Simulation of Future Land Use Map of the Catchment Area, with the Integration of Cellular Automata and Markov Chain Models Based on Selection of the Best Classification Algorithm: A Case Study of Fakhrabad Basin of Mehriz, Yazd

نویسندگان

چکیده مقاله:

INTRODUCTION Since the land use change affects many natural processes including soil erosion and sediment yield, floods and soil degradation and the chemical and physical properties of soil, so, different aspects of land use changes in the past and future should be considered particularly in the planning and decision-making. One of the most important applications of remote sensing is land use classification using satellite images. For this purpose, many algorithms have been developed. Since the generate maps with sufficient efficiency is the main purpose of processing images and thematic maps, therefore, selection of appropriate classification algorithm can play an important role in this regard. In recent years, it has been of interest for researchers to study land use changes, modeling and predicting these changes for the future due to the good performance of GIS systems and satellite data. Markov chain and cellular automata model is one of the current models to simulate land use map. This model, which is a combination of cellular automata model and Markov chain, is able to simulate land use changes with multiple features. 2- THEORETICAL FRAMEWORK To evaluate the effectiveness of algorithms for mapping land use classification for past and present, three of Landsat satellite images were chosen from the years 1993 (TM), 2002 (ETM+) and 2014 (Landsat8) with almost an identical period. In this study, the middle of summer (July) was chosen as the time criterion for the selected images to minimize the effects of cloud cover and snow and also to improve the accuracy of training samples. At this time, the canopy of vegetation is maximum and cloud cover is minimum (Shahkooeei et al., 2014). One of the main steps is the prediction of the future land use map of basin by using Markov-cellular automata. 3- METHODOLOGY In this study, firstly, the efficiencies of support vector machine (SVM), artificial neural network (MLP) and network self-organizing map (SOM) classification algorithms have been evaluated in the classification of Landsat satellite images. In addition, the efficiencies of the mentioned algorithms were compared. In the second step, for the prediction of future land use (2025), LCM model based on Markov chain and cellular automata was used. For this purpose, land use maps of 1993-2002 were applied for the calibration, and the 2002-2014 ones were implemented for model evaluation. Also, for producing the land suitability map, spatial variables involving distance from the road, distance from residential areas, distance from the mainstream, elevation and slope as the effective factors influencing on land use changes, were considered. 4- RESULTS The results showed that SVM algorithm was superior with the total accuracy of 0.95 and kappa coefficient of 0.93 than the other two methods. In addition, the results of CA-Markov model for the period of 2002-2014 with the agreement of the 0.94 and Kappa index (Klocation) which showed the ability of the model to predict the position of the cells equal to 0.92, suggested a good performance of this approach to simulate future land-use map of the basin. 5- CONCLUSIONS & SUGGESTIONS The estimated land use changes in 2025 attributes the exchanging of 60 percent of the gardens to urban areas. In other words, it is anticipated that approximately 420 hectares of orchards areas would be lost by 2025 in the study area. So, due to certain conditions of being in drylands, land management and land use changes must be further considered in comparison to those ones in the past.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

the effect of consciousness raising (c-r) on the reduction of translational errors: a case study

در دوره های آموزش ترجمه استادان بیشتر سعی دارند دانشجویان را با انواع متون آشنا سازند، درحالی که کمتر به خطاهای مکرر آنان در متن ترجمه شده می پردازند. اهمیت تحقیق حاضر مبنی بر ارتکاب مکرر خطاهای ترجمانی حتی بعد از گذراندن دوره های تخصصی ترجمه از سوی دانشجویان است. هدف از آن تاکید بر خطاهای رایج میان دانشجویان مترجمی و کاهش این خطاها با افزایش آگاهی و هوشیاری دانشجویان از بروز آنها است.از آنجا ک...

15 صفحه اول

a case study of the two translators of the holy quran: tahereh saffarzadeh and laleh bakhtiar

بطورکلی، کتاب های مقدسی همچون قران کریم را خوانندگان میتوان مطابق با پیش زمینه های مختلفی که درند درک کنند. محقق تلاش کرده نقش پیش زمینه اجتماعی-فرهنگی را روی ایدئولوژی های مترجمین زن و در نتیجه تاثیراتش را روی خواندن و ترجمه آیات قرآن کریم بررسی کند و ببیند که آیا تفاوت های واژگانی عمده ای میان این مترجمین وجود دارد یا نه. به این منظور، ترجمه 24 آیه از آیات قرآن کریم مورد بررسی مقایسه ای قرار ...

15 صفحه اول

the effect of traffic density on the accident externality from driving the case study of tehran

در این پژوهش به بررسی اثر افزایش ترافیک بر روی تعداد تصادفات پرداخته شده است. به این منظور 30 تقاطع در شهر تهران بطور تصادفی انتخاب گردید و تعداد تصادفات ماهیانه در این تقاطعات در طول سالهای 89-90 از سازمان کنترل ترافیک شهر تهران استخراج گردید و با استفاده از مدل داده های تابلویی و نرم افزار eviews مدل خطی و درجه دوم تخمین زده شد و در نهایت این نتیجه حاصل شد که تقاطعات پر ترافیک تر تعداد تصادفا...

15 صفحه اول

formation and evolution of regional organizations: the case study of the economic cooperation organization (eco)

abstract because of the many geopolitical, geo economical and geo strategically potentials and communicational capabilities of eco region, members can expand the convergence and the integration in base of this organization that have important impact on members development and expanding peace in international and regional level. based on quality analyzing of library findings and experts interv...

15 صفحه اول

the effect of the utilization of electronic dictionaries on depth and breadth of vocabulary knowledge: a case of iranian efl learners

مطالعه حاضر تلاشی است برای بررسی تأثیرات به کارگیری فرهنگ لغات ، یکی از مهمترین ابزارهای یادگیری واژگان درفراگیری زبان خارجی، بر روی دانش لغوی. دراین تحقیق فرهنگ های الکترونیکی در قیاس با فرهنگ های چاپی مورد بررسی قرارگرفته اند که آیا این فرهنگ ها تاثیرقابل توجهی بر روی دوبعد کمی و کیفی دانش لغوی یعنی عمق و گستره لغات می گذارند. همچنین مشخص گردیده است که آیا تفاوت قابل ملاحظه ای میان عمق و گستر...

15 صفحه اول

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 6  شماره 4

صفحات  1- 22

تاریخ انتشار 2017-02

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

کلمات کلیدی

کلمات کلیدی برای این مقاله ارائه نشده است

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023