بررسی پوشش گیاهی منطقه کلهرود با استفاده از داده های سنجنده aster
چکیده
ارزش و اهمیت پوشش گیاهی به عنوان شاخص زنده و بیولوژیک جهت شناخت و آگاهی از تغییر و تحولات محیط ضرورت مطالعات را نمایان می سازد. مدیریت منابع اعم از منابع طبیعی و انسانی مستلزم استفاده از روش هایی است که از دقت و کارایی مطلوبی برخوردار بوده و با صرف هزینه های کمتر دستیابی به اهداف را آسان تر گرداند. به همین دلیل به کارگیری ابزار ها و روش های کمکی نظیر استفاده از داده های رقومی ماهواره ای در دستور کار متخصصان مدیریت منابع طبیعی قرار گرفته است تا در تلفیق با اندازه گیری های صحرایی امکان بررسی و مطالعه منابع محیطی نظیر پوشش گیاهی فراهم گردد. هدف این مطالعه، بررسی پوشش گیاهی منطقه کلهرود با استفاده از داده های سنجنده aster است. در این مطالعه تصویر ماهواره ای سنجنده aster مربوط به بهار سال 1385 جهت بررسی به کار گرفته شد. برای انجام تحقیق، ابتدا تصویر ماهواره ای با معادله چند جمله ای درجه یک به روش نزدیک ترین همسایه تصحیح هندسی گردید.rmse تصویر برای باند-های 15 متر 1/0پیکسل و برای باند های 30 متر 4/0 پیکسل به دست آمد. همچنین آنالیز پیش پردازش و پردازش تصویر شامل ساخت تصاویر رنگی کاذب، آنالیز pca و طبقه بندی بر روی تصاویر(نظارت نشده، نظارت شده و هیبرید) بر روی تصویر اعمال شد. شاخص ndvi و آنالیز مولفه اصلی برای جدا کردن برخی از لایه های پوشش اراضی با تعریف حد آستانه مناسب به کار گرفته شد. در نهایت نقشه ی پوشش اراضی در 4 طبقه اراضی صخره ای و سنگلاخی، اراضی مرتعی، باغات و کشاورزی و اراضی بدون پوشش گیاهی تهیه گردید. برای برآورد دقت تمامی نقشه ها از ماتریس خطا استفاده شد. ضریب کاپای نقشه پوشش اراضی با روش هیبرید 28/86 درصد به دست آمد. در این مطالعه جهت تهیه نقشه درصد پوشش گیاهی 12 شاخص با استفاده از نسبت باند های مختلف aster تهیه شدند. این شاخص ها با توجه به در دسترس بودن اطلاعات رقومی در محیط spss ایجاد شدند و نتایج حاصله در آنالیز های رگرسیون به کار گرفته شد و با روش های مختلف رگرسیونی مانند روش های پله ای، پس رونده، پیش رونده و ... مورد آنالیز و بررسی قرار گرفت. جهت انتخاب مدل مناسب برای هر یک از فاکتور های تحقیق دو آماره ضریب همبستگی (r) و اشتباه معیار (se) به کار گرفته شد. پس از انتخاب مدل مناسب برای تمامی فاکتور های تحقیق، مدل فوق بر داده های aster اعمال گردید و تصویری از درصد پوشش گیاهی از منطقه تهیه و سپس با در نظر گرفتن دامنه داده های تصویر و دامنه داده های زمینی با استفاده از روش تفکیک تاری، تصاویر فوق به پنج طبقه تاج پوشش کمتر از 5 درصد، تاج پوشش 5 تا 10 درصد، تاج پوشش 10 تا 25 درصد، تاج پوشش 25 تا 60 درصد و تاج پوشش بیش از 60 درصد طبقه بندی گردید و در نهایت پدیده های ثابت به نقشه اضافه و نقشه نهایی به دست آمد. در این تحقیق چهار نوع آنالیز جهت تخمین درصد پوشش گیاهی انجام گرفت. نتایج آنالیز بر اساس باند های اصلی سنجنده aster نشان داد که به طور کلی بین داده های رقومی سنجنده aster و درصد تاج پوشش گیاهی همبستگی معنی داری وجود دارد، به طوری که باند 3 سنجنده aster رابطه معنی داری با همبستگی بالاتر نشان داد که بر اساس این باند معادله رگرسیونی تولید و بر روی تصویر منطقه اعمال گردید. ضریب کاپای نقشه تولید شده از این طریق 56/82 درصد به دست آمد. نتایج حاصل از آنالیز داده ها با استفاده از باند های حاصل از ادغام سنجنده aster نشان داد که رابطه معنی داری بین باند 6 و باند 7 حاصل از ادغام با درصد پوشش گیاهی وجود دارد. بر اساس این باند ها نهایتاً دو مدل رگرسیونی تولید گردید که با توجه به معیار آماره ضریب همبستگی مدل رگرسیونی مناسب انتخاب گردید و بر روی داده های سنجنده aster منطقه اعمال گردید. نتایج نشان داد که اگر چه ضریب همبستگی مدل رگرسیونی انتخابی بالا بود اما مدل پس از اعمال بر روی تصویر کارایی مناسب و مورد انتظار را نداشت و نقشه درصد پوشش گیاهی تهیه شده از این مدل از دقت مطلوبی برخوردار نبود. ضریب کاپای نقشه تولید شده از این طریق 04/36 درصد به دست آمد آنالیز بر اساس شاخص های گیاهی نشان داد که 12 شاخص گیاهی استفاده شده رابطه معنی داری با درصد پوشش گیاهی منطقه ندارند. پایین بودن ضرایب همبستگی در تمام روابط به دست آمده، موید این مسیله است که در مناطق خشک با پوشش گیاهی پایین (زیر 25 درصد) روابط همبستگی از ضرایب تبیین پایین تری برخوردار است. بنابراین نتیجه گرفته شد که با استفاده از شاخص های گیاهی آزمون شده تخمین پوشش گیاهی در شرایط منطقه نتیجه مطلوبی ندارد و شاخص های گیاهی از اعتبار قابل توجهی برخوردار نیست.