Mehrdad Mahshanian

ارزيابي داده هاي سنجنده ASTER جهت تهيه نقشه تاج پوشش جنگل (مطالعه موردي: جنگل هاي استان لرستان)

هدف مطالعه حاضربررسي توانائي تصاوير سنجنده   ASTER‌در‌تهيه نقشه تاج پوشش جنگل هاي زاگرس است. منطقه مورد مطالعه يك شيت نقشه 1:50،000 استان لرستان با مساحتي بالغ بر 64،000 هكتار مي باشد. به منظور انجام اين مطالعه، يك پنجره تصوير سنجنده   ASTER‌ به ابعاد60×60 كيلومتر تهيه گرديد كه در ارديبهشت ماه سال 1384 برداشت گرديده بود. تصوير مذكور با استفاده از 30 نقطه كنترل زميني از طريق معادله چند جمله اي درجه اول بادقت 46/0 پيكسل   در نرم افزارILWIS3.4   با روش نمونه گيري مجدد نزديكترين همسايه زمين مرجع گرديد. عمليات پردازش تصوير شامل، تجزيه مولفه هاي اصلي و تهيه انواع شاخص هاي گياهي Distance-based و Slop-based انجام پذيرفت. عمليات نمونه برداري صحرائي به منظور تهيه داده هاي زميني به روش نمونه برداري تصادفي طبقه بندي شده (Stratified Random Sampling) با استقرار تعداد 10 پلات 10×10 متردر محيط دايره اي فرضي به شعاع 30 متر، حول نقاط تصادفي ثبت شده، انجام پذيرفت. ميانگين پوشش تاجي اندازه گيري شده در 10 پلات درهر محل نمونه برداري به عنوان متغير وابسته(Y) در تهيه مدل هاي رگرسيوني مورد استفاده قرار گرفت. دربررسي جداول همبستگي باندهاي نه گانه سنجنده با داده هاي زميني بالاترين همبستگي را باند چهار سنجنده به ميزان 64 درصد و كمترين همبستگي را باند سه سنجنده به ميزان 30 درصد با داده هاي زميني نشان داد. ضمن اينكه باندسه داراي كمترين همبستگي با ساير باندها بود. در تهيه نقشه كاربري اراضي روش هاي طبقه بندي نظارت شده، نظارت نشده و هيبريدبا استفاده از بهترين تصاوير رنگي كاذب حاصل از تركيبات باندي داراي بالاترين شاخصOIF، به كار گرفته شد و نقشه كاربري اراضي در شش طبقه شامل، اراضي زراعي، جنگل و مرتع، آب، خاك لخت، رخنمون سنگي و مناطق مسكوني با صحت كلي93/82 درصد و ضريب كاپاي 83/0 حاصل گرديد. جهت آناليز آماري و تهيه مدل ازرگرسيون گام به گام پيش رونده استفاده گرديد.  

در اين آزمون متغير وابسته(Y) حاصل از داه هاي زميني و متغير هاي مستقل (X) شامل رقم پيكسل (DN‌) حاصل از باندها، مولفه ها و شاخص ها   وارد مدل رگرسيون شد. آناليز رگرسيون در پنج گروه داده ها، شامل: " باندهاي اصلي"، "مولفه ها"، "باندها و مولفه ها"، "شاخص ها" و" تركيب باندها، مولفه ها و شاخص ها" انجام پذيرفت. ازبين مدل هاي ارائه شده بر اساس ضرايبR²_adj بالاتر و ضرايب مالو پائين تر 17 مدل گزينش گرديد. بررسي مدل هاي نهائي نشان داد، باندهاي چهار و نه و شاخص هاي NDVI و MSAVI تهيه شده با تركيبات مختلف باندي بيشترين تكرار را در معادله مدل ها داشته است. همچنين حضور باند سه درنيمي از شاخص هاي تهيه شده نقش بالاي اين باند را درتهيه مدل ها نشان داد. به منظور گزينش دقيق ترين مدل كه بهترين توصيف را از وضعيت پوشش گياهي منطقه ارائه دهد، نقشه هاي حاصل ازمدل ها پس از طبقه بندي با نقشه شاهد مورد مقايسه قرار گرفت. نتايج، پائين ترين ضرايب صحت كلي و كاپارا براي نقشه هاي حاصل ازباندها به ميزان 08/56 درصد و 34/0 و بالاترين ضرايب صحت كلي و كاپا، براي نقشه هاي حاصل از شاخص هاي گياهي به ميزان 44/73درصد و 6/0 نشان داد. با تلفيق نقشه اخير و نقشه كاربري اراضي حاصل از طبقه بندي هيبريد، نقشه نهائي پوشش و كاربري اراضي منطقه با صحت كلي 71 درصد وضريب كاپاي 6/0 توليد گرديد. مقايسه نتايج حاصل از اين مطالعه با نقشه هاي حاصل از مطالعه پوشش جنگل لرستان، تطابق كم نقشه هاي ذكر شده را نشان داد به طوري كه بالاترين صحت كلي و ضريب كاپا در بهترين حالت برابر با 27/22 درصد و 05/0   بود. اين نتايج اهميت انتخاب روش مناسب براي نمونه برداري صحرائي را بخصوص در مناطق داراي پوشش تنك نشان داد. در مطالعه ياد شده روش نمونه برداري سيستماتيك-ترانسكت به كاررفته، اين روش علاوه بر اين كه   نمي تواند منتج به تهيه نقشه واقعيت زميني با دقت بالا شود،   باعث مي شود داده هاي ماهواره اي با داده هاي ميداني همبستگي خوبي نداشته باشد. بنابراين درنمونه برداري از واقعيت زميني جنگل براي مطالعات سنجش از دور، بخصوص در مناطق مشابه اين مطالعه، استفاده از روش نمونه برداري سيستماتيك-ترانسكت   مناسب نيست در حالي روش نمونه برداري تصادفي طبقه بندي شده   با كوادرات ها نتايج مناسبي را ارائه مي دهد. نتايج حاصل از اين مطالعه نشان مي دهد، علي رغم اختلاط طيفي پديده هاي مختلف و تاثير پوشش گياهي و خاك زمينه در   بازتاب ثبت شده، كه محدوديت هائي را در طبقه بندي و تعيين تراكم پوشش جنگلي مناطق مشابه اين مطالعه ايجاد مي كند، استفاده از داده هاي سنجنده ASTER توانسته تغييرات پوشش جنگلي منطقه را با دقت زيادي آشكار سازد كه نشان دهنده توانائي بالاي داده هاي اين سنجنده در توليد نقشه جنگل هاي زاگرس است.

كلمات كليدي: ASTER، سنجش از دور، شاخص هاي گياهي، نقشه كاربري اراضي، لرستان، زاگرس.