ماشین بردار پشتیبانی

هدف: تغییرات اقلیمی و سوء مدیریت در سال های اخیر در بخش های وسیعی از جهان به خصوص نواحی خشک و نیمه خشک باعث تخریب تالاب ها و دریاچه ها گردیده است. در بخش های مرکزی کشور ایران این پدیده مشهودتر بوده و بررسی ها نشان از خشک شدن تالاب ها و دریاچه ها داشته است. تالاب میقان یکی از مواردی است که با کاهش شدید سطح آب مواجه گردیده است. در این تحقیق، تغییرات مکانی و زمانی تالاب میقان از سال 1373 تا 1401 با استفاده از تصاویر TM و OLI ماهواره لندست ۵ و ۸ مورد ارزیابی قرار گرفت.روش و داده: به این منظور برای استخراج سطح آب از داده های تصویری از مدل ماشین بردار پشتیبانی و شاخص های طیفی آب تفاوت نرمال شده آب (NDWI)، شاخص اصلاح شده NDWI (MNDWI) و شاخص خودکار شده استخراج آب (AWEI) استفاده شد. عملکرد طیفی و مکانی هر طبقه بندی با استفاده از همبستگی پیرسون مقایسه شد. یافته ها: به طور کلی مدل SVM به همراه شاخص های NDWI، MNDWI و AWEI از نظر کیفیت طیفی و مکانی به نتایج بهتری دست یافتند. بر اساس روش های اعمال شده سطح دریاچه روند کاهشی شدیدی را بین سال 1373 تا 1401 نشان می دهد. نتایج نشان دهنده اثربخشی مدل های AWEI و MNDWI در تشخیص تغییرات سطح آب در بازه های زمانی معین داشته است.نتیجه گیری: بر اساس مدل AWEI مساحت تالاب از ۱۱۲/۶ کیلومتر مربع در سال 1373 به ۷۸/۵ کیلومتر مربع کاهش یافته است. بیشترین همبستگی پیرسون بین AWEI و MNDWI در سال های 1373، 1381، 1393 و 1401 به ترتیب با مقادیر ۰/۹۳، ۰/۹۶، ۰/۹۷ و ۰/۹۷ مشاهده شد. نوآوری، کاربرد نتایج: تاکنون در بررسی تالاب میقان از شاخص های طیفی و مدل های الگوریتم یادگیری استفاده نشده است. در این تحقیق از شاخص های جدیدی مانند AWEI نیز در کنار مدل ماشین بردار پشتیبانی بهره گرفته شده است.

دمای سطح زمین اطلاعات مهمی را در زمینه نقش کاربری اراضی و پوشش زمین بر روی فرایندهای بیلان انرژی ارائه میدهد. بنابراین هدف این تحقیق، ارزیابی الگوهای LST در اثر تغییرات رخ داده در کاربری اراضی (LULC) می باشد.منطقه مورد مطالعه با وسعتی معادل 6/300 کیلومتر مربع در منطقه تالش واقع شده است. به این منظور تصاویر لندست در فصول خشک و مرطوب از سال 1365 تا 1401 دانلود گردید. چهار طبقه کاربری با طبقه بندی بیشترین شباهت(MLC) و ماشین بردار پشتیبانی(SVM) در بازه های زمانی 36 ساله شناسایی شد. مقادیر ضریب کاپا برای مدل SVM معادل 7802/0 بوده و برای مدل MLC معادل 5328/0 بوده است. شاخص های طیفی NDVI، NDSI و NDWI برای پوشش گیاهی، خاک بایر و آب محاسبه شده و در سالهای فوق با LST تطبیق داده شدند. تغییرات کاربری زمین طی سال های 1365 تا 1401 عامل مهمی در تغییرات دمای سطح زمین بوده که به طور متوسط از 7/13 درجه سانتیگراد تا 5/39 درجه سانتیگراد در فصل مرطوب و 37/0- تا 07/41 درجه سانتیگراد در فصل خشک متغیر بوده است. پهنه های آبی و پوشش گیاهی کمترین و خاک بایر بیشترین مقادیر LST را نمایش داده اند. بیشترین همبستگی منفی به میزان 74/0- متعلق به شاخص NDVI در سال 1365 بوده و بیشترین همبستگی مثبت به میزان 79/0 متعلق به شاخص NDSI در سال 1365 می باشد. مساحت پهنه جنگلی کاهش 3/20 درصدی و اراضی کشاورزی افزایش 217 درصدی را در 36 سال نشان می دهند. زمین های بایر بیشتر تغییر را داشته و از 2/68 کیلومتر مربع به 12 کیلومتر مربع کاهش یافتند. به طور کلی LST ، به علت افزایش فعالیت های انسانی از قبیل گسترش زمین های زراعی و جنگل زدایی در دوره مورد مطالعه افزایش یافته است.

تغییرات پوشش و کاربری زمین در اثر فعالیت های انسانی تاثیرات نامطلوبی بر محیط زیست بر جای گذاشته است. مناطق شرقی استان اردبیل نمونه بارز این پدیده به شمار می آید. هدف از این تحقیق تجزیه و تحلیل تغییرات مکانی و زمانی در پوشش و کاربری زمین و اثرات آن بر دمای سطح زمین در دریاچه نئور می باشد. برای برآورد کاربری و پوشش زمین از مدل های جنگل تصادفی (RTC)، مدل حداکثر احتمال (MLC) و ماشین بردار پشتیبانی(SVM) استفاده شده و کارایی هر کدام توسط ضریب کاپا برآورد گردیده و مشاهده شد که مدل SVM از بیشترین میزان ضریب کاپا ( 87/0) برخوردار است.  برای استخراج شاخص LST نیز از باندهای 6 لندست 5 و 10 لندست 8 بهره گرفته شده و مشاهده شد که بخش غربی دریاچه با افزایش دمای سطح زمین مواجه گردیده است. در طول دوره زمانی 2002، 2013 و 2022 تغییرات قابل توجهی در پهنه آبی دریاچه نئور و پوشش های گیاهی مجاور آن مشاهده شد. زمین های بایر بیشترین وسعت را در تمام دوره های مورد مطالعه داشته است. پوشش گیاهی بر اساس مدل SVM حدود 04/1 کیلومتر مربع افزایش یافته است. مساحت سطح دریاچه بر اساس مدل MLC در سال 2002 معادل 19/3 کیلومتر مربع برآورد گردید. مساحت پهنه آبی در مدل MLC در بازه زمانی 2002 تا 2022 حدود 56/1 کیلومتر مربع کاهش یافته و این میزان کاهش برای مدل های RTC و SVM به ترتیب معادل 67/0 و 69/0 کیلومتر مربع می باشد.