نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

• الهامه عبادی ¹
• فریبا اسفندیاری درآباد ²
• صیاد اصغری ³
• رئوف مصطفی‌زاده ⁴
• الهام ملانوری ⁵

¹ دانشجوی دکترا، گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم اجتماعی ، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

² استاد جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم اجتماعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران،

³ استاد گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم اجتماعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

⁴ دانشیار گروه منابع طبیعی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی

⁵ کارشناسی ارشد گروه جغرافیای طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

چکیده

از جمله شروط مهم برای بهره‌برداری بهینه از زمین، دستیابی به اطلاعاتی در ارتباط با الگوهای کاربری ‌اراضی و تغییرات آن در طول زمان می‌باشد. کاربری اراضی، معمولا بر اساس استفاده انسان از زمین، با تأکید بر نقش کاربردی زمین در فعالیت‌های اقتصادی تعریف می‌شود .امروزه فناوری‌ سنجش از دور به‌عنوان عنصر اصلی در پایش کاربری اراضی به شمار می‌رود. هدف از پژوهش حاضر استخراج نقشه‌های کاربری اراضی سال‌های 2000 و 2021 در منطقه فیروز آباد خلخال و بررسی تغییرات ایجاد شده در بازه‌ی زمانی مورد مطالعه در منطقه با استفاده از تصاویر سنجنده‌های ETM و OLIماهواره‌ی لندست می‌باشد. همچنین بررسی قابلیت روش‌های پیکسل پایه و شی‌گرا جهت طبقه‌بندی کاربری اراضی هدف دیگر این مطالعه است. در پژوهش حاضر برای طبقه‌بندی کاربری اراضی از الگوریتم نزدیکترین همسایه تکنیک شیءگرا و روش ماشین‌بردار پشتیبان الگوریتم پیکسل پایه استفاده شده است. سپس برای صحت‌سنجی این دو روش، صحت کلی و ضریب کاپا استخراج شد نتایج این ارزیابی نشان دهنده‌ی دقت بالای روش شی‌گرا در استخراج طبقات کاربری اراضی می‌باشد. براساس نتایج حاصله از آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی در دوره زمانی مورد مطالعه، بیشترین میزان تغییرات اتفاق افتاده مربوط به کاربری مرتع خوب به مرتع ضعیف با مقدار 72/51 کیلومتر مربع و بعد آن جنگل به مرتع خوب با مقدار 11/30 است و کمترین تغییرات مربوط به کاربری مرتع به آب با مقدار 03/0 کیلومتر مربع می باشد. دلایل این تغییرات افزایش جمعیت، چرای بی رویه دام، استفاده نادرست و غیرقاونی از اراضی مختلف می‌‍‌باشد. استفاده از پارامترهایی بیشتری نظیر مقیاس، شکل، فشردگی، رنگ، بافت، معیار نرمی و الگو، برای طبقه‌بندی کاربری اراضی در تکنیک شیءگرا می‌توان به عنوان نوآوری مطالعه‌ی حاضر مد نظر قرار داد.

تازه های تحقیق

از جمله شروط مهم برای بهره‌برداری بهینه از زمین، دستیابی به اطلاعاتی در ارتباط با الگوهای کاربری ‌اراضی و تغییرات آن در طول زمان می‌باشد. کاربری اراضی، معمولا بر اساس استفاده انسان از زمین، با تأکید بر نقش کاربردی زمین در فعالیت‌های اقتصادی تعریف می‌شود .امروزه فناوری‌ سنجش از دور به‌عنوان عنصر اصلی در پایش کاربری اراضی به شمار می‌رود. هدف از پژوهش حاضر استخراج نقشه‌های کاربری اراضی سال‌های  2000 و 2021 در منطقه فیروز آباد خلخال و بررسی تغییرات ایجاد شده در بازه‌ی زمانی مورد مطالعه در منطقه با استفاده از تصاویر سنجنده‌های ETM و  OLIماهواره‌ی لندست می‌باشد. همچنین بررسی قابلیت روش‌های پیکسل پایه و شی‌گرا جهت طبقه‌بندی کاربری اراضی هدف دیگر این مطالعه است. در پژوهش حاضر برای طبقه‌بندی کاربری اراضی از الگوریتم نزدیکترین همسایه تکنیک شیءگرا و روش ماشین‌بردار پشتیبان الگوریتم پیکسل پایه استفاده شده است. سپس برای صحت‌سنجی این دو روش، صحت کلی و ضریب کاپا استخراج شد نتایج این ارزیابی نشان دهنده‌ی دقت بالای روش شی‌گرا در استخراج طبقات کاربری اراضی می‌باشد. براساس نتایج حاصله از آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی در دوره زمانی مورد مطالعه، بیشترین میزان تغییرات اتفاق افتاده مربوط به کاربری مرتع خوب به مرتع ضعیف با مقدار 72/51 کیلومتر مربع و بعد آن جنگل به مرتع خوب با مقدار 11/30 است و کمترین تغییرات مربوط به کاربری مرتع به آب با مقدار 03/0 کیلومتر مربع می باشد. دلایل این تغییرات  افزایش جمعیت، چرای بی رویه دام، استفاده نادرست و غیرقاونی از اراضی مختلف می‌‍‌باشد. استفاده از پارامترهایی بیشتری نظیر مقیاس، شکل، فشردگی، رنگ، بافت، معیار نرمی و الگو، برای طبقه‌بندی کاربری اراضی در تکنیک شیءگرا می‌توان به عنوان نوآوری مطالعه‌ی حاضر مد نظر قرار داد.

کلیدواژه‌ها

• شی‌گرا
• ماشین بردار پشتیبان
• نزدیکترین همسایه
• کاربری اراضی

10.22034/gp.2023.52092.3014

موضوعات

• ژئومورفولوژی

عنوان مقاله [English]

Investigation of land use changes using object-oriented and pixel-based techniques Case study: Firoozabad Khalkhal Basin

نویسندگان [English]

• elhame ebady ¹
• Fariba Esfandayari Darabad ²
• sayyad Asghari ³
• Raoof Mostafazadeh ⁴
• Elham mollanuri ⁵

¹ PhD student of Mohaghegh Ardabili University

² Professor, Department of physical Geography, Faculty of Social Sciences, University of Mohaghegh Ardabili, Iran

³ Professor, Department of Physical Geography, Faculty of Social Sciences, University of Mohaghegh Ardabili, Iran

⁴ Associate Professor, Department of Natural Resources, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili

⁵ Master's degree in Department of Natural Geography, Mohaghegh Ardabili University, Ardabil, Iran

چکیده [English]

One of the important conditions for optimal use of land is obtaining information about landuse patterns and their changes over time. Landuse is usually defined based on human use of land, emphasizing the role of land in economic activities. Today, remote sensing technology is considered as the main element in landuse monitoring. The aim of the current research is to extract landuse maps for the years 2000 and 2021 in FirozabadKhalkhal region and to investigate the changes made in the studied time period in the region using the images of ETM and OLI sensors of Landsat. Also, checking the capability of basic pixel and object-oriented methods for landuse classification is another purpose of this study. In the current research, the object-oriented technique nearest neighbor algorithm and the vector machine method supporting the pixel-based algorithm have been used for landuse classification. Then, to verify the accuracy of these two methods, the overall accuracy and Kappa were extracted. The results of this evaluation show the high accuracy of the object-oriented method in extracting land use classes. Based on the results of the detection of landuse changes in the studied time period, the highest amount of changes occurred is related to the use of good pasture to poor pasture with a value of 51.72 square kilometers, followed by forest to good pasture with a value of 30.11 and the lowest changes It is related to the use of pasture and water with the amount of 0.03 square kilometers. The reasons for these changes are the increase in population, indiscriminate grazing of livestock, incorrect and illegal use of different lands. The use of more parameters such as scale, shape, compactness, color, texture, smoothness criterion and pattern for landuse classification in the object oriented technique can be considered as an innovation of the present study.

کلیدواژه‌ها [English]

• Object oriented
• support vector machine
• nearest neighbor
• land use