Urban sprawl monitoring and assessment : a case study of Tehran metropolis

Today, due to the rapid population growth, the limitations of natural resources, and the high value of land, the value of land use changes predictive process, especially in urban areas (urban growth), is quite high and it is very important for urban planners, policymakers, environmental experts and other researchers. Urban development is an important topic in the field of civil and environmental affairs, and it’s monitoring, and forecasting can pave the way for achieving sustainable development. Another important issue is that modeling the development of the cities makes the essential information available to urban planners in order to define better development strategies and to achieve better and more comprehensive planning in different areas including resource allocation and construction of new service centers. One of the most common methods of monitoring these changes is the use of remote sensing satellite imageries with Geospatial Information Systems, which can be used to reveal the volume of changes between certain time spans. In this research, two goals are pursued. First, monitoring urban sprawl using remotely sensed data and statistical metrics. So in the first part, we are to know whether the city has experienced sprawl or not, if yes, to know whether the sprawl trend in the specified timespan was increasing or decreasing. Secondly, producing a sprawl index map that presents which areas have a higher sprawl index and so, they should be excluded for the future development planning.

Oggi, a causa della rapida crescita della popolazione, dei limiti delle risorse naturali, dell'alto valore della terra, la possibilità di predire i cambiamenti dell'uso del suolo, soprattutto nelle aree urbane (crescita urbana), è piuttosto elevato ed è molto importante per pianificatori urbani, responsabili politici, esperti ambientali e altri ricercatori. Lo sviluppo urbano è un argomento importante in ambito civile e ambientale e il monitoraggio e le previsioni possono spianare la strada verso uno sviluppo sostenibile. Un altro aspetto importante è che la modellazione dello sviluppo delle città mette a disposizione informazioni essenziali ai pianificatori, permettendo di definire migliori strategie di sviluppo e quindi una progettazione migliore e più completa sotto diversi aspetti, tra cui l'allocazione delle risorse e la costruzione di nuovi servizi. Uno dei metodi più comuni per monitorare i cambiamenti d’uso del suolo prevede il ricorso a immagini telerilevate e ai sistemi di informazione geografica, che permettono di valutare l’entità delle modifiche avvenute in un determinato intervallo di tempo. In questa ricerca sono stati perseguiti due di versi obbiettivi. In primo luogo, verificare da remoto, tramite immagini satellitari, l'espansione urbana incontrollata attraverso precise metriche statistiche. Quindi, nella prima parte, si è cercato di capire se la città oggetto di studio ha sperimentato o meno una crescita urbana diffusa (urban sprawl) e in caso affermativo, se la tendenza alla diffusione nel periodo di tempo considerato è in aumento o in diminuzione. In secondo luogo, produrre una mappa dell'indice di espansione incontrollata che evidenziando quali aree hanno un indice di sprawl più elevato permetta di stabilire se escluderle da ulteriori piani di sviluppo.