آشكارسازي تغييرات پوشش گياهي در طول فصل چرا با استفاده از داده هاي چندزمانه سنجنده IRS-WiFS در منطقه سميرم

Change detection of vegetation during the grazing season using multi temporal data of WiFS-IRS in Semirom region

پوشش ‌هاي گياهي در طي ساليان دراز تحت تاثير عوامل اقليمي، خاكي، موجودات زنده تكامل پيدا نموده اند. در گذشته بدون دخالت انسان تعادل بين دام و مرتع موجب حفظ منابع گيا هي شده ولي به تدريج با افزايش جمعيت، نياز او نيز رو به افزايش نهاده و كم و بيش اثرهاي مثبت و منفي برجاي گذارده و در جا هايي كه دخالت ها نامعقول بوده، باعث به هم خوردن تعادل بين دام و گياه شده و تخريب جامعه هاي گياهي و خاك را سبب شده است. هدف اصلي اين پژوهش، بررسي تغييرات پوشش گيا هي در طول فصل چرا با بهره ‌گير ي از داده‌ ها ي چندزمانه WiFS در منطقه سميرم مي‌باشد. پيش پردازش هاي مختلف شامل تصحيح هندسي با بهره‌ گيري از نقشه ‌ها ي توپوگرافي 1:250000 با RMSe كمتر از 35/0 براي تصاوير اين سنجنده انجام شد. براي انجام تصحيح جوي و توپوگرافي تصاوير سنجنده از روش عارضه تاريك و مدل لامبرت استفاده شد. عمليات برداشت زميني در خرداد و شهريور ماه 1384 در سطحي معادل 800000 هكتار آغاز شد. تيپ ‌هاي مختلف گياهي به روش نمونه‌بردار ي تصادفي طبقه‌بند ي شده و در سطحي كه اختلاف مهمي در تركيب فلوريستيك-فيزيونوميك نداشت، به عنوان تيپ گيا هي مستقل و يكنواخت در نظر گرفته شد. در كل منطقه 20 نقطه تصادفي انتخاب و اندازه‌گير ي درصد پوشش به روش تخمين انجام گرديد. در اين تحقيق از داده مربوط به سنجنده WiFS تاريخ‌ها ي 14 ژوين و 10سپتامبر 2005 استفاده شد. شاخص ‌ها به عنوان متغير مستقل و داده‌ هاي زميني به عنوان متغير وابسته معرفي شدند. معادله ‌هاي مختلف با بهره‌گير ي از سه شاخص گياهي به‌كار‌رفته، بر روي تصاوير سنجنده اعمال و بعد تصاوير به 5 كلاس پوشش بر حسب درصد طبقه‌بند ي شدند. همچنين براي تعيين تغييرات طبقه‌ ها ي مختلف درصد پوشش مرتع از روش مقايسه پس از طبقه بندي استفاده شد. در نهايت نقشه ‌هاي توليدي و نقاط نمونه‌برداري براي بررسي صحت نتايج، كنترل شد. نتايج نشان داد كه نقشه‌هاي پوشش توليد شده با داده ‌ها ي سنجنده WiFS از صحت بالايي برخوردار مي ‌باشد. در اين بررسي بيش از 30 درصد از سطح منطقه در طي فصل چرا تحت تاثير تغييرات قرار گرفته است. در مجموع، نتايج اين تحقيق نشان داد كه نقشه‌ هاي توليد شده با بهره ‌گيري از داده ‌هاي سنجنده WiFS در مطالعات مربوط به تغييرات پوشش تاجي مناسب مي‌باشند و اين داده ‌ها به خوبي مي‌توانند تغييرات پوشش گياهي را در طي فصل چرا مشخص كنند.

Abstract Accurate and up-to-date global land cover data sets are necessary for various global change research studies including climatic change, biodiversity conservation, ecosystem assessment, and environmental modeling. The aim of the present research was to study change detection of vegetation during the grazing season using multi temporal data of WiFS in Semirom region. Various preprocessing, including geometric correction were applied using topographic maps of 1:250000 with an RMSe 0.35 pixel for sensor IRS-WiFS. The atmospheric and topographic corrections were carried out using dark-object subtraction method and the Lambert method. Field data collection was started on June 2005 on 800,000 ha. Multi-temporal data of IRS-WiFS sets were used for this study. Image processing including FCC, PCA, vegetation indices and supervised classification were employed to produce the vegetation canopy cover map. Various vegetation types were sampled using stratified random sampling method, twenty random sampling points were selected and canopy cover percentage was estimated. Digital data and the indices maps were used as independent data and the field data as dependent variables. The produced models were processed and then resulted images were categorized in 5 classes. Also post classification method was used to determine change detections. Finally the produced maps were controlled for their accuracies. The results confirmed the high correlations of used WiFS indices with field data. In the current study, more than 30 percent of the study area has been affected during the grazing season. Also the NDVT, SAVT and DVT indices which employ RED and NIR bands had relatively highly correlations with rangeland data. Result showed vegetation maps produced with IRS-WiFS data set had very high accuracy.