بخشی از مقاله
چکیده
فرسایش خاك یکی از عوامل مهم تخریب منابع خاك محسوب می گردد. پوشش گیاهی یکی از فاکتور هاي مهم در حفاظت خاك و موثردر مدلهاي برآورد فرسایش خاك است. جهت تخمین میزان فرسایش مدل هاي زیادي توسعه یافته اند که یکی از پر کاربرد ترین این مدل ها در ایران، معادله جهانی اصلاح شده ي فرسایش - RUSLE - می باشد. یکی از محدودیت هاي استفاده از این مدل در کشور تخمین فاکتور پوشش کیاهی - C - می باشد، اغلب از روشهاي تخمینی و نمونه برداري درصد پوشش گیاهی را برآورد می کنند، که وقت گیر، پر هزینه بوده و دقت قابل قبولی هم ندارد.
داده هاي ماهواره اي به دلیل داشتن قابلیت هاي بالا همچون دردسترس بودن، دید وسیع و تکراري بودن می توانند ابزاري مناسب و قدرتمند جهت پایش و تهیه نقشه هاي پوشش گیاهی در مناطق مختلف تلقی گردند. از این رو شاخص هاي مختلف گیاهی مانند NDVI، EVI و SAVI به منظور پایش پوشش گیاهی در مناطق مختلف توسعه پیدا کرده اند و به دنبال آن روش هاي متفاوتی جهت تخمین فاکتور C با استفاده از شاخص هاي گیاهی منتج از داده هاي ماهواره اي توسعه یافته اند.
در این پژوهش با استفاده از تصاویر سنجنده ETM+ ماهواره لندست 7 شاخص هاي گیاهی NDVI و SAVI منطقه لرستان محاسبه گردیدو به دنبال آن فاکتور پوشش گیاهی - C - به صورت جداگانه با استفاده از هر یک از شاخص ها تخمین زده شد. پس از مقایسه فاکتور هاي C تخمین زده شده توسط دو شاخص گیاهی NDVI و SAVI نتایج حاصل نشان داد در مناطق با پوشش گیاهی ضعیف شاخص SAVI از کارایی بالاتري جهت تخمین فاکتور C برخوردار است.
١- مقدمه
امروزه فرسایش خاك به دلیل به بار آوردن خسارات جبران ناپذیر به عنوان یکی از نگرانی هاي مهم زیست محیطی مورد توجه قرار گرفته است. به طور کلی فرسایش یک پدیده اجتناب ناپذیر بوده و نمی توان آن را کاملا از بین برد ولی فعالیت هاي انسان می تواند آن را تشدید نموده یا کاهش دهد
از این رو تلاش ها و پژوهش هاي فراوانی در عرصه هاي بین المللی جهت شناسایی عوامل موثر بر آن و در نهایت کنترل این فرایند صورت گرفته است. همچنین جهت تخمین میزان فرسایش مدل هاي زیادي توسعه یافته اند که یکی از مدل هاي مهم و پر کاربرد معادله جهانی اصلاح شده ي فرسایش - RUSLE - می باشد.
یکی از فاکتور هاي محاسبه شده در این مدل فاکتور C یا پوشش گیاهی می باشد، پوشش گیاهی به صور گوناگون فرسایش را کاهش می دهد ، از این رو تعیین مقدار پوشش گیاهی منطقه و اثر آن بر میزان فرسایش امري لازم و ضروري به نظر می رسد. به منظور بررسی و پایش پوشش گیاهی در مقیاس جهانی و ناحیه اي دسترسی به داده هاي به هنگام میدانی یا صحرایی معمولا دشوار و محدود است. زیرا چنین داده هایی به صورت سنتی و قدیمی از مکان هاي کوچک و در فواصل زمانی متفاوت جمع آوري می شوند که از لحاظ نوع و درجه اعتبار با یکدیگر متفاوت می باشند
سنجش از دورتکنولوژي بسیار مفیدي است که می توان آن را براي به دست آوردن لایه هاي اطلاعاتی از خاك و پوشش گیاهی به کار برد - آدامچوك و همکاران،. - 2004 خصوصیاتی نظیر فراهم ساختن دید وسیع و یکپارچه از یک منطقه، قابلیت تکرار پذیري، سهل الوصول بودن اطلاعات و دقت بالاي اطلاعات حاصله وصرفه جویی در زمان از ویژگیهایی است که استفاده از این گونه اطلاعات را براي بررسی پوشش گیاهی و کنترل تغییرات آن نسبت به سایر روشها ارجحیت می بخشد. جهت استخراج نقشه پوشش گیاهی در روش هاي نوین از شاخص هاي گیاهی استفاده می گردد
این شاخص ها یک ترکیب ریاضی از باندهاي متعدد تصاویر رقومی ماهواره اي هستند که از اختلاف معنی دار بازتابش پوشش گیاهی در طول موجهاي آبی، قرمز، سبز و مادون قرمز نزدیک استفاده می کنند .این شاخص ها به صورت یک عملیات ریاضی ساده مانند جمع، تفریق، نسبت گیري و یا دیگر ترکیبات خطی می باشند که ارزش هر پیکسل در باندهاي مختلف را به یک شاخص عددي تغییر می دهند
از شاخص هاي گیاهی مهم و پرکاربرد در روش هاي پایش پوشش گیاهی می توان NDVI1 و EVI 2 را نام برد به خصوص شاخص NDVI ، که کارایی مفید آن در بسیاري از مطالعات مشخص شده است .این شاخص بر پایه این حقیقت که کلروفیل موجود در ساختار گیاهان قادر است نور قرمز را جذب و لایه مزوفیل برگ نور مادون قرمز نزدیک را منعکس سازد استوار است همچنین جهت پایش پوشش گیاهی در نواحی که پوشش گیاهی پراکنده است شاخص تعدیل شده یا اصلاح شده پوشش SAVI3 به جاي NDVI پیشنهاد شده است
جهت تخمین فاکتور پوشش گیاهی - c - با استفاده از شاخص هاي گیاهی منتج از داده هاي ماهواره اي روابط و مدل هایی تعریف شده اند که از جمله ي آنها می توان به روابط زیر اشاره نمود که در این رابطه، c فاکتور پوشش گیاهی و VI شاخص پوشش گیاهی می باشد.
در این پژوهش با استفاده از تصاویر سنجنده ETM+ ماهواره لندست 7 شاخص هاي گیاهی NDVI و SAVI محاسبه گردیده است و در ادامه با استفاده از شاخص هاي گیاهی محاسبه شده فاکتور پوشش گیاهی - C - به صورت جداگانه با استفاده از 2 شاخص تخمین زده شده است. در نهایت فاکتور هاي پوشش گیاهی - C - تخمین زده شده مورد مقایسه قرار گرفته است.
.2 مواد و روش ها
.1-2 منطقه مورد مطالعه
محدوده مورد مطالعه منطقه ي نوژیان استان لرستان - جنوب شرقی خرم آباد - ، بین طول48˚ 43 5˝ تا 49˚ 10 47˝ شرقی , و عرض 33˚ 15 10˝ تا 33˚ 29 19˝ شمالی واقع شده است.
شکل.1 موقعیت منطقه مورد مطالعاتی در ایران و استان لرستان - تصویر - ETM432
.2-2 داده ها
جهت پردازش و استخراج اطلاعات ، تصاویر ماهواره landsat7 با مشخصات زیر مورد استفاده قرار گرفته است.
جدول .1 مشخصات تصاویر ماهواره اي مورد استفاده
پس از اعمال تصحیحات لازم از جمله پرکردن خطوط جا افتاده بر روي تصویر ماهواره اي مورد استفاده ، با اسفاده از نرم افزار ilwis Academic نسخه ي3 /2، شاخص هاي گیاهی NDVI و SAVI محاسبه گردید. سپس با استفاده رابطه ي 3 فاکتور پوشش گیاهی - C - براي هر یک از شاخص هاي گیاهی محاسبه شد.
در روابط 1 و B3 2 وB4 به ترتیب بیانگر باند قرمز و باند مادون قرمز نزدیک می باشند. در رابطه ي 2، L فاکتور تصحیح می باشد، مقدار یک براي پوشش گیاهی تنک ، 0/5 براي پوشش گیاهی متوسط و صفر براي پوشش گیاهی خیلی متراکم می باشد. در این پژوهش به دلیل پوشش گیاهی کم در منطقه مورد مطالعه، جهت برآورد شاخص SAVI مقدار L، 0/8 در نظر گرفته شده است. در رابطه ي 3 ، c فاکتور پوشش گیاهی و VI شاخص پوشش گیاهی می باشد.
