پیکسل پایه

نقشه های قابل اعتماد از تیپ جنگل ها نقش مهمی در اتخاذتصمیمات بهینه برای مدیریت اکوسیستم های جنگلی در نواحی وسیع ایفا می کنند. در سال های اخیر تهیه این نقشه ها از طریق طبقه بندی رقومی داده های سنجش از دور به عنوان جایگزینی مناسب موردتوجه قرار گرفته است. نتایج حاصله در این زمینه برحسب روش های طبقه بندی مورداستفاده، وضعیت پوشش جنگلی، شرایط منطقه موردمطالعه و داده های بکار گرفته شده متفاوت بوده است. هدف از این تحقیق، مقایسه روش های طبقه بندی پیکسل پایه و شئ پایه و درخت تصمیم برای تهیه نقشه تیپ های جنگل با استفاده از تصویر ماهواره ای SPOT5 در محدوده ای از جنگل آستارا واقع در شمال ایران است. اطلاعات زمینی با استفاده از 153 پلات به صورت تصادفی درمساحت های یک هکتاری تهیه گردید. نوع تیپ در هر پلات بر اساس درصد فراوانی کل نوع گونه ها تعیین شد و شامل تیپ های انجیلی آمیخته، پهن برگ مخلوط، ممرز آمیخته، راش آمیخته و حفاظتی بود. برای تهیه نقشه این تیپ ها، در روش پیکسل پایه با استفاده از داده های طیفی و طبقه بندی کننده شبکه عصبی، صحت کلی 04/52 درصد و ضریب کاپای 39/0 حاصل شد و در روش طبقه بندی شئ پایه با روش نزدیکترین همسایه و توابع فازی، صحت کلی 3/63 درصد و ضریب کاپای 54/0 بدست آمد. به دلیل تشابه طیفی تیپ های آمیخته جنگل و تفکیک پذیری پائین آنها از یکدیگر در محدوده باندهای طیفی از اطلاعات بافت و داده های توپوگرافی موثر در پراکنش مکانی تیپ ها شامل ارتفاع، جهت، شیب و فاصله از شبکه آبراهه برای کلاسه بندی تیپ های آمیخته جنگل استفاده گردید. بکارگیری داده های کمکی در روش های طبقه بندی پیکسل پایه و شئ پایه حاکی از مفید بودن مدل رقومی ارتفاع در مقایسه با سایر داده های کمکی در تفکیک تیپ ها داشت. استفاده از داده های مربوط به فاکتورهای محیطی بعنوان متغیرهای کمکی در کنار داده های طیفی در روش درخت تصمیم به صحت کلی 5/76 درصد و ضریب کاپای 7/0 در تفکیک تیپ های آمیخته جنگل منجرشد که نشان دهنده افزایش قابل ملاحظه صحت می باشد. مقایسه نتایج حاصل از روش های طبقه بندی بکار گرفته شده در این تحقیق بیانگر پتانسیل بالای روش شئ پایه در بکارگیری داده های طیفی برای کلاسه بندی تیپ های آمیخته جنگل در مقایسه با روش طبقه بندی پیکسل پایه بود. همچنین تیپ های آمیخته جنگل با استفاده از داده های کمکی در کنار داده های طیفی با روش درخت تصمیم بهتر از روش های پیکسل پایه و شئ پایه در محدوده مطالعه تفکیک شد.

کاربری اراضی منعکس کننده ویژگی های تعاملی بین انسان و محیط زیست و توصیف نحوه بهره برداری انسان برای یک یا چند هدف بر روی زمین است. کاربری اراضی، معمولا بر اساس استفاده انسان از زمین، با تأکید بر نقش کاربردی زمین در فعالیت های اقتصادی تعریف می شود. تحقیق حاضر به منظور بررسی روند تغییرات کاربری اراضی حاشیه رودخانه گاماسیاب طی یک دوره 30 ساله با استفاده از سنجنده های TM و OLI انجام شد. نتایج نشان داد که روش شی گرا نسبت به الگوریتم های پیکسل پایه از صحت و دقت بهتری برای تهیه نقشه های کاربری برخوردار هستند. مقدار افزایش صحت د ر روش مبتنی بر طبقه بند ی شی گرا تا حد زیاد ی به انتخاب پارامترهای مناسب برای طبقه بند ی، تعریف قوانین و به کارگیری الگوریتم مناسب جهت به د ست آورد ن د رجه عضویت بستگی د ارد. به طوری که ضریب کاپا برای هر دو تصویر مورد استفاده تقریبا مقدار 90/0 را نشان می دهد. بنابراین این نقشه ها مبنای آشکارسازی تغییرات قرار گرفتند. با توجه به نتایج بدست آمده اراضی کشاورزی و مسکونی با افزایش و این افزایش با کاهش مراتع همراه بوده است. نگاهی کلی به این دوره 30 ساله نشان می دهد که زراعت آبی و دیم به ترتیب افزایشی 79/2418 و 61/719 هکتاری و مراتع نیز کاهشی 86/2848 هکتاری داشته اند. این در حالی است که کلاس مسکونی و عوارض انسان ساخت افزایشی 85/428 هکتاری یا رشدی 87/178 درصدی را نشان می دهند، که این امر بیانگر اهمیت کشاورزی در منطقه مورد مطالعه است.

آگاهی از تغییرات کاربری و پوشش سطح اراضی امری ضروری در برنامه ریزی صحیح در جهت توسعه پایدار به شمار می آید. امروزه فناوری های سنجش از دور به عنوان عنصر اصلی در پایش کاربری اراضی و تغییرات پوشش گیاهی مورد استفاده قرار می گیرد. پژوهش حاضر به منظور بررسی روند تغییرات کاربری اراضی با مقایسه روش های پیکسل پایه و شی گرا در تهیه نقشه کاربری اراضی حوضه مردق چای با استفاده از تصاویر لندست در سال 2000 و 2020 انجام گرفت. برای مقایسه نتایج د ر هر د و روش از د اد ه های آموزشی یکسان برای طبقه بندی استفاد ه گرد ید. سپس روش های ارزیابی شامل صحت کلی و ضریب کاپای طبقه بندی استخراج و مشخص شد که نتیجه طبقه بندی به روش شی گرا با ضریب کاپا و صحت کلی به ترتیب برابر با 89/0 و 08/91 برای سال 2000 و 92/0 و 66/93 برای سال 2020 نسبت به روش پیکسل پایه نتایج بهتری ارائه می دهد. بر اساس نتایج حاصله از آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی، بیشترین میزان تغییر حادث شده مربوط به کاربری مرتع متراکم به مرتع متوسط با مقدار 448/35، کاربری خاک به مرتع متوسط با مقدار 686/27 و مرتع متوسط به مناطق مسکونی با مقدار 347/21 کیلومترمربع می باشد. همچنین کمترین تغییرات حادث شده مربوط به کاربری کوهستان به خاک با مقدار 015/0، مناطق مسکونی به مرتع متراکم با مقدار 023/0 و مرتع متراکم به خاک با مقدار 081/0 کیلومترمربع می باشد. آنچه که در نقشه ها بسیار واضح است کاهش بیش از حد مراتع و تبدیل آن به سایر کاربری ها می باشد.