سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی
سال:1389 | دوره:1 | شماره:1 |تعداد مقالات:8

هدف این مطالعه، مقایسه نقشه های کاربری اراضی تولیدی با داده های دو سنجنده IRS-WiFS و MODIS در منطقه سمیرم بروجن می باشد. پیش پردازش های مختلف شامل تصحیح هندسی با استفاده از تصاویر موجود از سنجنده IRS-WiFS مربوط به تاریخ 31 آگوست 2003 و با RMSe کمتر از 35.0 برای تصاویر این سنجنده انجام شد و جهت انجام این تصحیح بر روی تصاویر سنجنده MODIS ازتصاویر مربوط به 15.7.1383 استفاده و با RMSe کمتراز 5.0 پیکسل این تصحیح صورت گرفت. تصحیح اتمسفریک و توپوگرافی تصاویر دو سنجنده با استفاده از روش عارضه تاریک و مدل لامبرت انجام شد. پردازش های مختلف شامل FCC و PCA و شاخص های گیاهی و طبقه بندی نظارت شده بر روی داده ها برای تهییه نقشه های کاربری اراضی و نقشه های پوشش مرتعی انجام گرفت. در این مطالعه از دو داده مربوط به سنجنده IRS-WiFS در دو تاریخ 14 ژوئن و 10 سپتامبر 2005 و دو داده مربوط به سنجنده MODIS نزدیک به داده های سنجنده WiFS استفاده گردید. در نهایت نقشه های تولیدی و نقاط نمونه برداری جهت بررسی صحت نتایج، کنترل گردید. نقشه کاربری اراضی سنجنده MODIS با 9 طبقه کاربری و با صحت و کاپای کلی 61.79 و 6.72 و نقشه کاربری اراضی سنجنده WiFS با 8 طبقه کاربری و با صحت و کاپای کلی 2.90 و 9.77 تولید گردید. نتایج نشان داد که نقشه های کاربری اراضی تولید شده با داده های سنجنده WiFS دارای صحت و کاپای کلی بالاتری نسبت به نقشه های تولید شده با داده های سنجنده MODIS می باشد. در مجموع نتایج این تحقیق نشان داد که نقشه های تولید شده با استفاده از داده های سنجنده WiFS هم در مطالعات مربوط به کاربری اراضی مناسب تر نسبت به نقشه های تولید شده باسنجنده MODIS می باشند.

مراتع از مهم ترین منابع تجدیدشونده هستند که متاسفانه در کشور ما به دلایل مختلف از جمله مدیریت غیراصولی در معرض تخریب و نابودی قرار گرفته اند. یکی از مهم ترین راه های احیاء مراتع تخریب شده، کاشت گیاهان مرغوب در اینگونه مراتع است. این تحقیق به منظور مکان یابی مناطق مناسب جهت کاشت گونه مرتعی مرغوب گون زرد و به صورت یک مطالعه موردی در حوضه آبخیز کرچمبوی جنوبی در شهرستان فریدن انجام شد. ابتدا نه مکان مرتعی متفاوت انتخاب گردید و سپس تاثیر عوامل مختلف اکولوژیک بر روی گونه مورد مطالعه توسط روش های مختلف آماری مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله بعد لایه های رقومی نیازهای اکولوژیکی گونه گون زرد توسط تکنیک های آماری و GIS تهیه شد. لایه اطلاعاتی رخنمون سنگی از داده های ماهواره IRS-P6 و به روش طبقه بندی نظارت شده تولید گردید. سپس با توجه به خروجی های آنالیز رج بندی، لایه های اطلاعاتی محیطی توسط منطق بولین و بر اساس نیاز اکولوژیکی گونه گون استاندارد شد و هر کدام از این لایه ها وزن خاصی تعلق گرفت. در نهایت با تلفیق لایه ها در غالب مدل تحلیل سلسله مراتبی مناطق مناسب کاشت گونه مورد نظر به دست آمد و پس از طبقه بندی مجدد، نقشه طبقات پتانسیل رویشگاهی منطقه مطالعاتی تولید شد. نتایج به دست آمده نشان داد که از میان عوامل محیطی مورد مطالعه، بر گونه گون زرد 11 عامل تاثیرگذارند که با اهمیت ترین این عوامل به ترتیب درصد آهک، آزیموت جهت شیب و متوسط بارش سالانه می باشد.

ارزیابی محتوی اطلاعاتی سنجنده LISS-III و مقایسه آن با دیگر سنجنده های با قدرت تفکیک مکانی و طیفی مشابه مانند ASTER برای کاربران داده های دورسنجی در مناطقی که تنها به یکی از این سنجنده ها دسترسی دارند می تواند مفید واقع شود. سنجنده LISS-III یکی از سنجنده های ماهواره IRS-P6Resource می باشد. این سنجنده در باندهای قرمز، سبز و مادون قرمز نزدیک دارای قدرت تفکیک مکانی 5.23 متر و مادون قرمز میانی 70 متر تصویربرداری می کند. سنجنده ASTER نیز یکی از سنجنده های ماهواره TERRA می باشد که دارای قدرت تفکیک مکانی 15 متر در باندهای مرئی و مادون قرمز نزدیک، 30 متر در مادون قرمز میانی و 90 متر در باندهای حرارتی می باشد. بدین منظور برای بررسی محتوای اطلاعاتی دو سنجنده، منطقه دامغان که یکی از مناطق خشک می باشد انتخاب شد. در ابتدا به منظور مقایسه دقیق داده های فوق تصاویر هر دو سنجنده ژئورفرنس گردید. با توجه به قدرت تفکیک مکانی متفاوت باندهای این دو سنجنده، تمامی تصاویر به اندازه پیکسل یکسان (Pixel size) تبدیل گردیدند. نمونه برداری از خاک منطقه انجام شد و پارامترهایpH ، 3CO، EC، SAR و .... اندازه گیری شد. سپس سه ناحیه از تصاویر ماهواره ای که معرف مناطق غیر شور، نمک های حاشیه پلایا و مرکز پلایا بودند برای بررسی و مطالعه محتوای اطلاعات دو سنجنده انتخاب و از آن ها پنجره ای تفکیک شد. آنالیزهای تحلیل مولفه های اصلی در هر دو سنجنده انجام شد و شاخص گیاهی NDVI با استفاده از باندهای دو سنجنده ساخته شد. نتایج نشان می دهد دو سنجنده در هر سه منطقه (غیر شور، نمک های حاشیه و مرکز پلایا) همبستگی کمی با یکدیگر داشته و می توان از ترکیب آنها به بیشترین میزان اطلاعات دست یافت. در مولفه مرتبه اول PCA در سنجنده ASTER بیشترین اطلاعات مربوط به باند SWIR6 ذخیره، و در IRS اطلاعات کلیه باندها به یک نسبت ذخیره شده است. نتایج نشان می دهد پارامترهای آماری NDVI در دو سنجنده تفاوت معنی داری با یکدیگر ندارند و می توان بارزسازی پوشش های گیاهی را تنها با یکی از آن ها انجام داد.

در مطالعات جغرافیایی برداشت اطلاعات اغلب به صورت نقطه ای انجام می شود. معمولا ضرورت دارد اطلاعات حاصل از نمونه برداری نقطه ای به سطح تعمیم داه شود و به صورت نقشه هایی ارایه گردد که این امر به وسیله روش های درونیابی انجام می گیرد و به وسیله سامانه های اطلاعات جغرافیایی به صورت نقشه ارایه می شوند. الگوریتم های متفاوتی برای درونیابی فضایی وجود دارد که برخی از آن ها مبتنی بر روش های زمین آمار و ژئومتری می باشند. به رغم تمام پیشرفت هایی که چند دهه اخیر بویژه با توسعه نرم افزارهای GIS در زمینه مدل سازی فضایی بوجود آمده است، اما هنوز باید در استفاده از نتایج حاصل از این مدل ها دقت کافی داشت. در این مقاله داده های پروفیل های خاک نقطه ای منطقه دشت خاک بردسیر، به سطح تعمیم داده شده و سپس با استفاده از روش های علمی میزان دقت روش های مختلف درونیابی در نرم افزار ArcGIS با هم مقایسه شده است. برای انجام تحقیق حاضر از روش های معکوس فاصله وزنی (IDW)، اسپیلاین (Spline)، کریجینگ معمولی (Ordinary Kriging) و کریجینگ عمومی (Universal Kriging) بر اساس مدل های مختلف شبه واریوگرام درونیابی فضایی استفاده شده است و نتایج حاصل با مقادیر نمونه مورد آزمون قرار گرفتند. برای مطالعه تطبیقی و ارزیابی میزان دقت، از روش اعتبار متقاطع و معیارهای MAE و MBE که از روش های معتبر ارزیابی در این زمینه می باشند استفاد گردید. نتایج نشان داد که کمترین خطای مشاهده شده به ترتیب مربوط به روش درونیابی معکوس فاصله وزنی و روش کریجینگ معمولی است. با توجه به نتایج حاصله از این تحقیق، پیشنهاد می شود در هنگام استفاده از روش های درونیابی ابتدا میزان دقت روش ها با هم مقایسه شده و با توجه به کاربرد و در نظر گرفتن امکانات و محدودیت ها بهترین روش انتخاب گردد. نتایج تحقیق نشان می دهد که روش های MAE و MBE روش های مناسبی برای این مقایسه و کنترل می باشند.

پایش زمانی و دقیق تغییر عوارض سطح زمین برای درک روابط و کنش های متقابل بین انسان و پدیده های طبیعی به منظور تصمیم گیری بهتر خیلی مهم است. داده های سنجش از دور منابع اولیه ای هستند که به طور گسترده برای پایش تغییر در دهه های اخیر مورد استفاده واقع شده اند. در این مطالعه تصاویر لندست (TM) سال 1988 و لندست (ETM+) سال 2001 با استفاده از پنج تکنیک پایش تغییر درحوزه دره شهر استان ایلام با مساحت 80470 هکتار آنالیز شده اند. تکنیک های پایش تغییر مورد استفاده در این مطالعه شامل تفاضل تصویر، نسبت گیری تصویر، تفاضل NDVI، آنالیز برداری تصویر و روش مقایسه پس از طبقه بندی بوده اند. در این مطالعه جهت تعیین آستانه در روش هایی که نیازمند تعیین آستانه هستند از روش آماری استفاده شده است و بر این اساس مشخص شده است که آستانه تغییر در منطقه مورد مطالعه با 1 انحراف از میانگین قرار داشته است. پس از تعیین آستانه تغییر، مناطق دارای تغییرات کاهشی، افزایشی و بدون تغییر مشخص گردیده است. جهت ارزیابی دقت تکنیک های پایش تغییر پس از برداشت واقعیات زمینی که از طریق بازدید میدانی و تصاویر ماهوره ای Google Earth به دست آمد، از دقت کل و ضریب کاپا استفاده شد. بر اساس نتایج به دست آمده مشخص گردید که روش تفاضل NDVI با دقت کل 5.98 و ضریب کاپای 97 درصد از بین تکنیک های پایش تغییر مورد استفاده در این مطالعه بیشترین دقت و روش نسبت گیری باند قرمز با دقت کل 5.72 و ضریب کاپای 50 درصد کمترین دقت را در پایش تغییرات کاربری اراضی- پوشش گیاهی منطقه مورد مطالعه داشته اند.

فناوری دورسنجی و بهره گیری از داده های ماهواره ای از ابزار های موثر در زمینه مطالعات علوم مرتع و پوشش گیاهی است. یکی از کاربردهای داده های ماهواره تهیه نقشه درصد تاج پوشش گیاهی است. در این مطالعه جهت تهیه نقشه درصد تاج پوشش گیاهی پناهگاه حیات وحش موته در خرداد سال 1387 از تصاویر ماهواره ای استفاده شد. به این منظور از شاخص های گیاهی حاصل از داده های رقومی تصویر سنجنده LISS3 استفاده شد. به منظور بررسی همبستگی بین درصد تاج پوشش گیاهی و داده های ماهواره، داده های 290 پلات با پراکنش مناسب در منطقه برداشت شد و با استفاده از داده های موجود و شاخص های گیاهی تهیه شده با اعمال رگرسیون ساده خطی درصد تاج پوشش گیاهی تخمین زده شد. میزان همبستگی بین شاخص های گیاهی و داده های میدانی محاسبه شد و برای هر شاخص، مدل پوشش گیاهی بدست آمد. با توجه به نتایج بدست آمده در این مطالعه شاخص گیاهی SAVI با همبستگی 78.0 دارای بیشترین همبستگی با تاج پوشش گیاهی بود و جهت تهیه نقشه درصد پوشش گیاهی انتخاب گردید. با استفاده از مدل تهیه شده نقشه درصد تاج پوشش گیاهی در چهار طبقه کمتر از 10%، 10%-20%، 20%-40% و بیشتر از 40% تهیه شد. نتایج این مطالعه نشان داد که بیشتر قسمت های منطقه توسط پوشش کمتر از 10% و 10%-20% پوشیده شده است. در این مطالعه شاخص های گیاهیNDVI ، TSAVI1 و RVI نیز دارای ضرائب همبستگی بالایی (0.78، 0.77 و 0.76) بودند.

بسیاری از مراتع کشور در مناطق خشک و نیمه خشک قرار دارند و حفاظت و استفاده صحیح از منابع آبی موجود اهمیت زیادی دارد. کمبود آب، یا زیادی آن و یا عدم دسترسی به آن در مرتع به استفاده غیر صحیح از این منبع با ارزش منجر خواهد شد. هدف از این بررسی تعیین شایستگی مرتع با در نظر گرفتن دسترسی دام به منابع آبی با استفاده از تکنیک سیستم اطلاعات جغرافیایی است. برای همین منظور بعد از انتخاب منطقه مورد مطالعه در منطقه فریدونشهر واقع در دامنه های زاگرس مرکزی ایران، با استفاده از نقشه های توپوگرافی 50000: 1، نقشه های رقومی 25000:1 و همچنین بازدید های صحرایی از منطقه، محدوده اراضی مرتعی از سایر کاربری ها تفکیک گردید. بعد از بررسی پوشش گیاهی، تیپ بندی پوشش به روش فیزیونومیک- فلوریستیک (Physiognomic-Floristic System) انجام گرفت و برای تمامی منابع آبی موجود در منطقه، مختصات جغرافیایی به وسیله دستگاه GPS ثبت شد. در محیط نرم افزار GIS پس از تهیه نقشه DEM منطقه، نقشه شیب تهیه گردید. برای تهیه نقشه نقاط هم فاصله از منابع آب، ابتدا موقعیت منابع آب به صورت یک نقشه نقطه ای تهیه گردید و سپس با توجه به موقعیت منابع آب در سامان های عرفی، نقاط هم فاصله از منابع آب در هر سامان عرفی تهیه شد. در نهایت نقشه نقاط هم فاصله از منابع آب تمام سامان های عرفی با هم جمع شد و نقشه نقاط هم فاصله از منابع آب برای کل منطقه تهیه گردید. بر اساس نتایج بدست آمده از مدل شایستگی فاصله از منابع آب حدود 81.13144 هکتار (معادل 64.71 درصد) از مراتع منطقه در طبقه شایستگی خوب (S1)، 4684.11 هکتار (معادل 53.25 درصد) در طبقه شایستگی متوسط (S2) 517.25 هکتار (معادل 81.2 درصد) در طبقه غیر شایسته و هیچ سطحی از اراضی منطقه در طبقه شایستگی کم (3S) قرار نگرفت. به طور کلی از نظر منابع آب مشکل جدی در منطقه مشاهده نشد، فقط در برخی مناطق دوری از منابع آب و شیب زیاد سبب کاهش و یا محدودیت شایستگی منابع آب گردید.