A Satellite Remote Sensing Evaluation of Urban Land Cover Changes and Its Associated Impacts on Water Resources in Karachi, Pakistan

摘要

Metropolitan cities grow beyond imaginable proportions, particularly in the developing world. Urban issues therefore warrant — and receive — increasing attention. This paper summarizes the general pattern of urban land-cover changes in Karachi, Pakistan between the years 1992 and 2003 and explores the impacts of these urban land cover changes on water resources in the study area. Subsets of two Landsat TM images acquired in March 1992 and May 1998 and a subset of Landsat ETM+ image acquired in March 2003 were used for mapping land cover changes. An unsupervised classification approach, which uses a minimum spectral distance to assign pixels to clusters, was used with the overall accuracy ranging from 89 percent to 91 percent. Land cover statistics quantify that substantial land cover changes have taken place in Karachi metropolis and that the urban land has expanded by 203.1 km~2 while barren and vegetated lands have decreased by 191.9 km~2 and 13.5 km~2, respectively over the study period (1992-2003). The results demonstrate that land cover changes due to urbanization has not only contaminated the water quality but also aggravated the water shortfall in the study area, making difficulties in equal distribution of supply of water to all the areas of large city.%現在，巨大都市になる都市は考えている以上に増加しており，特に発展途上地域に多く見られる。このことから，都市における問題を考慮する必要が増加している。本論では，1992年から2003年においてパキスタン・カラチの都市被覆変化を見ることで，全体的な傾向を確認し，都市被覆変化による水資源への影響について検討を行った。その方法として，1992年3月と1998年5月の2つのランドサットTMイメージと2003年3月のランドサットETM＋イメージを使用し，Overall分類精度が89～91パーセントのISO-DATA法による教師なし分類によって土地被覆の経年変化を調べた。その結果，土地被覆の統計量を見ると，1992年から2003年の間に都市部の面積は203.1km~2に拡大し，荒地は191.9km~2，緑地は13.5km~2が減少しており，大きな土地変化が起こっていることが確認できた。また，この都市部における土地被覆の変化は，カラチにおいて水質を汚染させる以上に，水不足を悪化させている原因であり，すべての地域に均等に水を供給することが難しくなってきていることが分かった。