لندست 8
در نشریات گروه جنگلداری-
مجله تحقیقات حمایت و حفاظت جنگلها و مراتع ایران، سال بیست و دوم شماره 2 (پیاپی 44، پاییز و زمستان 1403)، صص 199 -219سابقه و هدف
امروزه بررسی و ارزیابی تغییرات ناشی از آشفتگی ها با استفاده از تصاویر ماهواره ای به یکی از زیرشاخه های مهم در علوم منابع طبیعی تبدیل شده است و ابزاری برای نظارت و کنترل در اکوسیستم جنگل و مرتع می باشد. ازجمله این تغییرات و آشفتگی ها به ویژه در سطح مراتع مناطق خشک و نیمه خشک می توان به چرای علفخواران و آتش سوزی اشاره نمود. در مطالعات متعدد استفاده از سنجش ازدور به منظور تهیه نقشه از مناطق سوخته شده موردبررسی قرارگرفته است. شاخص های طیفی یکی از پرکاربردترین ابزارهای سنجش ازدوری هستند که به منظور پایش و نظارت بر تغییرات پوشش گیاهی مراتع به ویژه در زمان های مختلف پس از وقوع آتش و تهیه نقشه های مناطق سوخته شده استفاده می شوند. با توجه به وسعت مراتع کشور و صعب العبور بودن غالب مراتع کوهستانی به منظور شناسایی و تفکیک مراتع دچار حریق شده از داده های سنجش ازدور چند طیفی استفاده گردید. پژوهش حاضر باهدف، تعیین موثرترین داده های کمکی به منظور افزایش دقت طبقه بندی به منظور شناسایی و تفکیک مراتع نیمه استپی سوخته شده همچنین تعیین وسعت این مراتع جهت اتخاذ برنامه های مدیریتی مناسب پس از وقوع آتش با استفاده از تصاویر ماهواره لندست-8 انجام گردید.
مواد و روشابتدا با توجه به اطلاعات و داده های موجود در بخش حفاظت و حمایت اداره کل منابع طبیعی استان چهارمحال بختیاری همچنین اطلاعات افراد محلی آگاه و بهره برداران، نسبت به انتخاب سایت های مرتعی دچار حریق شده اقدام شد. درمجموع، 17 سایت آتش سوزی شده بر اساس قدمت آتش (یک تا سه سال و سه تا پنج سال پس از آتش سوزی) همچنین شدت چرای زیاد و متوسط، انتخاب و محدوده ی سایت ها توسط دستگاه موقعیت یاب GPS به صورت پلی گون ثبت گردید. سپس جهت بررسی امکان شناسایی و تفکیک محدوده های مرتعی سوخته شده از مناطق مجاور آن از الگوریتم طبقه بندی حداکثر احتمال (MLC) توسط نرم افزار Idrisi TerrSet استفاده شد. همچنین برای تعیین موثرترین داده های کمکی نظیر باندهای خام Pan-sharpen (توان تفکیک مکانی 15 متر)، شاخص روشنایی تبدیل تسلدکپ (TC-B)، مدل رقومی ارتفاع (DEM)، سه مولفه اول شاخص PCAs و شاخص آتش NBRT در افزایش دقت طبقه بندی کلاس های آتش، علاوه بر ارزیابی و محاسبه ی مقادیر دقت کلی و دقت کاپای موجود در ماتریس خطا از آزمون رتبه بندی فریدمن استفاده گردید.
نتایج و یافته هانتایج پژوهش حاضر نشان داد که از بین داده های کمکی مورداستفاده جهت افزایش دقت طبقه بندی کلاس های مختلف آتش مجموع داده ی کمکی DEM-NBRT با توجه به ماهیت مطالعه موردنظر بیشترین اثرگذاری را برافزایش دقت طبقه بندی کلاس های مختلف آتش سوزی با شدت های مختلف چرایی در مراتع نیمه استپی با میزان دقت کلی (66%) و دقت کاپای (63%) را به خود اختصاص داده است. شاخص آتش NBRT با توجه به این که مبتنی بر باند های طیفی مادون قرمز نزدیک (NIR)، مادون قرمز با طول موج کوتاه 1 و2 (SWIR1,2) همچنین مادون قرمز حرارتی (Thermal1) است بنابراین می تواند به عنوان شاخصی مهم و کارآمد در تفکیک و جداسازی مراتع نیمه استپی سوخته شده با قدمت های مختلف آتش و شدت های چرایی متفاوت مورداستفاده قرار گیرد.
نتیجه گیرینتایج به دست آمده بیانگر توانایی و قابلیت داده های سنجش ازدور چند طیفی تصاویر ماهواره لندست-8 و تاثیرات کاربرد ترکیبی لایه های کمکی در افزایش دقت شناسایی و تفکیک مراتع نیمه استپی سوخته شده می باشد. همچنین به قابلیت الگوریتم طبقه بندی حداکثر احتمال باوجود شباهت رفتار طیفی پوشش گیاهی احیاء شده پس از گذشت زمان نسبت به مناطق مجاور آن می توان اشاره نمود. توانایی شاخص طیفی NBRT در شناسایی و تفکیک مراتع نیمه استپی سوخته شده را می توان ناشی از سه مولفه ی اصلی تشکیل دهنده ی این شاخص یعنی باند های طیفی مادون قرمز نزدیک (NIR)، مادون قرمز با طول موج کوتاه 1 و2 (SWIR1,2) همچنین مادون قرمز حرارتی (Thermal1) و حساسیت بالای این باندها به تغییرات پوشش گیاهی پس از وقوع آتش سوزی نسبت داد.
کلید واژگان: الگوریتم حداکثر احتمال، تفکیک پذیری، شاخص آتش، لندست-8، مراتع نیمه استپیBackground and objectivesThe evaluation of disturbances using satellite imagery is a crucial sub-field in natural resource science, serving as a tool for monitoring changes such as fire and livestock grazing in forest and pasture ecosystems. Grazing intensity and fires are significant disturbances in arid and semi-arid rangelands. Remote sensing for burned area mapping has been extensively studied. Spectral indices are widely used to monitor vegetation cover changes, particularly post-fire, and to generate burned area maps. Given the vastness and inaccessibility of Iran's mountain rangelands, multi-spectral remote sensing data was employed to identify burned areas. This research aimed to determine the most effective auxiliary data to enhance classification accuracy for identifying and delineating burned semi-steppe rangelands, and to estimate burned pasture extent for post-fire management using Landsat-8 imagery.
MethodologyBurned rangeland sites were selected based on information from the Chaharmahal and Bakhtiari Province Department of Natural Resources Protection and local expert input. Old fire occurrence and grazing intensity at selected sites were determined. Twenty-seven burned sites, representing old fire occurrences and high to medium grazing intensity, were delineated using GPS polygons. Maximum likelihood classification (MLC) in Idrisi TerrSet software was used to identify burned pasture areas. Auxiliary data, including pan-sharpened raw bands, Tasseled Cap transformation components, digital elevation model (DEM) derivatives, principal component analysis (PCA) components, and the Normalized Burn Ratio-Thermal (NBRT) index, were evaluated to improve classification accuracy. Overall and Kappa accuracies were assessed using error matrices, and Friedman's rank test was used to compare the effectiveness of different data combinations.
ResultsThe combination of DEM derivatives and the NBRT index significantly improved the classification accuracy of burned areas with varying grazing intensities, achieving an overall accuracy of 66% and a Kappa accuracy of 63%. The NBRT index, based on near-infrared (NIR), short-wave infrared (SWIR1 and SWIR2), and thermal infrared (Thermal1) bands, effectively distinguished burned semi-arid rangelands with different fire ages and grazing intensities. The high sensitivity of these bands to post-fire vegetation changes contributes to the NBRT index's effectiveness.
ConclusionMulti-spectral remote sensing data, particularly Landsat-8 imagery, combined with auxiliary data layers, effectively identifies and delineates burned semi-steppe pastures. MLC demonstrated capability despite spectral similarities between regenerated vegetation and surrounding areas. The NBRT index's effectiveness stems from the high sensitivity of its constituent bands (NIR, SWIR1, SWIR2, and Thermal1) to post-fire vegetation changes, enabling accurate identification of burned semi-steppe grasslands.
Keywords: Maximum Likelihood Algorithm, Separability, Burn Index, Landsat-8, Semi-Arid Rangelands -
مقدمهتاج پوشش جنگل (FCC) از مشخصه های ساختاری مهم در پایش سلامت و کیفیت توده های جنگلی است. اندازه گیری این مشخصه براساس روش های زمینی به هزینه و زمان زیاد نیاز دارد و اجرا در سطح های وسیع، بسیار سخت است. امروزه استفاده از تکنیک های سنجش از دور می تواند محدودیت روش های زمینی را جبران کند. پژوهش پیش رو با هدف بررسی کارایی ماهواره لندست 9 در مدل سازی و برآورد تاج پوشش در بخشی از جنگل های بلوط زاگرس شمالی انجام گرفته است.مواد و روش هابه منظور جمع آوری داده های زمینی مشخصه تاج پوشش جنگل، 79 قطعه نمونه مربع شکل با ابعاد 45×45 متر براساس روش نمونه برداری تصادفی- منظم با ابعاد شبکه آماربرداری 200×200 متر در تابستان سال 1402 در بخشی از جنگل های بانه در استان کردستان پیاده شد. در هر قطعه نمونه، قطر بزرگ و عمود بر آن تاج درختان با استفاده از متر نواری اندازه گیری و در نهایت برای هر قطعه نمونه براساس مساحت تاج هر درخت، مشخصه تاج پوشش جنگل محاسبه شد. یک فریم از داده های سنجنده OLI-2 ماهواره لندست 9 در سطح تصحیح Collection 2 Level 1 مربوط به تاریخ 23 تیر 1402 دریافت شد. پس از بررسی کیفیت هندسی تصویر و تصحیح اتمسفری به روش FLAASH، شاخص های پوشش گیاهی، تجزیه مولفه های اصلی (PCA) و تبدیل تسلدکپ روی تصویر انجام گرفت. در مجموع 7 باند اصلی و 35 باند محاسباتی استفاده و ارزش های طیفی این 42 متغیر طیفی به دست آمده از داده های لندست 9 با استفاده از نقشه قطعه نمونه های زمینی برداشت شده استخراج شد. در ادامه، مشخصه تاج پوشش جنگل با استفاده از مدل های آماری پارامتری رگرسیون به روش گام به گام (MLR) و ناپارامتری جنگل تصادفی (RF) و ماشین بردار پشتیبان (SVM) براساس سه مجموعه از متغیرهای طیفی (باندهای اصلی، باندهای محاسباتی و ترکیب باندهای اصلی و محاسباتی) و 70 درصد داده ها مدل سازی شد. ارزیابی و برازش مدل های رگرسیونی با استفاده از آماره های ضریب تبیین (R2)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و جذر میانگین مربعات خطا نسبی (rRMSE) به روش اعتبارسنجی متقابل براساس 30 درصد داده ها انجام گرفت.یافته هابررسی داده های تاج پوشش جنگل اندازه گیری شده زمینی براساس آماره های توصیفی نشان داد که جنگل تحت پژوهش در وضعیت نیمه انبوه قرار دارد. تحلیل همبستگی پیرسون انجام گرفته برای بررسی ارتباط مشخصه تاج پوشش جنگل با متغیرهای طیفی نشان داد که شاخص های پوشش گیاهی نسبت به تغییرات تاج پوشش جنگل حساسیت بیشتری دارند. نتایج مدل سازی با استفاده از 70 درصد قطعه نمونه ها نشان داد که مدل حاصل از RF براساس ترکیب باندهای اصلی و محاسباتی با 88/0= R2 و 95/16= rRMSE مدل بهینه در برآورد مقدار تاج پوشش است. ارزیابی اهمیت نسبی متغیرهای طیفی استفاده شده در مدل به دست آمده نشان داد که شاخص گیاهی NDNIR.SWIR2 دارای بیشترین تاثیر در فرایند مدل سازی RF و تجزیه مولفه اصلی حاصل از باند 7 (PCA.B7) دارای کمترین اهمیت است. اعتبارسنجی مدل های به دست آمده با استفاده از اعتبارسنجی متقابل نشان داد که مدل RF حاصل از باندهای اصلی تصویر ماهواره لندست 9 با مقادیر 85/0 = R2 و 65/15 = rRMSE به عنوان بهترین مدل برآورد و نقشه برداری تاج پوشش جنگل تحت پژوهش انتخاب شد.نتیجه گیریبه طور کلی این پژوهش نشان داد که با استفاده از باندهای اصلی داده های ماهواره لندست 9 به همراه به کارگیری الگوریتم یادگیری ماشین RF می توان با دقت مناسبی مشخصه تاج پوشش جنگل را در جنگل های با مدیریت سنتی زاگرس شمالی برآورد کرد.کلید واژگان: تاج پوشش جنگل، جنگل بلوط زاگرس، روش های یادگیری ماشین، لندست 9IntroductionForest Canopy Cover (FCC) is one of the most important structural characteristics in monitoring health and quality of forest stands. Measuring this characteristic based on ground methods requires a lot of cost and time, and it is extremely difficult to implement on a large scale. Today, use of remote sensing techniques can compensate for the limitations of terrestrial methods. The present study was conducted with the aim of investigating the efficiency of Landsat 9 satellite in modeling and estimating the canopy cover of the northern Zagros oak forests.Materials and methodsIn order to collect FCC field data, 79 square plots with dimensions of 45×45 m were implemented based on systematic-random sampling method with 200×200 m grid size in summer 2023 in a part of Baneh forests, Kurdistan province. In each plot, the large diameter and the perpendicular diameter of the crown of trees or shoots were measured using a tape measure. Finally, FCC values were calculated for each plot based on the crown area of each tree or stem. In the present study, a frame of the OLI-2 sensor data of the Landsat 9 satellite at the Collection 2 Level 1 correction level was received on July 23, 2023. After verifying the geometrical quality of the image and performing atmospheric correction using FLAASH method, Vegetation Indices, Principal Component Analysis (PCA), and Tasseled Cap Transformation were performed on the image. In total, the number of 35 computational bands and 7 original usage bands and the spectral values of these 42 spectral variables obtained from Landsat 9 data were extracted using the map of field plots. In the following, FCC using stepwise regression (MLR) and non-parametric Random Forest (RF) and Support Vector Machine (SVM) statistical models based on three sets of spectral variables (original bands, computational bands and combination of original and computational bands) and 70% of the data were modeled. Finally, the regression models were evaluated and fitted using the coefficient of determination (R2), root mean square error (RMSE) and root mean square relative error (rRMSE) statistics using cross-validation method based on 30% of data.ResultsInvestigation of FCC data measured on the field data on descriptive statistics showed that the researched forest is in a semi-dense condition. Pearson's correlation analysis conducted to investigate the relationship between FCC and spectral variables showed that vegetation indices are more sensitive to FCC changes. The results of modeling using 70% of the samples showed that the model obtained from RF is based on the combination of the original and computational bands with R2 = 0.88 and rRMSE = 16.95 as the optimal model in estimating the amount of canopy. The evaluation of the relative importance of the spectral variables used in the obtained model showed that NDNIR.SWIR2 has the highest influence in the RF modeling process and PCA of band 7 (PCA.B7) has the least importance. Validation of the obtained models using cross-validation showed that the RF model obtained from the original bands of the Landsat 9 image with of R2 = 0.85 and rRMSE = 15.65 was selected as the best model for forest canopy estimation and mapping.ConclusionIn general, this research showed that by using the original bands of Landsat 9 satellite data based on the RF machine learning algorithm, it is possible to estimate and map the FCC in the traditionally managed forests of North Zagros with reasonable accuracy.Keywords: Forest Canopy Cover, Landsat 9, Machine Learning Approach, Zagros Oak Forest
-
مقدمه و هدف
بازتاب سطح زمین به طور قابل توجهی تحت تاثیر شرایط جوی مانند بخار آب و ذرات معلق در هوا است. به ویژه، اثرات جذب و پراکندگی زمانی قوی تر می شوند که ویژگی های هدف، اجسام غیر درخشان مانند مناطق آبی یا پوشش گیاهی باشند؛ بنابراین به عنوان رویکرد سنجش از دور، تصحیح اتمسفر برای به حداقل رساندن این اثرات و تبدیل مقادیر عدد رقومی به بازتاب سطحی مورد نیاز است. این پژوهش با هدف بررسی چهار مدل تصحیح اتمسفریک، شامل (1) تفریق شئ تیره (DOS)، (2) تحلیل اتمسفری خط دید سریع ابرمکعب های طیفی (FLAASH)، (3) شبیه سازی دوم سیگنال ماهواره ای در طیف خورشیدی (6SV)، (4) مدل تصحیح توپوگرافی اتمسفر (ATCOR) و مقایسه آنها با تصویر اصلی سنجنده OLI برای تخمین مقدار زی توده روی زمینی (AGB) جنگل سری 11 آواردیم حوزه نه شفارود استان گیلان انجام شد تا اثربخشی روش های تصحیح اتمسفریک برای ماهواره 8Landsat بررسی شود.
مواد و روش هابرای برآورد زی توده، تعداد 246 قطعه نمونه 3600 مترمربعی با ابعاد شبکه 300 × 300 متر به صورت منظم تصادفی در عرصه پیاده شد. برای نمونه برداری و پیدا کردن قطعات نمونه از دستگاه GPS دستی (مدل Garmin GPS MAP 64s با دقت 3± متر) استفاده شد و برای این کار قبل از شروع آماربرداری طول و عرض جغرافیایی نقاط (قطعات نمونه) را وارد دستگاه GPS کرده و سپس با استفاده از دستگاه فوق قطعات نمونه در عرصه مشخص و مشخصه های قطر برابرسینه، ارتفاع درختان و درختچه های موجود (قطر بیش از 5/7 سانتی متر) اندازه گیری و سپس در فرم های مربوطه ثبت شد. تصاویر سنجنده OLI ماهواره لندست 8 از سایت جهانی USGS استخراج شد. انتخاب تصاویر با توجه به فصل، میزان حداقل پوشش ابری و همچنین در فصل رویش نزدیکی به زمان حداکثر سبزینگی انجام شد. این تصاویر در سطح L1T ارائه شده و با نقشه های رقومی کاملا انطباق دارد. در این تحقیق از 7 باند سنجنده OLI ماهواره لندست 8 مربوط به گذر/ ردیف شماره 34/166 استفاده شده است. ماهواره ترا قبل از عبور ماهواره لندست 8 بر فراز ایران با اختلاف زمانی حدود نیم ساعت به وقت محلی تهیه تصویر می نماید. با توجه به پایدار بودن شرایط اتمسفر در این اخلاف زمانی کم امکان استفاده از اطلاعات MODIS هم گام با لندست 8 وجود دارد. همچنین در این پژوهش از سه محصول روزانه MODIS برای هر یک از تصاویر لندست 8 باقدرت تفکیک مکانی 500 متر، شامل: MOD04 (ضخامت نوری ذرات معلق در محدوده 550 میکرومتر)، MOD05 (بخار آب) و MOD07 (ازن کل)، استفاده شد. DEM حاصل از ASTER باقدرت تفکیک مکانی 30 متر از سایت جهانی USGS دریافت شد. از مدل DEM به طور مستقیم در روش تصحیح اتمسفری SV6 استفاده گردید. همچنین برای روش تصحیح اثر اتمسفر ATCOR مدل DEM جهت تهیه نقشه شیب، جهت، دید آسمان مورداستفاده قرار گرفت.
یافته هانتایج نشان داد که مدل تصحیح اتمسفریک بر مبنای کد انتقال تابشی SV6 در بیشتر شاخص های گیاهی حاصله از داده های سنجنده OLI ماهواره لندست 8 عملکرد مطلوبی داشته است. بالاترین نتایج آنالیز همبستگی را شاخص ARVI حاصل از مدل تصحیح اتمسفری SV6 با ضریب همبستگی 801/0 به خود اختصاص داده است. همچنین در حالت استفاده از روش FLAASH بیشترین و کمترین میزان همبستگی را به ترتیب شاخص های ARVI (779/0) و RVI (586/0) به خود اختصاص داده اند. در روش تصحیح اتمسفریک DOS یا شئ تیره بیشترین و کم ترین میزان همبستگی به ترتیب مربوط به شاخص های GARI (762/0) و EVI (518/0) است و در آخر در روش ATCOR بیشترین و کم ترین میزان همبستگی به ترتیب مربوط به شاخص های NDVI (732/0) و GNDVI (454/0) است. به طورکلی، در برآورد مقدار زی توده جنگل، مدل تصحیح اتمسفریک SV6 با کمترین درصد RMSE (04/15 درصد) بهترین عملکرد را نشان داد و پس از آن مدل های FLAASH، ATCOR و DOS بیشترین دقت را داشتند.
نتیجه گیری کلی:
برآورد و پایش میزان بیوماس روی زمینی برای مطالعات تغییر اقلیم، تولید چرخه کربن، تخصیص مواد غذایی و انباشت سوخت، مطالعات رفتار آتش و... در اکوسیستم ضروری است. همچنین اعمال تصحیحات اتمسفری بر روی باندهای اصلی تصاویر در فرایند پیش پردازش قبل از طبقه بندی و استخراج شاخص های گیاهی جهت رفع اثرات ناخواسته اتمسفر امری ضروری و اجتناب ناپذیر است و سبب بهبود صحت نتایج می شود. از نتایج به دست آمده در پژوهش حاضر می توان پیشنهاد کرد که مدل تصحیح اتمسفریک SV6، با ادغام بخار آب و عمق نوری آئروسل حاصل از محصولات MODIS، برای تخمین زی توده روی زمینی بر اساس داده های سنجش ازدور مناسب تر است، به ویژه هنگام استفاده از داده هایی که در تابستان به دست می آیند، زمانی که بخار آب و دما هر دو بالا است و تاج پوشش جنگل در توسعه کامل است.در نهایت، پیشنهاد می شود که از مدل تصحیح اتمسفریک SV6 برای برآورد زی توده روی زمینی جنگل موردبررسی بر اساس داده های سنجش ازدور استفاده شود.
کلید واژگان: اتمسفر، زیست توده، لندست 8، طبقه بندی، SV6Background and objectivesEarth's surface reflection is significantly affected by atmospheric conditions such as water vapor and particulate matter; therefore, atmospheric correction is needed to minimize these effects and convert digital number values to surface reflection. Therefore, as a remote sensing approach, atmospheric correction is required to minimize these effects and convert digital number (DN) values to surface reflectance. The main objective of this research was to study of four atmospheric correction models, including (1) dark object subtraction (DOS), (2) fast line-of-sight atmospheric analysis of spectral hypercube (FLAASH), (3) the second simulation of the satellite signal in solar spectrum (6SV), (4) atmospheric topographic correction (ATCOR) model and their comparison with the OLI original image for estimation of the aboveground biomass (AGB) in the forests of Avardim of the Shafarood watershed, Guilan province.
MethodologyIn order to estimate of biomass, 246 plots (3600 m2) were established as systematic-random sampling pattern with 300m×300m dimensions and DBH, height of trees and shrubs were measured. A handheld GPS device (Garmin GPS MAP 64s with an accuracy of ±3 meters) was used for sampling and finding the sample pieces, and for this purpose, before starting the statistics, the latitude and longitude of the points (all sample pieces) were entered into the GPS device. And then, using the above device, the sample parts were determined in the field and the characteristics of the diameter at the chest, the height of the existing trees and shrubs (diameter more than 7.5 cm) were measured and then recorded in the relevant forms. The OLI sensor images of Landsat 8 satellite were extracted from the USGS global site. The selection of images was done according to the season, the amount of minimum cloud cover and also in the growing season close to the time of maximum greenness. These images are presented at L1T level and fully compatible with digital maps. In this research, 7 OLI sensor bands of Landsat 8 satellite related to pass/row number 166/34 have been used. Before the Landsat 8 satellite passes over Iran, Terra satellite prepares images with a time difference of about half an hour to local time. Due to the stability of the atmospheric conditions, it is possible to use MODIS information in step with Landsat 8. Also, in this research, three daily MODIS products were used for each of the Landsat 8 images with a spatial resolution of 500 meters, including: MOD04 (optical thickness of suspended particles in the range of 550 micrometers), MOD05 (water vapor) and MOD07 (total ozone). The DEM obtained from ASTER with a spatial resolution of 30 meters was obtained from the USGS global site. The DEM model was directly used in the SV6 atmospheric correction method. Also, DEM model was used for the atmospheric effect correction method of ATCOR to prepare the map of slope, direction, sky visibility.
ResultsThe results showed that the atmospheric correction model based on 6SV radiative transfer code had a good performance in most of the plant indices obtained from the OLI sensor data of Landsat 8 satellite. The ARVI index obtained from the 6SV atmospheric correction model has the highest correlation analysis results with a correlation coefficient of 0.801. Also, in the case of using the FLAASH method, ARVI (0.779) and RVI (0.586) indices have the highest and lowest correlations, respectively. In the DOS or dark object atmospheric correction method, the highest and lowest correlations are related to GARI (0.762) and EVI (0.518) indices, respectively, and finally, in the ATCOR method, the highest and lowest correlations are respectively related to NDVI indices (732.0) and GNDVI (0.454). In general, in estimating forest biomass, 6SV atmospheric correction model showed the best performance with the lowest RMSE percentage (15.04%), followed by FLAASH, ATCOR and DOS models.
ConclusionEstimating and monitoring the amount of biomass on land is necessary for climate change studies, carbon cycle production, food allocation and fuel accumulation, fire behavior studies, etc. in the ecosystem. Also, applying atmospheric corrections on the main bands of the images in the pre-processing process before classifying and extracting plant indices is necessary and unavoidable to remove the unwanted effects of the atmosphere and it improves the accuracy of the results. From the results obtained in the present study, it can be suggested that the 6SV atmospheric correction model, with the integration of water vapor and aerosol optical depth obtained from MODIS products, is more suitable for the estimation of terrestrial zinc based on remote sensing data, especially when using the data in are obtained in summer, when water vapor and temperature are both high and the forest canopy is in full development. Finally, it is suggested to use the 6SV atmospheric correction model to estimate of aboveground biomass based on remote sensing data.
Keywords: Atmosphere, Biomass, Landsat 8, Classification, 6SV -
هدف از این پژوهش ارزیابی مدل تراکم تاج پوشش جنگل (FCD) و نرمافزار تلفن همراه GLAMA در تخمین تراکم تاج پوشش جنگلهای زاگرس در شهرستان سردشت است. بدین منظور داده های ماهوارهای لندست 9 مربوط به سال 1401 مورد استفاده قرار گرفت. برای اجرای مدل، چهار شاخص شامل: 1) شاخص پوشش گیاهی پیشرفته، 2) شاخص خاک لخت، 3) شاخص سایه، و 4) شاخص حرارتی محاسبه شدند. سپس با ترکیب و سنتز این شاخصها، شاخصهای سایه پیشرفته و تراکم گیاهی محاسبه و در نهایت با ادغام این دو شاخص، نقشه مدل FCD تهیه شد. برای اعتبارسنجی مدل تهیه شده از عکسبرداری نیمکرهای تحت نرمافزار GLAMA استفاده شد. بدین منظور تعداد 100 قطعه نمونه مربعی شکل در سطح شهرستان سردشت با تاج پوششهای مختلف انتخاب و عکسبرداری از تاج پوشش در پنج نقطه از هر قطعه نمونه انجام شد. ارزیابی قابلیت طبقه های مختلف مدل FCD تهیه شده برای شهرستان سردشت، نشاندهنده صحت کل 76 درصد و مقدار ضریب کاپای 697/0 بود. همچنین نتایج همبستگی بین میانگین مقادیر شاخص تاج پوشش محاسبه شده توسط عکسبرداری نیم کره ای و مقادیر به دست آمده توسط مدل FCD همبستگی بالا (985/0=R2) و معنیداری (0001/0 >= p-value) را نشان داد. از این رو، میتوان بیان داشت که مدل FCD تهیه شده با استفاده از داده های ماهوارهای لندست 9 و نرم افزار تلفن همراه GLAMA دارای کارایی بسیار مناسبی در جنگلهای زاگرس در تخمین درصد تراکم تاج پوشش اراضی جنگلی هستند.
کلید واژگان: تاج پوشش، زاگرس، عکسبرداری نیمکره ای، لندست 9، نرم افزار موبایل GLAMAThe goal of this study is to see how well the forest canopy density (FCD) model and the GLAMA mobile app estimate the canopy cover density of Zagros forests in Sardasht province. Landsat 9 Operational Land Imager-2 (OLI-2) in 2022 was employed for this purpose. Four indices were created to run the model: 1- Advanced Vegetation Index, 2- Bare Soil Index, 3- Shadow Index, and 4- Thermal Index. The Scaled Shadow Index and Vegetation Density index were then computed by integrating and synthesizing indices one and two, as well as indices three and four, and the FCD model map was created by combining these two indices. The created model was validated using GLAMA mobile app and hemispherical photographs. For this purpose, 100 square sample plots in Sardasht city with varying canopy cover were chosen, and photographs of the canopy cover were taken at five positions on each sample plot. The overall accuracy of the FCD model generated for Sardasht Province was 76%, with a Kappa coefficient of 0.697. Furthermore, the correlation results demonstrate a strong (R2 = 0.985) and significant (p-value = <0.0001) correlation between the average canopy cover index values estimated by hemispherical photography using GLAMA software and the values acquired by the FCD model. According to the findings of this study, the FCD model developed using Landsat 9 satellite data and the GLAMA mobile app performs very well in estimating forest land canopy density in Zagros forests.
Keywords: Canopy cover, GLAMA mobile app, Hemispherical photography, Landsat 9, Zagros -
برآورد دقیق تبخیر و تعرق واقعی می تواند در برنامه ریزی مدیریت جنگل های هیرکانی که اهمیت زیادی در کاهش شدت تغییرات اقلیمی و همچنین تامین منابع آبی شمال ایران دارد، کمک کننده باشد. روش های مستقیم اندازه گیری تبخیر و تعرق به محدودیت هایی دچار است که از مهم ترین آنها می توان به نقطه ای بودن اندازه گیری ها اشاره کرد. در مقابل، برخی روش های سنجش از دور ایجاد شده اند که حتی می توانند سبب دستیابی به نقشه های تبخیر و تعرق شوند، البته باید قبل از به کارگیری این نقشه ها، صحت و درستی این روش ها ارزیابی شود. هدف تحقیق حاضر، ارزیابی نقشه های تبخیر و تعرق واقعی لحظه ای و روزانه برآوردشده از تصاویر ماهواره لندست 8 و مدل SEBAL در جنگل های هیرکانی است. برای این منظور، تصاویر ماهواره لندست 8 در تاریخ های 04/05/1393 و 08/03/1395 برای 200هزار هکتار از جنگل های هیرکانی در محدوده شهرستان های پل سفید و کیاسر تهیه شد. پس از پردازش و محاسبات، شارگرمای نهان از تصاویر برآورد و برپایه شار گرمای نهان، نقشه های و تهیه شد. برای ارزیابی این نقشه ها، مقدار زمینی و با استفاده از داده های هواشناسی ایستگاه های پل سفید و کیاسر و روش پنمن-مانتیث-فایو محاسبه شد. متوسط و برآوردشده با استفاده از تصاویر و روش سبال به ترتیب در ایستگاه پل سفید 53/0 و 39/5 و در ایستگاه کیاسر 48/0 و 98/4 و متوسط محاسبه شده این دو پارامتر در دو تاریخ یادشده به ترتیب در ایستگاه پل سفید 60/0 و 16/6 و در ایستگاه کیاسر 55/0 و 82/5 است. مقایسه مقادیر برآوردشده با روش پنمن-مانتیث- فایو نشان داد که میانگین اختلاف مطلق برآوردشده برای و به ترتیب 068/0 و 809/0 و میانگین درصد اختلاف نسبی برای این دو پارامتر به ترتیب 99/11 و 56/13 درصد است که در مجموع توانایی زیاد رویکرد استفاده شده در تهیه نقشه های تبخیر و تعرق و امکان استفاده کاربردی از این نقشه ها را نشان می دهد.
کلید واژگان: جنگل های هیرکانی، سنجش از دور، لندست 8، نقشه تبخیر و تعرق، SEBALHyrcanian forests play an important role in absorbing carbon dioxide and reducing the severity of climate change and global warming. The accurate estimation of actual evapotranspiration can help to plan for conservation and management of these forests and their water resources. Direct measurement methods for evapotranspiration have limitations, one of the most important of them is the pointed measurements. Methods for distance measuring have been developed to address these constraints. The purpose of this study was to prepare and estimate actual instantaneous () and daily () evapotranspiration maps from Landsat 8 satellite imagery and SEBAL model in Hyrcanian forests. For this purpose, Landsat 8 satellite images were prepared in two different dates, i.e. 2014/7/26 and 2016/5/28 in 200 thousand hectares of Hyrcanian forests in the cities of Pol-Sefid and Kiasar, and after processing and calculations, latent heat flux was estimated from images and from that basis, and maps were prepared. To evaluate these maps, and land values were calculated using weather data of Pol-Sefid and Kiasar stations and the FAO Penman Monteith method. The estimated and means at the Pol-Sefid station were 0.53 and 5.39 and at Kiasar station, 0.48 and 4.98 respectively. The calculated mean of these two parameters, respectively, were 0.60 and 6.16, at the Pol-sefid station and 0.55 and 5.82, at the Kiasar station. The results showed that the percentage of estimated relative differences for and is 0.068 and 0.809 respectively, and mean percentage of estimated relative differences for and is 11.99% and 13.56%, respectively, which in total shows the high ability of the used approach for evapotranspiration maps.
Keywords: Hyrcanian forests, evapotranspiration map, remote sensing, Landsat 8, SEBAL -
آگاهی از سطح و پوشش جنگل در سطح یک چشم انداز می تواند یکی از شاخص های مهم برای ارزیابی پایداری جنگل باشد. در پژوهش پیش رو، با هدف استخراج نقشه پوشش جنگل در استان گیلان، داده های ماهواره لندست 8 مربوط به تابستان 1393 با روش طبقه بندی نظارت شده و الگوریتم ماشین بردار پشتیبان پردازش شدند. براساس روش آماربرداری دومرحله ای، 316 قطعه نمونه نیم هکتاری انتخاب شد. سپس، داده های میدانی مانند نوع کاربری و انبوهی تاج پوشش مشخص شدند. صحت کلی و ضریب کاپا در نقشه های استخراج شده از داده های لندست 8 به ترتیب 91/8 درصد و 0/8 به دست آمد. مساحی نقشه ها، سطح پوشش جنگل های گیلان را در مجموع 498 هزار و 804 هکتار برآورد کرد. جنگل های انبوه، نیمه انبوه و تنک به ترتیب 42/1، 41/5 و 16/4 درصد از سطح جنگل های استان را به خود اختصاص دادند. از نتایج مهم این پژوهش، مشخص شدن تاثیر منفی تشابه طیفی بین باغ های کشاورزی با جنگل های تنک و نیمه انبوه در صحت طبقه بندی جنگل بود. این پژوهش بیانگر کارایی مناسب داده های تصاویر لندست 8 در تهیه نقشه های موضوعی مانند انبوهی و پوشش جنگل بود، بنابراین این داده ها و اطلاعات به دست آمده از آن ها را می توان برای استفاده در تصمیم گیری های مدیریتی، حفاظت و احیاء جنگل توصیه کرد.کلید واژگان: جنگل های هیرکانی، کاربری اراضی، لندست 8Knowledge on the area and amount of forest coverage at landscape scale can be one of the most important indicators in forest sustainable development. In this study, we used Landsat-8 full coverage imagery across the Guilan Province and the supervised classification method for forest canopy cover mapping in the summer of 2014. Field data were collected by a two-stage sampling method and 316 number of 0.5-ha plots. Subsequently, information on the types of land use and the canopy density (the ratio of the level of forest floor lightness per unit area) were recorded. With an overall accuracy of 91.8% and kappa coefficient of 0.80, results showed that 498804 ha of the total land area of Guilan Province is covered by forests, from which dense, semi-dense, and scattered forests account for about 42.1, 41.5, and 16.4% of the forested areas, respectively. This study demonstrated the negative effect of spectral similarity between farmlands with scatter and semi-dense forests in the accuracy of forest classification. This study demonstrated the proper performance of Landsat 8 data in providing thematic maps such as density and forest cover. Therefore, these data and information can be recommended for use in forest management decision-making, conservation, and restoration.Keywords: Hyrcanian forests, land use, Landsat 8
-
در این پژوهش قابلیت داده های سنجنده OLI ماهواره لندست 8 برای برآورد زی توده چوبی روی زمینی درختان توده های راش هیرکانی بررسی شده است. کیفیت تصاویر از نظر وجود خطاهای هندسی و نیز لکه های ابر بررسی شد. پردازش هایی مانند تحلیل مولفه اصلی، تبدیل تسلدکپ، نسبت گیری و ادغام به دو روش تحلیل مولفه اصلی و تبدیل فضای رنگ بر روی تصویر منطقه تحقیق انجام گرفت. 65 قطعه نمونه مربع شکل، هر کدام به ابعاد 45×45 متر در جنگل برداشت شد و از 45 قطعه نمونه برای مدلسازی با استفاده از روش آماری پارامتریک رگرسیون چندمتغیره خطی به روش گام به گام استفاده شد. اعتبارسنجی با استفاده از 20 قطعه نمونه باقی مانده انجام گرفت. بررسی ضریب همبستگی پیرسون بین زی توده روی زمینی در قطعه های نمونه زمینی و ارزش های طیفی متناظر در باندهای اصلی و محاسباتی نشان می دهد که مولفه اول حاصل از تحلیل مولفه اصلی بر روی باندهای 1 تا 7، بیشترین همبستگی را با زی توده روی زمینی دارد. اجرای رگرسیون چندمتغیره خطی به روش گام به گام بین زی توده روی زمینی و تمام متغیرهای دورسنجی نشان داد که این مولفه، موثرترین متغیر در برآورد زی توده چوبی روی زمینی توده های راش در جنگل های منطقه تحقیق است. مدل یک متغیره خطی شامل این مولفه، دارای مقدار ضریب تعیین تعدیل شده 0/122، درصد مجذور میانگین مربع خطای محاسبه شده 14/3 درصد و انحراف 1/18 درصد است. ازآنجا که برآورد و پایش زی توده به طور اجرایی به طور معمول در سطوح کوچک جنگل متداول نیست، خطای مدل را می توان برای برآورد زی توده در سطوح به نسبت وسیع مانند حوضه های آبخیز قابل قبول دانست.کلید واژگان: توده راش، رگرسیون خطی چندمتغیره، زی توده روی زمینی، لندست 8In the current study, the capability of OLI-Landsat 8 data was investigated for estimating the tree above-ground woody biomass (AGWB) in Hyrcanian Fagus orientalis stands. The quality of images in term of geometric error and existing cloud was surveyed. Principle component analysis (PCA), tasseled cap transformation, rationing and fusion in both PCA and color transform approaches were employed on the images. 65 square sample plots (45×45 m2) were established in the study area and 45 sample plots were used for modeling with multiple linear regression (MLR) as stepwise. The model was validated with remaining 20 sample plots. Pearson correlation results showed most relationship between tree AGWB and corresponding spectral responds from PCA on spectral bands of 1 to 7. The same result was observed using MLR. So, this component was the most efficient variable in tree AGWB estimation in pure Fagus stands in the study area with adjusted-R2= 0.122, RMSE=14.3%, and bias=1.8%. The error of this model can be accepted on the large scale such as watersheds.Keywords: Above-Ground Woody Biomass, Fagus orientalis Stand, Landsat 8, Multiple linear regression (MLR)
-
مجله جنگل ایران، سال هشتم شماره 3 (پاییز 1395)، صص 301 -312در تحقیق حاضر قابلیت تصاویر لندست 8 در تهیه نقشه صنوبرکاری ها بررسی شد. سه منطقه صنوبرکاری در شهرهای تالش و صومعه سرا در استان گیلان به عنوان مناطق مورد مطالعه انتخاب شدند. پنج مجموعه تصویر از زمان های مختلف در فصل های رویش و خزان انتخاب شد. همه تصاویر به روش های تولید شاخص های گیاهی، تحلیل مولفه های اصلی، ادغام و تبدیل تسلدکپ به منظور استخراج بهتر اطلاعات بارزسازی شدند. با تهیه نمونه های تعلیمی در هر منطقه و تشکیل مجموعه های باندی مناسب، طبقه بندی تصاویر با استفاده از خوارزمی حداکثر تشابه انجام گرفت. نقشه واقعیت زمینی برای مناطق حفظ آباد و طولارود تالش از طریق پیمایش زمینی و منطقه سوم از نقشه های بهنگام موجود تهیه شد. برای اطمینان از مناسب بودن نمونه های تعلیمی، صحت طبقه بندی در محل نمونه ها بررسی شد و پس از طبقه بندی ارزیابی صحت در سطح کل تصاویر انجام گرفت. براساس نتایج در دو منطقه حفظ آباد و طولارود تالش، در دو تاریخ تیر 1391 و مرداد 1392، صحت کلی حدود 95 درصد و ضریب کاپا به ترتیب برابر با 74/0 و 69/0 حاصل شد. در منطقه هفت دغنان و شیخ نشین صومعه سرا، بهترین نتیجه تنها در تاریخ تیر ماه 1391 با صحت کلی 28/83 درصد و کاپای نسبتا کم 43/0 به دست آمد. این در حالی است که نتایج ارزیابی صحت در محل نمونه های تعلیمی در تمام تصاویر در این منطقه حدود 89/0 و در دو منطقه دیگر 99/0 بوده است. با توجه به نتایج به دست آمده در این تحقیق می توان گفت که تصاویر لندست 8 دارای قابلیت متوسطی در تهیه نقشه صنوبرکاری هاست. برای بیان دقیق تر این قابلیت، باید تحقیقات تکمیلی در این زمینه در شمال کشور انجام گیرد.کلید واژگان: برآورد صحت، لندست 8، فصل های رویش و خزان، نقشه صنوبرکاری هاThis research aims at investigating the feasibility of Landsat8 images for poplar plantation mapping. Three areas in Talesh and Sumehsara regions, Guilan province, with a total 1025.35 ha with different vegetation mixtures were chosen as study area. Five image-sets were selected from growth and autumn seasons. Studying the images showed no radiometric and geometric distortions. The image enhancements like rationing, PCA and Tasseled-Cap transformation were performed. By preparing training samples in each region and choosing the suitable band-sets, the images were classified using maximum likelihood algorithm. The ground truth was prepared for Hefzabad and Toularoud in Talesh using GPS. It was extracted for Haft-Deghnan and Sheikhneshin from available update-maps. To ensure suitability of the training samples, assessing the accuracy of classification were performed in the training samples. After ensuring this, the accuracy of classification was assessed in whole areas of all images. The results in all areas and dates were almost close to each other. However, the best results were always obtained in growth season, especially in June 2013. Using calculated enhanced bands along with the original bands in classifications in Talesh region showed slight improvement in accuracies, with overall accuracy and Kappa about 95% and 71%, respectively. In Sumehsara region, the best results were obtained in June with 83% overall accuracy and the relatively low Kappa 0.43. While, the results of accuracy assessment in training samples in all cases were about 0.89 to 0.99. It could be stated that the Landsat 8 images had medium capability for poplar plantation mapping. More investigations are needed to create better poplar plantation mapping.Keywords: Accuracy assessment, Growth, autumn seasons, Landsat 8, Poplar plantation mapping
-
در این پژوهش در جنگل های خزری به مطالعه امکان تفکیک درصدهای مختلف دو گونه درختان راش (Fagus orientalis) و ممرز (Carpinus betulus) بر مبنای دو روش تفکیک انعکاس طیفی و روش طبقه بندی زمینی با استفاده از اطلاعات ماهواره ای اقدام گردیده است. برای انجام این کار داده های سنجنده ETM+ لندست- 7 مربوط به تاریخ 24/6/2000 میلادی (اواسط فصل رویش) تهیه شد، سپس با توجه به نقشه تیپ بندی شده جنگل پلات های آماری به ابعاد 100×100 متر (یک هکتار) و به فاصله 90 متر از یکدیگر در سه منطقه که اختلاط درختان راش و ممرز وجود داشت، بر روی نقشه 1:25000 پیاده شدند. بعد از آماربرداری زمینی چهار گروه اختلاط به دست آمد که عبارتند از گروه اول) ترکیب خالص راش، گروه دوم) اختلاط 80 درصد راش و 20 درصد ممرز، گروه سوم) اختلاط 70 درصد راش و 30 درصد ممرز و گروه چهارم) اختلاط 60 درصد راش و 40 درصد ممرز. برای جلوگیری از تاثیرات انعکاس جاده روی انعکاس درختان، جاده های رقومی شده و پلات های نمونه با فاصله 60 متر از جاده انتخاب گردیدند و تصحیحات هندسی تا سطح ارتو با استفاده از 13 نقطه کنترل زمینی بر روی تصاویر انجام شد. جاده ها و پلات های رقومی شده بر روی باندهای 1، 2، 3، 4، 5 و 7 تصویر سنجنده ETM+ قرار داده شد و اطلاعات پیکسلی آن ها استخراج گردید. سپس این اطلاعات مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفته و تفاوت میانگین بین گروه ها با آزمون t-test مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج به دست آمده بیانگر آن است که تصاویر سنجنده ETM+ که مربوط به اواسط فصل رویش می باشد قادر به تفکیک ترکیب خالص راش از اختلاط 70 درصد راش و 30 درصد ممرز و پایین تر می باشد. طبقه بندی تصویر با الگوریتم حداکثر احتمال انجام گردید. در طبقه بندی با چهار گروه، بیش ترین میزان احتمال با صحت کلی 63 درصد و ضریب کاپا 44 درصد بوده است. در پایان این نکته قابل ذکر می باشد که نتیجه طبقه بندی چهار گروه بالا با نتیجه استخراج شده از روش استفاده از ارزش های پیکسلی آن ها هم خوانی دارد. به این معنی که این طبقه بندی توانست جامعه با ترکیب خالص راش را با جامعه مرکب از اختلاط 70 درصد راش و 30 درصد ممرز و پایین تر را در طبقات جداگانه ای تفکیک نموده است.
کلید واژگان: راش، ممرز، لندست +ETM، طبقه بندی، اختلاط گونه ایThis research focused on determining the possibility of separating different percents of Beech and Hornbeam species based on two methods of spectral reflectance assessment and classification using landsat imagery in a northern forest of Iran. To do this, Landsat7 ETM+ imagery of the study area for 24 June, 2000 (middle of germination season) were provided. The 100×100 m (1 ha) sample plots with 90m distances from each other over 3 areas containing Beach and Hornbeam mixtures were transmitted from forest type map on a 1:25000 scale. Four groups were determined after field inventory, I) pure Beech, II) 80% Beech and 20% Hornbeam, III) 70% Beech and 30% Hornbeam and IV) 60% Beech and 40% Hornbeam. To avoid road reflectance interference with tree reflectance, sample plots were selected with 60 m distance from roads. Followed by digitizing the roads and plots, the images were geometrically corrected at the ortho level using 13 ground control points. Then, the digitized roads and sample plots were overlaid on 6 bands (1, 2, 3, 4, 5 and 7) of the ETM+ imagery and their pixel data were extracted. In the next step, the obtained data was statistically analyzed. The differences among the selected groups were compared via t-test method. The results showed the capability of ETM+ imagery in separating the pure Beech from the mixture of 70% Beech and 30% Hornbeam and 60% Beech and 40% Hornbeam. Then, the images were classified using a Maximum Likelihood Algorithm. Based on the classification results, the maximum likelihood were measured with 63% total accuracy and 44% kappa coefficient. The results of comparing four above mentioned groups using maximum likelihood classification method were in accordance with the results of applying their pixel values.Keywords: Beech, Hornbeam, Landsat ETM+, Classification, Mixtures of forest species -
تفکیک طبقات سنی در سطوح بزرگ با استفاده از داده های ماهواره ای در مدیریت پایدار توده های جنگلی اهمیت فراوانی دارد. در این پژوهش به منظور قابلیت داده های سنجنده ETM+ ماهواره لندست 7 در تفکیک طبقات سنی، داده های رقومی این سنجنده مربوط به 16 تیر ماه 1381 از جنگل بلوط لوه در استان گلستان مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. جمع آوری داده های زمینی مورد نیاز جهت تفکیک طبقات سنی توده های جنگلی مدیریت شده به روش تدریجی پناهی منطقه از طریق نمونه برداری به روش خوشه ایصورت گرفته و تعداد 99 قطعه نمونه شامل 32 قطعه نمونه در دانگ اول (45-25 ساله)، 33 قطعه نمونه در دانگ دوم (5-25 ساله) و 34 قطعه نمونه در توده بهره برداری نشده (بیشتر از 45 ساله) پیاده شد. تصاویر ماهواره ای پس از اعمال تصحیحات هندسی و کاهش اثر اتمسفری مورد پردازش های نسبت گیری باندها و ایجاد شاخص های متداول گیاهی و تجزیه مولفه های اصلی قرار گرفتند. در این پژوهش، تفکیک پذیری سه طبقه سنی به روش نظارت شده و با الگوریتم های طبقه بندی حداکثر احتمال، حداقل فاصله، متوازی السطوح و فیشر مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که الگوریتم حداکثر احتمال با سه طبقه سنی به ترتیب با دقت کلی 79 درصد و ضریب کاپا 68/0 بهتر از دیگر الگوریتم ها توانست طبقات سنی را تفکیک نماید. نتایج به دست آمده از ارزیابی صحت و تفکیک پذیری طبقات نشان دهنده تداخل طیفی بین طبقات سنی 25-5 و بیشتر از 45 ساله بود. با ادغام این دو طبقه سنی صحت کلی و ضریب کاپا به ترتیب معادل 94 درصد و 86/0 به دست آمد. و این اطلاعات در برآورد بالومیس و کربن و همچنین شناسایی مکان هایی که نیاز به تیمارهای جنگل شناسی و دیگر فعالیت های مدیریتی جنگل دارند مفید می باشد.
کلید واژگان: طبقات سنی، توده جنگلی، طبقه بندی، لندست ETM+، لوهClassifying age classes in a large area using remotely sensed data has considerable significance for forest sustainable management. In this research, Landsat ETM+ data from Loveh forest, dating July 2002, were analyzed to investigate the potential of this sensor for age class mapping. We applied a systematic cluster sampling method to collect field data. We used 99 plots so that contained 32 plot. In stands with 25-45 years, 33 plots in stand with 5-25 years and 34 plots in stands with >45 years. The quality of the image was first evaluated for radiometric noises. Separability of three age classes 5-25, 25-45 and >45 years, using a supervised classification and four algorithm of maximum likelihood, minimum distance, parallel piped and linear discriminate analysis (Fisher). The results showed that maximum likelihood in three and two age classes with overall accuracy and kappa coefficient were (79% and 94%) and (0.68 and 0.86), respectively. Signature separability, producer and user accuracies showed the highest spectral similarity between 5-25 and >45 age classes. By merging the two classes, the overall accuracy and kappa coefficient became equal to 94% and 0.86, respectively. These results demonstrate that the reflectance values recorded by ETM+ sensor are related to forest stands. This information could also be used to estimate forest biomass and carbon content, identify locations within the stands that might require treatment and plan other management activities.
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.