مقایسه نحوه چیدمان، تعداد و ابعاد نمونه‌های زمینی داخل پیکسل‌های 30×30 سنجنده لندست 8 جهت آگاهی از همبستگی درصد پوشش گیاهان غالب سه سایت با شاخص NDVI (منطقه مورد مطالعه: مراتع اطراف دریاچه سد چغاخور استان چهار محال و بختیاری)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری علوم مرتع، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه شهرکرد، ایران

2 دانشیار، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه شهرکرد، ایران

3 استادیار، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

چکیده

استفاده از داده­های هوایی و ماهواره­ای یکی از روش­های مناسبی است که مطالعه اکوسیستم­ها را با هزینه­ای کمتر ممکن می­سازد. این تحقیق جهت آگاهی از همبستگی درصد پوشش گیاهان غالب سه سایت با شاخص NDVI انجام شد. بدین منظور مطالعه­ای در سه تیپ گیاهی متفاوت انجام شد. در هر منطقه محدوده­ای برای نمونه­برداری مشخص شد. سپس داخل این محدوده و در جهت افقی، 30 واحد نمونه­برداری 30×30 متر در امتداد سه ترانسکت 900 متری به صورت تصادفی-سیستماتیک انتخاب گردید. در هر واحد نمونه­برداری، کوادرات با ابعاد 1×1، 2×2 متر به صورت تودرتو به تعداد 1، 2، 3، 4 و 5 مستقر شد. به منظور جلوگیری از ایجاد خطای هندسی، محدوده­های 900 مترمربعی دارای فاصله 60 متر از همدیگر بودند. در داخل هر کدام از واحدهای نمونه­برداری، مختصات جغرافیایی با GPS ثبت گردید. تعداد پایه و درصد پوشش گونه­های غالب گیاهی به طور جداگانه در داخل پلات­ها ثبت شد. سپس همبستگی درصد پوشش با شاخص NDVI حاصل از پردازش تصاویر لندست 8 بدست آمد. همچنین با استفاده از داده­های تراکم گونه­ها الگوی پراکنش آنها تعیین شد. نتایج نشان دادکهدر تمام گونه­ها، ضریب همبستگی شاخص  NDVI در کوادرات با سطح بالاتر بیشتر از کوادرات با سطح پایین­تر است. همچنین ضریب همبستگی با تعداد یک کوادرات به سمت تعداد پنج کوادرات، بیشتر می­شود. به دلیل نداشتن همبستگی بالا بین درصد پوشش کل گونه های گیاهی یک کودارات و شاخص NDVI ، استفاده از یک کوادرات در داخل پیکسل به عنوان برآیندی از کل پیکسل، به هیچ عنوان توصیه نمی­شود. انتخاب نوع نمونه­برداری، به نحوه الگوی پراکنش و اندازه گونه گیاهی از یک طرف و دسترسی به امکانات و حد قابل قبول بودن ضریب همبستگی از طرف دیگر بستگی دارد. در گونه­های با الگوی کپه­ای شدید، تعداد بیشتری کوادرات و با پراکنش مناسب داخل پیکسل روی زمین لازم است تا نمونه­گیری بتواند نماینده خوبی از کل پیکسل باشد. در الگوی یکنواخت به دلیل یکسان بودن کل پیکسل از نظر رویش گیاهان، طبیعتا تعداد نمونه کمتری لازم است و الگوی تصادفی از این نظر در حد متوسط قرار دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Comparison ground samples establishing, number and areas in Landsat 8, 30×30 pixels to aware correlation plant cover percentage with NDVI index in three study areas (Study area: Rangelands around Choghakhor Dam Lake in Chaharmahal & Bakhtiari province)

نویسندگان [English]

  • Jamal Imani 1
  • Ataollah Ebrahimi 2
  • Pejman tahmasebi 2
  • Bahram Gholinejad 3
1 Ph.D. Candidate of Rangeland Science, Faculty of Natural Resources and Geosciences, Shahr-e-Kord University, Iran,
2 Associate Professor, Faculty of Natural Resources and Geosciences, Shahr-e-Kord University, Iran
3 Assistant Professor, Faculty of Natural Resources, Kurdistan University, Sanandaj, Iran
چکیده [English]

The use of satellite data is one of the proper methods, which makes studying ecosystems less costly. This research was carried out to determine the correlation among the vegetation cover of dominant species in three sites with the NDVI index. For this purpose, a study was conducted on three different vegetation types. In each region, a range was determined for sampling. Then, within this range and in the horizontal direction, 30 sampling units of 30 x 30 m were selected along three 900-meter transects in a random-systematic manner. In each sampling unit, nested quadrates with dimensions of 1 × 1, 2 × 2 m were placed. In order to prevent geometric errors, the 900-meter ranges were 60 meters apart. Within each sampling unit, geographic coordinates were recorded with GPS. The number of individuals and canopy cover percentage of dominant species were recorded separately in the plots. Then, the correlation of canopy cover percentage with NDVI index was obtained by processing Landsat 8 images. The distribution pattern was also determined using species density data. The results showed that in all species, the correlation coefficient of NDVI index was higher in the plots with higher area. Also, the correlation coefficient with one quadrat increased towards five quadrats. Due to the lack of high correlation between the total canopy cover percentage of a quadrat and the NDVI index, the use of one quadrat inside the pixel is not recommended in any way. Selecting the type of sampling depends on distribution pattern and species size as well as access to facilities and correlation coefficient acceptability. For species with clumped distribution, more quadrats are needed with proper distribution inside the pixel on the ground, so that sampling could be a good representation of the total pixel. In uniform distribution, fewer samples are needed since the whole pixel is the same in terms of plant growth.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • plants cover percentage
  • ground sampling
  • Landsat satellite
  • index NDVI
  • Choghakhor dam
-Amiri, F., 2010. Using remote sensing data for vegetation cover assessment in semi-arid rangelands of center province of Iran. Would Applied Sciences Journal, 11(12): 1537-1546.

-Arzani, H., 1989. Assessment relation of canopy cover, foliage and basal with rangeland production. M.Sc. thesis, Faculty of Natural Resources, Tehran University, Iran.

-Arzani, H., 1997. Application landsat data to estimate production and vegetation cover. Iran Natural Resources Journal, 50(1):11-21.

-Bonham, C. D., 1989. Measurment for terrestrial vegetation. John wily and sons, Newyork, USA. 338p.

-Hadian, F., Jafari, R., Bashari, H and Soltani, S., 2011. Assessment vegetation indices to study Rangelands community in Semirom, Esfahan. Rangelands Journal. 5: 420-429.

Leeuwen, W. J.D. and Huete, A. R., 1996. Effects of standing litter on the biophysical interpretation of plant canopies with spectral indices. Remote Sensing of Environment, 55:123-138

-Lillesand, M. T., Klefer, W. R. and chipman, N. J., 2008. Rmote sensing and image interpretation. John Wiley and Sons, Inc, New York.

-Moghadam, M. R., 2006. Range and range management in Iran. Tehran University press. Iran, 413p.

-Rondeaux, G., Steven, M. and Baret, F., 1996. Optimization of soil-adjusted vegetation indices. Remote Sensing of Environment, 55:98-107.

-Sepehri, A. and Motaghi, M. R., 2002. Application vegetation indices TM to estimate plant cover percent of Jahan-Nama Rangelands, Gorgan province. Iranian Journal of Natural Resources Journal, 55(2): 251-259.

Thorp, K. R., French, A. N. and Rango., A, 2013. Effects of image spatial and spectral characteristics on mapping semiarid rangelands vegetation using multiple end member spectral mixture analysis (MESMA). Remote Sensing of Environment Journal, 132: 120- 130.