فهرست مطالب

فصلنامه سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی
سال نهم شماره 4 (زمستان 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/12/18
  • تعداد عناوین: 9
|
  • نورالدین نوریان *، شعبان شتایی، جهان گیر محمدی صفحات 1-16
    برآورد مشخصه های کمی جنگل اهمیت زیادی ازنظر کاربردهای آن برای آگاهی از وضعیت جنگل و نحوه عملکرد آن دارد. هدف از این پژوهش برآورد مشخصه های کمی (حجم سرپا، رویه زمینی و تعداد درختان در هکتار) با استفاده از داده های طیفی ماهواره رپیدآی RapidEye)1390) و الگوریتم های ناپارامتریک در بخشی از جنگل های خزری منطقه گرگان بود. به این منظور تعداد 418 قطعه نمونه هرکدام با مساحت 1000 مترمربع به روش خوشه ایتصادفی انتخاب شد. در هر پلات قطر برابرسینه تمامی درختان و ارتفاع برخی از آن ها به همراه موقعیت مراکز قطعه نمونه برداشت شد. سپس حجم سرپا، رویه زمینی و تعداد درختان در هکتار محاسبه گردید. پس از انجام برخی پردازش های تصویر رپیدآی شامل نسبت گیری، تجزیه مولفه های اصلی، تحلیل بافت و تبدیل تسلدکپ، ارزش های رقومی متناظر با قطعات نمونه زمینی از باندهای طیفی استخراج و به عنوان متغیرهای مستقل در نظر گرفته شدند. مشخصه های کمی نیز به عنوان متغیر وابسته در نظر گرفته شدند. مدل سازی با روش های k نزدیک ترین همسایه، ماشین بردار پشتیبان و جنگل تصادفی با 75 درصد از قطعات نمونه انجام گردید و نتایج با 25 درصد باقیمانده قطعات نمونه مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بهترین برآوردها با روش جنگل تصادفی برای مشخصه های حجم سرپا، رویه زمینی و تعداد درختان در هکتار با درصد مجذور میانگین مربعات خطا برابر با 39.83، 29.71 و 50.11 درصد و اریبی نسبی 0.01، 1.69 و 2.11 به دست آمد که در بین روش های ناپارامتریک دارای بهترین عملکرد بود. نتایج این تحقیق همچنین نشان داد که با توجه به ناهمگنی و متراکم بودن جنگل های خزری داده های طیفی ماهواره RapidEye دارای قابلیت نسبتا خوبی در برآورد مشخصه های کمی جنگل می باشند.
    کلیدواژگان: جنگل هیرکانی، الگوریتم های ناپارامتریک، داده های ماهواره ای رپیدآی RapidEye، استان گلستان
  • فریبا صادقی اقدم *، عطا الله ندیری، اصغر اصغری مقدم، اسفندیار عباس نوین پور صفحات 17-36
    آبخوان دشت نقده، واقع در قسمت جنوب غربی دریاچه ارومیه تامین کننده نیازهای آبی این ناحیه است. به منظور ارزیابی و طبقه بندی کیفی منابع آبی این دشت، نمونه برداری از تعداد 33 حلقه چاه بهره برداری در تیرماه سال آبی 96-1395 انجام گرفت و ویژگی های هیدروشیمیایی، غلظت یون های اصلی، فرعی و فلزات سنگین نمونه های آبی توسط روش های استاندارد اندازه گیری شد. با استفاده از داده های حاصل، امکان سنجی استفاده از آب زیرزمینی در مصارف مختلف با کاربرد روش های گرافیکی و معیارهای طبقه بندی کیفی شولر (شرب)، ویلکاکس (کشاورزی) و لانژیلر (صنعت) موردبررسی قرار گرفت. براساس اطلاعات موجود، به منظور تهیه نقشه های پهنه بندی کیفی مصارف آب، توزیع پارامترهای موثر در کیفیت هر نوع از کاربری با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) و روش درون یابی زمین آماری (کریجینگ) برای سطح دشت انجام گرفت. در این راستا پس از ایجاد لایه های رستری پارامترهای موثر، رده بندی و تلفیق آن ها، نقشه های نهایی پهنه بندی کیفی تهیه گردید. بر پایه نتایج درجه سختی آب شرب تمام نمونه ها بالا بوده و غلظت برخی از پارامترهای بیش از حد مجاز استاندارد آب شرب (WHO) و کشاورزی (FAO) است که می بایست کیفیت نامناسب این منابع موردتوجه قرار گیرد. ارزیابی کیفیت آب صنعتی، نشانگر رسوب گذار بودن 61% و خورنده بودن 39% نمونه ها، و همچنین کیفیت آب کشاورزی نشانگر کیفیت خوب و متوسط به ترتیب 46% و 39% نمونه های آبی بود. تجزیه و تحلیل نقشه های پهنه بندی کیفی با اطلاعات زمین شناسی، کاربری اراضی و توزیع واحدهای صنعتی دشت صورت گرفت و مشخص گردید که آب های زیرزمینی باکیفیت نامناسب به طور عمده در نواحی شمالی مرکز دشت و نواحی شرقی دشت وجود دارند.
    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، نقشه پهنه بندی کیفی، سیستم اطلاعات جغرافیایی، دشت نقده
  • پیمان کرمی، کامران شایسته * صفحات 37-54
    از مرسوم ترین روش های تهیه نقشه هزینه جابه جایی، معکوس سازی مطلوبیت زیستگاه است. هدف از این مطالعه تهیه نقشه هزینه، مدل سازی زیستگاه در مقیاس محلی در هر یک از مناطق لشگردر-گلپرآباد، پلنگاب و الوند-چال، خاتون-راسوند با استفاده مدل حداکثر بی نظمی است. هم زمان نتایج اجرای هر محدوده در ابعاد وسیع تر به مرزی که تمام مناطق مذکور را در برگیرد تعمیم داده شد. این عملکرد منجر به ایجاد سه سناریو در جابه جایی قوچ و میش (Ovis Orientalis) شد. سناریو 1 مطلوبیت زیستگاه مناطق لشگردر- گلپرآباد به عنوان نقشه هزینه ، سناریو 2 مطلوبیت زیستگاه منطقه پلنگاب به عنوان نقشه هزینه و سناریو سه نقشه مطلوبیت زیستگاه مناطق الوند-چال خاتون و راسوند به عنوان نقشه هزینه. مدل سازی دالان به روش تحلیل کمترین هزینه در نرم افزار ArcGIS انجام گرفت. سنجه های تراکم و مطلوبیت دالان بررسی شدند. اعتبار سنجی دالان و مدل آنتروپی بیشینه به وسیله مساحت سطح زیر منحنی (AUC) انجام گرفت. انطباق دالان های طراحی شده هر سناریو بر با مطلوبیت زیستگاه مناطق مختلف از طریق آزمون فریدمن بررسی شد. درنهایت میانگین دالان های طراحی شده در 3 سناریو به عنوان دالان اصلی بین تمام مناطق موردمطالعه معرفی شد. نتایج نشان داد که دالان طراحی شده در سناریو 1 و 2 بر اساس AUC دارای انطباق خوبی با زیستگاه مطلوب گونه در سایر مناطق هستند، اما آزمون فریدمن مشخص کرد که دالان های طراحی شده در سناریوهای مختلف دارای تفاوت معنی داری(0.0001>P-value) ازنظر انطباق با زیستگاه مطلوب در سایر مناطق است.
    کلیدواژگان: دالان، مطلوبیت زیستگاه، پراکنش محلی، روش کمترین هزینه
  • اردوان زرندیان، فاطمه محمدیاری، میرمهرداد میرسنجری* صفحات 55-72
    در تحقیق حاضر تغییرات پوشش گیاهی حوزه آبخیز کرج در سال های 1385، 1390 و 1396 با استفاده از شاخص نرمال شده اختلاف پوشش گیاهی (NDVI)، تلفیق متریک های سرزمین و تحلیل گرادیان بررسی شده است. پس از محاسبه شاخص NDVI، برای انجام تحلیل گرادیان دو ترانسکت در جهت شمال -جنوب و شرق- غرب طراحی شد. سپس 6 متریک در دو سطح کلاس و سیمای سرزمین با روش پنجره متحرک محاسبه گردید. نتایج مقایسات مساحت طبقات نشان داد که بیشترین افزایش مساحت در اراضی با پوشش گیاهی بسیار خوب صورت گرفته، به طوری که 5104 هکتار (4 درصد) بر وسعت آن افزوده شده است. همچنین بیشترین کاهش مساحت در اراضی با پوشش عالی است که در بازه زمانی موردمطالعه به میزان 4055 هکتار (3 درصد) کاهش یافته است. نتایج تحلیل گرادیان نیز نشان داد که الگوی پراکنش پوشش گیاهی در هر سه سال موردبررسی به صورت کپه ای است. نتایج حاصل از آنالیز هر دو ترانسکت در سطح سیمای سرزمین و کلاس نشان داد که میانگین فاصله از نزدیک ترین همسایه به تدریج در طول ترانسکت ها افزایش و درمجموع در سال 1396 نسبت به سال اولیه افزایش یافته است. این امر نشانگر افزایش فاصله میان لکه های هم نوع و دشواری ارتباط میان آن هاست که از علائم بروز ازهم گسیختگی در سیمای سرزمین است.
    کلیدواژگان: شاخص نرمال شده اختلاف پوشش گیاهی (NDVI)، حوزه آبخیز کرج
  • امیر صفری هرمز سهرابی * صفحات 73-89
    هدف این مطالعه، بررسی اثر روش های مختلف پیش پردازش تصویرهای لندست و روش های مدل سازی بر صحت برآورد اندوخته کربن روی زمینی در جنگل های زاگرس در دو منطقه گهواره با حداقل تخریب و سرفیروزآباد با شدت تخریب بالا در استان کرمانشاه است. مقایسه روش های مختلف پیش پردازش رقومی بر روی تصویرهای لندست 8 را در قالب سناریوهای مختلف پیش پردازش های تصحیحات رادیومتری، اتمسفری، توپوگرافی و ترکیب آن ها اجرا شد. برای هر سناریو چهار روش مدل سازی رگرسیون خطی، مدل جمعی تعمیم یافته، جنگل تصادفی و ماشین بردار پشتیبان مورد آزمون قرار گرفتند. در اغلب موارد تصحیح رادیومتری با ضریب تبیین اصلاح شده 0.71 (0.71=R2adj) و درصد ریشه میانگین مربعات خطای 30 درصد (0.30% =RMSe) نتایج بهتری ارائه کرد. مقایسه چهار روش مدل سازی بیانگر صحت پایین تر برآوردها در منطقه سرفیروزآباد با شدت تخریب بیشتر (0.58% =RMSe) در مقایسه با منطقه گهواره با تخریب کمتر (0.74=R2adj) است. روش جنگل تصادفی برای منطقه گهواره و روش رگرسیون خطی و مدل جمعی تعمیم یافته برای منطقه سرفیروزآباد نتایج بهتری ارائه نمود. به هرحال، نتایج نشان داد که انتخاب روش پیش پردازش و مدل سازی مناسب تاثیر قابل ملاحظه ای بر صحت برآورد مشخصه های کمی جنگل با استفاده از تصویرهای لندست دارد.
    کلیدواژگان: پیش پردازش تصاویر، روش مدل سازی آماری، لندست 8، اندوخته کربن روی زمینی، جنگل های زاگرس
  • علی مهرابی* صفحات 90-101
    گنبدهای نمکی یکی از زیباترین پدیده های طبیعی است. باوجود رخنمون یافتن تعداد زیادی گنبد نمکی در ناحیه زاگرس، هنوز بسیاری از آن ها مدفون می باشند. به دلیل تکتونیک فعال زاگرس، روند حرکتی و صعودی گنبدهای نمکی متوقف نشده و ادامه دارد. در این تحقیق با استفاده از روش تداخل سنجی راداری و باهدف پایش تغییرات پوسته زمین در ناحیه زاگرس، یکی از گنبدهای نمکی احتمالی در حال صعود مورد شناسایی قرار گرفت. بدین منظور از تصاویر راداری ایسار (ASAR) مربوط به سال های 2007 و 2012 و سنتینل-1 (SENTINEL-1) مربوط به سال های 2014 و 2017 استفاده شد. جهت تعیین میزان تغییرات پوسته زمین ضمن انجام فرایند واپیچش فاز بر روی تصاویر، تداخل نگاشت هر یک از تصاویر استخراج شد. با توجه به نتایج به دست آمده از تحلیل تصاویر ایسار نرخ رشد گنبد نمکی مذکور بین سال های 2007 تا 2012 به میزان 1.6 سانتیمتر در سال بوده است. طبق تصاویر تداخل نگاشت به دست آمده از تصاویر سنتینل-1 سرعت صعود این گنبد نمکی در بین سال های 2014 تا 2017 افزایش یافته و به 2.9 سانتیمتر در سال رسیده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که گنبد نمکی احتمالی، فعال بوده و درنتیجه به دلیل اهمیت گنبدهای نمکی در زمینه های مختلف منابع طبیعی به ویژه در تشکیل مخازن نفتی در منطقه زاگرس، و همچنین در جهت شناسایی بیشتر و دقیق تر موضوع، لازم است تا مطالعات ژئوفیزیکی ویژه ای در این محل انجام پذیرد.
    کلیدواژگان: پردازش تصاویر راداری، تداخل نگاشت، توده نمکی مدفون، سنجش ازدور، زاگرس
  • عطاالله ابراهیمی *، الهام کیانی سلمی صفحات 102-118
    تغییر کاربری اراضی و افزایش مناطق شهری، تاثیر قابل توجهی بر دمای سطح زمین دارد. ازآنجاکه توسعه شهری در حال حاضر یکی از پدیده های مهم درزمینه افزایش گرمای جهانی است، با توسعه سریع فناوری ماهواره ای و سنجش ازدور می توان به بررسی تغییرات دمای مناطق شهری در کمترین زمان ممکن پرداخت. هدف از این مطالعه، بررسی توسعه شهری و جزایر گرمایی شهری (UHI) در شهرکرد با استفاده از داده های سنجش ازدور است. در این مطالعه، با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست 7 و 8، شاخص نسبت گیاهی (RVI) و شاخص پوشش گیاهی نرمال (NDVI) و دمای سطح زمین (LST)، با استفاده از باندهای چند طیفی و حرارتی برآورد شد. نقشه کاربری اراضی نیز با استفاده از الگوریتم حداکثر احتمال در نرم افزار TerrSet تهیه گردید. ضریب کاپا کل در سال 1382 و 1395 به ترتیب معادل 0.82 و 0.93 برآورد شد. با مقایسه دو شاخص گیاهی (RVI و NDVI) و دمای سطح زمین در طی دوره 13 ساله (1382 تا 1395) مشخص گردید که با توسعه شهری مقدار دمای سطح زمین برابر 2.21 درجه سانتی گراد (از 40.69 به 42.90 درجه سانتی گراد) افزایش یافته است. نتایج نشان داد که همبستگی شاخص NDVI با نقشه دمای سطح زمین منفی ولی با شاخص RVI مثبت است. همچنین هر دو شاخص NDVI و RVI در محدوده فضای سبز با LST رابطه معنی داری تری را در مقایسه با اراضی شهری و اراضی لخت دارند. با توجه به نقش پوشش گیاهی در تعدیل شرایط دمایی توصیه گردید، توسعه فضای سبز هم زمان با توسعه شهری، افزایش یابد.
    کلیدواژگان: سنجش ازدور حرارتی، جزایر گرمای شهری، دمای سطح زمین، شاخص پوشش گیاهی، شهرکرد
  • سید وحید رضوی ترمه، کورش شیرانی * صفحات 119-138
    شناسایی مناطق مستعد وقوع زمین لغزش از طریق پهنه بندی خطر با مدل های مناسب، یکی از اقدامات اولیه در کاهش خسارات احتمالی و مدیریت خطر در حوزه های آبخیز کشور محسوب می شود. در این تحقیق، 13 عامل شامل؛ ارتفاع، شیب، جهت شیب، بارندگی، انحنای سطح، انحنای آبراهه، شاخص توان آبراهه، شاخص رطوبت توپوگرافی (TWI)، شاخص توان آبراهه (SPI)، فاصله از رودخانه، فاصله از جاده، فاصله از گسل، سنگ شناسی و کاربری اراضی به عنوان عوامل موثر در وقوع زمین لغزش های منطقه تشخیص داده شدند. نقشه پراکنش زمین لغزش حوزه آبخیز با استفاده تصاویر ماهواره ای لندست 2017 و مطالعات میدانی (سال 1396) تهیه گردید. سپس پهنه بندی خطر زمین لغزش با استفاده از روش های نسبت فراوانی، آنتروپی و تاپسیس صورت گرفت. جهت ارزیابی نتایج از منحنی تشخیص عملکرد نسبی (ROC) استفاده شد. سطح زیر منحنی (AUC) به دست آمده از منحنی تشخیص عملکرد نسبی، نشان دهنده دقت 84، 87.7 و 91 درصد به ترتیب برای مدل های آنتروپی، نسبت فراوانی و مدل تاپسیس است. نتایج به دست آمده نشان دهنده دقت بالای مدل های آماری در مقایسه با مدل های تصمیم گیری و مبتنی بر کارشناسی است. نتایج این مطالعه می تواند به منظور مدیریت مناطق آسیب پذیر و کاهش خسارات آن استفاده گردد.
    کلیدواژگان: پهنه بندی زمین لغزش، مدل نسبت فراوانی، مدل آنتروپی، مدل تاپسیس، حوزه فهلیان- فارس
  • امیر سعادت فر *، ایرج توسلیان، سمیرا حسین جعفری صفحات 139-155
    استفاده بهینه اراضی نیازمند ارزیابی دقیق منابع بوم شناختی است. ازآنجایی که گیاهان دارویی شرایط اقلیمی و محیطی خاصی را می طلبند، لذا محققان و کارشناسان توجه ویژه ای به ارزیابی تناسب اراضی داشته و بر پایه مدل های بوم شناختی-کشاورزی، منابع محیطی را با روش های مناسب شناسایی، ارزیابی و به منظور اهداف خاصی قابلیت سنجی می نمایند. تحقیق حاضر به منظور بررسی تاثیر عوامل اقلیمی، توپوگرافی و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک بر رویشگاه گیاه دارویی آنغوزه در منطقه چترود استان کرمان و پهنه بندی نواحی مناسب و مستعد توسعه این گیاه با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) انجام شد. بدین منظور ابتدا نیازهای بوم شناختی گیاه آنغوزه با استفاده از منابع علمی تعیین و درجه بندی گردید. سپس با نمونه برداری خاک از سطح منطقه در 14 نقطه، نقشه های موضوعی موردنیاز تهیه و طبقه بندی شد. پارامترهای بررسی شده شامل بارش، دما، ارتفاع، شن، سیلت، رس، آهک، اسیدیته، هدایت الکتریکی، پتاسیم، رطوبت اشباع، فسفر، ماده آلی، و نیتروژن می باشند. درنهایت با تلفیق و هم پوشانی نقشه های وزن دهی شده در محیط GIS، پهنه بندی رویشگاه گیاه آنغوزه استخراج گردید. نتایج نشان داد که گیاه آنغوزه در چهار پهنه (خیلی مناسب، مناسب، متوسط و ضعیف) ازنظر تناسب اراضی قرار گرفت. حدود 4826 هکتار (16.9درصد) از منطقه چترود دارای تناسب بالایی جهت رویش گیاه آنغوزه می باشند که داشتن هدایت الکتریکی و اسیدیته پایین، ماده آلی بالا و ارتفاع 1900 تا 2500 متر از ویژگی های این منطقه است. حدودا 6819.6 هکتار (23.8 درصد) از مساحت اراضی منطقه به دلیل کمبود بارش، ارتفاع بالا و کمبود مواد آلی جهت رویش آنغوزه نامناسب ارزیابی شد.
    کلیدواژگان: تناسب اراضی، رویشگاه آنغوزه، سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)، تحلیل سلسله مراتبی، کرمان
|
  • Noureddin Noorian*, Shaban Shataee, Jahangir Mohamadi Pages 1-16
    Estimation of quantitative forest attributes is important for its applications in order to understand the forest condition and performance. The aim of this study was the estimation of some quantitative forest attributes (stand volume, basal area, and tree stem density) using the RapidEye satellite data (2011) and non-parametric algorithms in the part of Hyrcanian forests in the Gorgan region. For this purpose, 418 plots each with an area of 1000m2 were established using a simple random sampling method. In each plot, information including a position of plot center, diameter at breast height of all trees and height of selected trees were recorded. Based on which the standing volume and basal area per ha were derived. A RapidEye image was processed by different synthetic bands derived from rationing, principal component analysis, texture analysis, and Tasseledcap, and the pixel gray values corresponding to the ground samples were extracted from spectral bands. These were further considered as the independent variables to predict the Quantitative characteristics. Modeling was carried out based on 75% of sample plots as training set using K-Nearest Neighbor, support vector machine, and random forest methods. The predictions were cross-validated using the left-out 25% samples. The results showed Random forest comparatively returned the best estimates for stand volume, basal area and tree stem density with root mean square error of 39.83%, 29.71%, and 50.11% and relative bias of 0.01, 1.69 and 2.11 as well, respectively. The results of this study also showed that due to the heterogeneity and density of Caspian forests, RapidEye satellite spectral data have a moderate ability to estimate the quantitative forest attributes.
    Keywords: Hyrcanaian forest, Non-parametric methods, RapidEye satellite data, Golestan province
  • Faiba Sadeghi Aghdam *, Ata Allah Nadiri, Asghar Asgharai Moghaddam, Esfendiar Abbas Novinpour Pages 17-36
    The Aquifer of Naqadeh plain, located in the southwestern part of Urmia Lake, providing water supply of the area. In order to evaluate and classify water resources quality, 33 samples were taken from operational wells in June 2016. Hydrogeochemical characteristics and concentration of heavy metals, major and minor ions were measured by means of standard methods. Feasibility studies for various consumption of groundwater were investigated using graphical methods and quality criteria of Schuler (drinking), Wilcox (agriculture) and Langelier (industrial) classification. Based on the available information, the spatial distribution of the effective parameters using GIS and geostatistical interpolation method (Kriging) was applied to generate water quality zoning maps. In this regard, the final maps of quality, zoning were prepared after creating the raster layers of the effective parameters, classification, and integration. According to the results the hardness degree of drinking water of all samples was high, and also the concentration of some parameters was more than drinking (WHO) and agriculture (FAO) water standard, so inappropriate quality of these resources should be considered. The evaluation of industrial water quality showed scaling property of 61% and corrosive property of 39% of samples. In addition, the agricultural water quality illustrated that 46% and 39% of water samples were placed in good and average quality, respectively. Analyzing the quality, zoning maps with geological information, land use and distribution of industrial units were carried out in the plain and the results show that quality of groundwater is inappropriate mainly in the northern and eastern parts of the plain.
    Keywords: Groundwater, Quality zoning map, Geographic Information System (GIS), Naqadeh plain
  • Peyman Karami, Kamran Shayesteh * Pages 37-54
    One of the most commonly used methods for generating resistance maps is reversing habitat suitability (HS). In this study, in order to prepare a cost map, local-scale habitat modeling was conducted in each of the Lashgardar-Golaprabad, Palangab, and Alvand- Chal Khatun- Rasvand areas using the MaxEnt model. At the same time, the results of performing in each area in a wider dimension were extended to a boundary that covers all of the areas. This led to the creation of three scenarios for the relocation of wild sheep. Scenario 1 is HS of Lashgardar-Golaprabad areas as cost map, scenario 2 is HS of Palangab area as cost map and scenario 3 is HS of Alvand- Chal Khatun and Rasvand areas as cost map. Corridor modeling was performed based least cost path method in ArcGIS. Density and suitability metrics of the corridor were investigated. Validation of the corridor and MaxEnt model were performed by the Area under curve (AUC). The adaptation of the designed corridors of each scenario with habitat suitability of different areas was investigated by Friedman test. Eventually, an average of the designed corridors in scenarios 3 was introduced as the main corridor between all areas under study. The results showed that the designed corridor in scenarios 1 and 2 based on AUC, are in well adapted to habitat suitability of the species in other areas; but Friedman's test revealed that the designed corridors in different scenarios have a significant difference (P-value<0.0001) in terms of adaptation to habitat suitability in other areas.
    Keywords: Wild sheep, Corridor, Habitat suitability, Local distribution, Least cost path
  • Fatemeh Mohammadyari, Mir mehrdad Mirsanjari *, Ardavan Zarandian Pages 55-72
    In the present study, vegetation changes in the Karaj watershed in 2006, 2011 and 2017 were investigated using the Normalized difference vegetation index (NDVI), the integration of land metrics and gradient analysis. After calculating the NDVI index, Then, two-section gradient analysis was designed in the direction of north-south and east-west. Then 6 metrics were calculated at two levels of class and landform using moving window design. The results of the comparison of the floor area showed that the highest increase in the area was done in lands with very good vegetation so that 5104 hectares (4%) have been enlarged. It is also the largest reduction in the area of excellent vegetation cover, which decreased by 4055 hectares (3%) during the studied period. The results of gradient analysis showed that the distribution pattern of vegetation in a three-year period is a cluster. The results of the analysis of both transects at the level of the land and the classes show that the average of mean distance from the nearest neighbor gradually increases during transects and the increase in total in 2017 compared to the initial year. This indicates an increase in the distance between the vertices of the same patch and the difficulty of communication between them, which is one of the signs of the disruption of the landscape.
    Keywords: Gradient analysis, Normalized difference vegetation index (NDVI), Karaj watershed
  • Amir Safari*, Hormoz Sohrabi * Pages 73-89
    The aim of this study, was to evaluate the effectiveness of different preprocessing methods and modeling techniques on the accuracy of aboveground carbon stock estimates in two forest stands with different degradation levels (Gahvareh forest and SarfiruzAbad), in Zagros forests in Kurdistan province. Comparison of different digital pre-processing methods on Landsat 8 images was carried out in different scenarios of radiometric, atmospheric, topographic and their combination. In each scenario, we used four modeling methods included linear regression, generalized additive model, random forest, and support vector machine. In most cases, radiometric correction with improved correction coefficient was 0.71 (R2adj =0.71) and the root means square error of 30% (RMSe% =0.30) was outperformed. Comparison of four modeling methods indicates the lower accuracy of estimates in the SarfiruzAbad area with more degradation severity (R2adj =0.58) compared to the less damaged Gahvareh area (RMSe% =0.74). The random forest method for Gahvareh area and linear regression and a generalized additive model for SarfiruzAbad provides better results, respectively. However, our findings showed that selection of suitable preprocessing and modeling method have a noticeable effect on the accuracies of characteristics estimates in forest ecosystems by Landsat imagery.
    Keywords: Images preprocessing, Statistical modeling method, Landsat 8, Aboveground carbon stock, Zagros forests
  • Ali Mehrabi* Pages 90-101
    Salt domes are one of the most beautiful natural phenomena. Despite the outcrops of many salt domes in the Zagros region, but many of them are still buried and hidden. Due to active Zagros tectonics, the movement and ascending trend of salt domes do not stop. In this research, with the aim of the changes monitoring in the Earth's crust in the Zagros area, one of the new, hidden and ascending probabilistic salt domes, was identified using a radar interferometry method. For this purpose, ASAR radar images for the years 2007 and 2012 and SENTINEL-1 for the years 2014 and 2017 were used. In order to determine the amount of changes in the earth's crust, during the process of unwrapping on the images, the interference of each of the images was extracted. According to the results of the analysis of ASAR images, the growth rate of the salt dome was 1.6 centimeters per year between 2007 and 2012. While according to the interferometry images that obtained from SENTINEL-1 the rising speed of this salt dome increased between 2014 and 2017, reaching 2.9 centimeters per year. The result of this study shows that the probabilistic salt dome is active. Consequently, due to the importance of salt domes in various fields of natural resources, especially in the formation of oil reservoirs in the Zagros region, as well as more accurate identification of the subject, it is necessary to carry out special geophysical studies in this area.
    Keywords: Radar image processing, Interferogram, Buried salt mass, Remote Sensing, Zagros
  • Ataollah Ebrahimi *, Elham Kiani Salmi Pages 102-118
    Urban expansion and land use changes have a significant impact on land surface temperature (LST). According to the fact that the development of urban is currently one of the most important phenomena in global warming, it is possible to study and measure the temperature of the Earth's surface in urban areas in the shortest possible time with the rapid development of satellite technology. The purpose of this study was to investigate urban expansion and urban heat island (UHI) using remotely sensed data in Shahrekord city. In this study, Ratio vegetation index (RVI) and Normalized difference vegetation index (NDVI), and LST were calculated using multi-spectral and thermal bands of Landsat 7 and 8 satellite images. Land use map was extracted using the maximum-likelihood algorithm in TerrSet software. The overall kappa index was estimated at 0.82 and 0.93 for 2003 and 2016, respectively. By comparing two vegetation indexes (RVI and NDVI) and surface temperature during the 13 years (2003 to 2016), it was determined that with urban development, the surface temperature has increased to 2.210C (from 40.69 to 42.90 0C). The results showed that the correlation of NDVI index with the surface temperature map was negative but with positive RVI index. Moreover, these two vegetation indexes, RVI and NDVI, show a more significant relationship with LST in green areas than urban and bare lands. Due to, a significant effect of green areas on regulating LST we recommend that green areas should be expanded in accordance with the urban area expansion.
    Keywords: Thermal remote sensing, Land heat islands (LHI), Land surface temperature (LST), Vegetation index, Shahrekord
  • SEYED VAHID RAZAVI TERMEH, Kourosh Shirani* Pages 119-138
    Distinguishing the susceptible areas to landslide using appropriate experimental models of landslide susceptibility mapping is one of the primitive and basic works to reduce probable damages and reduce risk in country's watersheds. In this research, thirteen factors, including altitude, slope, aspect, rainfall, plan curvature, profile curvature, Topographic Wetness Index (TWI), Stream power index (SPI), distance from the river, distance from road, distance from the fault, lithology, and land use are identified as effective parameters in landslide occurrence in the studied area. The landslide landslide distribution map was prepared using Landsat 2017 satellite imagery and Field studies (2017). Then, the landslide susceptibility mapping was performed with three methods, including frequency ratio, entropy and TOPSIS. The results were evaluated using receiver operating characteristic (ROC) curve. The area under the curve (AUC) of applied models shows the accuracy of 84, 87.7, and 91 percent for entropy frequency ratio and TOPSIS models, respectively. The results are indicative statistical models have a better accuracy in comparison with MCDM models and expert approaches. The results of the present study could be useful for better managing the flood affected areas and to reduce its damage.
    Keywords: Landslide zoning, Frequency ratio model, Entropy model, Technique for order of preference by similarity to ideal solution (TOPSIS) method, Fahliyan basin-Fars
  • Amir Saadatfar*, Iraj Tavassolian, Samira Hossein Jafari Pages 139-155
    Sustainable land use pattern relies on a precise assessment of ecological resources. Medicinal plants demand special environmental conditions, therefore, researchers and experts have special attention to land suitability evaluation and appropriately discover and assess ecological resources and finally, make feasibility studies for specific aims applying agricultural and ecological models. The present study aimed to identify effective climatological, topographic, and physical-chemical properties of soil on the habitat of the Ferula assafoetida medicinal herb, and zoning of suitable areas for cropping of these crops by means of Geographical Information System (GIS) in the Chatrod region of Kerman province. In the first step, the ecological requirements of Ferula assafoetida identified for determining scientific resources and thus, classified to provide thematic maps. Thematic maps also prepared and categorized by sampling the soil from the surface area at 14 points. The examined parameters included precipitation, temperature, altitude, sand, silt, clay, lime, pH, electrical conductivity, potassium, saturation, phosphorus, organic matter, and nitrogen. Finally, by integrating and matching the weighted maps in GIS software, the zoning of the habitat of the Ferula assafoetida extracted. The results of the zoning showed that Ferula assafoetida was in four zones (very suitable, suitable, moderate and poor) in terms of land suitability. Approximately 4826 hectares (16.9%) of the Chatrod region had highly suitable for growing the Ferula assafoetida herb. It is because of the specific characteristics of this area, such as low electrical conductivity, low acidity, high organic matter, and the height of 1900 to 2500 meters was. However, approximately 6819.6 hectares (23.8%) of the area of land evaluated as unsuitable zones because of low rainfall, high altitude and organic matter to grow of Ferula assafoetida.
    Keywords: Land suitability, Ferula assafoetida habitat, Geographical Information System (GIS), Analytical hierarchy process (AHP), Kerman