نوع مقاله : علمی - پژوهشی
نویسندگان
دانشگاه فردوسی، ایران، مشهد
چکیده
در سالیان اخیر افزایش جمعیت جهان و گسترش شهرنشینی، منجر به ایجاد تغییرات گسترده‌ای در کاربری و پوشش اراضی شده است. این فرایند پیامدهای زیان‌بار متعددی مانند افزایش دمای سطح زمین، جنگل‌زدایی و بیابان‌زایی، کاهش کیفیت خدمات اکوسیستم، کاهش تنوع زیستی و تهدید امنیت غذایی را به‌همراه خواهد آورد. از این رو پایش و مدل‌سازی این تغییرات امری ضروری بوده و می‌توان با مدیریت بهینه اراضی گام مهمی در بهره‌وری صحیح از منابع طبیعی و توزیع امکانات برداشت. نظر به این مهم که حوضه آبریز رودخانه ارس در طول زمان دچار تحولات بسیاری علی‌الخصوص در اراضی انسان‌ساخت شده است، تمرکز پژوهش حاضر بر روی مدل‌سازی تغییرات کاربری / پوشش اراضی در این حوزه می‌باشد. در این راستا ابتدا نقشه‌های کاربری اراضی منطقه برای سال‌های 2000 و 2020 از پروژه Globeland30 مرکز ملی ژوماتیک چین استخراج شدند. در ادامه نیز با توجه به سناریوی رشد اراضی انسان‌ساخت و به‌کمک روش‌های BWM و MEREC که از جمله روش‌های نوین تحلیل‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره مبتنی بر GIS به‌شمار می‌روند، دو نقشه برای نمایش پتانسیل رشد اراضی انسان‌ساخت منطقه تهیه شده است. در انتها این دو نقشه و نقشه‌های کاربری اراضی ورودی‌های مدل CA-Markov را تشکیل داده و فرایند مدل‌سازی یک‌بار با ترکیب BWM+ CA-Markov و بار دیگر با ترکیب CA-Markov MEREC+ برای سال 2040 انجام شده است. بررسی نتایج نشان داد که در خروجی مدل ترکیبی BWM + CA-Markov وسعت اراضی انسان‌ساخت از 603 کیلومتر مربع در سال 2020 به بیش از 930 کیلومتر مربع در سال 2040 افزایش یافته است. در حالی که این رقم در خروجی مدل MEREC + CA-Markov حدود 829 کیلومتر مربع می‌باشد. از طرفی نتایج نهایی حاصل از اشتراک خروجی مدل‌های ترکیبی مذکور نیز نشان داد که وسعت این اراضی از 603 کیلومترمربع در سال 2020 به 930 کیلومترمربع در سال 2040 افزایش خواهد یافت. رشد فزاینده اراضی انسان‌ساخت در این حوضه می‌تواند منجر به تخریب منابع زیست‌محیطی و تهدید اکوسیستم شود. نتایج این پژوهش مدیران مربوطه را در راستای مدیریت بهینه شرایط پیش‌رو و فراهم آوردن زیرساخت‌های مقتضی یاری می‌رساند.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Modeling land use/cover change with an emphasis on artificial land growth using a combination of CA-Markov model and multi-criteria decision analysis based on GIS (Case study: Aras River watershed)
نویسندگان [English]
- Masoud minaei
- sadegh boulaghi
- hanieh afsahi
Ferdowsi University, Mashhad, Iran
چکیده [English]
In recent years, the global population growth and urban expansion have led to significant changes in land use and land cover. This process has numerous detrimental consequences, such as increasing surface temperature, deforestation, desertification, degradation of ecosystem services, biodiversity loss, and threats to food security. Therefore, monitoring and modeling these changes are essential to enable optimal land management and sustainable utilization of natural resources. Considering that the Aras River Basin has undergone significant transformations over time, particularly in terms of human-made land developments, the focus of this research is on modeling land use/land cover changes in this area. Initially, land use maps for the region were extracted for the years 2000 and 2020 from the Globeland30 project of the China National Geomatics Center. Subsequently, two maps were prepared to illustrate the potential growth of human-made land based on the scenario of land development. This was achieved using advanced decision-making analysis methods based on GIS, including BWM (Best-Worst Method) and MEREC (Multi-objective Evaluation of the Regional Ecosystem Carrying Capacity). Finally, these two maps, along with the land use maps, were combined to form the input for the CA-Markov model. The modeling process was carried out once using the BWM + CA-Markov combination, and again using the CA-Markov + MEREC combination for the year 2040. The examination of the results demonstrated that in the output of the combined BWM + CA-Markov model, the extent of human-made land increased from 603 square kilometers in 2020 to over 930 square kilometers in 2040. Meanwhile, this figure was approximately 829 square kilometers in the output of the MEREC + CA-Markov model. Furthermore, the final results obtained from the intersection of these combined models also indicated an increase in the extent of this land from 603 square kilometers in 2020 to 930 square kilometers in 2040. The continuous growth of human-made land in this basin can lead to the destruction of environmental resources and ecosystem threats. The findings of this study provide relevant managers with valuable insights for optimal management of future conditions and the provision of necessary infrastructure.
کلیدواژه‌ها [English]
- Land use/cover
- Built up area
- Markov chain
- automatic cells
- multi-criteria decision analysis (MCDM)
- Aras river basin
)