تحلیل تغییرات کاربری اراضی و سیمای سرزمین در مناطق شهری و پیرامون آن‌ها مطالعه موردی: شهر شاهرود

نوع مقاله : مقاله مستخرج از طرح پژوهشی

نویسندگان

1 گروه جغرافیا، دانشکده علوم انسانی، دانشگاه بزرگمهر قائنات، قاین، ایران

2 گروه سنجش‌ازدور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

10.22034/jsc.2024.367302.1663

چکیده

هدف این پژوهش بررسی تغییرات کاربری اراضی و سیمای سرزمین در شهر شاهرود در بازه زمانی 1379 تا 1400 و پیش‌بینی آن برای سال 1410 است. تحقیق حاضر از نظر ماهیت، توصیفی - تحلیلی می‌باشد. داده‌های موردنیاز از تصاویر ماهواره لندست (تصاویر سنجنده +ETM برای سال 1379 و 1389 و سنجنده OLI برای سال 1400) استخراج شد. طبقه‌بندی تصاویر در نرم‌افزارENVI 5.3  با بهره‌گیری از الگوریتم حداکثر احتمال انجام شد و سپس به‌منظور سنجش متریک‌های اکولوژی سرزمین وارد نرم‌افزار FRAGSTATS 4.2 گردید. نتایج تحقیق نشان داد که در دوره مدنظر (1379 تا 1400)، مساحت زمین‌های مرتعی تقریباً ثبات نسبی داشته، کاربری محیط ساخته‌شده 48/2 درصد و کشاورزی و باغی 32/1 درصد در سال افزایش مساحت داشته، درحالی‌که مساحت اراضی بایر، سالانه 03/1 درصد کاهش داشته است که نشان می‌دهد بخش زیادی از این اراضی بایر به نفع اراضی ساخته‌شده (محیط شهری و روستایی)، زراعی و باغی تغییر کاربری یافته‌اند. هر چند در دوره موردبررسی، متریک‌های میانگین مساحت لکه‌ها (MPS) و بزرگ‌ترین لکه (LPI) برای کاربری مرتع، محیط ساخته‌شده و زمین‌های زراعی و باغی بهبودیافته اما تغییرات شاخص مجاورت و پراکندگی (IJI) نشان از گرایش به پراکندگی این کاربری‌ها در طول زمان دارد. در مقیاس کل سیمای سرزمین، کاهش متریک پیوستگی (CONTAG) و مساحت بزرگ‌ترین لکه، افزایش تعداد لکه‌ها (NP) و شاخص تنوع شانون (SHDI) بیانگر آن است که سیمای منطقه موردمطالعه در جهت ازهم‌گسیختگی و پراکندگی تغییریافته است. گسترش فیزیکی شهر شاهرود که بیشتر با الگوی پراکنده رخ‌داده از عوامل اصلی شکل‌گیری چنین وضعیتی در سیمای سرزمین منطقه بوده است.

کلیدواژه‌ها

مراجع

  1. پورمحمدی، محمدرضا و تقی­پور، علی‌اکبر. (1389). ارزیابی مکان‌یابی کاربری‌های آموزشی شهر شاهرود. مجله فضای جغرافیایی، 10(32)، 27-1.
  2. زاهدی کلاکی، ابراهیم؛ متولی، صدرالدین؛ محمودزاده، حسن و جانباز قبادی، غلامرضا. (1400). تبیین ساختار اکولوژی شهری در راستای ارتقای ضریب تاب‌آوری زیست‌محیطی با استفاده از تحلیل متریک‌های سیمای سرزمین (مطالعه موردی شهر بهشهر). نشریه جغرافیا و برنامه‌ریزی، 25(78)، 218-197.  Doi:10.22034/gp.2021.42841.2741
  3. زبردست، لعبت؛ یاوری، احمدرضا؛ پریور، پرستو و ستوده، احد. (1394). مقدمه‌ای بر مفاهیم پایه اکولوژی سیمای سرزمین با کاربرد در برنامه‌ریزی محیط‌زیست. چاپ اول. تهران: انتشارات آوای قلم.
  4. زندمقدم، محمدرضا. (1396). بررسی نقش ویژگی‌های ژئومورفیک در مکان‌یابی مناطق بهینه به‌منظور احداث مجتمع‌های مسکونی، نمونه موردی شهر شاهرود. فصلنامه جغرافیایی سرزمین، 14(56)، 136-121.
  5. ساسان‌پور، فرزانه؛ علیزاده، سهیل و اعرابی مقدم، حامد. (1397). قابلیت سنجی زیست‌پذیری مناطق شهری ارومیه با مدل RALSPI. تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، 18(48)،258-241. Doi:10.29252/jgs.18.48.241
  6. سفیانیان، علیرضا؛ مختاری، زهرا؛ خواجه‌الدّین، سیّد جمال‌الدین و ضیایی، حمیدرضا. (1392). تحلیل گرادیان الگوی سیمای سرزمین شهری (مطالعه موردی: شهر اصفهان). پژوهش‌های جغرافیای انسانی، 45(1)، 87-104. doi: 10.22059/jhgr.2013.30040
  7. شعبانی، نگین؛ ابرکار، مهرو؛ پریور، پرستو و کوچک‌زاده، محسن. (1389). معرفی و کاربرد رویکرد بوم‌شناسی سیمای سرزمین در مقیاس شهر نمونه موردی: شهر تهران. نشریه علوم و تکنولوژی محیط‌زیست، 12(4)، 197-185.
  8. عنابستانی، علی‌اکبر؛ عنابستانی، زهرا و اکبری، ابراهیم. (1400) تحلیل تغییرات ساختاری سیمای سرزمین و الگوهای توسعه شهری با استفاده از تصاویر ماهوارهای چند زمانه موردمطالعه: کلان‌شهر مشهد. فصلنامه اطلاعات جغرافیایی سپهر،30(119)، 206-189.  Doi:10.22131/sepehr.2021.247894
  9. فردوسی، سجاد و بابائی، یاور. (1397). تحلیلی بر روند رشد جمعیت و رشد فیزیکی شهر شاهرود. مجله بررسی‌های آمار رسمی ایران، ۲۹ (۱)، ۱۹-۱.  DOR: 20.1001.1.25385798.1397.29.1.1.1
  10. فتوحی، امید و برق جلوه، شهیندخت. (1397). برنامه‌ریزی شبکه‌های بوم‌شناختی سیمای سرزمین شهری، مطالعه موردی: شهر تهران. محیط‌شناسی، 44(2)، 297-277.  Doi: 10.22059/jes.2018.243435.1007520
  11. قربانی، رسول؛ روستایی، شهریور و کرباسی، پوران. (1400). خزش شهر مراغه و تغییرات کاربری اراضی پیراشهر. توسعه فضاهای پیرا شهری، 3(1)، 18-1.  DOR: 20.1001.1.26764164.1400.3.1.1.5
  12. کاویانی، آزاده؛ فرهودی، رحمت‌الله و رجبی، آزیتا. (1394). تحلیل الگوی رشد شهر تهران با رویکرد بوم‌شناسی سیمای سرزمین. پژوهش‌های جغرافیای برنامه‌ریزی شهری، 3(4)، 407-429.  Doi: 10.22059/jurbangeo.2015.57410
  13. محمودزاده، حسن و مسعودی، حسن. (1398). تحلیلی بر تغییرات ساختاری سیمای سرزمین کلان‌شهر تبریز با استفاده از مبانی اکولوژی سیمای سرزمین و با تأکید بر مفهوم پیوستگی. فصلنامه آمایش سرزمین، 11(2)، 204-179. Doi:10.22059/jtcp.2019.288093.670019
  14. مرکز آمار ایران (1395) سرشماری عمومی نفوس و مسکن.
  15. مشکینی، ابوالفضل و تیموری، اصغر. (1395). سنجش گستردگی شهری و تأثیر آن بر تغییرات کاربری اراضی با استفاده از RS  و GIS، نمونه موردی: شهر کرج طی دوره 1363-1391. معماری و شهرسازی آرمان‌شهر، 9(17)، 382-375.
  16. مل حسینی دارانی، کبری؛ مرتضوی، ثمر؛ حسینی، سید محسن؛ شایسته، کامران و فلاحتکار، سامره. (1399). کمی سازی معیارهای بصری پوشش اراضی با استفاده از سنجه‌های سیمای سرزمین، مطالعه موردی: جنگل‌های دو هزار سه هزار تنکابن. فصلنامه علوم و تکنولوژی محیط‌زیست، 22(10)، 132-119.  Doi: 10.22034/jest.2020.29055.3769
  17. میرسنجری، میر مهرداد و محمدیاری، فاطمه. (1396). پایش تغییرات سیمای سرزمین با استفاده از تحلیل گرادیان (مطالعه موردی: شهرستان بهبهان). جغرافیا و پایداری محیط، 7(1)، 96-83.
  18. میرسنجری، میرمهرداد و محمدیاری، فاطمه. (1401). تحلیل کاربری سرزمین در شهرستان بهبهان با رویکرد اکولوژی سیمای سرزمین. علوم و تکنولوژی محیط‌زیست، 24(3)،191-204. doi: 10.22034/jest.2021.25842.3476
  19. ناصری، سکینه؛ شایسته، کامران و ایلدرمی، علیرضا. (1398). تحلیل تغییرات کاربری اراضی شهرستان ملایر با استفاده از سنجه‌های سیمای سرزمین. مطالعات علوم محیط‌زیست،4(4)، 2122-2114.
  20. نوحه گر، احمد؛ جباریان امیری، بهمن و افراخته، روشنک. (1394). تحلیل کاربری سرزمین در بخش مرکزی گیلان با رویکرد اکولوژی سیمای سرزمین. جغرافیا و آمایش شهری منطقه‌ای، 5(15)، 197-214.  Doi: 10.22111/gaij.2015.2079
  21. هدایت، سید مهدی؛ داودپور، زهره و ذاکرحقیقی، کیانوش. (1400). آشکارسازی و شبیه‌سازی تغییرات کاربری اراضی شهر جدید پردیس با سنجه‌های سیمای سرزمین تا سال 2040. مهندسی جغرافیایی سرزمین، 7(2)، 476-461. DOR: 20.1001.1.25381490.1402.7.2.14.0
  22. Ademola, K. B., & Takashi, O. (2007). Spatial determinants of urban land use change in Lagos, Nigeria. Land Use Policy, 24(2), 502-515. Doi:10.1016/j.landusepol.2006.09.001
  23. Aguilera-Benavente, F., Valenzuela-Montes, L., & Botequilha-Leitão, A. (2011). Landscape metrics in the analysis of urban land use patterns: A case study in a Spanish metropolitan area. Landscape and Urban Planning, 99, 226-238. Doi: 10.1016/j.landurbplan.2010.10.004.
  24. Ali, M., & Hasnat, G. (2022). Urban landscape change detection using GIS and RS: Chattogram City Corporation, Bangladesh. In: Urban Ecology and Global Climate Change (pp 104–120). edition1. Publisher: Wiley, Blackwell. doi:10.1002/9781119807216.ch6
  25. Anabestani, A., Anabestani, Z., & Akbari, E. (2021). Analysis of structural changes in the landscape and urban development patterns using multi-time satellite imagery- Case study: Mashhad Metropolitan. Quarterly of Geographical Data (SEPEHR), 30(119), 189-206. doi: 10.22131/sepehr.2021.247894 [In Persian].
  26. Cervelli, E., & Pindozzi, S. (2022). The Historical Transformation of Peri-Urban Land Use Patterns, via Landscape GIS-Based Analysis and Landscape Metrics, in the Vesuvius Area. Applied Sciences. 12(5), 1-25. Doi: 10.3390/app12052442.
  27. Ferdowsi, S., & Babaei, Y. (2018). an analysis of population growth and physical growth of Shahrood city. Iranian Journal of Official Statistics Studies, 29(1),1-19. DOR: 20.1001.1.25385798.1397.29.1.1.1 [In Persian].
  28. Fotoohi, O., & Barghjelve,S. (2018). The planning process of an urban landscape system's ecological networks (case study: The city of the Tehran). Journal of Environmental Studies, 44(2), 277-297. doi: 10.22059/jes.2018.243435.1007520 [In Persian].
  29. Ghorbani, R., Rostaei, S., & Karbasi, P. (2021). Creep of Maragheh city and land use changes of Peripheral. Preipheral Urban Spaces Development, 3(1), 1-18. Dor:20.1001.1.26764164.1400.3.1.1.5 [In Persian].
  30. Gkyer, E. (2013). Understanding Landscape Structure Using Landscape Metrics.edition1. InTech. doi: 10.5772/55758
  31. Hassan, M. (2017). Monitoring land use/ land cover change, urban growth dynamics and landscape pattern analysis in five fastest urbanized cities in Bangladesh. Remote Sensing Applications: Society and Environment, 7. 69-83. Doi:10.1016/j.rsase.2017.07.001.
  32. Hedayat, S. M., Davodpour, Z., & Zaker Haghighi, K. (2023). Detection and simulation of land use changes in the new city of Pardis with Landscape Metrics by 2040. Geographical Engineering of Territory, 7(2), 461-476. doi: 10.22034/jget.2023.160270 [In Persian].
  33. Herold, M., Scepan, J., & Clarke, K.C. (2002). The Use of Remote Sensing and Landscape Metrics to Describe Structures and Changes in Urban Land Uses. Environment and Planning A: Economy and Space, 34(8), 1443-1458. Doi: 10.1068/a3496
  34. Kaviani, A., Farhoodi, R., & Rajabi, A. (2015). Analysis of Urban Growth Pattern in Tehran City by Landscape Ecology Approach. Geographical Urban Planning Research (GUPR), 3(4), 407-429. doi: 10.22059/jurbangeo.2015.57410 [In Persian].
  35. Khan, A., Chatterjee, S., &Weng,Y. (2021). Characterizing thermal fields and evaluating UHI effects. Editor(s): Ansar Khan, Soumendu Chatterjee, Yupeng Weng, Urban Heat Island Modeling for Tropical Climates, Elsevier. Doi:10.1016/B978-0-12-819669-4.00002-7.
  36. Knorn, J., Rabe, A., Radeloff, V., Kuemmerle, T., Kozak, J., & Hostert, P. (2009). Land cover mapping of largeareas using chain classification of neighboring Landsat satellite images. Remote Sensing of Environment, 113, 957– 964. Doi: /10.1016/j.rse.2009.01.010
  37. Leitao, A. B., & Ahren, J. (2002). Applying Landscape Ecological Concepts and Metrics in sustainable landscape planning. Landscape and Urban Planning, 59(2), 65-93. Doi:10.1016/S0169-2046(02)00005-1
  38. Liu, J., Nijkamp, P., Huang, X., & Lin, D. (2017). Urban livability and tourism development in China: Analysis of sustainable development by means of spatial panel data. Habitat international, 68, 99-107. Doi: 10.1016/j.habitatint.2017.02.005
  39. Liu, X., Li,X., Chen, Y., Tan, Z., Li, Sh.,& Ai, B., (2010). A new landscape index for quantifying urban expansion using multi-temporal remotely sensed data. Landscape Ecol, 25, 671–682. Doi:10.1007/s10980-010-9454-5
  40. Liu, X., Ma, L., Li, X.,Ai, Bin., Li, S. & He, Z. (2014). Simulating urban growth by integrating landscape expansion index LEI and cellular automata. International Journal of Geographical Information Science. 28(1), 148-163. DOI: 10.1080/13658816.2013.831097
  41. Liu, X; Li, X and Chen, Y (2002), A new landscape index for quantifying urban expansion using multi-temporal remotely sensed data. Landscape Ecology, 25, 671-682. Doi: 10.1007/s10980-010-9454-5
  42. Mahmoudzadeh, H., & Masoudi, H. (2019). The Analysis of Structural Landscape Changes in Tabriz City Using Landscape Ecology Principles with an Emphasis on the Connectivity Concept. Town and Country Planning, 11(2), 179-204. doi:10.22059/jtcp.2019.288093.670019 [In Persian].
  43. McGarigal, K., Cushman, S.A., Neel, M.C., & Ene, E. (2002), FRAGSTATS: Spatial pattern analysis program for categorical maps. Forest Science Department.edition1: Publisher: Oregon State University, Corvallis.
  44. Melhosseini Darani, K., Mortazavi, S., Hosseini, S. M., Shayesteh, K., & Falahatkar, S. (2020). Quantification Visual Criteria of Land Cover Using Landscape Metrics (Case Study: Tonekabon Forests of Dohezar-Sehezar). Journal of Environmental Science and Technology, 22(10), 119-132. doi: 10.22034/jest.2020.29055.3769 [In Persian].
  45. Meshkini, A., & Teymouri, A. (2017). Analyzing Urban Sprawl and Its Impact on Land Use Changes, Case Study: Karaj. Armanshahr Architecture & Urban Development, 9(17), 375-387. [In Persian].
  46. Mirsanjari, M. M., & Mohammadyari, F. (2017). Monitoring the Landscape Changes Applying Gradient Analysis Case Study (County Behbehan). Geography and Environmental Sustainability, 7(1), 83-96. [In Persian].
  47. Montero, A., & Viales-Hurtado, R. (2015). The theory of change in the landscape from land use and land cover change (lucc approach). Its usefulness in environmental history. Reflexiones, 94, 24-33.
  48. Naseri, S., HYESTEH, K., & Ildoromi, A. (2019). Analysis of Land Use Changes in Malayer County Using Landscape Metrics. Journal of Environmental Science Studies, 4(4), 2114-2122. [In Persian].
  49. Nohegar, D. A., Jabariyan amiri, D. B., & Afrakhte, R. (2015). Land Use Analysis on Guilan Central District Using Landscape Ecology Approach. Geography and Territorial Spatial Arrangement, 5(15), 197-214. doi: 10.22111/gaij.2015.2079 [In Persian].
  50. Nuissl, H., &Siedentop, S. (2021). Urbanisation and Land Use Change. In: Weith, T., Barkmann, T., Gaasch, N., Rogga, S., Strauß, C., Zscheischler, J. (eds) Sustainable Land Management in a European Context. Human-Environment Interactions, vol 8. Springer, Cham. doi:10.1007/978-3-030-50841-8_5
  51. Pourmohammadi, M.R., & Taghipour, A.A.. (2010). An evaluation of educational land use patterns of the city of shahroud. Geographic Space, 10(32), 1-27. [In Persian].
  52. Freitas, S. (2003). Landscape: where geography and ecology converge. Holos Environment 3(2):150–155. Doi:10.14295/holos.v3i2.1125
  53. Rahimi, A. (2016).A methodological approach to urban land-use change modeling using infill development pattern—a case study in Tabriz, Iran. Ecological process, 5(1),1-15. Doi: 10.1186/s13717-016-0044-6
  54. Ramachandra, T. V., Bharath, H., & Sreekantha, S. (2012). Spatial Metrics based Landscape Structure and Dynamics Assessment for an emerging Indian Megalopolis. (IJARAI) International Journal of Advanced Research in Artificial Intelligence, 1(1), 48-57. Doi:10.14569/IJARAI.2012.010109
  55. Rao, Y.; Dai, J.; Dai, D.; He,Q.; Wang, H. (2021).Effect of compactness of urban growth on regional landscape ecological security. Land, 10(8),1-17. Doi: 10.3390/land10080848
  56. Sasanpour, F., Alizadeh, S., & Aarabi Moghadam, H. (2018). Investigating the Feasibility of Urumia Urban Areas Livability using RALSPI Model. Jgs,  18 (48), 241-258. doi: ‎ 10.29252/jgs.18.48.241  [In Persian].
  57. Shabani, N., Abarkar, M., Parivar, P., & kouchekzadeh, M. (2011). introducing and applying landscape ecological approach in city scale (case study: the city of tehran). Journal Of Environmental Science And Technology, 12(4), 185-197. [In Persian].
  58. Shanshan,W., Xi, Ch., An-ming, B., & Kurban, A. (2009). The impacts of urban landscape pattern on urban land surface temperature: Taking Urumqi as an Example. Joint Urban Remote Sensing Event, 1-6. doi: 10.1109/URS.2009.5137535.
  59. Shao, S., Yu, M., Huang, Y., Wang, Y., Tian, J., & Ren, C. (2022). Towards a
    Core Set of Landscape Metrics of Urban Land Use in Wuhan, China.
    ISPRS Int. J. Geo-Inf, 11(5), 2-81. doi: 10.3390/ijgi11050281
  60. Soffianian, A., Mokhtari, Z., Khajeddin, S. J., & Ziaei, H. R. (2013). Gradient Analysis of Urban Landscape Pattern(Case Study from Isfahan City). Human Geography Research, 45(1), 87-104. doi: 10.22059/jhgr.2013.30040 [In Persian].
  61. Statistical Centre of Iran. (2016). Population and Housing Censuses. [In Persian].
  62. United Nations, Department of Economic and Social Affairs, Population Division (2018). World Urbanization Prospects: The 2018 Revision, Online Edition. Available from https://esa.un.org/unpd/wup/ Publication.
  63. Wu, J. (2008) Making the Case for Landscape Ecology, An Effective Approach to Urban Sustainability. Landscape Journal, 27 (1),41-50. doi: 10.3368/lj.27.1.41
  64. Zahedikelaki, E., Motevalli, S., Mahmoudzadeh, H., & Ganbaz ghobadi, G. (2022). Explanation of urban ecology structure in order to improvement environmental resilience using the analysis of landscape metrics (Case study of Behshahr city). Geography and Planning, 25 (78), 197-218. doi:10.22034/gp.2021.42841.2741 [In Persian].
  65. Zandmoghadam, M. R. (2018). Examine the role of geomorphic features in order to locate optimal sites for construction of residential complexes Case Study: Shahrood city. Journal of Territory, 14(56), 121-136. [In Persian].
  66. Zebardast,L.,Yari,A.H.,Parivar,P.,&Sotoudeh,A. (2016).An introduction to principles of landscape ecology with application in environment planning. Edition 1. Publisher: Avaye Ghalam. [In Persian].
  67. Zhang, S.; Guan, Z.; Liu, Y.,&Zheng, F. (2022). land use/cover change and its relationship with regional development in Xixian new area, China. Sustainability, 14(11),.1-17. doi:10.3390/su14116889
  68. Zhou,T., Kennedy, E., Koomen, E., & Eveline S. van Leeuwen. (2020). Valuing the effect of land use change on landscape services on the urban–rural fringe. Journal of Environmental Planning and Management, 63(13), 2425-2445. doi: 10.1080/09640568.2020.172673.
مجله شهر پایدار
دوره 6، شماره 3
آبان 1402
صفحه 79-98

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار