بررسی قابلیت داده‌های سنجنده های TM و ETM+ در برآورد پوشش گیاهی مراتع مناطق خشک - مطالعه موردی استان مرکزی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران

2 دانشجوی دکتری مرتعداری دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران

3 مربی پژوهشی مرکز تحقیفات کشاورزی و منابع طبیعی استان مرکزی

4 - استادیار پژوهشی مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور

چکیده

ارزیابی مراتع به مفهوم بررسی مستمر این اراضی با توجه به تغییرات دائمی، اهمیت اکولوژیک و جایگاه خاص اقتصادی که به خود اختصاص داده­اند، اهمیت ویژه­ای دارد. وسعت زیاد مراتع و محدودیت امکانات جهت مطالعه و ارزیابی منظم مراتع، کاربرد فناوریهای نوین را ضروری می­سازد. این تحقیق به منظور بررسی امکان برآورد پوشش گیاهی مراتع با استفاده از اطلاعات رقومی تصاویر ماهواره­ای، شکل گرفت. جهت ارزیابی قابلیت تصاویر ماهواره لندست در تأمین اهداف مورد نظر، تصاویر سنجنده ETM+  از سالهای مورد مطالعه تهیه شد و جهت انجام تحقیق، مراتع استان مرکزی مد نظر قرار گرفت، پس از اعمال تصحیحات اتمسفریک و ژئومتریک شاخص‌های گیاهی توصیه شده در مورد پوشش گیاهی مناطق خشک و نیمه خشک از تصاویر استخراج گردید، تصحیحات تابش سنجی در مرحله­ای مجزا اعمال و سایر مراحل بر اساس روش قبلی پی گرفته شد. متغیرهای پوشش گیاهی(تاج پوشش یکساله­ها، تاج پوشش  گیاهان علفی، تاج پوشش گندمیان، تاج پوشش بوته­ایها، کل تاج پوشش گیاهی) در پنج مکان مختلف در طول پنج سال اندازه­گیری گردید. مطالعه متغیرها در درون 60 پلات مستطیل شکل با مساحت دو متر مربع در طول چهار ترانسکت ثابت 400 متری انجام شد. اندازه­گیریها در سالهای 1377 تا 1381 تکرار شد. با بررسی همبستگی داده­های زمینی مورد مطالعه با شاخص‌های استخراج شده، شاخص با بالاترین همبستگی مورد توجه قرار گرفته، رابطه بین شاخص مناسب و متغیرهای سطح خاک تعیین شد. قبل از انجام این مراحل داده­های تعدادی از پلاتها (15 پلات) بصورت تصادفی از روندکارحذف و پس از تعیین رگرسیون به منظور بررسی کارایی رگرسیون در برآورد واقعیت زمینی بکار گرفته شد. در یک مرحله دیگر بدون حذف پلاتهای یاد شده اقدام به برازش معادله حاصل از داده­های چهار سال در برآورد واقعیت زمینی سال پنجم گردید. در یک مرحله میانگین داده‌های هر ترانسکت معیار بررسی روابط و برازش معادله قرار گرفت. نتایج حاصل از معادلات ارائه شده به کمک آزمون تی با واقعیت زمینی مقایسه شد. اغلب شاخص‌های به کار رفته دارای همبستگی معنی­دار با تغییرات پوشش گیاهی بودند ولی معادلات برآورد شده که در تخمین پوشش گیاهی بکار رفتند، در برخی موارد پاسخ نادرست ارائه کردند. این نتیجه در خصوص فرمهای رویشی که حضور مؤثری در ترکیب گیاهی نداشتند، بیشتر دیده شد. در مجموع، بکارگیری داده‌ها در سطح ترانسکت و استفاده از معادلات هر منطقه(حاصل از داده‌های چهار سال) در برآورد واقعیت زمینی همان مناطق (در سال پنجم)، مناسبترین راه در کاربرد این روش تعیین شد. انتظار می رود با به بکارگیری داده‌های سنجنده‌های با تعداد باند و تفکیک مکانی بیشتر، دستیابی به نتایج مناسبتری میسر شود. استفاده از فناوریهای طیف سنجی در راستای تفکیک اثرهای خاک لخت زمینه و پوشش خشک از پوشش گیاهی سبز نیز می­تواند در افزایش دقت ارزیابی پوشش گیاهی مراتع از طریق اطلاعات رقومی، مؤثر باشد.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Reliability of ETM+ and TM data for estimating vegetation cover of arid areas rangelands (case study Markazi province of Iran)

نویسندگان [English]

  • Hosein Arzani 1
  • Hasan Kaboli 2
  • Hamid reza Mirdavoodi 3
  • Mahdi Farahpoor 4
چکیده [English]

Importance of permanent range assessment is advice, because of continuous change, ecological aspects and economy of rangelands. The wide area of rangelands and facilities limitation for regular monitoring cause the requirement of the remote sensing application. The objective of present study was investigation on reliability of ETM+ data for vegetation estimation. The study was carried out in Markazi province for five years. Satellite data of same time of grand truth data was obtained for each year.  Vegetation indices were calculated after radiometric and geometric correction of images. Canopy cover of annual species, herbaceous species, grasses, shrub and total cover in five sites during five years were measured. Measurements were carried out in 60 plots two square meters rectangular quadrates along four 400 meter parallel transects. Before processing of the information, 15 random selected quadrates were kept for test of equation. In other case all data of four years was applied to calculate equation between vegetation indices and ground data and data of fifth years was used for test of model. Considering small area of quadrates against 30*30 meter pixel and probability of error involved with coordinate measurement by GPS correlation between mean data of each transect and indices also was studied. The results obtained from equation were compared with actual cover data using student t-test. Most indices have significant correlation with cover data, however sometimes equation did not gave correct estimation of cover compared with actual data. This was happened for life form that did not make considerable percent of vegetation composition. Generally application of transect data and calculation of equation based on four years data to estimate of fifth years canopy cover was more suitable way of using satellites data. Certainly using satellite system with more bands and better resolution and doing soil background correlation in arid regions would give better results.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Assessment
  • Remote Sensing
  • Markazi Province
  • Vegetation cover
  • arid area