Investigating the changes in the forests of Namin city and predicting its future trends

Document Type : Research Paper

Authors

Department of Physical Geography, Faculty of Social Sciences, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran

10.22059/jtcp.2024.380663.670465

Abstract

The aim of the present study is to analyze land use changes in Namin County, with a particular focus on assessing forest cover changes over a 30-year period. In this study, to examine the trend of forest changes, satellite images from the years 1991, 2000, 2010, and 2022 were classified, using the object-oriented nearest neighbor algorithm, into five categories: agriculture, forest, residential, rangeland, and water. Following the analysis, the land use changes from 1991 to 2022 were quantified, using the change detection method. Additionally, the future land use map for the year 2035 was modeled using the Markov and CA-Markov methods. The evaluation of land use maps indicates that in 1991, the areas of rangeland, agricultural, residential, and forest land use were 777, 122, 6, and 50 square kilometers, respectively. By 2022, rangeland use had decreased to 752 square kilometers, forest land use had decreased by 34 square kilometers, and residential land use had increased by 44 square kilometers. The results of the Markov and CA-Markov model predictions suggest that by 2035, the areas of rangeland cover will be 650 square kilometers, agricultural land use will be 250 square kilometers, forest land use will be 28 square kilometers, and residential areas will be 50 square kilometers. Overall, the findings indicate that, given the increasing population and uncontrolled construction, rangeland and forest cover areas will decrease, while agricultural and residential land use will increase over the next 13 years.

Keywords

Main Subjects


اصغری سراسکان‌رود، صیاد و اردشیرپی، علی‌اصغر (1399). پیش‌بینی روند تغییرات کاربری اراضی با استفاده از مدل زنجیرۀ مارکوف (مطالعۀ موردی: شهرستان یاسوج). آمایش سرزمین، 12(2)، 407 ـ 430.
امینی، محمد؛ ثاقب‌طالبی، خسرو؛ خورنکه، سیف‌اله و امینی، روجا (1389). بررسی مشخصه‌های جنگل‌شناسی در تودة آمیختة راش ممرز (مطالعة موردی: قطعة بررسی دائمی، طرح جنگل‌داری نکا طالمرود، مازندران). تحقیقات جنگل و صنوبر ایران، 18(1)، 21 ـ 34.
بادآهنگ گله‌بچه، احمد؛ عابدی سروستانی، احمد و محبوبی، محمدرضا (1397). بررسی نگرش روستاییان حاشیة جنگل نسبت به تغییر کاربری اراضی جنگلی (مطالعة موردی: استان گلستان). مدیریت اراضی، 6(2)، 143 ـ 151.
پیش‌نماز احمدی، مجید؛ محمدزاده، کیوان و حجازی، سید اسدالله (1396). ارزیابی الگوی تغییرات پوشش جنگلی با استفاده از تکنیک‌های فازی شیءگرا (مطالعة موردی: شهرستان کلیبر). جغرافیا و پایداری محیط، 25، 95 ـ 111.
حاجی‌بیگلو، محبوبه؛ شیخ، واحدبردی؛ معماریان، هادی و کمکی، چوقی‌بایرام (1399). کالیبراسیون سه‌بعدی تغییرات کاربری اراضی با استفاده از مدل تلفیقی سلول اتومای زنجیرة مارکوف در حوزة آبخیز گرگان‏رود. سنجش ‌از دور و سامانة اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 11(2)، 1 ـ 26.
عربی‌علی‌آباد، فهیمه؛ زارع، محمد و غفاریان مالمیری، حمیدرضا (1400). پیش‌بینی تغییرات پوشش اراضی با استفاده از مدل تلفیقی زنجیرۀ مارکوف و سلول‌های خودکار (مطالعۀ موردی: حوزۀ شیرکوه). جغرافیا و توسعه، 19(62)، 251 ـ 270.
عزیزی قلاتی، سارا؛ رنگزن، کاظم؛ سدیدی، جواد؛ حیدریان، پیمان و تقی‌زاده، ایوب (1395). پیش‌بینی روند تغییرات مکانی کاربری اراضی با استفاده از مدل زنجیرة مارکوف CA- (مطالعة موردی: منطقة کوهمره سرخی استان فارس). سنجش از دور و سامانة اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 7(1)، 59 ـ 71.
وارسته خانلری، زهرا؛ گلچین، احمد؛ موسوی کوپر، سید عبدالله و علمداری، پریسا (1398). تغییر ویژگی‌های بیولوژیکی یک خاک جنگلی پس از تبدیل به شالیزار و تعیین حساس‌ترین ویژگی به تغییر کاربری اراضی. پژوهش‌های حفاظت آب و خاک، 26(4)، 269 ـ 282.
ولی‌زاده کامران، خلیل؛ صادقی، مریم و حجازی، اسدالله (1402). مدل‌سازی تغییر پوشش جنگل فندقلو با استفاده از مدل زنجیره‌ای CA مارکوف و GEOMOD. اطلاعات جغرافیایی (سپهر)، 32(125)، 79 ـ 192.
یاقوتی، حدیث؛ امیری، ابراهیم؛ سکوتی اسکویی، رضا و مهدیان، محمدحسین (1397). بررسی تغییرات کاربری اراضی در حوزۀ آبخیز تنکابن با استفاده از فناوری‌های GIS و RS. جغرافیا و توسعه، 16(53)، 19 ـ 36.
یوسفی، صالح؛ میرزایی، سمیه و زینی‌وند، حسین (1392). بررسی روند تغییرات جنگل‌های زاگرس با استفاده از سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی (مطالعة موردی: مریوان). کاربرد سنجش از دور و GIS در علوم منابع طبیعی، ش 2، 15 ـ 23.
Amini, M., Sagheb-Talebi, K., Khorankeh, S., & Amini, R. (2010). Description of some silvicultural characteristics in a mixed Beech-Hornbeam forest (Case study: permanent plot, Neka- Zalem Roud forest project). Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 18(1), 21-34. (in Persian)
Armenteras, D., Murcia, U., González, T. M., Barón, O. J., & Arias, J. E. (2019). Scenarios of land use and land cover change for NW Amazonia: Impact on forest intactness. Global Ecology and Conservation, 17. https://doi.org/10.1016/j.gecco.2019.e00567.
Arabi-Ali-Abad, F., Zare, M., & Ghafarian Malamiri, H. R. (2021). Land use Change Prediction using Markov Chain Compilation Model and Automated Cells (Case Study: Shirkuh). Geography and Development, 19(62), 251-270. doi: 10.22111/gdij.2021.6022. (in Persian)
Asghari Saraskanroud, S., Safari, S., & Mollanouri, E. (2021). Estimation of the levels of Groundwater Aquifers under the Influence of Land-Use Changes by Using GRACE Satellite Data. Geography and Environmental Planning, 32(4), 65-86. doi: 10.22108/gep.2021.129410.1436. (in Persian)
Azizi Qalati, S., Rangzan, K., Sadidi, J., Heydarian, P., & Taghizadeh, A. (2015). Forecasting the trend of spatial changes in land use using the Markov chain model of CA- (case study: Kohmera Surkhi region of Fars province). Journal of remote sensing and geographic information system in natural resources, 7(1), 59-71. (in Persian)
Badahang Gale-Bache, A., Abedi Sarvestani, A., & Mahboobi, M. R. (2019). Survey of Attitudes among Forest Neighboring Rural Communities toward Forest Land Use Change A Case Study of Golestan Province. Land Management Journal, 6(2), 143-151. doi: 10.22092/lmj.2019.118334. (in Persian)
Chiteculo, V., Abdollahnejad, A., Panagiotidis, D., Surový, P., & Sharma, R. P. (2019). Defining deforestation patterns using satellite images from 2000 and 2017: Assessment of forest management in Miombo forests-A case study of Huambo province in Angola. Sustainability (Switzerland), 11(1). https://doi.org/10.3390/su11010098.
Hussain, K., Mehmood, K., Anees, S. A., Ding, Z., Muhammad, S., Badshah, T., Shahzad, F., Haidar, I., Wahab, A., Ali, J., Ansari, M. J., Salmen, S. H., Yujun, S., & Khan, W. R. (2024). Assessing Forest Fragmentation due to Land use Changes from 1992 to 2023: A Spatio-Temporal Analysis Using Remote Sensing Data. Heliyon, 10(14), e34710. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e34710
Gondwe, M. F., Cho, M. A., & Chirwa, P. W. (2020). Land use land cover change and the comparative impact of co-management and government- management on the forest cover in Malawi. Journal of Land Use Science, 14(4–6), 281–305. https://doi.org/10.1080/1747423X.2019.1706654
Haji-Biglou, M., Sheikh, V., Memarian, H., & Kamkemi, C. (2019). Three-dimensional calibration of land use changes using Markov chain automaton cell model in Gorgan River watershed. Remote sensing and geographic information system in natural resources, 11(2), 1-26. (in Persian)
Hussain, S., Mubeen, M., Akram, W., & Ahmad, A. (2020). Study of land cover / land use changes using RS and GIS: a case study of Multan.
Kraemer, R., Prishchepov, A. V., Müller, D., Kuemmerle, T., Radeloff, V. C., Dara, A., Terekhov, A., & Frühauf, M. (2015). Long-term agricultural land-cover change and potential for cropland expansion in the former Virgin Lands area of Kazakhstan. Environmental Research Letters, 10(5). https://doi.org/10.1088/1748-9326/10/5/054012
Luo, K., Li, B., & Moiwo, J. (2018). Monitoring Land-Use/Land-Cover Changes at a Provincial Large Scale Using an Object-Oriented Technique and Medium-Resolution Remote-Sensing Images. remote sensing, doi:10.3390/rs10122012.
Mgalula, M. E., Majule, A. E., Saria, A. E., & Mwakisunga, B. (2024). Land use and land cover changes and their driving forces in selected forest reserves in Central Tanzania. Trees Forests and People, 16, 100584. https://doi.org/10.1016/j.tfp.2024.100584.
Qadirian, A. & Ahmadi-Thani, N. (2023) Prediction of land use changes in Zagros forest areas based on Markov chain model. Environmental Science and Technology, 25(7), 1-12. (in Persian)
Pishnamaz Ahmadi, M., Mohammadzadeh, K., & Hejazi, A. (2018). Evaluating the Pattern of Forest Cover Changes Using Fuzzy Object-Oriented Techniques (Case Study: Kaleybar County). Geography and Sustainability of Environment, 25, 95-111. (in Persian)
Varasteh Khanlari, Z., Golchin, A., Musavi Kupar, S. A., & Alamdari, P. (2019). The changing the biological properties of a forest soil after converting to the paddy field and determining the most sensitive properties to land use change. Journal of Water and Soil Conservation, 26(4), 269-282. doi: 10.22069/jwsc.2019.16374.3170. (in Persian)
Valizadeh Kamran, K., Sadeghi, M., & Hejazi, A. (2023). Modeling the cover change forest of Fandoqlu using CA Markov chain GEOMOD model. Scientific- Research Quarterly of Geographical Data (SEPEHR), 32(125), 179-192. doi: 10.22131/sepehr.2023.556005.2882. (in Persian)
Watershed, C., Jalayer, S., Sharifi, A., Abbasi-moghadam, D., Tariq, A., & Qin, S. (2022). Modeling and Predicting Land Use Land Cover Spatiotemporal Changes : A Case Study. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 15, 5496–5513. https://doi.org/10.1109/JSTARS.2022.3189528
Yousefi, S., Mirzaei, S., & Zainivand, H. (2012). Investigating the change process of Zagros forests using remote sensing and geographic information system (case study: Marivan). Remote Sensing and Geographical Information System in Natural Resources (Application of Remote Sensing and GIS in Natural Resources Sciences), 4(2), 15-23. (in Persian)
Yaghoti, H., Amiri, E., Sokouti Oskoee, R., & Mahdian, M. H. (2018). Assessing changes land use in the catchment Tutkabon using RS and GIS. Geography and Development, 16(53), 19-36. doi: 10.22111/gdij.2018.4142. (in Persian)
 
Volume 16, Issue 1
Spring & Summer
April 2024
Pages 207-222
  • Receive Date: 12 August 2024
  • Revise Date: 15 October 2024
  • Accept Date: 15 October 2024