مدلسازی فضایی-زمانی الگوی گسترش مناطق شهری در ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار مهندسی شهرسازی دانشگاه لرستان

2 گروه سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران

10.22111/gdij.2025.48393.3638

چکیده

فرایند شهرنشینی، پدیده‌ای است که در دهه‌های اخیر به طور فزاینده‌ای در کشورهای درحال‌توسعه متمرکز شده است که افزون بر میزان رشد شهرها، چگونگی تغییرات کاربری‌ها در سطح کلان نیز مورد توجه می‌باشد. براین‌اساس در پژوهش حاضر چارچوبی برای تهیه نقشه و تحلیل الگوهای قابل پیش بینی از گسترش مناطق شهری در مقیاس ملی متفاوت با هدف تحلیل فرایندهای رشد و گسترش شهرها فراهم شده است. داده‌های مورد نیاز این مطالعه از تصاویر نسخه چهارم DMSP/OLS در سه بازه زمانی 1371، 1381 و 1392 و تصاویر ماهواره لندست در چهار بازه زمانی 1371، 1381، 1392 و 1401 استخراج شده است. به‌منظور بررسی دقیق‌تر و ارزیابی صحت نتایج حاصل، با استفاده از الگوریتم طبقه‌بندی بیشترین شباهت، اراضی ساخته شده شهرهای تهران و کرج، شیراز، اصفهان و تبریز از تصاویر لندست استخراج و نتایج به دست آمده از داده‌های NSL با استفاده از آن مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که الگوی شهری به دست آمده با استفاده از داده‌های NSL با میانگین صحت کلی 11/84 و میانگین کاپای 51/0 با نتایج به دست آمده از داده‌های لندست سازگاری دارد. همچنین نتایج تحقیق نشان می‌دهد که ارتباط خطی بین توسعه اراضی ساخته شده با داده‌های جمعیتی و تولید ناخالص ملی وجود دارد و بیشترین میزان ارتباط خطی بین تولید ناخالص و اراضی ساخته شده با R2 برابر با 894/0 می‌باشد. در نهایت نتایج پیش بینی گسترش فضایی اراضی ساخته شده در سطح کشور با استفاده از مدل CA-MARKOV نشان داد که میزان اراضی شهری از حدود 14948 کیلومتر مربع در سال 1392 به بیش از 26156 کیلومتر مربع در سال 1410 با میزان کاپای برابر 709/. افزایش خواهد یافت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Spatiotemporal Modeling of Urban Expansion Patterns in Iran

نویسندگان [English]

  • Seyed Ahmad Hosseini 1
  • Mehdi Samadi 2
1 Assistant Professor of Urban Engineering at Lorestan University
2 Remote sensing & GIS department, faculty of geography, university of Tehran
چکیده [English]

Urbanization has intensified in developing countries over recent decades, making it crucial to understand not only the rate of urban growth but also the spatiotemporal patterns of land-use change. This study proposes a national-scale framework for mapping and analyzing predictable urban expansion patterns in Iran. Multi-temporal DMSP/OLS nighttime light data (1992, 2002, 2013) and Landsat imagery (1992, 2002, 2013, 2022) were employed to extract urban extents and validate the results using maximum likelihood classification for selected cities, including Tehran-Karaj, Isfahan, Tabriz, and Shiraz. The DMSP/OLS-derived urban patterns demonstrated strong agreement with Landsat-based results, with an average overall accuracy of 84.11% and a kappa coefficient of 0.51. Regression analysis revealed a significant linear relationship between constructed land area, population, and GDP, with the highest correlation observed between GDP and urban land (R² = 0.894). Using the CA–Markov model, urban land is projected to increase from approximately 14,948 km² in 2013 to over 26,156 km² by 2031 (kappa = 0.709). These findings provide a robust basis for policymakers to evaluate urban development strategies and support sustainable urban planning at the national level.

کلیدواژه‌ها [English]

  • urban expansion modeling
  • urbanization
  • cellular automata
  • DMSP-OLS
  • Iran