آشکارسازی تغییرات سطوح نفوذ ناپذیر در محدوده کلان شهر اصفهان

با توجه به اینکه شهرنشینی فرآیند اجتناب ناپذیری است، می توان با برنامه ریزی کاربری اراضی شهری و آمایش سرزمین، رشد شهری را در مناسب ترین جهت هدایت کرد.. همچنین سطوح نفوذ ناپذیر از شاخص های شهری شدن هستند. این سطوح تاثیرات زیادی بر اکولوژی شهری از جمله : ایجاد جزیره گرمای شهری، محدودیت در تصفیه و نفوذ آب در خاک، افزایش رواناب های آلوده و افزایش فرسایش در پایین دست حوزه آبخیز را به دنبال دارند. داده های سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در شناسایی و آنالیز تغییرات کاربری و پوشش اراضی به طور وسیع به کار گرفته می شوند. آشکارسازی صحیح تغییرات اشکال سطح زمین، درک بهتری از ارتباط و واکنش بین انسان و پدیده های طبیعی جهت مدیریت بهتر منابع را فراهم می کند. روش های مختلفی برای آشکارسازی تغییرات کاربری و پوشش اراضی وجود دارد، برخی از این روش ها عبارتند از مقایسات بعد از طبقه بندی، آنالیز مولفه اصلی، تفاضل ، نسبت و رگرسیون تصویر زمانی، آنالیز برداری تغییر و ... هدف این بررسی، آشکارسازی تغییرات پوشش و کاربری اراضی اصفهان بین سال های 1351 تا 1387 است. تصاویر ماهواره ای mss مربوط به سال های 1351 و 1366 ، تصاویر ماهواره ای tm و etm+ ماهواره لندست به ترتیب مربوط به سال های 1369 و 1380 و نیز تصاویر ماهواره ای liss-iii و awifs ماهواره irs-1d مربوط به سال 1387 در این مطالعه به کار گرفته شد. برای انجام تحقیق، ابتدا تمامی تصاویر ماهواره ای با معادله چند جمله ای درجه یک به روش نزدیک ترین همسایه تصحیح هندسی شدند. به منظور طبقه بندی تصاویر از روش های طبقه بندی حداکثر احتمال، فازی artmap، شبکه پرسپترون چند لایه، شبکه عصبی خود سازمان ده و تصمیم گیری درختی استفاده شد. در نهایت نقشه های پوشش اراضی در 5 طبقه تهیه گردیدند که عبارت بودند از آب ( رودخانه)، منطقه مسکونی، اراضی بایر، پوشش گیاهی و جاده. برای برآورد صحت تمامی نقشه ها از ماتریس خطا استفاده شد. دقت کلی نقشه های پوشش اراضی که با استفاده از روش شبکه پرسپترون چند لایه طبقه بندی شدند بالاترین میزان را به خود اختصاص داد . در مرحله بعد ماتریس تغییرات از طریق مقایسه نقشه پوشش اراضی هر سال و با نقشه های سال بعد تولید شد. برای آشکارسازی تغییرات از روش مقایسه بعد از طبقه بندی و نیز روش های پیش از طبقه بندی استفاده شد. به منظور آشکارسازی تغییرات به روش پیش از طبقه بندی پس از تصحیح هندسی تصاویر، تصحیح رادیومترک اعمال گردید. در این مطالعه روش های رادیومترک شامل تفریق، نسبت و رگرسیون تصویر به کار برده شد. همچنین تغییرات پوشش اراضی با استفاده از تکنیک آشکارسازی برداری تغییرات صورت گرفت. به طور کلی نتایج نشان می دهند که روش های پیش از طبقه بندی برای آشکارسازی تغییرات پوشش اراضی در مناطق شهری با تنوع زیاد پوشش صحت کم تری نسبت به روش های پس از طبقه بندی دارند، ولی از بین این روش ها تفریق تصویر از دقت بیشتری نسبت به بقیه برخوردار است. نتایج آشکارسازی تغییرات نشان می دهد سطوح نفوذ ناپذیر با مساحت 8434 هکتار در سال 1351 به مساحت 15321 هکتار در سال 1387 افزایش یافته است.