بخشی از مقاله
چکیده
در این بررسی با هدف تهیه نقشه تراکم تاجپوشش و تیپبندی جنگل در پارک جنگلی نور استان مازندران، از تصاویر سنجنده Landsat ETM+ استفاده گردید. پس از بررسی کیفیت هندسی و رادیومتری دادهها این تصاویر مورد تصحیح هندسی قرار گرفت. اطلاعات زمینی از طریق نمونهبرداری سیستماتیک تصادفی و با قطعات نمونه 0/09 هکتاری تهیه شد؛ بدین صورت که تعداد 69 پلات مربعی به ابعاد 30×30 متر با شبکه آماربرداری 100×100 متر در چهار طبقه تراکمی طراحی و پیاده شد.
در منطقه مورد مطالعه، 17 گونه درختی و شناسایی و مشخصات آنها ثبت گردید. سپس در هر قطعه نمونه میزان تاجپوشش درختان اندازهگیری و درصد تاج پوشش کل درختان در هر قطعه نمونه و در هر هکتار محاسبه شد. از طرفی با انتخاب 25 درصد از قطعات نمونه از هر طبقه تراکم جنگل به عنوان نمونه تعلیمی، انتخاب مجموعه باندی مناسب برای طبقهبندی به کمک نمونههای تعلیمی و با استفاده از فاکتور شاخص بهینه انجام شد. طبقهبندی دادهها به روش نظارتشده و با الگوریتم طبقهبندیکننده حداکثر احتمال انجام و تصویر حاصل در چهار طبقه تراکمی خیلیتنک 5-10 - درصد - ، تنک 10-40 - درصد - ، نیمهانبوه 40-70 - درصد - و انبوه - بیش از 70 درصد - طبقهبندی شد. در نهایت جهت ارزیابی صحت نتایج حاصل از طبقهبندی تصاویر، با نقشه واقعیت زمینی مورد مقایسه قرار گرفت.
نتایج بدست آمده نشان داد که نقشه حاصل جهت تفکیک طبقات تراکمی تاجپوشش جنگل با ضرایب صحت کلی و کاپای 57 درصد و 0/43 چندان قابل قبول نمیباشد. صحت کلی برای دو طبقه تراکمی خیلیتنک و نیمهانبوه به ترتیب با ضرایب صحت کلی 79 و 63 درصد مناسب ولی برای دو طبقه تنک و انبوه با ضرایب صحت کلی 43 و 42 درصد نامناسب استضمناً؛ در مورد تیپبندی نتایج مطلوبی کسب نگردید.
مقدمه
یکی از راههای کسب اطلاعات از محیط، بکارگیری فناوری سنجش از دور1 و تلفیق آن با سامانه اطلاعات جغرافیایی 2 است. در این زمینه ماهوارهها میتوانند اطلاعاتی در چند بعد، چند مقیاس و چند طیف تهیه کنند که این ویژگیها به اهمیت و نقش آنها میافزاید. امروزه با استفاده از تصاویر ماهوارهای، میتوان با هزینه و زمان کمتر، طیف وسیعی از پروژهها را در سطح جهانی، ملی، استانی و منطقهای به نتیجه رساند.
قابلیت دادههای ماهوارهای سبب شده تا دانشمندان و محققان این رشته، فعالیتها و نتایج مطالعات خود را به تغییرات اقلیمی و نوسانات جهانی آن و اندازهگیری عوامل زیستمحیطی گسترش دهند. مطالعات کشاورزی و منابع طبیعی، پایشهای بیابانزایی، تخریب سیلاب، خشکسالی، تغییرات آب دریاها و دریاچهها، تغییرات آب و هوا، به عنوان ابزارهایی برای مدیریت دقیق مطرح هستند که با استفاده از دادههای ماهوارهای انجام بسیاری از این مطالعات آسانتر میشود. کسب اطلاعات درباره وضعیت پوشش گیاهی از قبیل میزان و پراکنش آنها، از اهمیت زیادی برخوردار است. جمعآوری اطلاعات در مورد تغییرات مداوم پوشش گیاهی توسط روشهای معمولی بسیار مشکل و پرهزینه است. در این حالت استفاده از دادههای ماهوارهای امکان مطالعه وسیع پوشش گیاهی را فراهم میسازد
سنجش از دور تکنولوژی بسیار مفیدی است که میتوان از آن برای بدست آوردن لایههای اطلاعاتی از خاک و پوشش گیاهی بکار برد
در این خصوص جنگلهای خزری به علت داشتن گونههای درختی، درختچهای و پوشش علفی متنوع جزء جنگلهای غنی دنیا محسوب می شوند. این جنگلها به لحاظ ساختار عمودی نیز دارای اشکوبهای متفاوت هستند. لذا، استفاده از شاخصهای بومشناختی3 برای شناخت وضعیت کمی و کیفی تاجپوشش درختان، توده جنگلی، پایش و ارزیابی تغییرات ایجادشده در طی زمان امری ضروری است
با توجه به شرایط متنوع جنگل به عنوان یک بومنظام4 پیچیده که دارای اشکوبهای متنوع درختی با تاج پوشش های متفاوت میباشد و سطح تاجپوشش هم در گونههای مختلف متغیر است، اندازهگیری و تخمین میزان تاجپوشش از اهمیت فراوانی برخوردار است؛ چراکه از طریق اندازهگیری تاجپوشش میتوانیم سایر عوامل کمی نظیر ارتفاع، حجم، سطح مقطع درختان را برآورد کنیم.
تئوری و پیشینه تحقیق
در تحقیقی به منظور مقایسه قابلیت دو سنجنده /,66 و /,66 ماهواره IRS-P6 در تهیه نقشه تراکم
تاجپوشش جنگلهای زاگرس، با بررسی کیفی دادهها از نظر هندسی و رادیومتری و برای استخراج بهتر اطلاعات از تصاویر پردازششده و تجزیه و تحلیل مؤلفههای اصلی و ایجاد شاخصهای گیاهی مناسب استفاده کردند. با استفاده از روش تصادفی سیستماتیک و در قطعه نمونه با مساحت 0/36 هکتار میزان درصد تاجپوشش را محاسبه و از طریق طبقهبندی نظارتشده نقشه تراکم را تهیه کردند، نتایج نشان داد که عوامل مختلف مانند تنک بودن جنگل در بیشتر قسمتهای منطقه و وجود قطعات غیر جنگلی فراوان و پراکنده در داخل جنگل باعث تداخل طیفی جنگل و غیرجنگل شده و همین امر باعث شد تا صحت کلی و ضریب کاپای نقشههای بدست آمده پایین باشد و دادههای یادشده از قابلیت پایینی در تهیه نقشه تراکم این جنگلها برخوردار باشند.
[11] در تحقیقی به بررسی امکان استفاده از دادههای ماهواره Landsat7 با استفاده از سنجنده نقشهبرداری موضوعی تقویتیافته پیشرفته1 برای تهیه نقشه تراکم تاجپوشش در چهار طبقه 5-30 درصد، 31-50 درصد، -80 51 درصد و 81-100 درصد در چهار منطقه از جنگل شمال کشور را مورد بررسی قرار دادند و با استفاده از فاکتور شاخص بهینه2و تجزیه و تحلیل آماری دادهها در باندهای مختلف در یک قطعه نمونه به مساحت 0/225هکتاری اطلاعات مورد نیاز را برداشت کردند. نتایج نشان داد که صحت کلی نقشه درصد تاج پوشش استخراجشده از دادههای ماهوارهای 85/43 درصد، متوسط صحت تولیدکننده 84/7 درصد و متوسط صحت کاربر 82/68 درصد بدست آمد.
[1] در تحقیقی تحت عنوان مقایسه میزان کارآیی سه روش رایج طبقهبندی نظارتشده دادههای ماهوارهای در مطالعه پوشش گیاهی درمنطقه حفاظتشده گلول و سرانی در استان خراسان شمالی با استفاده از دادههای ماهوارهای، ماهوارههای IRS LISSIII و Landsat ETM+، دو شاخص صحت کلی3 و ضریب کاپا4 را محاسبه کردند. نتایج نشان داد که در بین روشهای بکار برده شده، روش حداکثر احتمال5 نسبت به روش متوازیالسطوح 6 و روش حداقل فاصله از میانگین7، بیشترین میزان دقت را در طبقهبندی هر دو گروه دادههای ماهوارهای نشان داد.
[12] در پژوهشی به بررسی توانایی دو الگوریتم رایج، حداکثر احتمال و فاصله ماهالانویی در تهیه نقشه جنگل منطقه جنگلی بیوره در استان ایلام با استفاده از دادههای سنجنده ETM+ ماهواره لندست مربوط به سال 2007 پرداختند. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که الگوریتم طبقهبندی کننده حداکثر احتمال با صحت کلی 84/08 درصد دارای دقت و صحت بیشتری نسبت به الگوریتم طبقهبندی فاصله ماهالانویی با صحت کلی 83/29 درصد میباشد.
هدف از این تحقیق نیز بررسی قابلیت دادههای سنجنده ETM+ ماهواره Landsat به منظور تهیه نقشه تراکم تاجپوشش با استفاده از روش حداکثر احتمال در پارک جنگلی نور استان مازندران است.
مواد و روشها
منطقه مورد مطالعه
منطقه مورد مطالعه، پارک جنگلی نور در 5 کیلومتری شرق شهرستان نور با مساحت 3636 هکتار، بزرگترین پارک جنگلی طبیعی کشور و باقیمانده جنگلهای جلگهای کرانه دریای خزر میباشد.
