مدل سازی توسعه فیزیکی شهر گرگان با استفاده از داده های سنجش از دور و رگرسیون لجستیک

گسترش شهرها و رشد جمعیت، باعث افزایش روند تغییرات غیر اصولی کاربری زمین در مناطق جنگلی، شهری و کشاورزی شده است. یکی از روش های مورد استفاده برنامه ریزان در جهت کنترل روند تغییرات کاربری، مدل سازی است. اصل مهم در مدل سازی کاربری زمین توجه به پویایی زمانی، پویایی مکانی، تاثیر فعالیت های انسانی در تغییرات کاربری زمین و پویایی مقیاس می باشد. دو نوع اصلی از مدل های تغییر کاربری زمین وجود دارد که شامل مدل های نوع رگرسیونی (مدل های برآورد تجربی) و مدل های شبیه سازی بر پایه قوانین انتقال می باشد. در این مطالعه دو نوع مدل رگرسیونی شامل رگرسیون لجستیک و تبدیل کاربری/پوشش زمین (از مدل های شبکه عصبی مصنوعی) برای شهر گرگان با داده های اجتماعی- اقتصادی، بیوفیزیکی و کاربری زمین به اجرا درآمد. استفاده از متغیرهای متعدد و بهره گیری از رویکرد اطلاعات- محور در انجام مدل سازی از قابلیت های این دو نوع مدل نسبت به مدل های شبکه خودکار است. برای مدل سازی، دو مرحله اصلاح جهت انجام بهینه مدل ها صورت گرفت. مرحله اول، مدل سازی چند- بزرگ نمایی بر روی بخشی از داده های مورد استفاده (داده های مدل sleuth) است که منجر به انتخاب بزرگ نمایی 30 متری برای استفاده در مراحل بعد گردید. جهت انتخاب مناسب ترین بزرگ نمایی و حساسیت سنجی مدل ها به حذف متغیرهای مستقل از منحنی (roc)relative operating characteristic استفاده شد. مرحله دوم شامل حذف داده های با همبستگی بالا بود که منجر به حذف 3 متغیر مستقل از جمع 13 متغیر مستقل مورد استفاده گردید. استفاده از داده های مدل sleuth شبکه خودکار برای انتخاب بزرگ-نمایی بهینه، امکان مقایسه نتایج استفاده از این داده ها در مدل رگرسیون لجستیک را با نتایج مدل شبکه خودکار فراهم آورده است. این مقایسه نشان داد که مدل sleuth در مقایسه با مدل رگرسیون لجستیک، رشد ثابت شهری را در دوره زمانی کمتری برآورد می کند. ضمن آن که هر دو مدل در نشان دادن کم اثرترین متغیر موثر بر توسعه شهری مشابه بودند و شیب را دارای این ویژگی بیان داشتند. استفاده از داده های اصلاح شده در دو مرحله قبل برای انجام مدل سازی با رگرسیون لجستیک و تبدیل کاربری/پوشش زمین منجر به استخراج نقشه های شهری مختلف گردید که مقایسه نتایج آن ها از لحاظ معیارهای سیمای سرزمین نشان داد که مدل رگرسیونی به واقعیت نزدیکی بیشتری دارد. ضمن آن که نتایج حساسیت سنجی مدل به حذف متغیرهای مستقل نیز نشان داد که در هر دو مدل، کاربری های زمین های تحت کاشت و مرتعی دارای بیشترین قابلیت در توسعه شهر گرگان در دوره زمانی 2001-1987 بوده اند. ضمن آن که هر دو مدل مناطق جنگلی، زمین های بایر و شیب را دارای کم ترین اثر بر توسعه نشان دادند. در نهایت مقایسه دو مدل مورد استفاده در مطالعه نشان داد که مدل رگرسیون لجستیک لکه های شهری آینده را متمرکز تر، فشرده تر و بزرگ تر از مدل تبدیل کاربری/پوشش نشان می دهد.