مطالعات جغرافیایی مناطق خشک

مطالعات جغرافیایی مناطق خشک

بررسی اثرات تغییرات کاربری اراضی بر تغییر پوشش گیاهی (مطالعه‌موردی: حوضه میان‌آب شوشتر در بازه زمانی ۲۰۲۰-۲۰۰۰)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه جغرافیای طبیعی، دانشکدة علوم جغرافیایی و برنامه ریزی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران.
2 گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده جغرافیا و برنامه ریزی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، اصفهان، ایران
چکیده
هدف: پژوهش حاضر با هدف بررسی اثرات تغییرات کاربری اراضی بر تغییر پوشش گیاهی در حوضه میان­‌آب شوشتر در بازه‌­ی زمانی ۲۰۰۰ و ۲۰۲۰ است.
روش و داده: در این پژوهش تصاویر ماهواره‌ای لندست ۵ و ۸ به ترتیب برای بازه‌­های ۲۰۰۰ و ۲۰۲۰ از سایت اداره زمین‌­شناسی آمریکا (USGS) دانلود گردید. بعد از استخراج تصاویر پیش‌پردازش‌های لازم شامل تصحیحات اتمسفری، رادیومتریکی و هندسی در محیط نرم­افزار Envi-5.3 بر روی آن‌­ها انجام گرفت. جهت تهیۀ نقشه کاربری اراضی، از با استفاده از الگوریتم­‌های طبقه‌­بندی نظارت شده شامل روش‌­های طبقه‌­بندی حداکثر احتمال، حداقل فاصله از میانگین، سطوح موازی، فاصله ماهالانویی استفاده گردید.
یافته‌ها: نتایج تحقیق نشان داد، در بازه‌­ی زمانی ۲۰۲۰ تغییرات شاخص­‌های کشاورزی (۱/۴۶%)، اراضی مراتع (۱/۱۴%)، پهنه­‌های آبی (۱/۵۴ %) روند کاهشی و اراضی دیم (۱/۹۴ %) و مناطق مسکونی (۳/۶۳ %) روند افزایشی نسبت به سال ۲۰۰۰ دارند. سدها، مراکز صنعتی، کارگاه‌های آلاینده و افزایش دما باعث تبدیل بیشتر مساحت وضعیت خوب شاخص­‌های پوشش گیاهی به متوسط شده است.
نتیجه‌گیری: بر مبنای یافته‌های تحقیق در مناطقی که حوضه دارای شیب تند و لغزنده  (۱۵ تا ۳۰ درصد) به دلیل این‌که عملیات تسطیح در آن‌­ها انجام نمی‌­گیرد، مناطق مسکونی به ­ندرت مشاهده می­‌گردد. موقعیت طبیعی و نوسانات ارتفاع حوضه میان‌­آب شوشتر گیاهان متنوعی را پدید آورده است. به ­گونه‌­ای که، در بازه­‌ی زمانی ۲۰۰۰ نسبت به سال ۲۰۲۰ تراکم پوشش گیاهی (NDVI، SAVI)، در نواحی شمال و شمال شرق، جنوب و جنوب­ شرق حوضه میان‌­آب بیشتر بوده در صورتی که در بازه­‌ی زمانی ۲۰۲۰ از تراکم متوسطی برخوردارند و هرچه به سمت نواحی خشک حوضه پیش برویم از پوشش گیاهی کاسته می‌­شود.
نوآوری، کاربرد نتایج: تبدیل زمین‌­­های کشاورزی و بایر و اراضی که جزء محدوده­‌ی بستر رودخانه هستند و درصد تغییرات مساحت  شاخص (SAVI) نسبت به شاخص‌­های دیگر کمتر است که دلیل آن رطوبت سطحی خاک این شاخص متأثر از آبیاری محصولات زراعی است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigating the effects of land use changes on vegetation (Case study: Mian-Ab watershed in the period 2000-2020)

نویسندگان English

Reza Zakerinejad 1
Mahshid Moavi 2
1 Assistant Professor, Department of Physical Geography, Faculty of Geographical and Planning, Isfahan University, Isfahan, Iran
2 Department of Natural Geography, Faculty of Geographical Sciences and Planning, Isfahan University, Isfahan, Iran
چکیده English

Aim: The amim od this research is to investigate the effects of land use changes on vegetation in Mian-ab watershed  in Shushtar city  from 2000 to 2020.
Material & Method: In this research, Landsat 5 and 8 satellite images for 2000 and 2020, respectively, were downloaded from the United States Geological Survey (USGS) website. After extracting the images, necessary pre-processing, including atmospheric, radiometric, and geometric corrections, was done on them in the Envi-5.3 software environment. To prepare the land use map, supervised classification algorithms, including maximum likelihood, minimum distance from the mean, parallel surfaces, and Mahalanoi distance, were used.
Finding:  The results show, in the period of 2020, changes in agricultural indicators (46.1%), range land (1.14%), water areas (1.54%), and a decreasing trend in rainfed lands (1.94%) and residential areas (3.63%) have an increasing trend compared to 2000. Dams, industrial centers, polluting factories, and temperature increases have caused most areas of good condition of vegetation indicators to become average.
Conclusion: Based on the research findings, residential areas are rarely observed where the basin has a steep and slippery slope (15-30%) since leveling operations are not carried out in them. The natural situation and fluctuations in the height of the Shushtar watershed have produced a variety of plants.
Innovation: The results of the conversion of agricultural and barren lands and lands that are already part of the river bed were applied, and the percentage of changes in the area of the index (SAVI) was lower than other indices, which is why the soil surface moisture of this index is affected by crop irrigation.

کلیدواژه‌ها English

Vegetation
land use changes
Remote sensing
Shushtar Miandoab basin
آذرزاده، حسام­الدین، (1400). روش­های ارزیابی کاربری اراضی در مناطق شهری، هفتمین کنگره سالانه بین­المللی عمران، معماری و توسعه شهری، تهران. https://civilica.com/doc/1373584.
اسدی، سارا، بنایان­اول، محمد، جهان، محسن، فرید حسینی، علیرضا. (1397). مقایسه شاخص‎های مختلف طیفی پوشش گیاهی برای ارزیابی از دور شاخص سطح برگ گندم (Triticum aestivum L) زمستانه در مشهد. بوم­شناسی کشاورزی، 10(3), 913-934. doi: 10.22067/jag.v10i3.68724.
ذاکری­نژاد، رضا، وثوقی، شیوا، انتظاری، مژگان، (1401)، مقایسه دقت انواع روش­های طبقه­بندی­های نظارت­شده برای تهیه نقشه کاربری اراضی (مطالعه موردی: حوضه آبخیز علامرودشت). پژوهش­های فرسایش محیطی، تابستان 1401، شماره 46، صص 153-138. URL: http://magazine.hormozgan.ac.ir/article-1-642-fa.html.
سالمی­عباسی، مریم (1395)، پایش تغییرات کاربری اراضی با استفاده از تکنیک سنجش از دور (مطالعه­موردی: منطقه آزاد اروند)، پایان­نامه کارشناسی ارشد، گروه محیط­زیست، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز.
صی محمدی، سمیره، توکلی، محسن، زرافشانی، کیومرث، مهدی زاده، حسین، و امیری، فرزاد. (1400). بررسی روند تغییرات کاربری اراضی در حوزه‌ی آبخیز دشت ماهیدشت با استفاده از تصاویر سنجش از دور. پایداری، توسعه و محیط‌زیست، 2(2 )، 53-70. . DOR: 20.1001.1.24233846.1400.2.2.4.7
عبیات، محمد، عبیات، مصطفی، عبیات، مرتضی. (1401). برآورد رطوبت سطحی خاک در اراضی کشاورزی با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای و شاخص‌های سنجش از دور (مطالعه موردی: شهرستان شوشتر). تحقیقات آب و خاک ایران، 53(5), 957-970. doi: 10.22059/ijswr.2022.341981.669251
فروغی­فر، اکرم و دشتی، سولماز. (1399). آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای (مطالعه موردی: شهرستان شوش). برنامه­ریزی توسعه کالبدی، 7(3)، 101-114. Doi: 10.30473/psp.2020.41954.1476.
کریمی فیروزجایی، محمد، کیاورز، مجید و کلانتری، محسن (1397)، پایش و تغییرات کاربری اراضی و گسترش فیزیکی شهر بابل در دوره زمانی 1419-1364 با استفاده از تصاویر چندزمانه لندست. نشریه علمی-پژوهشی برنامه­ریزی توسعه کاربردی، 7(11)، 32-52. https://doi.org/10.30473/psp.2018.5257
محمدیاری، فاطمه، میرسنجری، میرمهرداد، زرندیان، اردوان. (1397). پایش تغییرات پوشش گیاهی حوزه آبخیز کرج با استفاده از شاخص نرمال شده اختلاف پوشش گیاهی و تحلیل گرادیان. سنجش‌ازدور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 9(4)، 55-72. http://dorl.net/dor/20.1001.1.26767082.1397.9.4.4.0
مولائی هشجین، نصرالله، علینقی پور، مریم. (1399). بررسی روند تغییرات کاربری اراضی با تأکید بر افزایش جمعیت طی سال­های 95-1380 ه.ش (مطالعه موردی: شهرستان رشت ، استان گیلان). مهندسی جغرافیایی سرزمین، 4(2), 225-241. doi: JGET-1909-1118(R2).
ناطقی، سعیده، نوحه‌گر، احمد، احسانی، امیرهوشنگ، بذرافشان, ام‌البنین. (1396). بررسی تغییرات پوشش گیاهی بر اساس شاخص‌های گیاهی با استفاده از سنجش از دور. تحقیقات مرتع و بیابان ایران، 24(4)، 778-790. doi: 10.22092/ijrdr.2017.114889
Abdelrahman, M., Tahoun, S & Arafat, S. (2017). Effect of land-use changes on Agricultural Soil at Northern Part of Sue Canal Region. Acta Scienthfic Agricultur, 1 (3), 1-6.
Abdollahi, S. Karimi, A. Kabiri-Balajadeh, H.R. Ostad-Ali-Askari, K., Singh, p.&Eslamian, S. (2018). Evaluation of Trend of Land utilization and Population Growth Using Remote Sensing Data: Case Study of Yazd City, Iran. International Journal of Engineering Research and Advanced Technology (IJERAT), 4(3), 46-52.
Bruno do A.C., Juliana dos S F., Miklos M.B., Maria Imaculada Z., Carlos E de Araújo Batista; Maria do Carmo V., Alexeia B. (2021). Genetic diversity of Campomanesia adamantium and its correlation with land use and land cover. Journal: Diversity Basel v. 13, online art. 160, p. 1-12. URL: https://www.mdpi.com/1424-2818/13/4/160.
Chen, W., Chi, G., Li, J. (2019). The spatial association of ecosystem services with land use and land cover change at the county level in China, 1995–2015, Journal: The Science of the total environment, 2019, Vol.669, p.459-470, DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.03.139.
Dixon, B., & N. Candade, (2008). Multispectral land use classification using neural networks
and support vector machines: one or the other, or both. International Journal of Remote Sensing. 29, 1185-1206.
Doelman, Jonathan C., Stehfest, E., Tabeau, A., van Meijl, H., Lassaletta, L., Gernaat, D., Hermans, K., Harmsen, M. et al. (2018), Exploring SSP land-use dynamics using the IMAGE model: Regional and gridded scenarios of land-use change and land-based climate change mitigation. Journal: Global environmental change, 2018, Vol.48, p.119-135. DOI: 10.1016/j.gloenvcha.2017.11.014
Feras, B., Mohammed. (2022). Assessment of Land Use Land Cover Changes and Future Predictions Using CA-ANN Simulation for Selangor, Malaysia,Water 2022, 14(3), 402; https://doi.org/10.3390/w14030402.
Jia, S., Yang, M., Wang, F. (2022). Heterogeneous Impact of Land-Use on Climate Change: Study From a Spatial Perspective, Volume 10 - 2022 | https://doi.org/10.3389/fenvs.2022.840603.
Jin, X., Jin, Y.,  Mao, X. (2019), Ecological risk assessment of cities on the Tibetan Plateau based on land use/land cover changesCase study of Delingha City Journal: Ecological indicators, 2019, Vol.101, p.185-191.DOI: 10.1016/j.ecolind.2018.12.050.
Liu, X., Liang, X., Li, X., Xu, X., Ou, J., Chen, Y., Li, S., Wang, S., Pei, F. (2017). A future land use simulation model (FLUS) for simulating multiple land use scenarios by coupling human and natural effects, Journal: Landscape and urban planning, 2017, Vol.168, p.94-116. DOI: 10.1016/j.landurbplan.2017.09.019.
Masoudi M., Zakerinejad R (2011). A new model for assessment of erosion using desertification model ofIMDPA in Mazayjan plain, Fars province, Iran. Ecol Environ Conserv 17(3): 489–594.  
Meliadis, M. (2011). Multi-temporal Landsat image Classification and Change
Analysis of Landcover/Use in the Prefecture of Greece, Proceedings of the International
Academy of Ecology and Environmental Sciences, 25:15-26.
Pennington, D N., Dalzell, B., Nelson, E., Mulla, D., Taff, S., Hawthorne, P., Polasky, S. (2017). Cost-effective Land Use Planning: Optimizing Land Use and Land Management Patterns to Maximize Social BenefitsJournal: Ecological economics, 139, p.75-90DOI: 10.1016/j.ecolecon.2017.04.024.
Salemi Abbasi, M. (2016), monitoring land use changes using remote sensing technique (case study: Arvand Azad region), Master's thesis, Department of Environment, Islamic Azad University, Ahvaz branch.
Sarathi -Roy, P., Ramachandran, R. M., Oscar, P.K. et al. (2022). Anthropogenic Land Use and Land Cover Changes—A Review on Its Environmental Consequences and Climate Change, Journal of the Indian Society of Remote Sensing volume 50, pages 1615–1640.
Talukdar, S., Singha, P., Mahato, S., Shahfahad, P. et al. (2020). Journal: Remote sensing (Basel, Switzerland), 2020, Vol.12 (7), p.1135, DOI: 10.3390/rs12071135.
Turner, B. L., Lambin, Eric, F., Verburg, Peter, H. (2021). From land-use/land-cover to land system science: This article belongs to Ambio’s 50th Anniversary Collection. Theme: Agricultural land use. Journal: Ambio, 2021, Vol.50 (7), p.1291-1294. DOI: 10.1007/s13280-021-01510-4.
Zakerienjad, R & Masoud M. (2020). Quantitative mapping of desertification risk using modified MEDALUS model: a case study in the Mazayejan Plain, Southwest Iran. AUC Geographica 54(2), 232–239.

  • تاریخ دریافت 25 تیر 1402
  • تاریخ بازنگری 17 شهریور 1402
  • تاریخ پذیرش 26 شهریور 1402
  • تاریخ انتشار 12 اردیبهشت 1403