برآورد بیوماس بالای سطح زمین در گیاه تاغ با استفاده از شاخص‌های پوشش گیاهی (مطالعه موردی: مرک، بیرجند)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مدیریت مناطق بیابانی، دانشگاه یزد، ایران

2 استادیار،گروه مدیریت مناطق بیابانی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه یزد، ایران

3 استادیار،گروه علوم خاک، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه یزد، ایران

4 استادیار، گروه مرتع و آبخیز دانشگاه بیرجند، ایران

چکیده

روند رو به گسترش بیابانی شدن اراضی و حرکت تپه‌های ماسه‌ای در مناطق مختلف جهان و از جمله ایران، از بزرگ‌ترین چالش‌های محیط زیستی است که مقابله و مهار آن از دغدغه‌های جهانی بشمار می‌آید. گونه‌های مختلف جنس تاغ از مهمترین گونه‌های تثبیت کننده ماسه‌های روان هستند که به‌طور وسیعی در عملیات بیولوژیک احیاء مناطق بیابانی، در حال استفاده می‌باشند. یکی از کاربردهای داده‌های ماهواره‌ای برآورد بیوماس گیاهی است. در این تحقیق، از تصاویر ماهواره‌ای لندست 8، جهت تهیه نقشه بیوماس گیاه تاغ در تاغ زارهای استان خراسان جنوبی استفاده شد. به این منظور 11 شاخص گیاهی مبتنی بر سنجش از دور شامل NDVI، DVI، RVI، WDVI، IPVI، PVI، TSAVI, SAVI وBrightness, Greenness, Wetness محاسبه شد. به منظور بررسی همبستگی بین بیوماس و داده‌های ماهواره‌ای، 30 پلات (30×30 متر مربع) با پراکنش مناسب در منطقه تعیین و داده‌های پوشش گیاهی آن اندازه‌گیری شد. جهت ارزیابی تنوع و دسته‌بندی شاخص‌ها از روش‌های تجزیه مولفه‌های اصلی و آنالیز خوشه‌ای استفاده شد. در آخر، از هر دسته شاخص موثر انتخاب و مدل‌های رگرسیونی برازش گردید. نتایج نشان داد که مدل رگرسیونی حاصل از شاخص  TSAVI با مقدار خطای 7/18=RMSE  و43/0= R2 بهترین برآورد را در تخمین بیوماس هوایی گیاه تاغ دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Estimating of above ground biomass of Haloxylon using sattelite based vegetation indices (Case study: Marak, Birjand )

نویسندگان [English]

  • sahar sabaghzade 1
  • Mohammad Zare 2
  • Mohamad Hosein Mokhtari 3
  • Mohamadreza Afkham olshoara 4
1 yazd university
چکیده [English]

Arid land degradation is the biggest environmental challenges in 21st century. Saxaul (Haloxylon spp) is one of the most important species for sand dunes fixation, widely used in reclamation of arid lands. One of the applications of satellite data is to estimate the biomass of plants. In this study, Landsat 8 satellite images were used for mapping the biomass of Haloxylon plants in the South Khorasan province. Then, 11 vvegetation indices (DVI, IPVI, NDVI, PVI, RVI, SAVI, TSAVI, WDVI, Brightness, Wetness, Greenness) were calculated. To determine the correlation between biomass and satellite data, 30 plots of 30*30 m
2
were used in the region and vegetation parameters were measured. Principal component analysis and cluster analysis were used to classify the indices. Finally, the effective indices were selected and the regression models were fitted. Results showed that the regression model obtained from the TSAVI index with RMSE of 14.9 and R
2
=0.43 had the best estimation for the above ground biomass of Haloxylon.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Arid lands
  • Landsat 8
  • cluster analysis
  • principal component analysis (PCA)
  • Iran