مدل‌سازي تغيير كاربري اراضي تحت آبياري با استفاده از اتوماتاي سلولي مبتني بر جذب داده‌ي ماهواره‌اي

كارشناسي ارشد

تغييرات كاربري اراضي با تأثير مستقيم بر روي خاك، آب و هوا با بسياري از پديده‌هاي زيست‌محيطي در ارتباط بوده و عاملي مهم در از بين رفتن تنوع زيستي و وقوع تغييرات اقليمي است. پيامدهايي كه لزوم مديريت و برنامه‌ريزي پيش از وقوع اين تغييرات را آشكار مي‌سازد. اما به سبب پيچيدگي و پويايي اين تغييرات، مدل‌سازي آن‌ها براي درك بهتر و پيش‌بيني سناريوهاي مختلف، در بسياري از مطالعات پيشنهاد شده است. با وجود مدل‌سازي‌هاي گوناگون انواع اين تغييرات در مطالعات گذشته، مدل‌سازي‌هاي معدودي به مسئله تغييرات الگوي كشت توجه كرده‌اند. به همين سبب هدف اين پژوهش، بررسي اين نوع از تغييرات است. با اين هدف، ابتدا رويكرد نويني از مدل‌سازي تغييرات كاربري اراضي با استفاده از اتوماتاي سلولي در تركيب با روش‌هاي جذب داده فيلتر ذره و جذب داده وردشي سه‌بعدي و با معرفي مفهوم قوانين انتقال كانديد پويا ارائه گرديد. سپس با استفاده از داده‌هاي سنجش‌ازدور در كنار تحقيقات ميداني و تهيه پرسشنامه، داده‌هاي موردنياز براي مدل‌سازي فراهم گرديد. سپس جهت ارزيابي مدل پيشنهادي، مدل‌سازي تغييرات الگوي كشت كاربري اراضي دشت مجن در استان سمنان به‌عنوان مطالعه موردي انتخاب گرديد. اين مدل، با استفاده از تكنيك‌هاي جذب داده از سال 2013 تا 2019 واسنجي و ساختار قوانين انتقال آن شناسايي شد. سپس با قوانين انتقال واسنجي‌شده، مدل در سال 2020 اعتبارسنجي شد. همچنين به‌منظور ارزيابي مدل، مدل‌هاي مشابه ديگري نيز توسعه داده شدند تا نتايج حاصل از آن‌ها با مدل پيشنهادي مقايسه شود. پس از انجام اين مراحل، نتايج حاصل از شناسايي عوامل مؤثر بر تغييرات الگوي كشت منطقه توسط مدل ارائه شده و ساختار و عدم قطعيت‌هاي مدل نيز بررسي گرديد. در پايان، از مدل براي پيش‌بيني تغييرات الگوي كشت منطقه استفاده گرديد. نتايج حاصل نشان داد كه روش نوين پيشنهادي، نه‌تنها دقت كلي مدل‌سازي را نسبت به مدل‌هاي رقيب از 8 تا 23 درصد افزايش داده، بلكه قوانين انتقال صريح در مكان و زمان، فراهم كردن عدم قطعيت‌ها و تعيين عوامل مؤثر بر رشد تغييرات كاربري اراضي از نتايج حاصل از آن در مقايسه با مدل‌هاي جعبه سياه است. مدل پيشنهادي با استفاده از زبان برنامه‌نويسي پايتون توسعه داده شده و پردازش و پيش‌پردازش داده‌هاي ماهواره‌اي با استفاده از نرم‌افزارهاي ENVI 5.3، ArcGIS 10.8 انجام گرفته و نقشه تعدادي از عوامل مؤثر بر تغييرات كاربري اراضي نيز با استفاده از نرم‌افزار Google Earth Pro فراهم گرديد.

196538

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي و مديريت منابع آب

آقاي دكتر عليزاده - آقاي دكتر مجردي