طبقه‌بندی و شناسایی تغییرات اراضی ساخته‌شده شهر اردبیل با استفاده از سنجش از دور ماهواره لندست

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده ی فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهر، اهر، ایران

2 گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه آزاد اهر، واحد اهر، اهر، ایران

3 دانشکده علوم اجتماعی، گروه جغرافیای طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

10.22034/gahr.2023.394379.1857

چکیده

کاربری اراضی و بررسی تغییرات آن یکی از اساسی‌ترین نیازهای سازمان‌ها جهت برنامه‌ریزی توسعه شهری و سایر طرح‌های عمرانی نظیر توسعه فضای سبز شهری می‌باشد. در این تحقیق به طبقه‌بندی و شناسایی تغییرات اراضی ساخته شده شهر اردبیل طی سال‌های 2021-2013 به کمک علم سنجش از دور و بهره‌گیری از تصاویر ماهواره‌ی لندست 8 مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا تصویر ماهواره‌ای مورد نظر و محدوده مورد مطالعه در سامانه Google Earth مشخص گردیده سپس با استفاده از آن به تهیه نقشه پوشش شهری پرداخته شد. تصاویر ارائه شده در این مطالعه، از لحاظ اتمسفری، رادیومتریک و هندسی تصحیح گردیده و آماده اعمال پردازش‌های بعدی شدند. برای این منظور منطقه مورد بررسی به 5 کاربری مجزا اراضی کشاورزی، اراضی بایر، باغات، مناطق ساخته شده و آب، تفکیک گردید. پس از طبقه‌بندی تصاویر، به‌منظور ارزیابی دقت آن‌ها از داده‌های برداشت زمینی و ماتریس خطا استفاده شده است که بر اساس آن تصاویر لندست 8 سال 2013 و 2021 به ترتیب با دقت کلی 82 و 80 همچنین ضریب کاپای 78/0و 72/0درصد در رتبه‌های اول و دوم از جهت طبقه‌بندی تصاویر قرار گرفته‌اند. نتایج روندیابی تغییرات کاربری‌ها بیانگر سیر صعودی سطح اراضی ساخته شده (96/4 کیلومتر مربع) و اراضی کشاورزی (54/1 کیلومتر مربع) ، همچنین سیر نزولی مساحت اراضی بایر (58/6 کلیومتر مربع) و باغات (24/0 کلیومتر مربع) می‌باشد. بر این اساس می‌توان نتیجه گرفت در طی دوره مورد مطالعه، در شهر اردبیل نیز مانند اکثر نقاط کشور طی سال‌های گذشته با توسعه شهرنشینی مواجه بوده است که این امر در نتیجه تبدیل اراضی بایر و باغات به اراضی مسکونی بوده است که در نهایت باعث افزایش مساحت اراضی ساخته شده در طی سال‌های گذشته گردیده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Classification and identification of changes in the built-up areas of Ardabil using Landsat satellite remote sensing

نویسندگان [English]

  • Jaber Jahanbakhsh 1
  • Tohid Malekzadeh 2
  • elhameh pourghasemi 3
1 Faculty of Technology and Engineering, Islamic Azad University, Ahar Branch, Ahar, Iran
2 Department of Physics, Faculty of Science, Ahar Azad University, Ahar Branch, Ahar, Iran
3 Faculty of Social Sciences, Department of Natural Geography, Mohaghegh Ardabili University, Ardabil, Iran
چکیده [English]

Land use and examining its changes is one of the most basic needs of organizations for planning urban development and other construction projects such as urban green space development.In this research, the classification and identification of the changes in the built-up areas of Ardabil during the years 2013-2021 have been investigated with the help of remote sensing and the use of Landsat 8 satellite images. First, the desired satellite image and the studied area were determined in Google Earth system, then using it, the urban coverage map was prepared. The images presented in this study were corrected atmospherically, radiometrically and geometrically and were ready for further processing. For this purpose, the investigated area was divided into 5 separate uses of agricultural land, barren land, orchards, built-up areas and water. After classifying the images, in order to evaluate their accuracy, ground survey data and error matrix have been used, based on which the Landsat 8 images of 2013 and 2021 have an overall accuracy of 82 and 80 respectively, as well as a Kappa coefficient of 78. 0.0 and 0.72% are ranked first and second in terms of image classification. The trending results of the changes in uses show the upward trend of the area of built-up land (4.96 square kilometers) and agricultural lands (1.54 square kilometers), as well as the downward trend of the area of barren lands (6.58 square kilometers) and gardens (0.24). square kilometers). Based on this, it can be concluded that during the studied period, Ardabil city, like most parts of the country, has been faced with the development of urbanization in the past years, which was the result of the conversion of barren lands and gardens into residential lands. Finally, it has caused an increase in the area of built land in the past year.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Landsat satellite images
  • land use changes
  • Ardabil city
  1. 1- ایرج‌پور، ع.ا و اسمعیلی، ح (1400)، برآورد تغییرات مکانی – زمانی تابش خالص دریافتی شهرستان داراب با استفاده از سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، جغرافیا و روابط انسانی، دوره4 ،شماره3 ،صص204-184

    2-زنده دل، م (1399)، پایش و پیش­بینی تغییرات کاربری اراضی با استفاده از تصاویر لندست و مدل CA-Markov (مطالعه موردی: شهرستان بابل(، پایان نامه کارشناسی ارشد، موسسه آموزش عالی آبان هراز، دانشکده علوم محیط

    3-نسب­درزی، ح (1399)، بررسی و شناسایی تغییرات کاربری اراضی شهرستان بابل با استفاده از تصاویر ماهواره­ای لندست، پایان­نامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی نقشه­برداری گرایش سیستم اطلاعات جغرافیایی، وزارت علوم تحقیقات و فناوری

    4- کریمیان، ک؛ امینی، ع؛ بداغ آبادی، م. ب؛ قیومی محمدی، ح (1399)، پایش تغییرات کاربری اراضی با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست مطالعة موردی: دشت خان میرزا، پژوهش های جغرافیای انسانی، دورۀ 25 ، شمارۀ 5، صص436-419

    5- موسوی، ح؛ رنجبر، ا؛ حاصلی، م (1395)، پایش و روندیابی تغییرات کاربری اراضی حوضه ابرکوه با استفاده از تصاویر ماهواره ای ( 2014 – 1976)، فصلنامه علمی - پژوهشی اطلاعات، دوره 25 ، شماره 97

    6- نجارکلایی، ا؛ جمالی، ع. ا؛ سید زین­العابدین، ح (1396)، مقایسة دقت طبقه بندی سری زمانی تصاویر لندست در پایش تغییرات کاربری اراضی، سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، سال هشتم، شماره دوم، صص 47-33

    7- عبدلی لاکتاسرائی، م؛ خان­محمدی، م؛ پناهنده، م (1397)، مطالعه تغییرات کاربری اراضی به کمک سامانه اطلاعات جغرافیایی و تکنیک­های سنجش از دور، پژوهش و فناوری محیط زیست، دوره سوم، شماره پنج، صص 8-3

    8-مکرونی، س؛ سبزقبایی، غ. ر؛ یوسفی خانقاه، ش؛ سلطانیان، س (1395)، آشکارسازی روند تغییرات کاربری اراضی تالاب هورالعظیم با استفاده از تکنیک سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، دوره­ی 7، شماره­ی 3، صص 99-89

    1. El-Kawy, O. A., J. Rød, H. Ismail and A. Suliman, 2011. "Land use and land cover change detection in the western Nile delta of Egypt using remote sensing data, " Applied Geography 31(2): 483-494
    2. Hamad, R., Balzter, H., Kolo, K, 2018. Predicting Land Use/Land Cover Changes Using a CA- Markov Model under Two Different Scenarios, 1-23
    3. Habtamu, Teka., Madakadze, I.C., Joel Botai, Ondego., Hassen, Abubeker, 2018. Evaluation of land use land cover changes using remote sensing Landsat images and pastoralists perceptions on range cover changes in   Borana rangelands, Southern Ethiopia, International Journal of Biodiversity and Conservation,Vol. 10(1),pp. 1-11                                          
    4. Madurapperuma, B., Rozario, P., Oduor, P., Kotchma L, 2015. Land-use and land-cover change] detection in Pipestem Creek watershed, North Dakota. International  Journal of GEOMATICS and  GEOSCIENCES, Vol. 5, No 3, Pp. 416-426  
    5. Rawat, J. and M. Kumar, 2015. "Monitoring land use/cover change using remote sensing and and GIS techniques: A case study of Hawalbagh block, district Almora, Uttarakhand, India." The Egyptian Journal of  Remote Sensing and Space Science, 18(1): 77-84
    6. Tian, H. Pei, J. Huang, J. Li, X, 2020. Garlic and Winter Wheat Identification Based on Active and Passive Satellite Imagery and the Google Earth Engine in Northern China, Remote Sens, 12(21), 3539
    7. 9. Agaton, N., Setiawan, Y., Effendi, H, 2016. Land use/land cover change detection an urban watershed: a case study of upper Citarum watershed, West Java Province Indonesia, 33: 54-660