144. Eastman, J. R (2006) IDRISI Selva. Clark-Labs, Clark University, Worcester,

MA.Geneletti, D. 2006. Assessing the impact of alternative land-use zoning policies

onfuture ecosystem services. Environ. Impact Assess. Rev. 40, 25–35.

Dow

nloa

ded

from

jgs.

khu.

ac.ir

at 1

3:54

IRS

T o

n S

atur

day

Oct

ober

13t

h 20

18

199... سرزمين پوشش تغيير انتقال پتانسيل تجربي سازيمدل

Fan, F, Wang, Q, Wang, Y (2007) land use and land cover change in Guangzhou,

Chaina, from 1998 to 2003, based on land sat TM/ETM+ imagery. Sensors, 7 (2),

1323-1342.

FAO (1995) Planning for sustainable use of land resources: towards a new approach.

Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO Land and Water Bulletin

2. Rom

Gontier, M, Mörtberg, U, Balfors, B (2009) Applications in Comparing GIS-based

habitat models for EIA and SEA. Environmental Impact Assessment Review, 30 (3), 8-

18.

Inglis-Smith, C (2006) Satellite imagery based classification mapping for spatially

analyzing West Virginia Corridor H urban development. Msc Thesis, The Graduate

College of Marshall University.

Kaiser, Edward J, David, R, Godschalk and F. Stuart Chapin, Jr (1995) Urban Land Use

Planning. Urbana, IL: University of Illinois Press

Joorabian Shooshtari, SH, Hosseini, S. M, Esmaili-Sari, A, and Gholamalifard, M (2012)

Monitoring Land Cover Change, Degradation, and Restoration of the Hyrcanian

Forests in Northern Iran (1977–2010), International Journal of Environmental

Sciences, 3(3), 1038-1056.

Lu, D, Mausel, P, Brondi´zio, E, Moran, E (2004) Change detection techniques.

International Journal of Remote Sensing, 25: 2365-2407.

Maithani, S (2009) A Neural Network based Urban Growth Model of an Indian City,

J. Indian Soc. International Journal of Remote Sensing, 37 (2), 363–376.

McConnel, W.J, Sweeney, S.P, Mulley, B (2004) Physical and social access to land:

spatio-temporal patterns of agricultural expansion in Madagascar. Agriculture,

Ecosystems & Environment, 101 (3), 171-184.

Mozumder, Ch, Tripathi, N. K (2014) Geospatial scenario based modelling of urban

and agriculture alintrusions in Ramsar wetland Deepor Beel in Northeast

Indiausing a multi-layer perceptron neural network, International Journal of Applied

Earth Observation and Geoinformation, 32 (2), 92-104. Muñoz-Rojas, M, De la Rosa, D, Zavala, L. M, Jordán, A, and Anaya-Romero, M (2011)

Changes in Land Cover and Vegetation Carbon Stocks in Andalusia, Southern

Spain (1956 - 2007), Science of the Total Environment, 14 (4), 2796-2806.

Nahuelhual, L, Carmona, A, Lara, A, Echeverría, C, González, M. E (2012), Land-cover

Change to Forest Plantations: Proximate Causes and Implications for the

Landscape in South-central Chile, Landscape and Urban Planning, 1 (2), 12-20.

Pal, M, and P. M, Mather (2005) Support vector machines for classification in remote

sensing. International Journal of Remote Sensing 5 (2), 1007-1011.

Seto L. C, Woodcock C. E, Song C, Huang X, Lu J.& Kaufmann R. K (2002)

Monitoring land use change in the Pearl river delta using Landsat TM. International

journal of remote sensing, 23 (10), 989-1003. Schulz, J. J, Cayuela, L, Echeverria, C, Salas, J, & Rey Benayas, J. M (2010) Monitoring

land cover change of the dryland forest landscape of Central Chile (1975–2008).

Applied Geography. 30(3), 436–447.

Singh, V, Dubey, A (2012) Land Use Mapping Using Remote Sensing and GIS

Techniques in Naina Gorma Basin, Part of Rewa District, M. P. India. International

Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, 11 (3),151-156.

Dow

nloa

ded

from

jgs.

khu.

ac.ir

at 1

3:54

IRS

T o

n S

atur

day

Oct

ober

13t

h 20

18

33، پاييز 04نشريه تحقيقات کاربردي علوم جغرافيايي سال هجدهم، شماره 190

Tayyebi, A, Pijanowski, B. c (2014) Modeling multiple land use changes using ANN,

CART and MARS: Comparing tradeoffs in goodness of fit and explanatory power

of data mining tools, International Journal of Applied Earth Observation and

Geoinformation 28 (2), 116-120.

Thapa, R. B, Murayama, Y (2011) Scenario Based Urban Growth Allocation in

Kathmandu Valley, Nepal, Landscape and Urban Planning, 1-2 (3), 140-148.

Václavík, T, Rogan, J (2009) Identifying trends in land Use/Land cover changes in the

context of Post Socialist Transformation in Central Europe. GIS Science and Remote

Sensing, 49 (3), 1-32.

Wang, Y, Li, Sh (2011) Simulating multiple class urban land-use/cover changes by

RBFN-based CA model. Computers and Geosciences, 37 (3), 111–121.

Yuan, H (2002) Development and evaluation of advanced classification systems using

remotely sensed data for accurate land-use/land-cover mapping. Phd Thesis,

Department of Forestry, North Carolina State University.

Dow

nloa

ded

from

jgs.

khu.

ac.ir

at 1

3:54

IRS

T o

n S

atur

day

Oct

ober

13t

h 20

18