ارزیابی الگوهای چشم‌انداز شهری برای اندازه‌گیری اثرات شهرنشینی بر ساختار چشم‌انداز (مطالعة موردی: شهر کرمانشاه)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیارگروه محیط زیست دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان، بهبهان، ایران

2 استادیار گروه محیط زیست، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

3 کارشناس ارشد ارزیابی و آمایش سرزمین دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان، بهبهان، ایران.

4 کارشناس ارشد ارزیابی و آمایش سرزمین دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان، بهبهان، ایران.

چکیده

نظارت بر الگوهای فضایی و زمانی از رشد و توسعة شهری و شناسایی عوامل آن برای برنامه‌ریزی شهری و توسعة پایدار به‌ویژه در کشورهای درحال‌توسعه بسیار ضروری است. هدف اصلی این پژوهش، شناسایی تغییرات زمانی - مکانی الگوهای استفاده از زمین در کرمانشاه به عنوان اهرم کنترل این تغییرات نسبت تحوّلات آیندة این شهراست. برای تولید نقشة کاربری اراضی از تصاویر ماهواره‌ای لندست 8 و 7 سنجندة OLI و ETM+ مربوط به سال‌های 1991 و 2016 استفاده شد که پس از انجام پردازش و پیش‌پردازش‌های لازم، نقشة کاربری اراضی تهیّه گردید و نقشه‌های رستری وارد نرم‌افزار فراگست شد؛ سپس تجزیه و تحلیل از الگوهای سیمای سرزمین، در قالب رویکرد چشم‌انداز محیط‌زیستی با استفاده از معیارهای فضایی (متریک‌های سیمای سرزمین) انجام شد. نتایج به دست آمده نشان داد که مساحت کاربری مسکونی طی دورة مورد مطالعه به میزان 3304 هکتار افزایش داشته است. بیشتر مقدار کاهش نیز مربوط به کاربری بایر و بدون پوشش یعنی 2492 هکتار است؛ همچنین با توجّه به نتایج تجزیه و تحلیل متریک‌های سیمای سرزمین کاربری مسکونی در متریک‌های درصد از سیما، مجموع حاشیه، تراکم حاشیه، شاخص بزرگترین لکّه، تعداد لکّه‌ها و تراکم لکّه‌ها روندی افزایشی داشته است. کاربری کشاورزی در سه متریک میانگین اندازة لکّه به میزان 81/42 هکتار، میانگین شاخص شکل به میزان 03/0 و میانگین فاصلة اقلیدسی نزدیک‌ترین همسایه به میزان 48/10 متر افزایش داشته است. کاربری بایر و بدون پوشش فقط در متریک‌های شاخص شکل سیما، تراکم حاشیه، مجموع حاشیه و میانگین اندازة لکّه افزایش داشته است. پوشش درختی هم در پنج متریک (شاخص شکل سیما، تعداد لکّه‌ها، تراکم لکّه‌ها و پراکندگی نسبی) افزایش داشته و در سایر متریک‌ها روند کاهشی داشته است. پهنة آبی نیز فقط در متریک مجموع لبه و مرز به میزان 81870 متر افزایش داشته است.

کلیدواژه‌ها


بی‌همتای طوسی، ندا؛ سفیانیان، علیرضا؛ فاخران، سیما (1392) بررسی تغییرات پوشش اراضی در منطقة مرکزی اصفهان با استفاده از متریک‌های سیمای سرزمین، بوم‌شناسی کاربردی، 2 (6)، صص. 87-77.

پریور، پرستو؛ یاوری، احمدرضا؛ ستوده، احد (1387) تحلیل تغییرات زمانی و توزیع مکانی فضاهای سبز شهری تهران در مقیاس سیمای سرزمین، محیط‌شناسی، 34 (45)، صص. 84-73.

پورمحمدی، محمدرضا؛ رنجبرنیا، بهزاد؛ ملکی، کیومرث؛ شفاعتی، آرزو (1391) تحلیل توسعه‌یافتگی شهرستان‌های استان کرمانشاه، برنامه‌ریزی فضایی، 2 (1)، صص. 26-1.

حسینیان آهنگری، سید زهرا؛ سعیدنیا، سید احمد (1392) بررسی و ارزیابی علل تغییر کاربری اراضی شهر قائمشهر (بر اساس مصوّبات کمیسیون مادّة 5)، اوّلین کنفرانس ملّی معماری و فضاهای شهری پایدار، مشهد مقدس.

رفیعی، احمد (1388) ارزیابی تغییرات فضای سبز شهری مشهد با استفاده از داده‌های فضایی، مجلّة بین‌المللی رصد و کاوش کاربری زمین و اطّلاعات زمینی، (11)، صص. 438-431.

ریاحی بختیاری، حمیدرضا؛ درویش‌صفت، علی‌اکبر؛ زبیری، محمود (1383) تعیین مناسب‌ترین روش تهیّة نقشه‌های پوشش منابع طبیعی در مقیاس 1:250000 با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای در ناحیة دشت ارژن، همایش ژئوماتیک 83، تهران - سازمان نقشه‌برداری کشور.

سفیانیان، علیرضا (1388) بررسی تغییرات کاربری اراضی محدودة شهر اصفهان با استفاده از تکنیک آشکارسازی برداری تغییرات طی سال 1366 تا 1377، علوم آب‌وخاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)، 13 (49)، صص. 164-153.

سلاجقه، بهرنگ؛ منوری، سید مسعود؛ کرباسی، عبدالرضا؛ خراسانی، نعمت‌الله؛ شریعت، سید محمود (1393) تحلیل تخریب سرزمین با استفاده از آشکارسازی تغییرات و سنجه‌های سیمای سرزمین، مطالعة موردی: جزیرة کیش، ویژه‌نامة پژوهش‌های محیط‌زیست، 5 (10)، صص. 110-99.

قرخلو، مهدی؛ حاتمی‌نژاد، حسین؛ باغوند، اکبر؛ یلوه، مصطفی (1392) ارزیابی پایداری توسعة شهری با روش جای پای اکولوژیکی، نمونة موردی: شهر کرمانشاه، پژوهش‌های جغرافیای انسانی، 45 (2)، صص. 120-105.

کرمی، آرش؛ فقهی، جهانگیر (1391) پایش و مقایسة کاربری اراضی زاگرس شمالی و جنوبی با رویکرد اکولوژی سیمای سرزمین، مطالعة موردی: استان‌های کردستان و کهگیلویه و بویراحمد، آمایش سرزمین، 4 (6)، صص. 34-5.

مختاری، زهرا؛ سفیانیان، علیرضا؛ خواجه‌الدّین، سید جمال‌الدّین؛ ضیایی، حمیدرضا (1391) کمّی‌کردن اثرات جادّه بر الگوی سیمای سرزمین شهر اصفهان با استفاده از آنالیز گرادیان و متریک‌های سیمای سرزمین، تحقیقات جغرافیایی، 27 (1)، صص. 203-185.

میرزایی، محسن؛ ریاحی بختیاری، علیرضا؛ سلمان ماهینی، عبدالرسول؛ غلامعلی‌فرد، مهدی (1392) بررسی تغییرات پوشش اراضی استان مازندران با استفاده از سنجه‌های سیمای سرزمین بین سال‌های ۱۳۸۹-1363، بوم‌شناسی کاربردی، 2 (4)، صص. 55-37.

Akın, A., Erdoğan, M. A., Berberoğlu, S. )2013) The Spatiotemporal Land Use/ Cover Change of Adana City, International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, XL-7/W2, pp. 11-17.

Arnot, C., Fisher, P. F., Wadsworth, R., Wellens, J. (2004)Landscape Metrics with Ecotones: Pattern under Uncertainty, Landscape Ecology, 19 (2), pp. 181-195.

Barmaki, M., Pazira, E., Esmali, A. (2012) Relationships Among Environmental Factors Influencing Soil Erosion Using GIS (Khiav Chay Watershed, Ardabil Province), Eurasian Journal of Soil Science, 1 (1), pp. 40-44.

Brawn, G. S., Retie, W. J., Mallory, F. F. (2006) Application of a Variance Ecomposition Method to Compare Satellite and Aerial Inventory Data: A Tool for Evaluation Wildlife-Habital Relationships, Applied Ecology, 43 (1), pp. 173-184.

Deng, J. S., Wang, K., Hong, Y., Qi, J. G. (2009) Spatio-Temporal Dynamics and Evolution of Land Use Change and Landscape Pattern in Response to Rapid Urbanization, Landscape and Urban Planning, 92 (3-4), pp. 187-198.

Di Bari, J. (2007) Evaluation of Five Landscape-Level Metrics for Measuring the Effects of Urbanization on Landscape Structure: The Case of Tucson, Arizona, USA, Landscape and Urban Planning, 79 (3-4), pp. 308-313.

Fichera, C. R., Modica, G., Pollino, M. (2012) Land Cover Classification and Change-Detection Analysis Using Multi-Temporal Remote Sensed Imagery and Landscape Metrics, European Journal of Remote Sensing, 45 (1), pp. 1-18.

Frohn, R. C., Hao, Y. (2006) Landscape Metric Performance in Analyzing Two Decades of Deforestation in the Amazon Basin of Rondonia, Remote sensing of Environment, 100 (2), pp. 237-251.

Gergel, S. E. (2005) Spatial and Non-Spatial Factors: When do They Affect Landscape Indicators of Watershed Loading?, Landscape Ecology, 20 (2), pp. 177-189.

Godone, D., Garbarino, M., Sibona, E., Garnero, G., Godone, F. (2014) Progressive Fragmentation of a Traditional Mediterranean Landscape by Hazelnut Plantations: The Impact of CAP Over Time in the Langhe Region (NW Italy), Land Use Policy, 36, pp. 259-266.

Hermosilla, T., Ruiz, L. A., Recio, J. A., Cambra-López, M. (2012) Assessing Contextual Descriptive Features for Plot-Based Classification of Urban Areas, Landscape and Urban Planning, 106 (1), pp. 124-137.

Herold, M., Couclelis, H., Clarke, K. C. (2005) The role of spatial metrics in the analysis and modelling of urban land use change, Computers, Environment and Urban Systems, 29 (4), pp. 369-399.

JI, W. (2008) Landscape Effects of Urban Sprawl: Spatial and Temporal Analyses Using Remote Sensing Images and Landscape Metrics,the International Archives of the Photogrammetry, International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, XXXVII, Part B7, pp. 1691-1694.

Kaviani, A., Farhoudi, R., Rajabi, A. (2016) Analysis of Growth Pattern in Tehran City and Identification of Its Driving Factors, International Geoinformatics Research and Development Journal, 7 (2), pp. 1-13.

Kazemi Pour, Sh., Hajian, A. (2011) Creation the First Real Metropolitan City of Tehran in Iran, Population, 76, pp. 21-48.

Kim, J., Ellis, C. (2009)Determining the Effects of Local Development Regulations on Landscape Structure: Comparison of the Woodlands and North Houston, TX, Landscape and Urban Planning,92 (3-4), pp. 293-303.

Lausch, A., Herzog, F. (2002) Applicability of Landscape Metrics for the Monitoring of Landscape Change: Issues of Scale, Resolution and Interpretability, Ecological Indicators, 2 (1-2), pp. 3-15.

Liu, X., Li, X., Chen, Y., Tan, Z., Li, S., Ai, B. (2010) A New Landscape Index for Quantifying Urban Expansion Using Multi Temporal Remotely Sensed Data, Landscape Ecology, 25 (5), pp. 671-682.

Liu, Z., He, C., Wu, J. (2016) General Spatiotemporal Patterns of Urbanization: An Examination of 16 World Cities, Sustainability, 8 (41), pp. 1-15.

Luo, J., Wei, Y. H. D. )2009 (Modeling Spatial Variations of Urban Growth Patterns in Chinese Cities: The Case of Nanjing, Landscape and Urban Planning, 91 (2), pp. 51-64.

Malaviya, S., Munsi, M., Oinam, G., Joshi, P. K. (2010) Landscape Approach for Quantifying Land Use Land Cover Change (1972–2006) and Habitat Diversity in a Mining Area in Central India (Bokaro, Jharkhand), Environmental Monitoring and Assessment, 170 (1-4), pp. 215-229.

McGarigal, K., Cushman, S. A. (2002) The Gradient Concept of Landscape Structure: Or Why are There so Many Patches, http://www.umass.edu/landeco/pubs/pubs.html.

McGarigal, K., Cushman, S. A., Neel, M. C., Ene, E. (2002) FRAGSTATS: Spatial Pattern Analysis Program for Categorical Maps, Computer Software Program Produced by the Authors at the University of Massachusetts, Amherst. Available at: http://www.umass. edu/landeco/research/fragstats/fragstats.html.

McGarigal, K., Marks, B. J. (1995) FRAGSTATS: Spatial Pattern Analysis Program for Quantifying Landscape Structure, USDA Forest Service.

McGarigal, K.; Romme, W. H., Crist, M., Roworth, E. (2001) Cumulative Effects of Roads and Logging on Landscape Structure in the San Juan Mountains, Colorado (USA), Landscape Ecology, 16 (4), pp. 327-349.

Mirkatouli, J., Hosseini, A., Neshat, A. (2015) Analysis of Land Use and Land Cover Spatial Pattern Based on Markov Chains Modelling, City, Territory and Architecture, 2 (4), pp. 1-9.

Narumalani, S., Mishra, D. R.; Rothwell, R. G. (2004) Change Detection and Landscape Metrics for Inferring Anthropogenic Processes in the Greater EFMO Area, Remote Sensing of Environment, 91(3-4), pp. 478-489.

Odjugo, P. A. O., Enaruvbe, G. O, Lsibor, H. O. (2015) Geospatial Approach to Spatio-Temporal Pattern of Urban Growth in Benin City, Nigeria, African Journal of Environmental Science and Technology, 9 (3), pp. 166-175.

Pan, W., Xy, H., Chen, H., Zhang, C., Chen, J. (2011) Dynamics of Land Cover and Land Use Change in Quanzhou City of SE China from Landsat Observations, Electrical Engineering and Control LNEE, 98, pp. 1019-1027.

Porter Bolland, L., Ellis, E. A., Cholz, F. L. (2007) Land Use Dynamics and Landscape History in La Montaña, Campeche, Landscape and Urban Planning,82 (4), pp. 198-207.

Prabhu, R., Ruitenbeek, H. J., Boyle, T. J. B., Colfer, C. J. P. (2001) Between Voodoo Science and Adaptive Management: The Role of Research Needs for Indicators of Sustainable Forest Management, CAB International, Wallingford, Oxon, UK, 7, pp. 39-66.

Ramachandra, T., Setturu, V., Bharath, B., Aithal, H. (2012) Peri-Urban to Urban Landscape Patterns Elucidation Through Spatial Metrics, International Journal of Engineering Research and Development,2 (12), pp. 58-81.

Read, J., Lam, N. S. (2002) Spatial Methods for Characterising Land Cover and Detecting Land-Cover Changes for the Tropics, International Journal of Remote Sensing, 23 (12), pp. 2457-2474.

Ruiz, V., Savé, R., Herrera, A. (2013) Análisis Multitemporal del Cambio de Uso del Suelo, en el Paisaje Terrestre Protegido Miraflor Moropotente Nicaragua, 1993-2011, Ecosistemas, 22 (3), pp. 117-123.

Sapena, M., Ruiz, L. A. (2015) Descripción y Cálculo de Índices de Fragmentación Urbana: Herramienta IndiFrag, Revista de Teledetección (in Press).

Seifolddini, F., Mansourian, H. (2014) Spatial-Temporal Pattern of Urban Growth in Tehran Megapole, Geography and Geology,6 (1), pp.70-80.

Shen, W., Jenerette, G. D., Wu, J., Gardner, R. H. (2004) Evaluating Empirical Scaling Relations of Pattern Metrics with Simulated Landscapes, Ecography, 27 (4), pp. 459-469.

Sinha, P., Kumar, L., Reid, N. (2016) Rank-Based Methods for Selection of Landscape Metrics for Land Cover Pattern Change Detection, Remote Sens, 8 (107), pp. 1-19.

Solon, J (2009) Spatial Context of Urbanization: Landscape Pattern and 1950 and 1990 in the Warsaw Metropolitan Area, Poland, Landscape and Urban Planning, 93 (3-4), pp. 250-261.

Southworth, J., Munroe, D., Nagendra, H. (2004) Land Cover Change and Landscape Fragmentation-Comparing the Utility of Continuous and Discrete Analyses for a Western Honduras Region, Agriculture, Ecosystems & Environment, 101 (2-3), pp. 185-205.

Sun, C., Wu, Z. F., Lv, Z. Q., Yao, N., Wei, J. B. (2013) Quantifying Different Types of Urban Growth and the Change Dynamic in Guangzhou Using Multi-Temporal Remote Sensing Data, International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 21, pp. 409-417.

Tagil, S. (2007) Monitor Land Degradation Phenomena Through Landscape Metrics and NDVI:Gordes, Kavacik, Ilicak, Kumcay and Marmara Lake Basins (Turkey), Applied Sciences, 7 (14), pp. 1827-1842.

Tian, G., Jiang, J., Yang, Z., Shang, Y. (2011) The Urban Growth, Size Distribution and Spatio-Temporal Dynamic Pattern of the Yangtze River Delta Megalopolitan Region, China, Ecological Modelling, 222 (3), pp. 865-878.

United Nations Report (2008) http://www.un.org/millenniumgoals/reports.shtml.

Veldkamp, A., Lambin, E. F. (2001) Predicting Land-Use Change, Agriculture, Ecosystems & Environment,85 (1-3), pp. 1-6.

Wu, J., Shen, W., Sun, W., Tueller, P. T. (2002) Empirical Patterns of the Effects of Changing Scale on Landscape Metrics, Landscape Ecology, 17 (8), pp. 761-782.

Yin, J., Yin, Z., Zhong, H., Xu, S., Hu, X., Wang, J., Wu, J. (2011) Monitoring Urban Expansion and Land Use/Land Cover Changes of Shanghai Metropolitan Area During the Transitional Economy (1979-2009) in China, Environmental Monitoring and Assessment, 177 (1-4), pp. 609-621.

Zhang, H.Y, NI, J.R. (2001) Discussion on the Space Methods of the City Space Ecology Adjusts and Control, City Planning Review, 25 (7), pp. 15-18.

 Zhang, L., Shu, J., Wu, J., Zhen, Y. (2004) RETRACTED:A GIS-Based Gradient Analysis of Urban Landscape Pattern of Shanghai Metropolitan Area, China, Landscape Urban Planning, 69 (1), pp. 1-16.

Zhang, Q., Yifang, B., Jiyuan, L., Sha, Q., Hu, Y. (2008) Analysis of Landscape Dynamics in Shanghai Using Landscape Metrics: Effects of Spatial Resolutions, International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 4, partB6b, Beijing.

Zhou, X., Wang, Y. C. (2011) Spatial-Temporal Dynamics of Urban Green Space in Response to Rapid Urbanization and Greening Policies, Landscape and Urban Planning, 100 (3), pp. 268-277.