بررسی تغییرات کاربری اراضی شهر هرات با استفاده از تصاویرماهواره ای بین سال های ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۲

سابقه و هدف: در سال های اخیر، تغییرات کاربری اراضی به ویژه در مناطق شهری، از چالش های مهم در حوزه برنامه ریزی شهری، مدیریت منابع طبیعی و توسعه پایدار شناخته شده است. با افزایش جمعیت، گسترش ساخت وسازها و رشد فزاینده تقاضا برای اراضی شهری، نیاز بیش ازپیش به پایش و تحلیل دقیق تغییرات کاربری اراضی، به منظور مدیریت بهینه منابع و تدوین سیاست های کارآمد توسعه شهری، احساس می شود. در این راستا، تحقیق حاضر با هدف بررسی روند تغییرات کاربری اراضی در شهر هرات، طی سال های ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۲ انجام شده است. برای این منظور، از تصاویر ماهواره ای لندست ۸ مربوط به سنجنده OLI استفاده شد که با توجه به ویژگی های طیفی و مکانی مناسب، قابلیت بالایی در تحلیل تغییرات کاربری اراضی دارد.مواد و روش ها: ابتدا پیش پردازش های لازم، ازجمله تصحیح رادیومتریکی، تصحیح هندسی و تصحیح اتمسفری، درمورد تصاویر ماهواره ای جمع آوری شده متعلق به دو سال مورد نظر انجام شد تا دقت تحلیل های بعدی افزایش یابد. پس از مراحل پیش پردازش، چهار کلاس کاربری اراضی شامل اراضی خاکی، پوشش گیاهی، مناطق مسکونی و اراضی آبی در محدوده مورد مطالعه شناسایی شد. به منظور طبقه بندی این تصاویر و استخراج اطلاعات درزمینه تغییرات کاربری، از دو الگوریتم طبقه بندی پرکاربرد، یعنی روش حداکثر احتمال (Maximum Likelihood Classification) و شبکه عصبی مصنوعی (Artificial Neural Network)، استفاده شد و دقت نتایج حاصل از این دو روش مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفت.نتایج و بحث: نتایج تحلیل ها نشان داد که روش حداکثر احتمال، در طبقه بندی تصاویر ماهواره ای، عملکردی بهتر از روش شبکه عصبی مصنوعی داشته است. مقادیر ضریب کاپا و دقت کلی که برای ارزیابی صحت طبقه بندی به کار می روند، درمورد سال ۲۰۱۵، برابر با ۷۵/۰ و ۸۵% و برای سال ۲۰۲۲، برابر با ۹۶/۰ و ۹۷% به دست آمدند. این مقادیر حاکی از دقت بالا و قابلیت اعتماد روش حداکثر احتمال، در تفکیک کلاس های متفاوت کاربری اراضی، در منطقه مورد مطالعه است. تحلیل نتایج طبقه بندی در بازه زمانی ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۲ نشان دهنده تغییرات شایان توجه در ساختار فضایی کاربری اراضی شهر هرات است. براساس نتایج، طی این دوره زمانی، سطح اراضی خاکی به میزان ۰/۴ کیلومترمربع کاهش یافته و سطح اراضی آبی نیز با کاهش ۶۲/۱کیلومترمربعی مواجه بوده است. ازسوی دیگر، سطح اراضی مناطق مسکونی به میزان ۳۹/۱ کیلومترمربع و سطح پوشش گیاهی ۵۹/۴ کیلومترمربع افزایش داشته است.نتیجه گیری: این تغییرات نشان دهنده روند توسعه شهری، در شهر هرات، طی این دوره زمانی است و به افزایش مداخلات انسانی در کاربری اراضی، به ویژه در قالب توسعه مناطق مسکونی و افزایش فضای سبز یا پوشش گیاهی، اشاره دارد. درمجموع، یافته های این پژوهش حاکی از آن است که توسعه شهری در شهر هرات باعث کاهش اراضی طبیعی، همانند زمین های خاکی و منابع آبی، شده و درمقابل، کاربری هایی با مداخلات انسانی، مانند مناطق مسکونی و پوشش گیاهی، افزایش یافته است. با توجه به کاهش منابع آبی و اراضی طبیعی، برنامه ریزی های آتی شهر باید با تمرکز بر توسعه پایدار، حفاظت از منابع طبیعی و به ویژه مدیریت موثر منابع آبی همراه باشد. این مدیریت می تواند ازطریق سیاست گذاری های دقیق، اعمال محدودیت در توسعه بی رویه شهری و ارتقای آگاهی عمومی درباره اهمیت منابع طبیعی تحقق یابد. این پژوهش، با بهره گیری از داده های سنجش از دور و تحلیل علمی تغییرات کاربری اراضی، اطلاعات ارزشمندی برای تصمیم گیران و برنامه ریزان شهری فراهم کرده است. نتایج این مطالعه را می توان به منزله مبنایی برای تدوین راهکارهای علمی درزمینه مدیریت اراضی شهری، حفظ منابع طبیعی و توسعه پایدار در شهر هرات به کار برد؛ بنابراین استفاده از فناوری های نوین در پایش و ارزیابی تغییرات کاربری اراضی باید از الزامات اساسی در فرایند تصمیم گیری و سیاست گذاری های شهری به شمار رود و پیشنهاد می شود توسعه شهری با مدیریت بهتر منابع آبی همراه باشد.

کلیدواژه ها:

تصاویر ماهواره ای لندست ، حداکثر احتمال ، شبکه عصبی مصنوعی ، کاربری اراضی