پايش و پيش بيني روند بيابان زايي مرتبط با تغییر اقلیم در اصفهان با فناوری سنجش از دور و شبکه عصبی مصنوعی

بيابان زايي، کاهش اکولوژيکي و بيولوژيکي زمين است که ممکن است به صورت طبيعي و يا غير طبيعي اتفاق بيفتد. فرايند بيابان زايي عمدتاً، مناطق خشک و نيمه خشک را تحت تاثير قرار داده و با شتابي فزاينده، کارايي سرزمينها را کاهش مي دهد، بنابراين شناخت اين پديده داراي اهميت اساسي است. در اين پژوهش به منظور بررسي بيابان زايي منطقه از تصاوير ماهواره اي لندست بعنوان مبناي مطالعات استفاده گرديد. علاوه بر اين از نقشه هاي توپوگرافي 1:250000 و 1:50000 و نقشه هاي زمين شناسي نيز بعنوان مکمل استفاده شد. پس از تکميل پايگاه داده اطلاعاتي ابتدا به منظور بررسي بيابان زايي منطقه، شاخص هاي شوري خاک و شاخص پوشش گياهي NDVI بر روي تصاوير ماهواره اي اعمال گرديد. بر اساس روش شبکه عصبي مصنوعي MLP تغييرات کاربريها طي دوره 1986-2015 بررسي گرديد. 5 کاربري در منطقه مورد مطالعه بر اساس روش طبقه بندي نظارت شدهFuzzy ARTMAP شناسايي شد. بر اساس بررسي هاي صورت گرفته بر روي تصاوير ماهواره اي شهر اصفهان حدود 260 کيلومتر مربع رشد داشته است. در طي همين دوره مورد مطالعه بخش هاي شرقي و جنوب شرقي شهر اصفهان بيشترين ميزان کاهش پوشش گياهي را نشان مي دهد که حدود 60 درصد نسبت به سال نخست مطالعه با کاهش مواجه شده است. بخش شمالي شهر اصفهان نيز از بخشهايي است که اين ميزان کاهش قابل توجه است. با کاهش پوشش گياهي در اين مناطق هجوم اراضي شور و بياباني در سال 2015 به چشم مي خورد که جايگزين مناطق با پوشش گياهي شده است. اين ميزان افزايش در مناطق بياباني و شور حدود 580 کيلومتر مربع است که بيانگر کاهش توان اکولوژيک و بيولوژيک منطقه است. در ادامه به ارزیابی و پیش بینی تغییرات بیابان زایی در اصفهان پرداخته شد. در این راستا به منظور بررسی وضعیت بیابان زایی منطقه اصفهان از تصاویر ماهواره لندست 4 و 7 و 8 در 5 دوره 1986، 1994، 2000، 2008 و 2016 استفاده گردید. محاسبه تغییرات در کاربریهای منطقه در 5 دوره با مدل LCM صورت گرفت. همچنین مدل ترکیبی زنجیره مارکوف و سلولهای خودکار برای پیش بینی تغییرات بکار گرفته شد. نتایج این پژوهش نشان داد که بیشترین تغییرات در طی دوره مورد مطالعه را پوشش گیاهی داشته است. این حجم تغییر طی دوره 1994-1986 بوده است که 1062 کیلومتر مربع کاهش را نشان می دهد. از طرفی بیشترین شدت افزایش مناطق شور و بیابانی طی دوره 2000-1994 رخ داده که حدود 495 کیلومتر مربع افزایش را نشان می دهد. از روش ترکیب CA-Markov نیز برای پیش بینی روند تغییرات کاربری ها استفاده گردید. در این راستا برای ارزیابی دقت پیش بینی ضریب کاپا بکارگرفته شدکه میزان 78 درصد را نشان می¬دهد. در نهایت مشخص گردید که بیشترین تغییرات طی دوره 2016-2024 در پوشش گیاهی خواهد بود که حدود 60 درصد از پوشش گیاهی منطقه از بین خواهد رفت و اراضی بایر جایگزین آن خواهد شد. اراضی شور و بیابانی حدود 1 درصد از پوشش گیاهی، حدود 3.3 درصد از اراضی بایر و کمتراز 0.01 درصد از شهر و گاوخونی را از بین خواهد برد.