بررسی امکان استفاده از داده های ماهواره NOAA برای کنترل فصل چرا
سازمان مجري: دانشگاه صنعتي اصفهان
كارفرماي طرح: رياست جمهوري - شوراي پژوهشهاي علمي كشور
تاريخ شروع:15/1/1382
تاريخ اختتام: 1/4/1385
نام مجري: سيد جمال الدين خواجه الدين
همكاران طرح: صلاح الدين زاهدي، رحيم قنبري، عليرضا سفيانيان، سعيد پورمنافي، رسول مهدوي
خلاصه طرح:
منابع طبيعي تجديد شونده در اكثر كشورهاي در حال توسعه و نيز كشور ما، از اهميت زيادي برخوردار است. بطوريكه برنامه ريزي مناسب و علمي جهت استفاده بهينه و مديريت صحيح اين سرمايه ملي را ضروري مي سازد. يكي از مهمترين عوامل تخريب مراتع كشور، چراي زودرس و خارج از فصل دام مي باشد. در اين مطالعه كوشش به عمل آمد تا با استفاده از سري زماني داده هاي ماهواره اي سنجنده هاي IRS-WiFS و TERRA-MODIS زمان مناسب شروع چرا و نيز خاتمه فصل چرا براي مراتع منطقه اي به وسعت ٩/١ ميليون هكتار با محوريت شهرستانهاي سميرم و لردگان واقع در استانهاي اصفهان و چهارمحال و بختياري تعيين شود.
اطلاعات اوليه مورد نياز، از قبيل نقشه هاي توپوگرافي منطقه، اقليم، پوشش گياهي، خاكشناسي، زمين شناسي، اطلاعات اقتصادي اجتماعي و... تهيه و مورد مطالعه و بررسي قرار گرفت. سپس طي بازديدهاي صحرايي، ضمن آشنايي كامل با منطقه طرح، پارامترهاي مورد نظر اندازه گيري شدند. داده هاي ماهواره اي همزمان با شروع مطالعه به صورت هفتگي تهيه و پس از انتخاب يكي از داده ها از هر دو سنجنده و كنترل آنها، از نظر عدم وجود ابر، سايه و...تصحيح هندسي با استفاده از نقشه هاي توپوگرافي ١:٢٥٠٠٠٠ سازمان جغرافيايي نيروهاي مسلح انجام گرفت. در ادامه ساير داده هاي هر سنجنده به داده زمين مرجع شده، ثبت داده شد. در اين مطالعه ٢١ داده زماني ماهواره اي سنجنده WiFS و به همين تعداد داده ماهواره اي از سنجنده MODIS بصورت سري زماني مورد استفاده قرار گرفت. تصحيح راديومتريك با استفاده از اطلاعات موجود در Metadata هر تاريخ و تصحيح توپوگرافي با روش غير لامبرتي و با استفاده از نقشه DEM منطقه بر روي اطلاعات صورت گرفت. با استفاده از FCC تهيه شده از تركيب باندهاي زماني مختلف و اعمال آناليز PCA بر روي آنها و انتخاب نواحي تعليمي مناسب با استفاده از روش طبقه بندي نظارت شده، لايه هاي مختلف منطقه، شامل: نقشه كاربري اراضي، پوشش گياهي، مرتع و جنگل (بر اساس درصد تاج پوشش) تهيه و دقت و صحت نقشه هاي توليدي و ضريب كاپاي هر نقشه با استفاده از نقاط تصادفي، تعيين و جداول مربوطه با استفاده از نرم افزار ERDAS تشكيل گرديد. همزمان با آناليز داده هاي
ماهواره اي، عمليات صحرايي، در فصل رويش پوشش گياهي به فاصله يك هفته و در غير فصل رويش به فاصله دو هفته انجام و با استفاده از پلاتهاي ١٠٠ متر مربعي به تعداد ١٠ پلات در محدوده ٤ پيكسل از تصوير ماهواره اي و به مركزيت GPS پارامترهاي پوشش گياهي (درصد تاج پوشش كل و گونه هاي خوشخوراك)، لاشبرگ، خاك، سنگ و سنگريزه در ٨٩ نقطه ثابت كه با استفاده از روش سيستماتيك –تصادفي انتخاب شده بودند و بيش از ١٠٠ نقطه متغير برداشت گرديد. در ادامه، شاخص هاي گياهي PVI,NDVI,SAVIمحاسبه و براي شاخص هاي PVI ,SAVI پارامترهاي مربوطه براي هر تاريخ محاسبه و ضريب همبستگي آنها با اطلاعات ميداني تعيين گرديد.در اين مطالعه شاخص NDVI به دليل همبستگي بيشتر با داده هاي ميداني در طول فصل رشد پوشش گياهي (حداقل همبستگي در سنجنده WiFS مربوط به داده ٢٢ آگوست با ٤٢/٠ و حداكثر مربوط به ٢٩ ژوئن ٢٠٠٤ با ٨٤/.) انتخاب و با استفاده از اين شاخص و داده زميني مربوط به تصوير ماهواره اي همان زمان، نقشه درصد تاج پوشش مرتعي براي هر دو سنجنده تهيه گرديد و با توجه به همبستگي بالاي شاخص هاي تهيه شده و به خصوص شاخص NDVI در هر دو سنجنده (٩٨/٠)و محدوديت زماني اجراي طرح، ادامه كار با سنجنده WiFS به دليل پيكسل سايز مناسب تر، پيگيري شد. با مقايسه پروفيل تغييرات شاخص NDVI مرتبط با سري زماني تصاوير و داده هاي ميداني و نيز فنولوژي گونه هاي مرتعي غالب در هر سايت نمونه برداري، زمان شروع و خاتمه فصل چرا براي هر تيپ مرتعي تعيين گرديد. در ادامه با استفاده از نقشه هاي تهيه شده از اعمال شاخص NDVI و اعمال آناليز كراس تاب، روند تغييرات سطح كلاسهاي مختلف تاج پوشش مرتعي براي مراتع منطقه مشخص گرديد. در مجموع با توجه به همبستگي مناسب نتايج حاصل از پردازش تصاوير سنجنده WiFSو داده هاي ميداني، زمان شروع چرا در فاصله زماني ١٠ ارديبهشت الي هفته اول خرداد و زمان خاتمه فصل چرا در فاصله زماني ٢٠ مرداد الي ١٠ شهريور براي مناطق نمونه برداري، به عنوان جزئي از كل و نماينده تيپ هاي مختلف مرتعي منطقه متغير مي باشد.