تغییر پوشش/ کاربری سرزمین ناشی از فعالیت انسان به دلیل عدم توجه به محدودیت های محیط زیستی بر سیمای محیط بسیار تاثیرگذار بوده و روند در حال توسعه تغییر کاربری در نتیجه فعال و انفعالات پیچیده فاکتورهای ساختاری و عملکردی، اثرات محیط زیستی شدیدی بر اکوسیستم های طبیعی داشته است. بنابراین با توجه به آثار منفی ناشی از استفاده نامناسب از سرزمین و تغییر کاربری اراضی، آگاهی و شناخت روند تغییرپذیری، در ارزیابی آثار محیط زیستی ناشی از توسعه به منظور طرح ریزی و مدیریت پایدار سرزمین ضروری است. این مطالعه به منظور بررسی روند تغییرات سیمای سرزمین در حوزه آبخیز نکا انجام شد. به منظور تهیه نقشه های پوشش سرزمین و تحلیل تغییرات، به ترتیب از تصاویر ماهواره ای لندست 4، 2 و 7 سنجنده های (1972) MSS، (1992) TM و (2001) ETM+ و متریک های مساحت طبقه شاخص بزرگترین لکه، تعداد و میانگین اندازه لکه استفاده شد. تجزیه و تحلیل متریک های سیمای سرزمین بیانگر جایگزینی گسترده زمین های جنگلی و کشاورزی در منطقه با پوشش مرتعی بوده است. نتایج بدست آمده همچنین نشان داد، که افزایش تعداد لکه ها و کاهش میانگین مساحت دو شاخص مهم تجزیه بوده و روند تخریب و تجزیه سیمای سرزمین به صورت افزایشی بوده است. نتایج بدست آمده بیانگر لزوم توجه به وضعیت کاربری و پوشش سرزمین در منطقه، به منظور بهره برداری مناسب و منطقی از منابع طبیعی و کاهش تخریب منابع است.

متریک های سیمای سرزمین ابزارهای کمی ساز وضعیت سیمای سرزمین هستند که گوناگونی فراوان آنها باعث کاربرد گسترده آنها در برنامه ریزی محیط زیستی سیمای سرزمین می شود. یکی از کاربرد متریک ها ارزیابی سریع پیامد فعالیت های انسان در مقیاس سیمای سرزمین است که به کمک آن در کوتاه ترین زمان ممکن شدت تخریب سرزمین را می توان مشخص کرد. در این مقاله، برای کمی سازی وضعیت سیمای سرزمین ابتدا متریک های توزیع فضایی لکه ها در سیمای سرزمین (مانند: SDI; Shannon Diversity Index) و ترکیب بندی لکه ها (مانند:TE; Total Edge) در نظر گرفته شدند. سپس، با استفاده از مدلی تخریب و درجه قرمزی در حوزه آبخیز سفیدرود در استان گیلان مشخص شد که از 8 واحد کاری (زیر حوزه) واحدهای 5، 1 و 3 دچار بیشترین تخریب در مقیاس سیمای سرزمین شده اند. برخوردار بوده اند از میان هشت متریک سیمای سرزمین استفاده شده در این تحقیق، متریک SDI (شاخص تنوع شانون)، ED (میزان محیط به مساحت) و NumP (مجموع تعداد لکه) دارای بیشترین درجه همبستگی (R2 به ترتیب 0.85، 0.75 و 0.8) با میزان درجه قرمزی تصویر ماهواره ای در محدوده مورد مطالعه بوده اند.

سیمای سرزمین به ساختار فضایی و سامان دهی عناصر طبیعی و انسانی در یک منطقه اطلاق می شود که در نتیجه ی فرآیندهای طبیعی و فعالیت های انسانی شکل می گیرد. متریک ها به عنوان ابزارهای تحلیلی اصلی، نقشی کلیدی در ارزیابی و سنجش ویژگی ها و عملکرد سیمای سرزمین ایفا می کنند. این پژوهش به بررسی ساختار اکولوژی شهری ارومیه با تأکید بر مفهوم سیمای سرزمین و متریک های آن می پردازد تا اقدامات اصلاحی برای بهبود فرآیندهای اکولوژیکی آن ارائه شود. برای شناسایی عناصر تشکیل دهنده ی سیمای سرزمین شهر ارومیه، از نقشه ی کاربری اراضی استفاده شده است. سپس، جهت مدل سازی داده ها، از افزونه ی Patch Analyst استفاده شده و متریک های سیمای سرزمین شامل مساحت طبقه، تعداد لکه ها، میانگین اندازه ی لکه، میانگین شکل لکه، میانگین تراکم حاشیه، یکنواختی و تنوع شانون مورد بررسی قرار گرفته اند. در نهایت، پس از شبکه بندی منطقه به صورت شش ضلعی با استفاده از Patch Grid، متریک های مورد نظر برای شبکه های شش ضلعی محاسبه شدند.  نتایج حاصل از متریک ها نشان می دهد که افزایش فاصله و پراکندگی لکه ها و کاهش ارتباط اکولوژیکی آن ها، موجب گسستگی و کاهش یکپارچگی فضای سبز شهر ارومیه شده است. با توجه به یافته های به دست آمده، می توان نتیجه گرفت که استفاده از متریک های سیمای سرزمین می تواند به شناسایی چالش ها و فرصت های موجود در زمینه ی پایداری فضای سبز و بهبود کیفیت زندگی ساکنان کمک کند.

سیمای سرزمین بر اثر عوامل طبیعی و غیرطبیعی در حال تغییر است و این پویایی به دلیل دخالت های انسانی شدت بیشتری دارد. گسترش شهرنشینی و شهرگرایی زمینه ساز تغییرات محیطی سریع تر است. هدف اصلی این مطالعه، پایش و مدل سازی تغییرات مکانی-زمانی شهر لاهیجان است. به­ منظور پایش تغییرات با رهیافت اکولوژی سیمای سرزمین، این پژوهش به تجزیه و تحلیل تصاویر ماهواره ای به کمک فنون سنجش ازدور می­ پردازد. محاسبات و اندازه گیری ها با کمک شاخص ها و متریک هایی از جمله مساحت لکه­ ها، تعداد لکه­ ها، کل حاشیه و. . . در دو سطح کلاس و سیمای سرزمین صورت گرفت. براساس نتایج، اگرچه بستر و زمینه ی منطقه کشاورزی بوده است، مساحت عرصه های ساخت وساز با نرخ سریعی افزایش یافته و لکة غالب در مقیاس منطقه ای، پهنه های ساخته­ شده است. همچنین مساحت، تعداد لکه­ ها و کل حاشیة پهنة ساخت وساز در حال افزایش است. پیچیدگی و نسبت فراکتال در لکه های پوشش سبز در حال کاهش، اما پیچیدگی در لکه های ساخت وساز و کشاورزی رو به افزایش است. متریک ها در سطح سیمای سرزمین نشان می دهد سیمای منطقه درمجموع منظم تر، هندسی تر و ساده تر شده است. همچنین تنوع پوشش های اراضی و لکه ها در حال کاهش، و غلبه ی لکه های ساخت وساز در حال افزایش است. مطابق نتایج، حرکت سرزمین بیشتر به سوی شهرگرایی است که نشان می­ دهد با توجه به کاربری ها و پوشش متناسب با آن، برنامه ریزی راهبردی برای بهره برداری پایدار از سرزمین ضرورت دارد.

کمی کردن الگوی سیمای سرزمین شهری برای ارزیابی و پایش کارکردهای اقتصادی - اجتماعی و اکولوژیک شهری ضرورت دارد. گسترش جاده ها از مهم ترین عوامل تغییر سیمای سرزمین شهری محسوب می شوند. هدف از این تحقیق کمی کردن اثرات جاده بر الگوی سیمای سرزمین شهر اصفهان است. بدین منظور نقشه کاربری شهر اصفهان در  6کلاس شهری، فضای سبز، کشاورزی، بایر و مرتع، جاده و رودخانه تهیه شد. در مرحله بعد یک ترانسکت به طول 15 و عرض 3 کیلومتر در محور شرقی - غربی با عبور از مرکز شهر اصفهان طراحی و سپس با استفاده از ترکیب آنالیز گرادیان و متریک های تراکم لکه، نمایه بزرگترین اندازه لکه و درصد پوشش در سطح کلاس و سیمای سرزمین کمی شدند. به منظور نشان دادن اثرات جاده طبقه جاده در طبقه اراضی شهری ادغام شد تا با مقایسه دو ترانسکت اثرات جاده ارزیابی گردد. نتایج حاصل نشان داد جاده ها موجب افزایش شدید تراکم لکه ها در سیمای سرزمین شده اند. مقادیر متریک بزرگترین اندازه لکه نیز پس از ادغام دو کاربری جاده و اراضی شهری، افزایش یافت. همچنین بین درصد پوشش جاده و مقادیر تراکم لکه همبستگی معنی دار مثبت وجود دارد. بنابراین می توان مهمترین اثر شبکه های جاده ای بر روی سیمای سرزمین شهری را افزایش تکه تکه شدگی سیمای سرزمین دانست.

پایش تغییرات اکوسیستم های طبیعی جایگاه ویژه ای در استفاده بهینه از منابع طبیعی دارد. دریاچه ارومیه بزرگترین تالاب بین المللی ایران است که ویژگی های محیط زیستی آن باعث شده که بیش از پیش مورد توجه پژوهشگران و برنامه ریزان قرار گیرد. نوسانات سطح دریاچه طی سال های اخیر نظرات بسیاری را به خود معطوف نموده است. در این تحقیق سعی برآنست که با شناسایی روند تغییرات ساختاری تالاب ارومیه در سال 1391 در یک دوره ی زمانی بیست ساله با استفاده از سنجش از دور، سامانه اطلاعات جغرافیایی و علم اکولوژی سیمای سرزمین به نوعی مدیریت محیط زیستی برای این تالاب دست یافت. برای این منظور ابتدا تصاویر ماهواره ای لندست 4 و 5 سنجنده TM مربوط به چهار دوره زمانی تهیه و با استفاده از نرم افزار ENVI تصحیحات هندسی و طیفی صورت گرفت و تصاویر در دو طبقه آبی و غیر آبی طبقه بندی شد تا اطلاعات مورد نیاز برای بررسی تغییرات تالاب به صورت کمی به دست آید. سپس با استفاده از نرم افزار FRAGSTATS متریک های سیمای سرزمین در جهت کمی سازی تغییرات ساختاری محاسبه شد. نتایج بدست آمده حاصل از متریک CA در دوره زمانی مورد مطالعه نشان می دهد که مساحت دریاچه ارومیه کاهش یافته است. همچنین میزان متریک PD از سال 1998 تا 2006 افزایش یافته و تا سال 2011 تقریبا میزان 3 برابر شده است. میزان متریک TE از سال 1990 تا 1998 افزایش داشته و در 2006 و 2011 با تفاوت معنی داری کاهش می یابد. میزان متریک MESH از سال 1990 تا 1998 افزایش یافته و از سال 1998 تا 2006 و 2011 کاهش یافته است. میزان متریک ED از سال 1990 تا 1998 کاهش یافته و در 2006 و 2011 افزایش یافته است. میزان متریک LPI در سال های 1990، 1998 و 2006 ثابت است ولی در سال 2011 به طور چشمگیر کاهش یافته است.

زمینه و هدف: شهرنشینی سریع به همراه تغییرات زیاد در پوشش اراضی، باعث اختلال در ساختار و عملکردهای زیست محیطی مرتبط با فضاهای سبز شهری شده است. شناسایی و درک این تغییرات برای بهبود وضعیت در هر مکانی امری لازم و اجتناب ناپذیرمی باشد. بر همین اساس هدف از این مطالعه بررسی تغییرات فضای سبز شهر گرگان با استفاده از متریک های سیمای سرزمین و به کارگیری تکنیک-های سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی می باشد. روش بررسی: در این پژوهش جهت تهیه نقشه های کاربری/پوشش اراضی شهر گرگان از تصاویر سنجنده های ماهواره های لندست متعلق به سال های 1987، 2001 و 2014 استفاده شده است. به طوری که پس از انجام عملیات پیش پردازش، طبقه بندی تصاویر به روش طبقه بندی نظارت شده با به کارگیری الگوریتم حداکثر احتمال انجام گرفت و نقشه های مورد نظر در سه کلاس اراضی ساخته شده، فضای سبز و سایر کاربری ها تهیه گردید. سپس جهت بررسی روند تغییرات لکه های سبز شهری از متریک های مساحت طبقه، تعداد لکه، میانگین اندازه لکه، میانگین شکل لکه و تراکم حاشیه استفاده شد. یافته ها: یافته های حاصل از بررسی تغییرات زمانی فضای سبز شهر گرگان نشان داد که بین سال های 1987 تا 2014 مقدار زیادی از اراضی سبز به ویژه اراضی کشاورزی و جنگلی کاهش یافته و بر میزان اراضی ساخته شده اضافه شده است. به طوری که طی این 27 سال اراضی ساخته شده با میزان 86/15 کیلومترمربع روند افزایشی و در مقابل فضای سبز با مقدار 53/6 کیلومتر مربع روند کاهشی را داشته اند. همچنین بررسی و تحلیل متریک های سیمای سرزمین نیز حاکی از کاهش تعداد و اندازه لکه های سبز همراه با تکه تکه شدن و از هم گسیختگی آن ها می باشد. بحث و نتیجه گیری: نتایج حاصل از بررسی روند تغییرات پوشش اراضی طی 27 سال نشان داد که فضاهای سبز به میزان قابل توجهی همراه با تکه تکه شدن، روند کاهشی را داشته است. بنابراین به کارگیری رویکردهای جدید اکولوژیک در کنار سایر روش های مطالعات فضاهای سبز در برنامه ریزی های شهری ضروری می باشد.

کاربرد اکولوژی سیمای سرزمین در زمینه های مختلف برنامه ریزی شهری نشان دهنده قابلیت تحلیل و بیان کمی نتایج حاصل از تعامل انسان و محیط زیست است که خود به صورت اختلال و ناهمگنی در سطح زمین بروز می کند. در واقع رشد سریع شهرها موجب تغییر الگو های فضایی کاربری ها به ویژه فضای سبز می شود. از این رو در این تحقیق با هدف بهبود وضعیت فضاهای سبز و تلفیق آن با توسعه پایدار، ترکیب و توزیع فضا های سبز شهر جیرفت با کمک متریک های سیمای سرزمین (تعداد لکه، نسبت مساحت طبقه، متوسط اندازه لکه، متوسط نزدیک ترین فاصله همسایگی) بررسی می شود. نتایج این تحقیق بیانگر این موضوع است که فضاهای سبز از نظر ترکیب و توزیع در بخش قابل توجهی از شهر جیرفت دارای شرایط مطلوبی نیستند و شبکه موزاییک لکه های فضای سبز شهری از وسعت و پیوستگی لازم برای ارائه خدمات اکولوژیکی برخوردار نیست. بنابراین پیشنهاد می شود در مناطقی که لکه های سبز گسسته و با مساحت های کم هستند از طریق ایجاد فضای سبز بین آن ها پیوستگی ایجاد شود.

آگاهی از روند تغییرات پوشش اراضی و کاربری اراضی خصوصا در محدوده کلان شهرها طی دوره های زمانی طولانی برای برنامه ریزان و مدیران به منظور ارزیابی و پیش بینی مشکلات ناشی از این تغییرات حائز اهمیت است. سنجش از دور به همراه متریک های سیمای سرزمین ابزاری مناسب برای پایش تغییرات پوشش اراضی در مناطق شهری و محدوده آن می باشد. کلان شهر اصفهان طی چند دهه اخیر به واسطه رشد و مهاجرت جمعیت و توسعه صنایع، گسترش افقی وسیعی را داشته است. هدف از این مطالعه کمی کردن الگوهای سیمای سرزمین بخش مرکزی استان اصفهان (کلان شهر اصفهان) با استفاده از متریک های سیمای سرزمین و بررسی تغییرات در فاصله زمانی 1369 تا 1389 است. با استفاده از تصاویر ماهواره ای و روش طبقه بندی نظارت شده (حداکثر احتمال)، نقشه پوشش اراضی برای این دو سال 1369 و 1389 در پنج کلاس اصلی تهیه شد. به منظور کمی کردن الگو های سیمای سرزمین متریک های درصد کاربری اراضی(PLAND) ، تعداد لکه (NP)، میانگین اندازه لکه (MPS) و تراکم لکه (PD) در سطح کلاس و شاخص تنوع شانون(SHDI) ، نمایه بزرگ ترین لکه (LPI)، متریک نزدیک ترین فاصله همسایگی(MNN)  و پیوستگی (CONTAG) در سطح سیمای سرزمین محاسبه شد. نتایج حاصل نشان می دهد که طی سال ها درصد کلاس شهری به بیش از دو برابر رسیده است. کاهش میانگین اندازه لکه برای کلاس کشاورزی و بدون کاربری مشخص می کند که پدیده تخریب و تکه تکه شدگی در این کلاس ها بیشتر رخ داده است. در سطح سیمای سرزمین متریک میانگین فاصله نزدیک ترین همسایه و تنوع شانون افزایش و شاخص بزرگ ترین لکه کاهش یافته است.