بخشی از مقاله
چکیده
کاربريهاي اراضی و الگوهاي پوششی زمین در محدوده تالاب از عوامل مهمی هستند که میتوانند کیفیت آب سیستمهاي آبی مجاور خود را تحت تأثیر قرار دهند. سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی به عنوان ابزارهایی مناسب براي تهیه نقشه پوشش اراضی شناخته شده است. هدف از این پژوهش، تهیه نقشه پوشش اراضی محدوده اطراف تالاب گندمان براي سال هاي 2000 و 2017 بود. بدین منظور، تصاویر ماهواره اي لندست TM و OLI، با اعمال روش طبقه بندي حداکثر احتمال به 6 کلاس کاربري شامل اراضی شهري و جاده، مرتع، کشاورزي، آب، کوه و بایر طبقه بندي گردید و نقشههاي نهایی پوشش اراضی در سالهاي 2000 و 2017 به ترتیب 94/5 و 98/5 درصد تولید گردید. نتایج نشان داد که روش طبقه بندي حداکثر احتمال روش قابل قبولی براي تهیه نقشه هاي پوشش اراضی با استفاده از تصاویر ماهواره اي می باشد.
مقدمه
تالاب ها در زمره اکوسیستم هاي حاصلخیز پیچیده و مولد روي زمین محسوب می شوند. آن ها علاوه بر اینکه نقش مهمی در بهبود کیفیت و کمیت آب ها دارند و فراهم کننده زیستگاه هاي ارزشمند حیات وحش نیز می باشد - سخایی و دوست شناس، . - 1390 پیشرفت هاي اخیر در زمینه سیستم اطلاعات جغرافیایی و سنجش از دور، تهیه نقشه و بررسی تغییرات کاربري اراضی، تراکم پوشش گیاهی، بررسی پراکنش مکانی فلزات سنگین و بسیاري از مطالعات دیگر، در تالاب را تسهیل خواهد کرد.
اولین ماهواره در سال 1961 راهاندازي گردید - چاویرا و همکاران، . - 2013 امروزه با پیشرفت فناوري استفاده از داده هاي ماهواره اي به دلیل ویژگی هاي خاص مانند دید وسیع، یکپارچگی، استفاده از قسمت هاي مختلف طیف انرژي مغناطیسی براي ثبت خصوصیت پدیده ها، امکان به کارگیري سخت افزار و نرم افزار، کم هزینه بودن، سریع تر بودن تجزیه و تحلیل باعث شده با استقبال خاصی روبه رو شود - پورخباز و همکاران، . - 1393 براي مدیریت پایدار منابع طبیعی ومحیط زیست تهیه نقشه کاربري اراضی ضروري می باشد - پراشنت و همکاران، . - 2012 نقشههاي کاربري اراضی نمایانگر شرایط فعلی و توزیع جغرافیایی نحوه استفاده انسان از زمین در فعالیت هاي کشاورزي و مرتعداري و تالاب نقش مهمی را ایفا میکند.
چرا که دسترسی به آمار و اطلاعات به روز شده و آگاهی از روند تغییرات از عوامل کلیدي در برنامه ریزي و تصمیم گیري در هر سازمانی میباشد - یوسفی و فارسی، - 1392 و براي تهیه نقشه کاربري اراضی مهمترین منابع استفاده از داده هاي سنجش از دور می باشد - تراهی و همکاران، . - 1395 کاربري اراضی شامل انواع بهره برداري از زمین به منظور رفع نیازهاي گوناگون انسان است - ارخی، . - 1394 با توجه به هدف اصلی سنجش از دور یعنی تفسیر اطلاعات ماهواره اي، روش هاي مختلفی براي تهیه نقشه پوشش اراضی وجود داردکه به دو روش طبقه بندي نظارت شده و نظارت نشده تقسیم بندي می شود - تراهی و همکاران، . - 1395
مواد و روش ها
تالاب گندمان در نزدیکی شهر گندمان از شهرستان بروجن قرار گرفته است. بین عرض هاي جغرافیایی 31 درجه و 49 دقیقه و 31 درجه و 53 دقیقه شمالی و طول هاي جغرافیایی 51 درجه و 5 دقیقه و 51 درجه و 7 دقیقه شرقی واقع شده است. - مختاري و قادري، . - 1387 براي تهیه نقشه کاربري در این پژوهش از تصاویر سنجنده ي OLI ماهواره لندست موبوط به سال2017 و سنجنده ي TM مربوط به سال 2000 استفاده گردید. این تصاویر زمین مرجع شده و در سیستم تصویر UTM در ناحیه ي 39 شمالی قرار دارد.
تصاویر مذکور در سایت زمین شناسی آمریکا به رایگان در دسترس می باشد. براي سال 2017، برداشت زمینی با استفاده از GPS و براي سال 2000، برداشت از نقشه هاي توپوگرافی انجام گرفت، که به عنوان داده هاي مرجع براي مقایسه با تصویر طبقه بندي شده به کار گرفته شد. تعداد 100 نقطه کنترل زمینی براي هر یک از تصاویر مورد استفاده قرار گرفت و صحت طبقه بندي تعیین شد - احمدي ندوشن و همکاران، . - 1388 براي شناسایی اولیه کاربریها، پس از ایجاد ترکیب باندي کاذب براي هر دو تصویر، با استفاده از تفسیر چشمی، تصاویر گوگل ارث و اطلاعات نگارنده از کاربري هاي منطقه اقدام به تهیه نمونههاي تعلیمی جهت استفاده در طبقه بندي نظارت شده گردید و منطقه به 6 کلاس پوشش گیاهی، شهري و روستایی، آب، مرتع، کوه و بایر طبقه بندي شد. براي تهیه ي نقشه ي پوشش اراضی از طبقه بندي نظارت شده حداکثر احتمال استفاده شد و این کار با استفاده از الگوریتم Maxlike در محیط نرم افزار Terrset انجام گرفت.
نتایج و بحث
در این پژوهش، پس از تعیین تعداد طبقات پوشش /کاربري اراضی مطلوب و تهیه نمونه هاي تعلیمی، طبقه بندي تصاویر با استفاده از روش حداکثر احتمال انجام شد و نقشه هاي پوشش اراضی براي سال هاي 2000 و 2017 با صحت 94/5 و 95/8 درصد تهیه شد که در شکل هاي 1 و 2 نشان داده شده است.روش تهیه کاربري اراضی با استفاده از تصاویر ماهواره اي، از روش حداکثر احتمال روشی قابل قبول است چرا که در این روش تغییرات رخ داده، در هر کلاس کاربري اراضی نسبت به کلاس هاي دیگر مشخص میگردد.
این یافته ها همچنین با نتایج تحقیق مس و جردن - 2003 - و فتحی زاده و همکاران - - 1392 در رابطه با استفاده از طبقه بندي تصاویر ماهواره اي در جهت تهیه نقشه کاربري اراضی از روش حداکثر احتمال تطابق دارد. روش حداکثر احتمال - بیشترین شباهت - از شناخت شده ترین و پرکاربرد ترین روش هاي طبقه بندي اطلاعات در زمره روشهاي طبقه بندي نظارت شده می باشد. در این روش احتمال اینکه یک پیکسل به تمامی کلاس ها تعلق داشته باشد محاسبه شده و به کلاس با بیشتر ین احتمال تعلق می گیرد. به این منظور فرض بر این گذاشته می شود که داده هاي نمونه تعلیمی با توزیع نرمال برازش دارند. در حقیقت نمونه هاي تعلیمی باید معرف آن کلاس باشند.
در نتیجه باید نقاط تعلیمی به تعدادي باشد که خصوصیات نمونه ها در آن به صورت دقیق و کامل آورده شده باشد، براي انجام این روش ابتدا بایستی تمامی مراحل پیش پردازش انجام شده و نمونه برداري از منطقه نیز انجام شده باشد. سپس نمونه هاي تعلیمی بر روي تصاویر انتخاب و روش حداکثر احتمال به کار برده شود - تراهی و همکاران، . - 1395این طبقه بندي به عنوان یک روش پارامتریک، از نمونه هاي تعلیمی برداشت شده از منطقه جهت برآورد سطح و تغییرات طبقات استفاده می کند، روش طبقه بندي حداکثر احتمال نیز با توجه به صحت طبقه بند ي 94/5 و 95/8 درصد، روش مطلوبی در ارزیابی تغییرات محسوب می شود که این یافته ها با تقوي مقدم و همکاران - - 1394 در رابطه بااستفاده از طبقه بندي حداکثر احتمال به دلیل صحت بالا مطابقت دارد.
