Assessing Urbanization Dynamics, Land Consumption Patterns, and Their Impacts on the Natural Landscape in Kakamega Central Region, Kenya

Absztrakt

Absztrakt
A földhasználat és a földborítás (LULC) változásai továbbra is kritikus kihívást jelentenek a fenntartható városfejlesztés számára, különösen a gyorsan növekvő vidéki városokban és azok környékén. A tanulmány célja a földhasználat-felszínborítás változásának trendjének felmérése térinformatikai technológiával, a városi növekedés vizsgálata a földfelhasználási ráta (LCR) és a földabszorpciós, területfoglalási együttható (LAC) segítségével, valamint a városfejlesztés hatásának értékelése a természetes tájra a Kakamega Központi Régióban 2003 és 2023 között. A vizsgált terület öt fő LULC-típusának térbeli-időbeli változásainak elemzésére a 2003-as, 2013-as és 2023-as Landsat-képeket használtuk, beleértve a beépített területeket, a szántóföldeket, a gyepet, az erdőt és a víztesteket. Felügyelt osztályozási módszert alkalmazva, amely a gépi tanulás Random Forest (véletlen erdő) algoritmusát használja az Orfeo Toolboxban (OTB). Az összes vizsgált évben az eredményül kapott összes földhasználati kategória átlagos pontossága meghaladta a 85%-ot. Az osztályozás utáni változásanalízis eltérő trendeket és LULC arányokat mutatott ki. Figyelemre méltó, hogy a beépített terület 2003 és 2013 között 451,4%-kal, 2013 és 2023 között pedig 130,9%-kal bővült. A teljes vizsgálati időszak alatt a szántóföld területe 148%-kal nőtt, míg a gyep és a vízfelületek 73,8%-kal és 30%-kal csökkentek. A terület használati mutatók tekintetében mind az LCR, mind a LAC növekedett a vizsgálati időszakban, ami szétszórt városi terjeszkedésre utal, annak a természetes tájra gyakorolt hatásaival. Ezek az eredmények alapvető betekintést nyújtanak az urbanizáció trendjébe, bizonyítékokon alapuló iránymutatást adva a politikai döntéshozóknak olyan politikák kidolgozásához, amelyek elősegítik a kompakt városfejlődést és megőrzik a régió természeti táját.