بكارگيري تصاوير ماهواره‌اي و پردازش شيء‌گرا در استخراج نقشه كاربري و پوشش زمين ها با هدف مدل‌سازي خدمات اكوسيستم (مطالعه موردي: استان لرستان)

سابقه و هدف: با توجه به اهميت ويژه نقشه هاي خدمات اكوسيستم در تصميم گيري، رويكردهاي مختلفي براي نقشه سازي خدمات اكوسيستم توسعه داده شده است. نرمافزار InVEST مبتني بر مدلهايي است كه داده كاربري و پوشش زمينها را با عرضه خدمات اكوسيستم مرتبط مي سازد، به طوريكه كاربري زمينها، يك مؤلفه اساسي براي كليه مدلها محسوب ميشود. درحال حاضر فنآوري سنجش از دور يكي از تكنيك هاي برتر دراستخراج نقشه كاربري و پوشش زمينها با استفاده از دو روش پيكسل پايه و شيءگرا محسوب ميشود. درحاليكه روش پيكسل پايه مبتني بر طبقه بندي ارزشهاي عددي تصويرهامي باشد،پردازش شيءگراي تصاوير به دليل استفاده از مطالعات طيفي و مطالعات مربوط به بافت و محتوا نيز در فرآيند طبقه بندي از دقت باالاتري برخوردار است. به طوريكه كاربرد گسترده اي در تمامي بخشها از جمله علوم محيطي دارد.در اين راستا پژوهش حاضر با هدف بكارگيري تصاوير ماهواره اي و پردازش شيءگرادر تهيه نقشه كاربري و پوشش زمينهاي استان لرستان و مدلسازي خدمات زيستگاهي انجام شد. مواد و روشها: پژوهش با بكارگيري نرم افزارهاي 01.9 eCognition و 0.InVEST3 طي چهار گام شامل آماده سازي اليه هاي مطالعاتي، پردازش شيءگراي تصويرهاي ماهوارهاي، طبقه بندي شيءگرا و در نهايت مدلسازي خدمات زيستگاهي انجام شد. تصاوير دو ماهوارهلند ست و سنتينلدر محيط نرم فزار eCognition فيوژن شده و در تلفيق با داده هاي مدل رقومي ارتفاع سنجنده ASTER مورد پردازش قرار گرفته است. سگمنت سازي به عنوان اولين مرحله طبقه بندي شيءگرا با استفاده از الگوريتم Segmentation Multiresolution انجام شد. به دليل بزرگي منطقه مورد مطالعه و قدرت تفكيك مكاني  متوسط تصاوير لندست، تصاوير با مقياس 30 ،ضريب شكل 0.4 و فشردگي0.5 سگمنت سازي شد و بر اساس الگوريتم فازي اشتراك ،كاربري هاي مورد نظر  با استفاده از سنجه هايي نظيربافت ، شاخص تفاضل نرمال شده پوشش گياهي  ، هندسه ، تركيب سطوح خاكستري پيكسل و درجات روشنايي طبقه بندي شدند كه در اين رابطه الگوريتم طبقه بندي class Assign مورد استفاده قرار گرفت. سپس با مطابقت دادن نقشه مستخرج با 130 نقطه تعليمي،دقت و صحت طبقه بندي با ضريب كاپا مشخص شد. در ادامه نقشه كاربري و پوشش زمين ها به منظور مدلسازي خدمات زيستگاهي وارد نرم افزار InVEST شد. نتايج و بحث: نتايج و آمار به دست آمده براي دقت و صحت طبقه بندي با پردازش شيءگرا نتايج قابل قبولي را بيان كرد به طوريكه ضريب كاپاي طبقه بندي معادل 0.93 برآورد شد. در محدوده مورد مطالعه طبقات كاربري و پوشش زمين ها در شش طبقه شامل كشاورزي آبي و ديم، جنگل، مرتع، منطقه هاي انسان ساخت و منبع هاي آب تهيه شدند. بنابر نتايج،مرتع هاو جنگل با درصد مساحت 39.8 و 33 درصد بيش از 72.8 درصد سطح استان لرستان را به خود اختصاص داده اند. از جمله مشكلات تهيه نقشه كاربري زمين ها به عدم توانايي تصاوير ماهوارهاي لندست با ابعاد پيكسلي 30 متري در تفكيك زارعت ديم، مرتع ها و جنگلهاي كمتراكم به دليل تشابه طيفي آنها و همچنين منطقه هاي روستايي به دليل سطح كوچك آنها اشاره نمود. بنابراين سعي شد كه با استفاده از تغيير ويژگي هاي سگمنت نظير شكل، تن، بافت و همچنين مطالعات جانبي اين محدوديت برطرف شود. براي هر طبقه كاربري زمين ها درجه مطلوبيت زيستگاه در نظرگرفته شد. همچنين حساسيت هريك از تيپ هاي زيستگاه به تهديدات موردنظردر منطقه موردمطالعه وزن دهي شد. عامل هاي تهديد انساني مؤثر بر كيفيت زيستگاه در سه گروه زمينهاي كشاورزي، منطقه هاي مسكوني و جاده هاقرار گرفتند. در نهايت با اجراي مدل، سنجه كيفيت زيستگاه با ارزشي بين صفر تا يك حاصل شد. نتيجه گيري: رويكردهاي مختلفي براي نقشه سازي خدمات اكوسيستم وجود دارد كه يكي از آنها استخراج مطالعات خدمات اكوسيستم به طور مستقيم از نقشه هاي كاربري و پوشش زمينها است. چنين رويكردي براي آن دسته از منطقه هاي بزرگ مقياس مناسب است كه از نظرداده هاي دردسترس و نيروي متخصص محدوديت دارند و خدمت مورد بررسي به طور مستقيم با كاربري زمين ها مرتبط است.