Analysis of the changes to land use in selected municipalities of Lublin metropolitan area, based on remote sensing data

• Autorzy: Kwoczyńska Bogusława , Sroka Wojciech , Sikora Kamila

Identyfikatory

DOI

10.15576/GLL/2019.4.73

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the study was to diagnose the main trends of the changes in land cover around the urban agglomerations, as illustrated with the example of Lublin, over the last twenty years (1998–2016), as well as their statistical and graphical presentation in the form of digital maps compilation. The project was conducted on the basis of the remote sensing data: RapidEye and LANDSAT 5 TM satellite imagery from three temporal records (1998, 2009–11, 2016–17). Detailed research was carried out in purposefully selected municipalities. The performed analyses showed that in the studied municipalities some changes in the use of arable land and grassland occurred. The largest loss in terms of area share was recorded mainly in the arable land. At the core of the metropolitan area, i.e. in the city of Lublin, over the last 20 years the share of arable land in the total area decreased by almost 11 percentage points (p.p.). In the municipalities located directly at the border with Lublin, this loss was much lower, and was equal 4–5 p.p. Slightly larger changes occurred in municipalities located further from the core, where both in the category of very good and slightly weaker natural conditions, losses of arable land were greater than in municipalities located directly at the core’s border of the metropolitan area (MA).

Słowa kluczowe

EN

satellite imagery; land cover; metropolitan area; MA

PL

zdjęcie satelitarne; pokrycie terenu; obszar metropolitalny

• Wydawca: Wydawnictwo Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie
• Czasopismo: Geomatics, Landmanagement and Landscape
• Rocznik: 2019
• Tom: no. 4
• Strony: 73--91
• Opis fizyczny: Bibliogr. 60 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kwoczyńska Bogusława

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie Katedra Geodezji Rolnej, Katastru i Fotogrametrii ul. Balicka 253a, 30-149 Kraków

autor

Sroka Wojciech

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie Katedra Ekonomii i Gospodarki Żywnościowej al. Mickiewicza 21, 31-120 Kraków

autor

Sikora Kamila

• Geoproces Sp. z o.o. 41-500 Chorzów, ul. Pudlerska 21

Bibliografia

• Abrantes P., Fontes I., Gomes E., Rocha J. 2016. Compliance of land cover changes with municipal land use planning: Evidence from the Lisbon metropolitan region (1990–2007). Land Use Policy, 51, 120–134.
• Adamczyk J., Bałazy R., Będkowski K., Brach M., Choromański A., Grzegorzewicz T., Kamińska G., Karaszkiewicz W., Konieczny A., Korpetta D., Neroj B., Okła K., Olenderek H., Olenderek T., Pajda A., Pigan M., Rutkowski R., Stankiewicz K., Starzycka J., Strzeliński P., Talarczyk A., Tracz W., Wężyk P., Wiśniewska E., Zawiła-Niedźwiecki T. 2010. Geomatyka w Lasach Państwowych. Część I. Podstawy. CILP, Warszawa, 277–297, 312–319, 393.
• Alonso W. 1964. Location and Land Use. Harvard University Press, Cambridge, MA, USA.
• Antrop M. 2004. Landscape change and the urbanization process in Europe. Landscape and Urban Planning, 67 (1–4), 9–26.
• Bałazy R., Brach M., Bruchwald A., Choromański A., Dmyterko E., Grzegorzewicz T., Kyc P., Łabaj A., Majsterkiewicz K., Neroj B., Okła K., Olenderek H., Olenderek T., Prengel J., Talarczyk A., Wasiak A., Wężyk P., Wiśniewska E., Witosza W., Zajączkowski G. 2013. Geomatyka w Lasach Państwowych. Część II. Poradnik praktyczny. CILP, Warszawa, 390.
• Bauer M.E., Yuan F., Sawaya K.E., Loeffelholz B.C. 2003. Multi-temporal landsat image classification and change analysis of land cover in the twin cities (minnesota) metropolitan area. MutiTemp 2003, Second International Workshop on the Analysis of Multi-temporal Remote Sensing Images. July 16–18, Ispra, Italy.
• Bochenek Z. 2004. Zastosowanie różnych metod określania zmian pokrycia terenu na obszarach miejskich z wykorzystaniem zdjęć satelitarnych. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, 14, 1–13.
• Busko M., Szafranska B. 2018. Analysis of Changes in Land Use Patterns Pursuant to the Conversion of Agricultural Land to Non-Agricultural Use in the Context of the Sustainable Development of the Malopolska Region. Sustainability, 10, 136.
• Cakir H.I., Khorram S., Nelson S.A.C. 2006. Correspondence analysis for detecting land cover change. Remote Sens. Environ., 102, 306–317.
• Ciołkosz A., Poławski Z.F. 2006. Zmiany użytkowania ziemi w Polsce w drugiej połowie XX wieku. Przegląd Geograficzny, 78, 2, 173–190.
• Civco D.L., Hurd J.D., Wilson E.H., Song M., Zhang Z. 2002. A comparison of land use and land cover change detection methods. ASPRS-ACSM Annual Conference and FIG XXII Congress.
• Chen J., Gong P., He C., Pu R., Shi P. 2003. Land-Use/Land Cover Change Detection Using Improved Change-Vector Analysis. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, 69, 4, 369–379.
• Diogo V., Koomen E., Kuhlman T. 2015. An economic theory-based explanatory model of agricultural land-use patterns: The Netherlands as a case study. Agric. Syst., 139, 1–16.
• Esposito P., Patriarca F., Salvati L. 2018. Tertiarization and land use change: The case of Italy. Economic Modelling, 71, 80–86.
• Gellrich M., Zimmermann N.E. 2007. Investigating the regional-scale pattern of agricultural land abandonment in the Swiss mountains: A spatial statistical modelling approach. Landsc. Urban Plan., 79, 65–76.
• GUS 2017. Urząd Statystyczny w Warszawie, Warszawa.
• Hersperger A.M., Oliveira E., Pagliarin S., Palka G., Verburg P., Bolliger J., Grădinaru S. 2018. Urban land-use change: The role of strategic spatial planning. Glob. Environ. Change, 51, 32–42.
• Kociuba D. 2011. Funkcje metropolitalne Lublina. Studia Miejskie, 4, 267–181.
• Krischke M., Niemeyer W., Scherer S. 2000. RapidEye satellite based geo-information system. Acta Astronautica, 46, 307–312.
• Krzyk P., Tokarczuk T., Heczko-Hyłowa E., Ziobrowski Z. 2013. Obszary rolne jako element struktury przestrzennej miast. Problemy planistyczne. Instytut Rozwoju Miast, Kraków, 48–69.
• Kwoczyńska B., Piech I., Woźniak R. 2018. Analysis of the impact of construction of selected water reservoirs on the surrounding environment made on the basis of satellite data. E3S Web of Conferences 63, 00008, https://doi.org/10.1051/e3sconf/20186300008
• Leal Filho W., Mandel M., Al-Amin A.Q., Feher A., Chiappetta Jabbour C.J. 2017. An assessment of the causes and consequences of agricultural land abandonment in Europe. International Journal of Sustainable Development & World Ecology, 4 (6), 554–560.
• Li X., Yeh A.G.O. 1998. Principal component analysis of stacked multi-temporal images for the monitoring of rapid urban expansion in the Pearl River Delta. Int. J. Remote Sens., 19 (8), 1501–1518.
• Loveland T.R., Dwyer J.L. 2012. LANDSAT: Building a strong future. Remote Sens. Environ., 122, 22–29.
• Lovell S.T. 2010. Multifunctional Urban Agriculture for Sustainable Land Use Planning in the United States. Sustainability, 2, 2499–2522.
• Lorens P., Martyniuk-Pęczek J. 2010. Zarządzanie rozwojem przestrzennym miast. Wydawnictwo Urbanista, Gdańsk, 16–42.
• Lu D., Mausel P., Brondízio E., Moran E. 2004. Change detection techniques. Int. J. Remote Sens., 25, 12, 2365–2407.
• Mace A. 2018. The Metropolitan Green Belt, changing an institution. Progress in Planning, 121, 1–28.
• Markham B.L., Helder D.L. 2012. Forty-year calibrated record of earth-reflected radiance from LANDSAT: A review. Remote Sens. Environ., 122, 30–40.
• Mazzocchi C., Sali G., Corsi S. 2013. Land use conversion in metropolitan areas and the permanence of agriculture: Sensitivity Index of Agricultural Land (SIAL), a tool for territorial analysis. Land Use Policy, 35, 155–162.
• Michałowska K., Głowienka-Mikrut E. 2010. Wieloczasowe dane obrazowe w badaniu zmian pokrycia terenu. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, 21, 281–289.
• Musiał W., Wojewodzic T. 2014. Bariery przemian agrarnych w rolnictwie polskim – poszukiwanie rozwiązań innowacyjnych. [W:] Problemy rozwoju rolnictwa i gospodarki żywno¬ściowej w pierwszej dekadzie członkostwa Polski w Unii Europejskiej, red. A. Czyżewski, B. Klepacki. Polskie Towarzystwo Ekonomiczne, Warszawa, 91–109.
• Niedzielko J., Lewiński S. 2012. Detekcja zmian pokrycia terenu na zdjęciach satelitarnych Landsat – porównanie trzech metod. Teledetekcja Środowiska, Warszawa.
• Oliveira Duarte D., Zanetti J., Gripp J., Graças Medeiros N. 2016. Comparison of supervised classification methods of Maximum Likelihood image, Minimum Distance, Parallelepiped and Neural network in images of Unmanned Air Vehicle (UAV) in Viçosa-MG, Civil Engineering Department, Federal University of Viçosa (UFV), Campos do Jordao, 30.11.2016.
• Piorr A., Ravetz J., Tosics I. 2011. Peri-Urbanisation in Europe: Towards European Policies to Sustain Urban-Rural Futures. Forest & Landscape, University of Copenhagen: Copenhagen, Denmark, 30–42.
• Pölling B., Sroka W., Mergenthaler M. 2017. Success of urban farming’s city-adjustments and business models. Findings from a survey among farmers in Ruhr Metropolis, Germany. Land Use Policy, 69, 372–385.
• Prakasam C. 2010. Land use and land cover change detection through remote sensing appro¬ach: A case study of Kodaikanal taluk, Tamilnadu. International Journal of Geomatics and Geosciences, 1, 2, 150–158.
• Price B., Kienast F., Seidl I., Ginzler C., Verburg P.H., Bolliger J. 2015. Future landscapes of Switzerland: Risk areas for urbanisation and land abandonment. Applied Geography, 57, 32–41.
• Queiroz C., Beilin R., Folke C., Lindborg R. 2014. Farmland abandonment: threat or opportunity for biodiversity conservation? A global review. Front. Ecol. Environ., 12 (5), 288–296.
• Sandau R., Brieß K., D’Errico M. 2010. Small satellites for global coverage: Potential limits. ISPRS J. Photogramm. Remote Sens., 65, 492–504.
• Satoła Ł., Wojewodzic T., Sroka W. 2018. Barriers to exit encountered by small farms in light of the theory of new institutional economics. Agric. Econ. – Czech, 64 (6), 277–290.
• SRGK 2016. Strategia rozwoju gminy Konopnica na lata 2016–2022. Urząd Gminy Konopnica. Konopnica, Poland. http://www.konopnica.eu/wp-content/uploads/2016/06/UGK_Strategia_Rozwoju_10_02_2016.pdf (accessed: 2 September 2018).
• SRGM 2016. Strategia rozwoju gminy Mełgiew na lata 2016–2022. Urząd Gminy Mełgiew. Mełgiew, Poland. http://www.melgiew.pl/files/files/dokumenty_interesanta/Gmina_Mel-giew_-_Strategia_Rozwoju_Gminy_-_FINA%C5%81.pdf (accessed: 2 September 2018).
• SRGW 2009. Strategia rozwoju Gminy Wólka na lata 2007–2020. Urząd Gminy Wólka. Wólka, Poland. http://bip.wolka.pl/wiadomosci/638/wiadomosc/104266/uchwala_nr_xlvi30809_rady_gminy_wolka_z_dnia_30_listopada_2009_r. (accessed: 2 September 2018).
• Sroka W., Płonka A., Krzyk P. 2017. Exploring the factors of farmland abandonment – a case study of the chosen Polish metropolitan areas. Roczniki Naukowe Stowarzyszenia Ekonomi¬stów Rolnictwa i Agrobiznesu, 19 (4), 187–194.
• Sroka W., Mikolajczyk J., Wojewodzic T., Kwoczynska B. 2018. Agricultural Land vs. Urbanisation in Chosen Polish Metropolitan Areas: A Spatial Analysis Based on Regression Trees. Sustainability, 10 (3), 837.
• Sroka W. 2018. Conversion of agricultural land to non-agricultural purposes in selected Polish metropolitan areas. Acta Sci. Pol., ser. Oeconomia, 17 (2), 97–107, DOI: 10.22630/ASPE.2018.17.2.25
• Terres J.M., Scacchiafichi L.N., Wania A., Ambar M., Anguiano E., Buckwell A., Strijker D. 2015. Farmland abandonment in Europe: Identification of drivers and indicators, and development of a composite indicator of risk. Land Use Policy, 49, 20–34.
• Urząd Statystyczny w Krakowie 2016. Krakowski Obszar Metropolitalny w latach 2011–2015. Kraków.
• Ustaoglu E., Castillo C.P., Jacobs-Crisioni C., Lavalle C. 2016. Economic evaluation of agricultural land to assess land use changes. Land Use Policy, 56, 125–146.
• Verburg P.H., van de Steeg J., Veldkamp A., Willemen L. 2009. From land cover change to land function dynamics: A major challenge to improve land characterization. J. Environ. Manage., 90, 1327–1335.
• Wästfelt A., Zhang Q. 2016. Reclaiming localisation for revitalising agriculture: A case study of peri-urban agricultural change in Gothenburg, Sweden. J. Rural Stud., 47, 172–185.
• Wężyk P., Wójtowicz-Nowakowska A., Pierzchalski M., Mlost J., Szafrańska B. 2013. Mapa zmian pokrycia terenu Małopolski 1986–2011 wykonana w oparciu o klasyfikację obiekto¬wą obrazów satelitarnych LANDSAT oraz RapidEye. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, 25, 273–284.
• Wężyk P., Cisło-Lesicka U., Bajorek-Zydroń K., de Kok R. 2016. Kartowanie pokrycia i użytkowania terenu okolic Krakowa z wykorzystaniem klasyfikacji OBIA oraz danych teledetekcyjnych i GIS. Pokrycie terenu i przewietrzanie Krakowa. Konferencja, Kraków 20.10.2016.
• Witek T. 1994. Waloryzacja rolniczej przestrzeni produkcyjnej Polski według gmin. IUNG, Puławy, 166–248.
• Wojewodzic T. 2012. Divestments in the process of developing off-farm economic activity by farmers. Acta Sci. Pol., ser. Oeconomia, 3, 77–85.
• Wojewodzic T. 2017. Procesy dywestycji i dezagraryzacji w rolnictwie na obszarach o rozdrobnionej strukturze agrarnej. Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Rolniczego im. H. Kołłątaja w Krakowie, 535, ser. Rozprawy, 412, 287.
• Wulder M.A., Masek J.G., Cohen W.B., Loveland T.R., Woodcock C.E. 2012. Opening the archive: How free data has enabled the science and monitoring promise of LANDSAT. Remote Sens. Environ., 122, 2–10.
• Xie H., Wang P., Yao G. 2014. Exploring the dynamic mechanisms of farmland abandonment based on a spatially explicit economic model for environmental sustainability: A case study in Jiangxi Province, China. Sustainability, 6, 1260–1282.
• Zasada I. 2011. Multifunctional peri-urban agriculture. A review of societal demands and the provision of goods and services by farming. Land Use Policy, 28, 639–648.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).