سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی
سال:1393 | دوره:5 | شماره:3 |تعداد مقالات:10

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 0.35 برای تصاویر این سنجنده انجام شد و جهت انجام این تصحیح بر روی تصاویر سنجنده MODIS از تصاویر مربوط به 1383.7.15 استفاده و با RMSe کمتر از 0.5 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 تهیه 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 79.61 و 72.6 و نقشه کاربری اراضی سنجنده WiFS با 8 طبقه کاربری و با صحت و کاپای کلی 90.2 و 77.9 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.

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 98.5 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 72.5 و ضریب کاپای 50 درصد کمترین دقت را در پایش تغییرات کاربری اراضی- پوشش گیاهی منطقه مورد مطالعه داشته اند.

قابلیت استفاده از مرتع جهت کاربری زنبورداری، با درنظر داشتن بهره برداری پایدار از اراضی و ارائه مدل موردی تعیین شایستگی مرتع طالقان از اهداف این تحقیق بوده است. در تعیین شایستگی مرتع با استفاده از روش پیشنهادی فائو و سامانه اطلاعات جغرافیایی(GIS) با ملاحظه عوامل موثر بر شایستگی زنبورداری و تلفیق آن ها نقشه های نهایی ارائه گردید. نمونه برداری در تیپ های گیاهی منطقه به روش تصادفی- سیستماتیک با استقرار 3 ترانسکت 200 متری و 30 پلات یک متر مربعی در راستای آن مستقر و داده های حضور و عدم حضور گیاهان شهد زا و گرده زا، درصد پوشش گیاهی شهدزا و گرده زا، تراکم و درصد ترکیب پوشش گیاهی مورد علاقه زنبورعسل برداشت گردید. در تعیین شایستگی مرتع جهت زنبورداری سه زیر مدل پوشش گیاهی، عوامل محیطی و منابع آب لحاظ گردید. در زیر مدل پوشش گیاهی (طول دوره گلدهی، ترکیب گیاهی شهد زا و گرده زا و جذابیت گونه های مورد استفاده زنبورعسل)، در زیر مدل عوامل محیطی نیز جاده و مسیرهای دسترسی به تیپ ها، ارتفاع و دما به طور مساوی و خاک (با تاثیر غیر مستقیم آن بر پوشش گیاهی) و در نهایت در زیر مدل منابع آب (دسترسی به منابع آبی) از فاکتورهای موثر و تاثیرگذار به دست آمد. از بین عوامل مورد بررسی کاهش درصد پوشش گیاهی شهدزا و گرده زا، وجود گیاهان با کلاس-های پایین جذابیت (III) و (IV) و کوتاهی طول دوره گلدهی، جاده و خاک در بعضی از تیپ ها از مهمترین عوامل محدود کننده شایستگی و پراکنش مناسب منابع آب، دما و ارتفاع در منطقه مهم ترین عوامل مطلوب و افزایش دهنده شایستگی مرتع برای زنبورداری در منطقه مورد مطالعه بودند. نتایج حاصل از تعیین شایستگی مراتع طالقان میانی نشان می دهد که از مجموع 37977.2 هکتار اراضی منطقه مورد مطالعه، 235 هکتار (%0.61) در طبقه شایستگی 1S (بدون محدودیت)، 7798 هکتار (20.53%) در طبقه شایستگی 2S (با محدودیت اندک)، 9961 هکتار (26.29%) در طبقه شایستگی 3S (با محدودیت زیاد)، 8861 هکتار (23.33%) در طبقه شایستگی N (غیر شایسته) بوده و درکل حدود 21% منطقه، دارای طبقه شایستگی عالی تا خوب از نظر زنبورداری به دست آمد.

هدف از این تحفیق بررسی اثر آلودگی های غیرنقطه ای کشاورزی بر میزان غلظت فلزات سنگین مس، روی و آرسنیک و تهیه نقشه پتانسیل آلودگی خاک به این عناصر با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی، زمین آمار و سنجش از دور است. با استفاده از روش نمونه برداری سیستماتیک- تصادفی طبقه بندی شده 135 نمونه خاک سطحی (20-0 سانتیمتری) از منطقه ای به وسعت 7262 کیلومتر مربع جمع آوری و غلظت کل عناصر، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک شامل pH و ماده آلی برای کلیه نمونه ها اندازه گیری شد. برای پهنه بندی غلظت فلزات سنگین ابتدا با کمک آنالیز همبستگی مکانی، مناسبترین روش پهنه بندی با استفاده از توابع MAE و MBE انتخاب گردید. سپس نقشه پهنه بندی غلظت فلزات سنگین روی و مس با استفاده از روش کریجینگ معمولی و مدل نمایی و فلز آرسنیک با استفاده از روش کریجینگ معمولی و مدل کروی تهیه شد. همچنین برای بررسی تجزیه و تحلیل نقشه های توزیع غلظت فلزات از نقشه های کاربری اراضی، زمین شناسی و نقشه برآورد غلظت زمینه فلزات سنگین استفاده شد. نقشه کاربری اراضی با استفاده از سری زمانی تصاویر ماهواره ای AWIFS و اعمال طبقه بندی فازی و با کاپای 0.88 و دقت 90% تهیه گردید. تجزیه و تحلیل نقشه پهنه بندی فلزات سنگین نشان داد که عناصر مس و روی منشأ زمین شناسی و کشاورزی دارند و عنصر آرسنیک از مواد مادری منشأ می گیرد ولی فعالیت های کشاورزی به دلیل مصرف بیش از حد کودهای شیمیایی می تواند باعث افزایش هر چه بیشتر این عناصر در خاک شود.

برای رسیدن به توسعه پایدار داشتن برنامه ریزی با تکیه بر ارزیابی همه جانبه محیط طبیعی امری ضروری است. با توجه به اینکه محیط زیست طبیعی توان اکولوژیکی محدودی را برای استفاده های انسان داراست، ارزیابی توان اکولوژیکی به عنوان هسته مطالعات زیست محیطی با پیشگیری بحران های موجود، بستر مناسبی برای برنامه ریزی زیست محیطی فراهم می آورد. تحلیل قابلیت اراضی برای توسعه شهری یکی از اصلی ترین مقولاتی است که برنامه ریزان شهری با آن سروکار دارند. در این مقاله طی رویکرد ارزیابی چند معیاره با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (Analytical Hierarchy Process) و روش مقایسه زوجی در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)، ارزیابی توان اکولوژیکی حاشیه شهر تبریز برای توسعه کالبدی بر پایه مشاهدات محیطی (دوازده معیار طبیعی و انسانی) صورت گرفته و نقشه نهایی در محدوده مذکور تهیه شد. این نقشه نواحی مناسب برای توسعه کالبدی شهر را نشان می دهد. نتایج این پژوهش می تواند مورد استفاده برنامه ریزان شهری قرار گیرد.

نقشه کاربری اراضی یکی از فاکتور های اساسی در مطالعات منابع طبیعی و مدیریت محیط زیست می باشد. اغلب تهیه نقشه کاربری اراضی یک منطقه یکی از پر هزینه ترین بخش های پروژه های زیست محیطی و منابع طبیعی است. داده های ماهواره ای یکی از سریع ترین و کم هزینه ترین روش های در اختیار محققان جهت تهیه نقشه کاربری اراضی می باشد. در سال های اخیر محققان از روش های مختلفی نقشه کاربری اراضی را با استفاده از این داده ها تهیه کرده اند. روش های مختلفی جهت طبقه بندی تصاویر ماهواره ای وجود دارد. هر یک از روش ها دارای معایب و مزایایی می باشند. تحقیق حاضر با هدف تعیین بهترین روش طبقه بندی تصاویر سنجنده ETM+ از بین 9 روش طبقه بندی نظارت شده جهت استخراج نقشه کاربری اراضی شهر نور صورت گرفت. نتایج نشان داد که روش طبقه بندی ماشین بردار پشتیبان با میانگین ضرایب کلی و کاپا به ترتیب 90.94 درصد و 0.9503 نسبت به روش های دیگر دارای دقت بالاتری است. اولویت دقت روش های 9 گانه به ترتیب به صورت، ماشین بردار پشتیبان، شبکه عصبی، فاصله ماهالانویی، حداکثر احتمال، حداقل فاصله از میانگین، نقشه زاویه طیفی، واگرایی اطلاعات طیفی، سطوح موازی و در نهایت روش کدهای باینری می باشد. از نتایج تحقیق حاضر می توان با استفاده از روش صحیح طبقه بندی، نقشه کاربری اراضی را با دقت بالاتری استخراج نمود.

استفاده از فناوری های نوینی همچون سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی جهت مطالعه اکوسیستم های گیاهی و به خصوص تهیه نقشه های زمین پوشش، مستلزم شناخت کارآیی این ابزار و نیز شناسایی بهترین روش های کاربرد آن ها می باشد. هدف از انجام این مطالعه مقایسه میزان کارآیی سه روش رایج طبقه بندی نظارت شده داده های ماهواره ای (روش حداقل فاصله از میانگین، روش متوازی السطوح و روش حداکثر احتمال) در تشخیص گروه های گیاهی منطقه حفاظت شده گلول و سرانی (استان خراسان شمالی) می باشد. بدین منظور 143 نمونه تعلیمی از مناطقی که تا شعاع حداقل 30 متری ترکیب همگنی از گونه های گیاهی را نشان می دادند جمع آوری و مختصات آن ها به وسیله دستگاه GPS ثبت و به محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی منتقل شد. داده های ماهواره ای شامل تصاویر ماهواره های Landsat ETM+ و IRS LISS III بود که هر یک با استفاده از نرم افزار ENVI 4.2 آماده سازی و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و میزان کارآیی هر روش طبقه بندی با محاسبه دو شاخص صحت کلی (Overall Accuracy) و ضریب کاپا (Kappa Coefficient) بررسی گردید. نتایج نشان دادند که در بین روش های بکار برده شده، روش حداکثر احتمال بیشترین میزان دقت را در طبقه بندی هر دو گروه داده های ماهواره ای دارد (90.35، OA=82.19 و 0.878، KA=0.772) و در مقابل روش متوازی السطوح نیز کمترین میزان دقت را در طبقه بندی گروه های گیاهی در منطقه مورد مطالعه داشت (67.09، OA=58.76 و 0.593، KA=0.478) این نتایج نشان می دهد که برداشت نمونه های تعلیمی کافی از طبقات موجود در طبیعت و بررسی میزان احتمال تعلق هر یک از پیکسل های تصاویر ماهواره ای به این طبقات، به خوبی می تواند در طبقه بندی گروه های گیاهی موجود در منطقه مفید واقع شود.