ارزيابي شاخص‌هاي گياهي برآورد پوشش و توليد گياهي مراتع مناطق خشك در دوره هاي رويشي مختلف

Evaluating of the most suitable vegetation indices of estimating of canopy cover and above-ground phytomass in arid rangelands during different growth periods

یكی از كاربردهای مهم سنجش از دور در مدیریت منابع طبیعی، تشخیص و ارزیابی كمی پوشش گیاهی است. هدف این پژوهش بررسی شاخص­های گیاهی حاصل از ماهواره لندست 8 به منظور ارائه مدل برآورد تاج پوشش سبز و تولید گیاهی در مرتع مرجن شهرستان بروجن طی فصل رویش است. به این منظور، در طول ترانسكتی به طول 10 كیلومتر و در فواصل حدود 400-1000متر در 19 محل نمونه برداری (به صورت تصادفی) و در هر نقطه با 5 كوادرات 2Î2 متری به صورت كوادراتی مركزی و چهار كوادرات در چهار جهت اصلی اطراف آن 95 كوادرات در هر دوره آماربرداری و در طی 4 دوره عملیات صحرایی ً380 كوادرات، بین اردیبهشت تا شهریور سال 1393 اندازه­گیری­های متغیرهای تولید (به روش اندازه گیری مضاعف) و پوشش تاجی (به روش پلات مشبك) انجام شد. پس از انجام تصحیح اتمسفری به روش FLAASH، 12 شاخص گیاهی برای تمام تصاویر محاسبه شد. سپس ارزش­های شاخص­های گیاهی در روابط رگرسیونی در برابر ارزش­های زمینی تاج پوشش سبز و تولید گیاهی قرار گرفت. نتایج نشان داد كه شاخص­های ARVI، SARVI و EVI در برآورد تاج پوشش سبز گیاهی (81/=0r2) و تولید گیاهی (به­ترتیب با ضرایب تبیین 61/0، 61/0 و 60/0) در رگرسیون درجه سوم  مناسب­ترین گزینه­ها بودند. به طور كلی نتایج این تحقیق نشان­دهنده ارتباط قوی شاخص­های گیاهی حاصل از لندست 8 با تاج پوشش سبز و تولید گیاهی است، هر چند تاج پوشش سبز گیاهی دارای ارتباط قوی­تری در مقایسه با تولید گیاهی با شاخص­های گیاهی می­باشد. به طور كلی نتیجه­گیری می­شود كه تولید و پوشش گیاهی مناطق خشك با دقت نسبتا بالایی می تواند به وسیله شاخص­های گیاهی مستخرج از تصاویر ماهواره ای لندست 8 برآورد گردد.

One of the major applications of remote sensing in environmental resources management is change detection and quantitative assessment of green vegetation. This research assesses the vegetation indices (VIs) derived from Landsat 8 images for modeling canopy cover (CC) and above-ground phytomass (AGP) in Marjan rangelands, Boroujen. CC was measured (using double sampling method) and AGP was also estimated (using grid quadrat method) in 4 sampling periods during growing season in spring till summer using 95 quadrats that were laid out along a 10-km transect in line with 19 sampling points, 3 each contains 5 centroid quadrats with 4-m distance from central quadrat (Total 380 quadrats between May to September 2014). Vegetation indices VIs calculated with outcomes of FLAASH atmospheric correction method for four Landsat-8 image sets obtained between May to September. Ground measurement of plant GCC and AGP between May to September 2014 was regressed against vegetation indices VIs. Results of statistical analysis showed that ARVI, SARVI and EVI showed the highest correlation with CC (R2= 0.81) and with AGP (R2= 0.60, 0.61, 0.61 respectively).Even though, the correlation between CC and AGP with vegetation indicates was high, but CC shows the highest relationship with VIs in comparison to AGP. It can be conclude that arid rangelands vegetation can be accurately estimated with derived vegetation indices from Landsat-8 images, especially those concerned with atmospheric corrections, i.e., ARVI, SARVI and EVI.