سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی
سال:1395 | دوره:7 | شماره:1 |تعداد مقالات:8

مرتع یکی از منابع تجدید شونده با ارزش است که در برنامه های توسعه ملی بسیاری از کشورها جایگاه خاصی دارد. هدف مطالعه حاضر بررسی درصد پوشش گیاهی اراضی شور اطراف دریاچه ارومیه با استفاده از داده های ماهواره ای می باشد. این مطالعه در منطقه ای به وسعت حدود 353150 هکتار در اراضی شور اطراف دریاچه ارومیه انجام گرفت. در این پژوهش پیش پردازش های مختلف شامل تصحیح هندسی با استفاده از نقشه های توپوگرافی و تصحیحات اتمسفری از روش تفریق عارضه تاریک استفاده شد. عملیات برداشت زمینی در مرداد سال 1393 انجام گرفت. نمونه برداری در واحدهای گیاهی با روش نمونه برداری تصادفی طبقه بندی شده انجام شد. در این تحقیق به منظور بررسی رابطه بین متغیرها از رگرسیون چندگانه استفاده شد. در این مدل ابتدا با محاسبه ماتریس همبستگی، وجود یا عدم وجود هم راستایی (Collinearity) بین متغیرهای مستقل (شاخص های گیاهی و باندها) در منطقه بررسی شد. در این تحقیق بهترین مدل با توجه به مقدار بالاتر R2 انتخاب شد. در مدل انتخابی چندین متغیر از بین تمامی متغیرهای مستقل گزینش شده و به عنوان مهمترین فاکتورهای موثر در تعیین نقشه درصد پوشش گیاهی منطقه معرفی شدند. در نهایت نقشه های تولیدی و نقاط نمونه برداری جهت بررسی صحت نتایج، کنترل گردید. نتایج نشان داد شاخص های مادون قرمز متوسط (MID-IR-INDEX)، مادون قرمز (Infrared)، کنتراست بازتاب در مرئی و نزدیک مادون قرمز (VNIRI)، شاخص گیاهی تبدیل شده (TVI، MIRVI، PD312، PD322)، و باندهای B2، B3، B5 و B6 رابطه معنی داری در سطح 5% با داده های زمینی داشته و به کمک مدل های رگرسیونی Backward نقشه میزان درصد پوشش گیاهی تخمین زده شد. جهت تعیین دقت نقشه تولید شده از روش Cross Validation استفاده شد که صحت کلی نقشه تولیدی از سنجنده + ETM برابر 92% و ضریب کاپای آن 89.2 بدست آمد. همچنین بر اساس نتایج این تحقیق، بخش اعظم اراضی شور حاشیه دریاچه ارومیه دارای تاج پوشش معادل 20-0% می باشند. بنابراین می توان چنین نتیجه گیری کرد که مراتع در منطقه مورد مطالعه در وضعیت مناسبی قرار ندارند.

از زمان پیدایش بوم شناسی سیمای سرزمین، همبستگی میان الگوهای مکانی و فرآیندهای بوم شناختی همواره یکی از کلیدی ترین موضوعات این رشته بوده است. در این راستا، معیارهای سیمای سرزمین اطلاعات ارزشمندی در توصیف سیمای سرزمین ارائه می دهند. مشخص است که به منظور محاسبه و تفسیر صحیح معیارهای سیمای سرزمین، مقیاس داده های ورودی و مقیاس تجزیه و تحلیل باید با هم سازگار باشند. روشی عمده که به منظور بررسی اثرات مقیاس بر معیارهای سیمای سرزمین به کار گرفته می شود، تغییر اندازه دانه بندی یا اندازه پیکسل در تصاویر ماهواره ای است. در این مطالعه از تصاویر ماهواره ای اسپات و لندست در سال های 1365 و 1389 و نقشه های شبیه سازی شده مبتنی بر شبکه های خودکار و مارکوف در سال 1399 استفاده گردید. اثرات وضوح مکانی نقشه ها بر 8 معیار در سطح کلاس و سیمای سرزمین با استفاده از نرم افزار فرگستیتس (FRAGSTATS) بررسی گردید. نتایج نشان داد که تغییر در اندازه دانه بندی اثرات معنی داری بر معیارهای سیمای سرزمین و تغییرات آنها در آینده دارد، به گونه ای که با افزایش اندازه دانه بندی مقادیر معیارهای تعداد لکه ها، تراکم لکه ها، معیار شکل سیمای سرزمین و پراکندگی کاهش یافتند. به طور کلی معیارها دو نوع رفتار نامنظم و افزایشی را با توجه به کاهش اندازه دانه بندی از خود نشان دادند، در این میان معیارهای تعداد و تراکم لکه نسبت به سایر معیارهای بررسی شده در این مطالعه بیش تر به تغییرات اندازه دانه بندی حساس هستند. لذا کاربرد این معیارها در مطالعات سیمای سرزمین دقت بیشتری را می طلبد.

دمای سطح زمین یکی از مهم ترین پارامترهای است که امروزه توسط باندهای حرارتی ماهواره ها و به کمک ابزار سنجش از دور قابل محاسبه است. اهمیت این موضوع زمانی آشکار می شود که اثر مستقیم دما، افزایش و یا کاهش میزان تبخیر و تعرق و در نتیجه تغییر در میزان رطوبت در دسترس گیاه را نشان می دهد. در این تحقیق دمای پوشش سبز گیاه نیشکر با استفاده از داده های ماهواره لندست 8 در هشت مزرعه از مزارع کشت و صنعت نیشکر سلمان فارسی (هر مزرعه پنج نقطه) جمعا 40 نقطه که این نقاط در روزهای مختلف آبیاری بودند با استفاده از دماسنج مادون قرمز (که در بازه 8 تا 14 میکرومتر کار می کند)، اندازه گیری شد. نقاط انتخابی به منظور عدم ترکیب با پیکسل های فاقد پوشش گیاهی از لبه مزارع دارای فاصله 30 متری بودند. به منظور واسنجی الگوریتم پنجره مجزا از داده های بخار آب اتمسفر، قابلیت انتشار، قابلیت عبور اتمسفری و از تصاویر ماهواره لندست 8 دمای مزارع استخراج شد. نتایج نشان داد که محاسبه دمای پوشش سبز مزارع نیشکر در روزهای مختلف آبیاری با الگوریتم پنجره مجزا با دقت قابل قبول برآورد گردید. همچنین نتایج نشان داد که در نقاطی که پوشش گیاهی یکسان است، آبیاری عامل اصلی در تغییر مقادیر دما است. حداقل مجذور مربعات خطا و میانگین مربعات خطا بین دمای اندازه گیری شده میدانی و دمای استخراج شده از تصاویر ماهواره ای به ترتیب 0.925 و 0.766 درجه سانتیگراد محاسبه گردید.

هدف از این تحقیق تعیین مکان مناسب جهت احداث نیروگاه خورشیدی با توجه به معیار و گزینه های اقلیم (دما، تابش، بارش، ساعت آفتابی، تبخیر)، توپوگرافی (ارتفاع، شیب، جهت شیب، فاصله از گسل)، محیط زیست (کاربری اراضی، رودخانه ها) و محیط انسانی (محدوده مسکونی، راه ها) در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی و مدل سلسله مراتبی در استان ایلام است. بر اساس نقش و اهمیت این فاکتورها آمار هر کدام از پارامترها در نرم افزار اکسل مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و نقشه هر کدام از معیارها در محیط (GIS) تهیه گردید و وزن هر کدام از معیارها با روش فرآیند سلسله مراتبی (AHP) تعیین گردید. از محیط نرم افزار ArcGISÒ9.3 برای مدلسازی و تلفیق داده ها استفاده شد و نقشه احداث نیروگاه خورشیدی در چهار کلاس مختلف (ضعیف، متوسط، خوب و خیلی خوب) به دست آمد. نتایج نشان داد پهنه هایی که در منطقه با توان خیلی خوب شناسایی شدند مساحتی حدود 1510812500 متر مربع را به خود اختصاص دادند که مناطق جنوبی و غربی استان ایلام بهترین مکان های احداث نیروگاه خورشیدی هستند. نتایح همچنین نشان داد که سیستم اطلاعات جغرافیایی به عنوان یک سیستم پشتیبانی تصمیم گیری و فرآیند تحلیل سلسله مراتبی مدل انعطاف پذیری در مدلسازی داده های مکانی در انتخاب مکان مناسب نیروگاه خورشیدی است.

تغییر کاربری اراضی به عنوان عاملی پایه در تغییرات زیست محیطی عمل کرده و به یک خطر جهانی تبدیل شده است. بازبینی این تغییرات از طریق تصاویر ماهواره ای و پیش بینی و ارزیابی پتانسیل آنها از طریق مدلسازی می تواند به برنامه ریزان محیط زیست و مدیران منابع طبیعی برای تصمیمات آگاهانه تر کمک کند. هدف این تحقیق بازبینی، مدلسازی و پیش بینی تغییرات کاربری اراضی در دوره 25 ساله 1391-1366 توسط مدل زنجیره مارکوف-CA (CA-Markov) در منطقه کوهمره سرخی استان فارس است. بدین منظور نقشه های کاربری اراضی با استفاده از تصاویر سنجنده + ETM و TM ماهواره لندست در سه دوره زمانی مربوط به سال های 1366، 1379 و 1391 تهیه گردید. سپس صحت سنجی نقشه ها و آشکارسازی تغییرات انجام شد. نتایج آشکارسازی تغییرات دوره اول (79- 1366) با ضریب کاپای 83% و دوره دوم (1391-1379) با ضریب کاپای 88% نشان می دهد که بیش ترین افزایش مساحت در ناحیه مرتع و بیش ترین کاهش مساحت در ناحیه جنگل رخ داده است. به منظور کالیبره کردن مدل زنجیره مارکوف، نقشه کاربری سال 1391 پیش بینی شد و ماتریس خطای بین نقشه حاصل از مدل سازی و نقشه کاربری مرجع سال 1391، ضریب کاپای 75% بدست داد. سپس نقشه کاربری اراضی برای چشم انداز 1403 با مدل مدل زنجیره مارکوف- CA پیش بینی گردید. نتایج نهایی حاکی از آن است که بیش ترین تغییر کاربری نسبت به سال 1391، در ناحیه جنگل بوده و به کاربری های کشاورزی آبی و مرتع تبدیل می شود که می تواند در برنامه ریزی آینده توسط مسوولان مورد استفاده قرار گیرد.

استفاده از تصاویر ماهواره ای یک راه ساده و ارزان در شناسایی زیستگاه و پایش آفت ها از جمله ملخ مهاجر است. استفاده از فناوری سنجش از دور به گونه ای رشد نموده است که سیاست های کنترل ملخ از روش های درمانی به روش پیشگیرانه تغییر رویه داده اند. از آنجاییکه مدیریت کارآمد هجوم آفت های حشره ای بر پایه دانش کامل از زیست شناسی و بوم شناسی آن استوار است، این تحقیق با هدف ارزیابی استفاده از شاخص های بیوفیزیکی استخراج شده از تصاویر ماهواره ای، به منظور شناسایی و نظارت بر زیستگاه ملخ انجام شده است. بدین منظور از شاخص های بیوفیزیکی (شاخص های پوشش گیاهی، شاخص های رطوبت موجود در گیاه، شاخص خشکی زمین و دمای سطح زمین) استخراج شده از تصاویر ماهواره ای لندست 8 (OLI/TIRS)، همزمان با داده های دیده بانی زمینی استفاده شد. سپس اطلاعات شاخص ها با استفاده از آنالیز مولفه های اصلی، در یک تصویر خلاصه شد. در نهایت با استفاده از داده های میدانی بدست آمده از دیده بانی و روش آستانه گذاری، نقشه پهنه بندی زیستگاه اولیه ملخ با ریسک بالا، ریسک متوسط و ریسک پایین تهیه شد. صحت مکانی نتایج بدست آمده با استفاده از داده های ملخ مشاهده شده به عنوان داده های مرجع، ارزیابی شد و صحت کلی 74% و ضریب کاپای 62% برای زیستگاه اولیه با ریسک بالا، صحت کلی 87% و ضریب کاپای 71% برای زیستگاه اولیه با ریسک بالا و متوسط و صحت کلی 94% و ضریب کاپای 88% برای هر سه زیستگاه بدست آمد.

هدف از این تحقیق مقایسه تغییر کاربری اراضی مرتعی به دیم زار در دو شهرستان رابر و ارزوئیه در یک دوره 15 ساله است. روند تغییرات کاربری محدوده مطالعاتی (ده سرد و کوه سفید) با استفاده از تصاویر لندست ETM+ (سال 2000) و OLI (سال 2014) در محیط نرم افزار ENVIÒ5 با روش طبقه بندی نظارت شده پردازش گردید. در نهایت نقشه طبقه بندی کاربری شامل کاربری مرتع، کشاورزی، اراضی بایر و باغ در منطقه شناسایی شد. دقت نقشه های تولیدی با ضریب کاپا محاسبه شد. برای این منظور از تصاویر نرم افزار گوگل ارتس و بازدید میدانی در تهیه نقاط تعلیمی استفاده شد. در نهایت ماتریس دقت برای هر نقشه تشکیل گردید. برای پی بردن به تغییرات هر یک از کاربری ها به سایر کاربری ها از روش جدول متعامد (Crosstab) استفاده شد. نتایج تغییرات کاربری اراضی در دو منطقه نشان داد که کاربری اراضی مرتع بیش ترین تبدیل و تغییر را داشته است، درصد تغییرات در آبخیز ده سرد 77% و در آبخیز کوه سفید 73% بود. صحت نقشه های طبقه بندی برای هر دو زیر حوزه 98% بدست آمد. نتایج این تحقیق نشان داد که گسترش فعالیت های زراعی بر روی اکوسیستم های مرتعی موجب تبدیل مراتع به زمین های کم بازده می شود. نتیجه مطالعه همچنین نشان داد که در منطقه کوه سفید و ده سرد به ترتیب 9% و 20% تغییرات در زمین های کم بازده می باشد.