Determination of land use and land cover change using remote sensing and GIS case of study; in Shekhan district

Abstract

Irak'ta tarımsal kalkınma sürecini ve gıda güvenliğini etkileyen en önemli zorluklardan birisi arazi kullanımı ve arazi örtüsündeki değişimlerdir. Uzaktan algılama ve coğrafi bilgi sistemleri (CBS), bir dizi mekansal ve zamansal ölçekte arazi kullanımı ve arazi örtüsündeki değişikliklerin modellenmesi, izlenmesi ve haritalanması için oldukça önemlidir. Irak'ın Duhok Bölgesinde yer alan Shekhan'da, nüfus artışı ile birlikte şehirleşmenin sıklığı, arazi kullanımı ve arazi örtüsünde önemli değişikliklere neden olmuştur. Nüfus artışı, daha fazla miktarda gıda ve lif üretimini zorlayarak arazilere baskı uygulanmasına neden olmaktadır. Bu nedenle, arazi kaynaklarının sürdürülebilir bir şekilde kullanılması için arazi kaynaklarının sürdürülebilir kullanımı ve akıllı yönetim uygulamalarına gereksinim vardır. Mevcut çalışmanın temel amacı Irak'ın Shekhan bölgesinde bölgedeki arazi kullanımı ve arazi örtüsü değişimini belirlemektir. Arazi kullanımı ve arazi örtüsünde zaman içersinde meydana gelen değişiklikleri belirlemek için 2002 Landsat TM, 2013 ETM ve 2018'in ETM uydu verileri kullanılmıştır. ArcGIS ve ENDVI, CBS ve uydu verilerinin işlenmesinde kullanılmıştır. 2002 ve 2018 arasındaki değişiklikleri tespit etmek için arazi kullanımı ve arazi örtüsü analiz edilmiştir. Sonuçlar, 2002 ve 2018 yılları arasında bitki örtüsünde önemli bir azalma olduğunu ve bitki örtüsü örtüsündeki düşme oranının yıllık 3,24 ve 11,36 hektar olduğunu göstermiştir. 2002 yılında, %0,79 oranındaki konut alanı 1113,74 ha yer kaplarken, 2013 yılında 2400.65 ha'a, 2018'de ise %1,7 oran ile 2534,65 ha'a yükselmiştir. Konut alanına benzer şekilde, çalışma alanında su kütlesinin kapsama alanı da artmıştır. 2002 yılında yüksek bitki örtüsü alanı %1,87 oranı ile 2649,01 ha ilen ve 2018'de %4,71 ile 6681,25 ha olmuştur. Şekhan'ın kuzeyinde biriken alanlar, başka bir yönelime göre büyüme eğilimi olduğunu gösterdi. Mevcut çalışmanın sonuçları, kentsel planlamada sürdürülebilir bir çözüm önerisi sağlayabilecek niteliktedir

One of the most important challenges that strongly influence the agricultural development process and food security is the changes in land use and land cover in Iraq. Remote sensing and geographic information systems (GIS) are essentially important for the modeling, monitoring, and mapping of the changes in land use and land cover across a range of spatial and temporal scales. High frequency of urbanization coupled with the population growth led to a significant change in land use and land cover in Shekhan, Duhok. Iraq. Population increase exerts pressure on lands to produce a higher amount of food and fiber. Therefore, sustainable use of land resources and wise management practices are needed to secure lands from degradation. The main objective of the current study was to determine the land use and land cover change in Shekhan district region of Iraq. Satellite data of Landsat TM of 2002, ETM of 2013 and 2018 were used to determine the changes in land use and land cover in time. ArcGIS and ENDVI were used in GIS and processing of satellite data. The detection of land use and land cover were analyzed to exhibit the changes between 2002 and 2018. The results revealed a significant decrease in vegetation cover between 2002 and 2018 and the decrease rate in vegetation cover was determined as 3.24 and 11.36 ha per year. Whereas residential area was 1113.74 ha with a ratio of 0.79 % in 2002, increased to 2400.65 ha in 2013 and to 2534.65 with a ratio of 1.7% in 2018. Similar to the residential area, the coverage area of the water body also increased in the study area. High vegetation area in 2002 was 2649.01 ha with a ratio of 1.87% and increased to 6681.25 ha in 2018 with a ratio of 4.71%. The built-up areas in the north of Shekhan showed that there was a growing trend according to another orientation. The results of the present study are capable of providing a sustainable solution for urban planning.