تأثیر ساخت فرودگاه بر الگوی فضایی کاربری زمین در مناطق کشاورزی: مطالعه موردی شهرستان ماجالنگکا، اندونزی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 Departement of Education Geography, Faculty of Education, Islamic University 45 Bekasi, Indonesia

2 Department of Geography, Faculty of Social Science, State University of Jakarta, Jakarta Timur, Indonesia

چکیده

زمین، منبعی اساسی و محدود است که توسعه فیزیکی بخش‌های مختلف از جمله کشاورزی، مسکن، صنعت، معدن و حمل‌ونقل را پشتیبانی می‌کند. با افزایش سریع جمعیت، تقاضا برای زمین نیز به‌طور متناسب افزایش می‌یابد و این امر منجر به رقابت پویای میان انواع کاربری‌های مختلف زمین می‌شود. این شرایط سهم قابل‌توجهی در تغییرات کاربری و پوشش زمین (LULC) دارد، به‌ویژه در مناطق در حال توسعه سریع. این تغییرات اغلب شامل تبدیل اراضی کشاورزی مولد به کاربری‌های غیرکشاورزی است که نگرانی‌هایی را در خصوص امنیت غذایی بلندمدت، پایداری زیست‌محیطی و عدالت فضایی برانگیخته است.



شهرستان ماجالنگکا، واقع در استان جاوای غربی اندونزی، به‌عنوان یکی از پویاترین مناطق در زمینه تحولات کاربری زمین شناخته می‌شود؛ به‌ویژه به دلیل قرار گرفتن در چارچوب راهبرد توسعه ملی از طریق منطقه ویژه اقتصادی مثلث ربانا (Rebana Triangle SEZ) که سه ناحیه چیربون، پاتیمبان و کرتاجاتی را به‌هم متصل می‌کند. این منطقه راهبردی با هدف تسریع رشد صنعتی، توسعه زیرساخت‌ها و ارتقاء پیوندهای منطقه‌ای طراحی شده است. در این چارچوب، شهرستان ماجالنگکا نقشی کلیدی ایفا می‌کند، به‌ویژه با احداث فرودگاه بین‌المللی جاوای غربی (BIJB) و توسعه دالان‌های صنعتی اطراف آن.



در حالی که این تحولات از پتانسیل اقتصادی امیدوارکننده‌ای برخوردارند، فشار زیادی بر منابع موجود زمین، به‌ویژه اراضی کشاورزی مانند شالیزارها و زمین‌های خشک وارد می‌کنند. هدف این پژوهش تحلیل تغییرات فضایی و زمانی کاربری و پوشش زمین در شهرستان ماجالنگکا طی دوره ده‌ساله ۲۰۱۱ تا ۲۰۲۱ است. داده‌های سنجش از دور چندطیفی از ماهواره Sentinel-2A، که دارای وضوح زمانی بالا و وضوح مکانی متوسط مناسب برای تحلیل در مقیاس منطقه‌ای است، مورد استفاده قرار گرفت. پردازش داده‌ها با استفاده از پلتفرم تحلیل مکانی ابری Google Earth Engine (GEE) انجام شد، که امکان دسترسی کارآمد، پردازش و تحلیل داده‌های بزرگ ماهواره‌ای را بدون نیاز به ذخیره‌سازی محلی یا زیرساخت‌های رایانه‌ای پیشرفته فراهم می‌سازد.



قابلیت GEE در انجام تحلیل‌های چندزمانه، آن را به ابزاری ارزشمند برای پایش محیط‌زیست و برنامه‌ریزی فضایی تبدیل کرده است. طبقه‌بندی پوشش زمین با استفاده از الگوریتم Smile-Random Forest (RF)، روشی یادگیری ماشینی نظارت‌شده که به‌دلیل دقت بالا در پردازش داده‌های چندبعدی سنجش از دور شناخته شده است، انجام شد. به‌منظور افزایش دقت و جزئیات موضوعی طبقه‌بندی، دو شاخص طیفی اضافی به مدل اضافه شدند: شاخص ساخت‌وساز نرمال‌شده (NDBI) و شاخص نرمال‌شده تفاوت آبی (NDWI). این شاخص‌ها توانایی مدل را در تفکیک میان مناطق ساخته‌شده، منابع آبی و اراضی دارای پوشش گیاهی یا کشاورزی بهبود بخشیدند.



علاوه بر این، نقشه‌های پایه از توزیع شالیزارها در فرایند طبقه‌بندی تلفیق شد تا delineation دقیق‌تری از نواحی کشاورزی، به‌ویژه شالیزارهایی که نقش حیاتی در سیستم غذایی محلی دارند، حاصل شود. مدل طبقه‌بندی به دقت بالایی دست یافت؛ با دقت کلی (Overall Accuracy) معادل ۹۸٫۸۱٪ و ضریب کاپا (Kappa) معادل ۹۵٫۹۱٪ که نشان‌دهنده توافق قوی بین داده‌های پیش‌بینی‌شده و داده‌های واقع‌زمینی است.



تحلیل فضایی، کاهش قابل‌توجهی در اراضی کشاورزی طی این دوره ده‌ساله را نشان داد، به‌طوری که سطح خالص کاهش در شالیزارها و زمین‌های خشک تقریباً ۴۴۵۷٫۳۶ هکتار بود. در مقابل، افزایش چشمگیری در زمین‌های ساخته‌شده شامل نواحی مسکونی، صنعتی و زیرساخت‌های حمل‌ونقل مرتبط با گسترش BIJB و مناطق اقتصادی اطراف آن مشاهده شد. این یافته‌ها بر رابطه پیچیده میان ابتکارات توسعه منطقه‌ای و پایداری زیست‌محیطی تأکید دارد.



تداوم تغییرات کاربری زمین، در صورت عدم کنترل، خطراتی برای بهره‌وری کشاورزی، امنیت غذایی محلی و تاب‌آوری بوم‌شناختی به همراه خواهد داشت. این مطالعه بر ضرورت برنامه‌ریزی یکپارچه کاربری زمین و مداخلات سیاستی که رشد اقتصادی را با حفظ منابع حیاتی زمین متعادل سازد، تأکید می‌کند. تلاش‌های برنامه‌ریزی فضایی باید با اهداف پایداری بلندمدت هماهنگ شوند، به‌ویژه در مناطقی که برای توسعه اقتصادی راهبردی تعیین شده‌اند.



افزون بر این، این پژوهش نشان می‌دهد که ترکیب فناوری سنجش از دور، شاخص‌های طیفی، الگوریتم‌های یادگیری ماشینی و پلتفرم‌های ابری، روشی کارآمد و قابل مقیاس برای پایش تغییرات کاربری زمین فراهم می‌آورد. استفاده از GEE به‌طور چشمگیری زمان پردازش و موانع فنی را کاهش داده و امکان تحلیل بلادرنگ و تکرار آسان در سایر مناطق تحت فشار توسعه را فراهم می‌کند.



در نهایت، این مطالعه ارزیابی جامعی از تغییرات کاربری زمین در شهرستان ماجالنگکا در بستر تحولات اقتصادی سریع ارائه می‌دهد. چارچوب روش‌شناختی ارائه‌شده در این پژوهش پیامدهای عملی مهمی برای سیاست‌گذاران، برنامه‌ریزان و مدیران محیط‌زیست در طراحی راهبردهای حکمرانی سرزمینی داده‌محور، آینده‌نگر و حساس به ابعاد توسعه‌ای و زیست‌محیطی دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Impact of Airport Construction on the Spatial Pattern of Land Use in Agricultural Area: A Case Study of Majalengka Regency, Indonesia

نویسندگان [English]

  • Adrian Adrian 1
  • Sony Hijrawadi 2
1 Departement of Education Geography, Faculty of Education, Islamic University 45 Bekasi, Indonesia
2 Department of Geography, Faculty of Social Science, State University of Jakarta, Jakarta Timur, Indonesia
چکیده [English]

Land is a fundamental and finite resource that supports the physical development of various sectors, including agriculture, housing, industry, mining, and transportation. As population growth accelerates, the demand for land increases accordingly, leading to a dynamic competition among different land use types. This condition contributes significantly to the transformation of land use and land cover (LULC), especially in rapidly developing areas. These transformations often involve the conversion of productive agricultural land into non-agricultural uses, raising concerns over long-term food security, ecological sustainability, and spatial equity. Majalengka Regency, located in West Java Province, Indonesia, has become one of the most dynamic regions in terms of land transformation due to its inclusion in the national development strategy through the Rebana Triangle Special Economic Zone (SEZ). This strategic zone, connecting Cirebon, Patimban, and Kertajati, is envisioned to accelerate industrial growth, infrastructure development, and regional connectivity. Within this framework, Majalengka plays a critical role, particularly with the construction of West Java International Airport (BIJB) and the surrounding industrial corridors. While these developments offer promising economic potential, they also exert significant pressure on existing land resources, particularly agricultural areas such as rice fields and drylands. The objective of this study is to analyze spatial and temporal changes in LULC across Majalengka Regency over a ten-year period from 2011 to 2021. The research utilizes multispectral remote sensing data from the Sentinel-2A satellite, which provides high temporal resolution and medium spatial resolution suitable for regional-scale analysis. The image data were processed using the Google Earth Engine (GEE), a cloud-based geospatial analysis platform that enables efficient access, processing, and analysis of large satellite datasets without requiring local storage or high-end computing infrastructure. GEE's capability to conduct multi-temporal analysis over extended periods makes it a valuable tool for environmental monitoring and spatial planning. Land cover classification was conducted using the Smile-Random Forest (RF) algorithm, a supervised machine learning approach known for its accuracy in handling multidimensional remote sensing data. To improve the accuracy and thematic detail of the classification, two additional spectral indices were incorporated: the Normalized Difference Built-Up Index (NDBI) and the Normalized Difference Water Index (NDWI). These indices enhanced the model’s ability to distinguish between built-up areas, water bodies, and vegetated or agricultural land. Furthermore, base maps of rice field distribution were integrated into the classification process to refine the delineation of agricultural zones, particularly paddy fields that are crucial to local food systems. The classification model achieved high levels of accuracy, with an Overall Accuracy (OA) of 98.81% and a Kappa coefficient of 95.91%, indicating a strong level of agreement between predicted and ground truth data. The spatial analysis revealed a considerable decline in agricultural land over the ten-year period, with a net reduction of approximately 4,457.36 hectares in rice fields and drylands. Conversely, there was a marked increase in built-up land, including residential settlements, industrial areas, and transportation infrastructure associated with the expansion of BIJB and its surrounding economic zones. These findings underscore the complex relationship between regional development initiatives and environmental sustainability. The ongoing land conversion, if left unregulated, poses risks to agricultural productivity, local food security, and ecological resilience. The study emphasizes the need for integrated land use planning and policy interventions that balance economic growth with the conservation of essential land resources. Spatial planning efforts must be aligned with long-term sustainability goals, particularly in regions that are designated for strategic economic development. Moreover, this research highlights the utility of combining remote sensing technology, spectral indices, machine learning algorithms, and cloud-based platforms as an efficient and scalable methodology for monitoring land use change. The use of GEE significantly reduces processing time and technical barriers, allowing for real-time analysis and easy replication in other regions facing similar developmental pressures. In conclusion, this study provides a comprehensive assessment of land use changes in Majalengka Regency within the context of rapid economic transformation. The methodological framework presented here offers practical implications for policymakers, planners, and environmental managers in designing land governance strategies that are data-driven, forward-looking, and sensitive to both developmental and environmental dimensions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Airport
  • Agricultural
  • Google Earth Engine
  • Land Use Changes
  • Paddy Field
  • Sentinel 2
  • Spatial Pattern