Skip to main content
SUPERVISOR
Alireza Safianian,Saeed Pourmanafi
علیرضا سفیانیان (استاد راهنما) سعید پورمنافی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Rahmat Lotfian
رحمت لطفیان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده منابع طبیعی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

Change Detection and Predication of Urban Development in Kashan Region Using CA-Markov and GEOMOD Method
Studying the changes and destruction of resources in previous years, and possibility-evaluation and prediction of these changes in subsequent years, could be a significant step in the planning and efficient use of resources, and controlling and containment of the unprincipled changes in future. Due to the advantages such as coverage, timeliness, resolution, spectral, radiometric and high spatial ability, frequent data acquisition and the possibility of computer processing, Remote Sensing Data have become the most important source of data in distinguished usages of Change Detection in recent decades. This study aims to detecting and predicting changes in land use in the city of Kashan. In doing so, Remote Sensing Data, including Landsat TM satellite images of the years 1991, 1998 and 2002, the ETM+ of 2010 and OLI image of 2014 have been used. After accomplishing the needed preprocessing, satellite images were processed and align=left Keywords : Change Detection, CA-Markov Model, GEOMOD Model, Landsat, Kashan
مطالعه میزان تغییرات و تخریب منابع در سال‌های گذشته و امکان‌سنجی و پیش‌بینی این تغییرات در سال‌های آینده می‌تواند در برنامه‌ریزی و استفاده بهینه از منابع و کنترل و مهار تغییرات غیراصولی گام مهمی باشد. به دلیل مزایایی مانند پوشش وسیع، به هنگام بودن، توان‌ تفکیک‌طیفی، رادیومتریک و مکانی بالا، توانایی اکتساب مکرر داده‌ها و امکان پردازش رایانه‌ای، داده‌های سنجش‌ازدور طی دهه‌های اخیر مهم‌ترین منبع داده‌ها برای کاربردهای گوناگون آشکارسازی تغییرات محسوب می‌شوند. هدف این مطالعه آشکارسازی و پیش‌بینی تغییرات کاربری اراضی شهرستان کاشان است. برای رسیدن به اهداف مطالعه داده‌های سنجش‌ازدور شامل تصاویر ماهواره‌ای سنجنده TM سال‌های 1370، 1377 و 1389، تصویر سنجنده ETM+ سال 1381 و تصویر سنجنده OLI سال 1393 به کار گرفته شد. پس از انجام پیش‌پردازش‌های مورد نیاز، تصاویر ماهواره‌ای با انتخاب نقاط تعلیمی مناسب مورد پردازش و طبقه‌بندی قرارگرفتند برای این منظور از روش طبقه‌بندی هیبرید استفاده گردید و نقشه‌های کاربری با پنج طبقه به دست آمد. ارزیابی صحت طبقه‌بندی با محاسبه ماتریس خطا انجام شد و صحت کلی برای تصاویر سال‌های 1370، 1377، 1381، 1389 و 1393 به ترتیب 75/87%، 85/89%، 07/92%، 90/91% و 82/93% برآورد گردید. برای آشکارسازی تغییرات از روش مقایسه پس از طبقه‌بندی استفاده شد و جداول و نقشه‌های تغییرات تهیه گردید. تغییرات کلی در دوره 23 ساله به این شکل است که مساحت مناطق شهری با نرخ رشد 312 هکتار در سال از 65/1952 هکتار به 51/9151 هکتار افزایش یافته است این روند توسعه شهر با تخریب اراضی کشاورزی حومه شهر همراه بوده است و کاربری کشاورزی در این بازه از 87/19771 هکتار در سال 1370 به 43/20230 در سال 1393 افزایش یافته است. بیشترین تغییرات در اراضی بایر با پوشش پراکنده تبدیل شدن 48/5230 از این اراضی به اراضی شوره‌زار بوده است. مدل‌سازی با استفاده مدل‌های CA-Markov و ژئومد انجام گرفت. در مدل CA-Markov ابتدا نقشه کاربری و پوشش اراضی برای سال‌های 1381 و 1393 با استفاده از مدل پیش‌بینی شد و برای ارزیابی توانایی مدل در پیش‌بینی تغییرات نقشه‌های پیش‌بینی‌شده با نقشه‌های واقعی این سال‌ها مقایسه شدند. برای ارزیابی مدل از روش‌های آماری اعتبار‌سنجی و محاسبه ماتریس خطا استفاده شد میزان توافق و عدم توافق بین نقشه‌های پیش‌بینی‌شده و نقشه واقعی سال 1381 به ترتیب 80/0 و 33/0 و برای سال 1393 به ترتیب 83/0 و 33/0 برآورد گردید. همچنین ضریب کاپا برای سال‌های 1381 و 1393 به ترتیب 79/0 و 73/0 به دست آمد. این نتایج نشان‌دهنده توانایی خوب مدل CA-Markov در مدل‌سازی و پیش‌بینی تغییرات است. سپس با مدل CA-Markov نقشه پوشش اراضی برای سال 1409 شبیه‌سازی گردید. نتایج نشان داد که طی این بازه زمانی، 14347 هکتار از اراضی کشاورزی کاهش‌یافته و 4564 هکتار به مناطق شهری، 8001 هکتار به اراضی بایر و 1874 هکتار به اراضی شور اضافه گشته است. برای پیش‌بینی تغییرات مناطق شهری با استفاده از مدل ژئومد ابتدا با استفاده از نقشه‌های کاربری اراضی، نقشه‌های طبقات ارتفاع، طبقات شیب و نقشه فاصله از مناطق شهری، نقشه مناطق شهری برای سال 1393 مدل‌سازی شد. میزان توافق و عدم توافق بین نقشه واقعی و نقشه‌ پیش‌بینی‌شده در این مدل به ترتیب 86/0 و 33/0 و همچنین ضریب کاپا 84/0 برآورد گردید. این نتایج نشان‌دهنده توانایی بالاتر این مدل نسبت به مدل CA-Markov در مدل‌سازی مناطق شهری در منطقه موردمطالعه است. نهایتاً با استفاده از نقشه‌های مذکور تغییرات کاربری مناطق شهری در سال 1409 با مدل ژئومد شبیه‌سازی شد نتایج این مدل‌سازی توسعه و رشد 51/3535 هکتاری مناطق شهری را نشان می‌دهد. کلمات کلیدی : آشکارسازی تغییرات، مدل CA-Markov، مدل ژئومد، ماهواره لندست، کاشان

ارتقاء امنیت وب با وف بومی