بخشی از مقاله
مقدار اندک جنگل از جهت حفاظت بخشهای بالا دست حوزههای آبخیز دارای اهمیت زیادی است. جنگلهای استان در طی سالیان دراز همواره مورد بهرهبرداری غیراصولی و بیرویه بوده است. بعضی از گونههای موجود در جنگلهای استان زنجان از جمله پسته و ارس بیشتر در معرض خطر هستند و علاوه بر این ارس از سوزنی برگان بومی ایران نیز هست. این مسئله خود بر اهمیت موضوع می افزاید. بررسی امکان شناخت و ارزیابی دقیق جنگلهای موجود، وسعت طبقه بندی و نیز موقعیت آنها از نظر شیب و جهت دامنه آنها درحوزههای آبخیز ضرورت دارد تا به دست اندرکاران منابع طبیعی و محیط زیست در راستای تصمیمگیریها کمک نماید.
-2-1 سابقه تحقیق
استفاده از روشهای سنتی برای تهیه نقشه و مطالعه جنگلها و وضعیت آنها با توجه به شرایط سخت ناشی از توپوگرافی عرصههای منابع طبیعی نیازمند صرف وقت زیاد و پر هزینه نیز میباشد - نصیری، . - 1376 استفاده از دادههای سنجش از دور نیاز به عملیات صحرائی را کاهش داده و در بیشتر موارد با دقت قابل قبول محققین را در راستای تهیه نقشه منابع جنگلی و نظارت بر نحوه تحول جنگلها یاری داده است.
کاربرد تصاویر ماهوارهای برای بررسی جنگلهای پراکنده و تخریب شده مناطق نیمه خشک میتواند از توان و اهمیت بیشتری برخوردار باشد، جواد رشیدی در جنوب کشور - کنگان - با استفاده از روش حداکثر همانندی و تصاویر ETM+ لندست 7 اقدام به تهیه نقشه پوشش گیاهی نموده و توانست 8 کلاس موجود در محدوده مورد مطالعه را با ضریب کاپای 70/54 از هم تفکیک کند.
علی نصیری روشهای طبقهبندی حداقل فاصله از میانگین، هیبرید، و حداکثر همانندی و روش طبقه بندی مبتنی بر دادههای طیفی1 و فضائی را با استفاده از دادههای طیفی - مربوط به باندهای - XS ماهواره اسپات در منطقه همدان مورد مقایسه و ارزیابی قرار داد. وی در طی بررسی فوق نشان داد که با توجه به شرایط منطقه همدان روش فرکانس پوششی2 از دقت بالاتری نسبت به بقیه روشها برخوردار است.
بورگز ام.، پفایفر آر. ام. دمات جی. ای. ام. - 1993 - با استفاده از عکسهای هوائی 1978 و تصاویر ماهواره 1991 لندست-5 در سائوپاولو توانستند زمینهای زیر کشت نیشکر، مرتع، جنگل و مناطق شهری و جنگلکاری را در عرصهای به وسعت 14625 هکتار از هم تفکیک نموده و نقشه آنرا تهیه کنند. آنالیز با استفاده از تفسیر چشمی و آماری نشان داده است که باند مادون قرمز نزدیک نسبت به باندهای مرئی برای تفکیک پوشش گیاهی با تاج پوشش بسته از عملکرد بهتری برخوردار است - چاوز پی. اس. جی. آر.، . - 1992 توریون، جسیکا ای - 2002 - 3 با استفاده از تصاویر ماهوارهای TM و تصاویر SAR و انجام تجزیه به مولفههای اصلی با میزان درستی قابل قبولی انواع مختلف تخریب خاک را در حوزه دریاچه نایواشا - Naivasha - در کنیا را از هم تفکیک کند.
وی استفاده از سه مولفه اول تجزیه مولفههای اصلی را مفید یافت. همچنین استفاده از باند 6 - ترمال - را موجب کاهش شاخص کاپا به میزان 8 درصد گزارش کرده است. روش طبقه بندی مورد استفاده توریون طبقهبندی کننده حداقل فاصه بود. با استفاده از تصاویر مرکب رنگی کاذب که از باندهای مادون قرمز بهره میبرد راتور ان. اس. - 1993 - در راجستان هند نقشههای پوشش جنگل را تفکیک کرد.
حتی بعضی از محققین توانسته اند زادآوری خوب و ضعیف تودههای دوگلاس را در سنین بالاتر از 15 سال از هم تفکیک کنند - فیورلا ام. و ریپل دبلیو. جی، . - 1993 استفاده از تصاویر ماهوارهای لندست برای بررسی میزان پیشروی جنگل زدائی نیز یک دیگر از کاربردهای دادههای ماهوارهای که سدر اس. ای در گواتمالا تحقیقی در همین راستا انجام داده است و نتایج خوبی هم ارائه داده است.
هدایت غضنفری - - 1375 با استفاده از تصاویر لندست در عرصهای به مساحت 135 هکتار در جنوب شهر ساری در حوزهآبخیز رود تجن موفق شد 4 تیپ جنگلی را از هم تفکیک نماید. فرزین ناصری و دیگران - 1383 - با استفاده از دادههای ETM+ مربوط به سال 1379 در پارک ملی خبر در استان کرمان طبقهبندی تراکمی جنگلهای مناطق خشک و نیمه خشک را مورد بررسی قرار دادند.
در این تحقیق از طبقهبندی کنندههای حداکثر احتمال، حداقل فاصله از میانگین، و متوازیالسطوح استفاد شده است. تعداد سه طبقه تراکمی بسیار تنک، تنک و نیمه انبوه را مورد بررسی قرار دادند که بالاترین صحت کلی و ضریب کاپا را برای روش طبقه کننده حداقل فاصله از میانگین گزارش کرده اند. با توجه به نتایج بدست آمده از این تحقیق نقش خاک و پوشش گیاهی کف جنگل در این جنگلهای تنک نقش اساسی دارد و این امر مانع از دست یابی به نتایج برتر میگردد. در نتیجه پیشنهاد نموده اند که از دادههای سنجندههای دیگر با تفکیک مکانی کوچکتر مانند SPOT5 ، ASTER ، و IRS-LISS استفاده شود.
-2 مواد و روشها
شناسایی و ارزیابی اراضی جنگلی موجود در استان زنجان به دلیل صعبالعبور بودن منطقه جنگلی از طریق عملیات میدانی مشکل است. بررسی میزان موفقیت استفاده از تصاویر ماهوارهای موضوع علمی مناسبی برای انجام این تحقیق تشخیص داده شد. لذا از تصاویر ETM+ سال 2002 لندست 7 برای طبقهبندی پوششهای گیاهی بمنظور مکانیابی جنگلهای استان استفاده گردید. علاوه بر تصاویر اصلی از تصاویر حاصل از تجزیه به مولفههای اصلی، تصاویر حاصل از تجزیه به عاملها و تصاویر حاصل از شاخصهای پوشش گیاهی نیز استفاده گردید.
واقعیتهای زمینی بمنظور آموزش نرمافزار ILWIS 3.0 و بررسی درستی نقشههای تولید شده با استفاده از GPS جمعآوری گردید. با استفاده از بررسی بصری تصاویر و در نظر گرفتن ضریب همبستگی آنها از میان 28 تصویر تعداد 13 تصویر در مرحله اول انتخاب گردید، و فاکتور مطلوبیت آنها محاسبه شد. در نهایت با استفاده از 12 ترکیب سه تصویری انتخاب شده طبقهبندی به روش حداکثر همانندی انجام گرفت. برای بررسی میزان درستی طبقهبندی شاخص کاپای 12 ترکیب محاسبه و مورد مقایسه قرار گرفت. در ادامه بحث به مواد مورد استفاده و روش تحقیق بکار رفته در این تحقیق بطور مشروح اشاره میگردد.
-1-2 موقعیت جغرافیائی منطقه مورد مطالعه
منطقه مورد مطالعه محدوده جغرافیائی استان زنجان قرار دارد. مساحت استان برابر با 22164 هکتار است - سازمان برنامه و بودجه استان زنجان، . - 1378 استان زنجان دارای تنوع اقلیم زیادی است و بطورکلی دارای اقلیم خشک تا نیمه خشک با متوسط بارندگی سالانه 340 میلیمتر میباشد. استان زنجان مانند بیشتر استانهای دیگر ایران دارای پوشش جنگلی کم است. انواع تودههای جنگلی آن شامل جنگل ارس، جنگل بلوط، جنگل پسته وحشی، اجتماعات درختی و درختچهای، مراتع و پوششهای درختی غیر جنگلی میباشد.
-3-2 پردازش تصاویر ماهوارهای منطقه زنجان
-1-3-2 تصاویر مورد استفاده
تصاویر ETM+ سال 2002 ماهواره لندست 7 در چهار فریم که هر کدام بخشی از منطقه زنجان را پوشش میداد تهیه گردید. سپس محدوده استان زنجان با استفاه از نقشه موجود توسط دستگاه دیجیتایزر رقومی گردید و از آن برای برش تصاویر ماهواره مورد استفاده قرار گرفت. روش کار به این صورت بود که از هر کدام از چهار فریم بخشی را که مربوط به محدوده زنجان بود در محیط نرم افزار ILWIS 3.0 برش داده شد.
در نهایت از بخشهای برش داده شده تصویر هر باند در محیط همان نرم افزار موزائیک تصاویر باندهای منطقه تهیه گردید. نهایتاً برای هر باند یک تصویر از کل محدوده استان بدست آمد. این تصاویر تحت عناوین B1 تا B5 و B7 به ترتیب برای باندهای 1 تا 5 و 7 نامگذاری گردید، که در این تحقیق از آنها به نام تصاویر اصلی نام برده میشود. پس از برش تصاویر محدوده استان، عملیات زیر برای بدست آوردن نتایج بهتر روی آنها اعمال گردید.
-2-3-2 نمونهگیری مجدد دادههای تصاویر
بمنظور استفاده از تصاویر در ترکیبات رنگی و یکسان سازی زمین مرجع1 تصاویر باندهای اصلی از زمین مرجع نقشه رقومی شده محدوده استان که دارای اندازه پیکسل 30×30 متر است استفاده گردید. و نمونهگیری مجدد دادهها به روش نزدیکترین همسایه اعمال گردید.
