بخشی از مقاله
چکیده
به منظور تهیه نقشه ترکیب گونه های درختی و با هدف تعیین تیپ های درختی در پارک جنگلی سراوان به روش طبقه بندی نظارت شده، نمونه های تعلیمی به روش تصادفی - سیستماتیک از ترکیب گونه های درختی منطقه برداشت شد. تصاویر ماهواره Landsat7 ETM+ در محیط نرم افزار Geomatica v. 9.1 مورد پردازش و تجزیه و تحلیل قرار گرفت. طبقه بندی با استفاده از طبقه بندی کننده های حداکثر احتمال، حداقل فاصله و متوازی السطوح با محاسبه دو شاخص صحت کلی و ضریب کاپا برای هریک از روش ها انجام شد. نتایج نشان داد که طبقه بندی کننده حداکثر احتمال با بیشترین میزان صحت کلی، منطقه را به 8 طبقه - شامل 7 تیپ درختی - طبقه بندی کرد - صحت کلی 61/25 = درصد، ضریب کاپا = . - 0/540 سپس طبقه بندی با ادغام دو تیپ 1 و 2 که تفکیک پذیری کمی داشتند،مجدداً انجام شد و 7 طبقه - شامل 6 تیپ درختی - در منطقه با صحت کلی 67/97 درصد و ضریب کاپا 0/596 تشخیص داده شد و نقشه تیپ درختی منطقه تهیه شد.
واژه های کلیدی: ترکیب گونه، طبقه بندی نظارت شده، نقشه تیپ، Landsat7 ETM+، پارک جنگلی سراوان.
-1 مقدمه
مدیریت پایدار جنگل نیازمند اطلاعات زیادی از انواع متغیرهای جنگل است. به دست آوردن این حجم وسیع اطلاعات با روش های سنتی، در مساحت های بزرگ و با استفاده از آماربرداری زمینی هزینه بر خواهد بود. در این نوع مدیریت و تصمیم گیری در جنگل یک نیاز دائمی به اطلاعات با کیفیت بالا در زمینه منابع جنگلی وجود دارد. اطلاعات به روز و پایش مداوم فرآیند های سیمای سرزمین جنگل در مدیریت موفق و پایدار منابع جنگلی نقش بسیار مهمی دارند. اندازه گیری های زمینی اغلب سنتی بوده با استفاده از ابزار سنتی انجام می گیرد. اندازه گیری ها عموماً هزینه بر، زمان بر و نیازمند کار زیاد هستند. همچنین اجرای سخت و مشکل در مناطق کوهستانی و جنگل های متراکم این عملیات را سخت تر می کند.
به علاوه تغییرات سریع طبیعت نیازمند برآوردهای مکرر و کوتاه مدت است. بنابراین استفاده از دیگر روش های برآورد ویژگی های جنگل مانند اطلاعات تصاویر سنجش از دور به همراه داده های حاصل از کار زمینی در عرصه، برای مناطق دارای مساحت زیاد اغلب کارآمدتر خواهد بود 15]، .[20نقشه برداری جنگل سهم مهمی در مطالعات جنگل و همچنین طرح ها و استراتژی های مدیریتی دارد. از دهه 1970 تا کنون بسیاری از محققان به طور گسترده در این زمینه که سنجش از دور چگونه می تواند در تهیه نقشه های جنگل استفاده شود، در حال مطالعه بوده اند [17] و هم اکنون تهیه نقشه های تیپ جنگل به عنوان اطلاعات پایه در تهیه طرح های جنگلداری بسیار مورد توجه است. این نوع نقشه ها به روش های متفاوت از عملیات میدانی تا استفاده از عکس های
هوایی تهیه می شوند، اما همانطور که گفته شد صرف زمان و هزینه زیاد، شرایط سخت کار در عرصه جنگل ها و عدم دسترسی دائم به عکس های هوایی به روز از موانع این روش ها است. به این دلایل عمده، علم سنجش از دور و استفاده از تصاویر متنوع ماهواره ای با قابلیت های فراوان از جمله دسترسی آسان و سریع تصاویر به هنگام، پوشش وسیع و افزایش روز افزون توان تفکیک طیفی و مکانی آنها یکی از این راه حل ها است، تا آنجا که سنجش از دور به یک ابزار اساسی برای پشتیبانی از سیستم های اندازه گیری و آماربرداری زمینی تبدیل شده اند3]، 5، 7، 9، 12، 13، 18، .[19 از این رو استفاده از تصاویر ماهواره ای مورد توجه بسیاری از متخصصان قرار گرفته و تکنیک های متفاوتی را با اهداف متفاوت تحقیقی و کاربردی مورد آزمون و بررسی قرار داده اند.
رشیدی و همکاران - 1387 - به منظور بهبود صحت طبقه بندی تیپ های جنگلی با استفاده از داده های ماهواره ای در طرح جنگل داری آذررود در شهرستان سوادکوه از داده های ماهواره ای چند طیفی و Pan سنجنده ETM+ ماهواره Landsat 7 استفاده کردند. طبقه بندی نظارت شده را با استفاده از الگوریتم های حداکثر احتمال، متوازی السطوح و حداقل فاصله از میانگین انجام دادند. بیشترین میزان صحت کلی را برای طبقه بندی کننده حداکثر احتمال با صحت کلی 34/12 درصد و ضریب کاپای 23/15 درصد برای 6 طبقه قابل تفکیک منطقه مورد مطالعه به دست آوردند . پرما و همکاران - 1388 - به ارزیابی داده های ماهواره ای ETM+ و LIS III برای تهیه نقشه تیپ در جنگل های قلاجه استان کرمانشاه پرداختند و پج تیپ را در منطقه تعیین کردند.
با محاسبه صحت کلی 44/57 درصد و ضریب کاپای 0/18 برای تصاویر ETM+ و صحت کلی 50/06 درصد و ضریب کاپای 0/32 برای تصاویر LIS III نشان دادند که قابلیت داده های سنجنده LIS III در مقایسه با ETM+ بیشتر بوده ولی به طور کلی این تصاویر برای تهیه نقشه تیپ های اصلی دارای قابلیت متوسطی هستند. درویش صفت و همکاران - 1388 - تیپ راش را به کمک داده های سنجنده ETM+ در بخش چلیر جنگل خیرودکنار مورد بررسی قرار دادند. منطقه را با صحت 51 درصد به سه تیپ طبقه بندی کردند. نتایج آنها نشان داد که این نوع تصاویر قابلیت خوبی برای تهیه نقشه تیپ در راشستان ها برخوردار نبوده و دلیل آن را در نظر نگرفتن بازتاب طیفی دیگر گونه ها بیان کردند.
رشیدی و همکاران - 1388 - با هدف بررسی قابلیت داده های رقومی سنجنده ETM+ در تفکیک تیپ های جنگلی در مطالعه سری گزو در منطقه لفور شهرستان سوادکوه از روش نظارت شده استفاده کرده و شش طبقه را با طبقه بندی کننده حداکثر احتمال با صحت کلی 38/29 درصد و ضریب کاپای 27/7 درصد در منطقه معرفی کردند. در نهایت بیان کردند که استفاده از داده های سنجنده ETM+ لندست 7 در تهیه نقشه تیپ به عنوان نقشه پایه با حداکثر تعداد تیپ موجود در منطقه ای مورد نظر، مناسب نخواهد بود و روش های دیگری همچون طبقه بندی شیئ پایه، اطلاعات جنبی و داده های چند زمانه را توصیه کردند.
احمدپور و همکاران - 1390 - به مقایسه میزان کارآیی سه روش طبقه بندی نظارت شده داده های ماهواره ای شامل روش های حداقل فاصله از میانگین، متوازی السطوح و حداکثر احتمال در تشخیص گروه های گیاهی در منطقه حفاظت شده گلول و سرانی در استان خراسان شمالی پرداختند. نتایج بررسی آنها نشان داد که روش حداکثر احتمال - Maximum likelihood - بیشترین میزان دقت را در طبقه بندی با صحت کلی 90/35 و 82/19 درصد و ضریب کاپای 0/772 و 0/878 به ترتیب برای داده های Landsat ETM+ و IRS LIS III داشت. Dorren و همکاران - 2003 - به منظور بررسی قابلیت و کارآیی داده های ماهواره لندست در تهیه نقشه تیپ جنگل در مناطق کوهستانی و شیبدار، جنگل های پهن برگ آمیخته منطقه Montafon در غرب اتریش را مورد تحقیق قرار دادند.
نتایج آنها نشان داد که تصحیح توپوگرافی و طبقه بندی با استفاده از نقشه DEM به عنوان یک باند اضافی سبب افزایش دقت نقشه های تیپ در این مناطق خواهد شد. Deschamps - 2008 - طبقه بندی نظارت شده با استفاده از طبقه بندی کننده حداکثر احتمال را در Ottawa و با استفاده از تصاویر لندست مورد بررسی قرار دادند و در نهایت 12 طبقه کاربری اراضی با صحت کلی 62/5 درصد که شامل 3 طبقه جنگل بود شناسایی کردند.نظر به اهمیت ارزش های متفاوت حفاظتی، زیبایی شناختی، تفرجی و ژنتیکی پارک های جنگلی و همچنین پوشش درختی در این نوع از پارک ها، مطالعه حاضر با هدف تهیه نقشه تیپ در پارک جنگلی سراوان به منظور دستیابی به اطلاعات پایه در زمینه شناسایی و معرفی تیپ های درختی این منطقه می باشد.
-2 مواد و روش ها
منطقه مورد مطالعه: پارک جنگلی سراوان بخشی از طرح پرورشی سراوان به مساحت 1487 هکتار از حوزه جنگلداری رشت است، شامل قسمتی از جنگل های کم ارتفاع البرز شمالی در جنوب غربی استان گیلان بوده که در موقعیت جغرافیایی 37 5 35 تا 37 37 12 عرض شمالی و 49 4 30 تا 49 37 30 طول شرقی واقع شده است. حداقل ارتفاع از سطح دریا 38 متر و حداکثر 150 متر می باشد. از نظر توپوگرافی شامل قسمتی از تپه ماهورهای کم ارتفاع است و دارای چندین رشته یال کم ارتفاع و دره و آبراهه های فصلی و چندین چشمه است. جهت عمومی دامنه ها غربی و شرقی است. از نظر موقعیت مکانی پارک سراوان در قسمت غربی جاده رشت به تهران با فاصله 17 کیلومتری از مرکز استان قرار گرفته است.
بر اساس آمار 20 ساله - 1985-2005 - حاصل از ایستگاه هواشناسی رشت متوسط بارندگی سالیانه 1366/64 میلیمتر، متوسط درجه حرارت سالیانه 16/33 درجه سانتی گراد و اقلیم منطقه بر اساس طبقه بندی دومارتن جزو مناطق مرطوب و نزدیک به خیلی مرطوب با زمستان های خنک است. بر اساس منحنی آمبروترمیک، این منطقه از ماه خرداد تا تیر حدود دو ماه فصل خشک دارد. پوشش درختی اصلی منطقه شامل گونه های بلندمازو - Quercus castaneifolia C. A. Mey - ، ممرز - Carpinus betulus L. - ، توسکا - Alnus subcordata C. A. - Mey.، انجیلی - Parrotia persica C. A. Mey - ، سفید پلت - Populus caspica Bornm - و لرگ - Pterocarya - fraxinifolia - Lam. - Spach و آزاد - Zelkova carpinifolia - Pall. - Dipp. - است [11] - شکل . - 1
