سارا نخعی نژادفرد

در پژوهش حاضر، به منظور تهیه نقشه فرسایش خاک در استان خراسان جنوبی از تکنیک ادغام تصاویر ماهواره ای لندست 8 و مادیس و الگوریتم طبقهبندی ماشین بردار پشتیبان (SVM) استفاده گردید. برای این منظور از سه لایه اطلاعاتی نقشه کاربری اراضی، شیب و پوشش گیاهی استفاده شد. در روش پیشنهادی جهت تهیه نقشه کاربری اراضی، چهار الگوریتم طبقه بندی نظارت شده بیشینه احتمال، فاصله ماهالانوبی، حداقل فاصله و شبکه عصبی مصنوعی با رویکرد باند مادون قرمز حرارتی به کار گرفته شد. جهت تهیه نقشه پوشش گیاهی، شش الگوریتم ادغام، NNDiffuse، HPF، Brovey، Gram-Schmidt، PC و CN، استفاده شد. از نقشه DEM ماهواره ASTER، جهت تهیه نقشه شیب منطقه استفاده گردید. نتایج آزمایشات صورت گرفته نشان می دهد که الگوریتم بیشینه احتمال به همراه باند حرارتی بیشترین دقت را در تهیه نقشه کاربری اراضی دارد. همچنین الگوریتم NNDiffuse از دقت مطلوب تری جهت ادغام باندهای قرمز و مادون قرمز نزدیک لندست 8 و مادیس برخوردار است. پس از تهیه نقشه کاربری اراضی، شیب و سه نقشه پوشش گیاهی حاصل از تصاویر لندست 8، مودیس و ادغام لندست 8 و مودیس، سه نقشه فرسایش با کاربرد الگوریتم SVM تهیه گردید. نتایج نشان می دهد که بیش ترین مقدار ضریب کاپا، (1/69)، مربوط به نقشه فرسایش حاصل از تصویر لندست 8 و کم ترین مقدار، (1/57)، مربوط به تصویر مودیس است. ادغام تصویر لندست 8 و مودیس، مقدار ضریب کاپا را به 3/67 درصد افزایش داد.

استفاده از تصاویر با قدرت تفکیک مکانی بیش تر در مناطق وسیع همچون استان خراسان جنوبی، به دلیل پهنای کوچک  تر هر فریم تصویر لندست به همراه تفکیک زمانی بیش تر، امکان دسترسی به تصاویر همزمان جهت بررسی تغییرات کوتاه مدت همچون تغییرات پوشش گیاهی را با چالش همراه می کند. در پژوهش حاضر، به منظور دسترسی به اطلاعات طیفی همزمان پوشش گیاهی در استان خراسان جنوبی، از تکنیک ادغام تصاویر ماهواره ای لندست 8 و مادیس استفاده گردید . برا ی ا ین منظور ابتدا نتایج حاصل از شش الگوریتم ادغام، شامل NNDiffuse ، HPF ، Brovey ، Gram-Schmidt ، PC و CN در یک محدوده آزمایشی در استان خراسان جنوبی با استفاده از معیارهای آماری مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. در ادامه با کاربرد مناسب  ترین الگوریتم ادغام، اطلاعات طیفی و مکانی بازتاب باند قرمز (RED) و مادون  قرمز نزد یک (NIR) یازده تصویر موزائیک شده لندست 8 (30 متر) با باند RED و NIR یک تصویرمادیس (250 متر ) ادغام  گرد ید . سپس  جهت  بررسی  پوشش گیاهی، با تصویر ماهواره ای ادغام  شده، شاخص NDVI و HVCI همزمان، در سطح استان خراسان جنوبی تهیه گردید . نتا یج به دست آمده نشان داد که الگوریتم NNDiffuse از دقت مطلوب  تری جهت ادغام باندهای قرمز و مادون قرمز نزدیک لندست 8 و مادیس برخوردار است، به طوری  که شاخص گیاهی NDVI به دست آمده از این الگوریتم در مقایسه با تصویر لندست 8 اصلی، از کم ترین خطای آمای RMSE (0/0311) و MAE (0/0181) برخوردار است. همچنین بررسی مقادیر شاخص NDVI به دست آمده از الگوریتم های ادغام، در طول خط ترانسکت طولی  سیستماتیک  -  تصاد فی در سه کاربری اراضی کشاورزی، شهری و مرتعی  نیز  نشان داد که شاخص به دست آمده از الگوریتم NNDiffuse انطباق بهتری با شاخص NDVI به دست آمده از تصویر لندست 8 اصلی دارد.