16618

16618

مدل يكپارچه تغييرات كاربري اراضي كشاورزي در سطح ملي: مطالعه موردي در ايران

دكتري

مديريت سيستم و بهره وري

آبان ماه 1395

دكتر محمدسعيد جبل عاملي

دكتر فرناز برزين پور

صنايع

چكيده تغييرات كاربري اراضي در نتيجه برهم¬كنش پيشران¬ها و فرآيندهاي مختلف و در سطوح متفاوت رخ مي¬دهد. بسياري از مدلهاي پيشنهادي بمنظور شبيه¬سازي و يا بهينه¬سازي نحوه تغييرات كاربري اراضي تنها بر مناسب بودن زمين براي هر كاربري و رقابت بين كاربري¬هاي مختلف در سطح فضاي جغرافيايي و سطوح خرد تمركز كرده¬اند. اما پيش¬بيني و بهينه¬سازي كاربري¬هاي اراضي نيازمند در نظر گرفتن همزمان پيشران¬ها و متغيرهاي اقتصادي- اجتماعي در سطح كلان مي¬باشد. بدين منظور، اين رساله يك رويكرد مدلسازي پويا را پيشنهاد كرده است بنحوي كه با تمركز بر كاربري اراضي كشاورزي، عوامل شكل¬دهنده تقاضاي زمين در سطح كلان را با فرآيندهاي داراي تعين فضايي كه به توزيع اين تقاضا در سطح مناطق جغرافيايي مي¬پردازد، ادغام مي¬نمايد. اين مدل يكپارچه شامل زيرمدل سيستم ديناميك و زيرمدل شبيه¬ساز تغييرات كاربري اراضي به همراه ارتباط پوياي بالا به پايين و پايين به بالا بين آنها مي¬شود. بدون در نظر گرفتن مشخصه¬هاي فضايي، زيرمدل سيستم ديناميك مبتني بر رويكرد شبيه¬سازي ديناميكي بمنظور برآورد روند تقاضاي كل اراضي كشاورزي در سطح كشور كه متاثر از عوامل اقتصادي، جمعيتي، فناورانه و تنظيم¬گرانه است، بكار رفته است. همچنين زيرمدل شبيه¬سازي تغييرات كاربري بر مبناي يك الگوريتم هيورستيك بمنظور پيش¬بيني نحوه توزيع تقاضاي كل در بين مناطق مختلف جغرافيايي بر پايه مشخصه¬هاي فضايي مناطق، شامل ميزان مناسب بودن براي كشاورزي، كشش تغيير، محدوديت¬ها و سياست¬هاي آمايشي و مزيت رقابتي كشاورزي در بين انواع كاربري¬هاي اراضي، بكار رفته است. نتايج اعتبارسنجي و تحليل حساسيت، نشان از توانايي و قابليت اعتماد مدل براي پرداختن به پيچيدگي-هاي جاري تغييرات كاربري اراضي كشاورزي و نيز جستجوي سناريوهاي بلندمدت در آينده دارد. در نهايت مدل پيشنهادي بمنظور جستجوي نحوه تغييرات آتي اراضي كشاورزي در ايران و در بين سالهاي 2015 تا 2040 در سه گام زماني بكار رفته است. نتايج حاصله نشان مي¬دهد كه دسترسي به منابع آب مهمترين عامل تعيين¬كننده در نحوه بازآرايش اراضي كشاورزي در طي سالهاي آينده در ايران خواهد بود بنحوي كه روند تحديد اراضي كشاورزي در شرق و جنوب شرق كشور و روند توسعه آن در شمال و جنوب غرب كشور رخ خواهد داد. نتايج اين رساله توانمندي ما در استفاده از رويكردها و تكنيك¬هاي مختلف ساير علوم و مهندسي در مبحث مدلسازي تغييرات كاربري اراضي را افزايش داده و همچنين ابزاري جهت كمك¬ به سياست¬گذاران و برنامه¬ريزان حوزه كاربري اراضي و مديران بخش كشاورزي فراهم مي¬آورد. واژه‌هاي كليدي: مدلسازي يكپارچه، تغييرات كاربري اراضي، سيستم¬هاي ديناميكي، اراضي كشاورزي، الگوي كشت، ايران

1395/11/25

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract: Land use change is the result of interactions between different driving forces an​d processes at different scales. Most of models have been proposed for the land use change simulation only considers the suitability of lands an​d spatial competition between different land uses at micro-scales. But agricultural land use projection involves assessment of macro-level socio-economic variables an​d driving forces. This paper suggests a dynamic modelling approach that integrates demand-driven changes in agricultural land area at macro-level with spatially explicit distribution processes at regional-scale. This approach is based on combination of two core models with dynamic top-down an​d bottom-up feedback loops between them, system dynamics (SD) model an​d land use change simulator (LUCS) model. Without the spatial considerations, the SD model is used to project the agricultural land demands influenced by economic, demographic, technologic, an​d regulatory variables an​d their interactions at country-level. In addition, LUCS model is used to simulate the downscaling of these demands between country regions based on spatial consideration of land suitability, change elasticity, spatial policies an​d restrictions, an​d competitive advantage of agriculture. Sensitivity analysis an​d empirical validation indicated the reliability an​d capability of the model for addressing the complexity of current agricultural land use changes an​d for investigating long-term scenarios in the future. Finally, the model is used to explore the future dynamics of Iran agricultural land use during 2015-2040 with eight-year pace. The simulation results for Iran show that the water availability is the most determining factor in the distribution of agricultural lands in a way that a continuing downward trend in agriculture land areas will occur in east an​d northeast, as well as an upward trend in north an​d southwest regions of the country. The outcome of this study enhances our capacity to consider approaches from different disciplines in an integrated framework for land use change modeling an​d provide a decision support tool for land use planning, policy making an​d managements of agricultural sector. Keywords: Integrated modelling; Land use change; Agricultural lands; Cropping pattern; Iran