به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « لندست » در نشریات گروه « منابع طبیعی »

تکرار جستجوی کلیدواژه «لندست» در نشریات گروه «کشاورزی»
  • معین جهان تیغ*، منصور جهان تیغ

    پیشینه و هدف:

     تخریب سرزمین و بیابان زایی در مناطق خشک از جمله چالش های مهم زیست محیطی در سراسر کره زمین بشمار می رود. این فرآیند با توجه به کمبود نزولات جوی و وقوع خشک سالی های متوالی ضمن بهره برداری نامعقول از عرصه های طبیعی و کشاورزی با افزایش تقاضا برای تامین نیاز غذایی بشر، ابعاد مختلف زیست محیطی و اقتصادی-اجتماعی را تحت تاثیر قرار می دهد. به طوری که تداوم چنین شرایطی طی سال های اخیر با تخریب پوشش گیاهی و خاک، فرسایش آبی و بادی، شوری خاک، فشردگی سطح خاک و پایین رفتن سطح سفره های آب زیرزمینی پیامدهای قابل توجهی برای تولید محصولات کشاورزی، تنوع زیستی و در نتیجه تخریب اکوسیستم در این مناطق را به همراه داشته است. از آنجا که الگو و ابعاد تغییرات پوشش گیاهی مهم ترین مشخصه فیزیکی تخریب زمین در مناطق خشک بشمار می رود. لذا پایش تغییرات پوشش گیاهی بستری مناسب برای شناخت عوامل و فرآیندهای موثر در وقوع پدیده بیابان زایی و تخریب زمین در این مناطق را فراهم می آورد. با توجه به قابلیت های داده های سنجش از دور به دلیل پوشش وسیع و چند زمانه بودن و از طرفی محدودیت های ناشی از تغییرپذیری مکانی و زمانی و همچنین هزینه بر بودن مطالعات میدانی، استفاده از تصاویر ماهواره ای راه کاری مناسب برای پایش تغییرات پوشش گیاهی با استفاده از شاخص های پوشش گیاهی است. با توجه به اینکه استفاده از تصاویر با وضوح مکانی و زمانی بالا پاییش تغییرات پوشش گیاهی را تحت تاثیر قرار می دهد، لذا ترکیب تصاویر مختلف با قدرت تفکیک مکانی (به عنوان مثال Landsat) و زمانی (به عنوان مثالMODIS) بالا امکان تهیه داده هایی با تفکیک مکانی و زمانی بالا را فراهم می کند. هدف از مطالعه، پایش تغییرات پوشش گیاهی با استفاده از تصاویر شبیه سازی شده لندست در مقیاس روزانه طی دوره های کم آبی، نرمال و پرآبی در شهرستان نیمروز صورت گرفته است.

    مواد و روش ها :

    منطقه مورد مطالعه در شمال استان سیستان و بلوچستان واقع شده است. بارش کم (50 میلی متر)، درجه حرارت بالا (48 درجه سانتی گراد)، تبخیر زیاد (5000 میلی متر) و وزش بادهای 120 روزه از جمله شرایط خاص آب و هوایی این منطقه است. در این مطالعه در ابتدا به تعیین سال های مرطوب، نرمال و خشک سالی با بررسی وضعیت خشک سالی هیدرولوژیکی در رودخانه هیرمند پرداخته شد. با استفاده از پکیج Hydrostats در نرم افزار R با اجرای کدهای مربوطه تغییرات جریان روزانه (daily.cv)، سالانه (ann.cv)، طول دوره های بیشتر و کمتر از آستانه (high. spell and low. spell) و همچنین بیش ترین و کم ترین دوره های زمانی که یک سیل مشخص تا آستانه طول می کشد  (high. spell. lengths and low. spell. lengths) برای یک دوره آماری 29 ساله محاسبه شد. در ادامه به بررسی وضعیت پوشش گیاهی طی سال های مورد مطالعه پرداخته شد. بدین منظور در ابتدا اقدام به تهیه سری زمانی داده های سنجش از دور با قدرت تفکیک مکانی و زمانی بالا با ادغام تصاویر با تفکیک مکانی (تصاویر Landsat) و زمانی (تصاویر MODIS) بالا با استفاده از مدل  ESTARFMضمن اعتبارسنجی تصاویر شبیه سازی شده با داده های تصاویر ماهواره لندست (تصاویر سنجنده های TM، +ETM و OLI) گردید. طی عملیات میدانی از گونه های گیاهان مختلف نمونه برداری و موقعیت آن ها توسط GPS ثبت شد. با مقایسه داده های میدانی با شاخص پوشش گیاهی اختلاف نرمال (NDVI) و شاخص پوشش گیاهی تنظیم شده خاک (SAVI)، شاخص پوشش گیاهی با بیشترین همبستگی با داده های برداشتی انتخاب شد. با استفاده از شاخص پوشش گیاهی و برآورد مدل رگرسیونی، نقشه درصد پوشش گیاهی برای سال های مورد بررسی تهیه شد. پس از طبقه بندی نقشه های پوشش گیاهی، با استفاده از روش مقایسه (Cross Tab) در نرم افزارENVI   نقشه تغییرات پوشش گیاهی استخراج شد.

    نتایج و بحث :

    نتایج تجزیه و تحلیل دوره های کم آبی و پرآبی نشان داد که حجم سیلاب در سال های خشک سالی نسبت به سال های نرمال و مرطوب به ترتیب 31 و 82 کاهش یافته است. با تلفیق تصاویر مودیس و لندست (TM، +ETM و OLI) با استفاده از مدل ESTARFM یافته ها نشان می دهد که این مدل در برآورد بازتابندگی سطحی و حفظ جزییات مکانی دقت قابل قبولی دارد. به طوری که میانگین ضریب تعیین (R2) برآورد شده برای باندهای آبی، سبز، قرمز و نزدیک به مادون قرمز با داده های تصاویر دریافتی از ماهواره لندست به ترتیب 0.91، 0.89، 0.92 و 0.91 است. همچنین میانگینRMSE  در چهار باند به ترتیب برابر با 0.01، 0.027، 0.028 و 0.031 به دست آمده است. در مقایسه داده های میدانی با شاخص پوشش گیاهی اختلاف نرمال (NDVI) و شاخص پوشش گیاهی تعدیل شده خاک (SAVI) یافته ها نشان می دهد که شاخص SAVI بیشترین همبستگی را با پوشش گیاهی منطقه مورد مطالعه دارد (87 =R2)، با برآورد مدل رگرسیونی و طبقه بندی نقشه های درصد پوشش گیاهی برای سال های مرطوب، نرمال و خشک سالی 6 کلاس طبقاتی به دست آمد (کلاس % 0-10=1، کلاس % 10-20=2 ، کلاس % 20-30=3، کلاس % 40-50=4،   کلاس % 60-80=5، و کلاس 6=>80). در بررسی تغییرات پوشش گیاهی نتایج نشان بیانگر آن است که در دوره خشک سالی70% مساحت منطقه مورد مطالعه دارای پوشش گیاهی کمتر از 10% (برابر 138176.3 هکتار) می باشد که در سال های نرمال و پرآبی با افزایش پوشش گیاهی مساحت این عرصه ها به ترتیب 30 و 48 درصد کاهش یافته است (به ترتیب برابر با 66269.98 و 50559.7 هکتار). با توجه به نتایج به دست آمده بیشترین تغییرات پوشش گیاهی مربوط به تبدیل کلاس 1 به کلاس 2 (معادل %48.5) است. علاوه بر این 18 و 27 درصد تغییرات گیاهی به ترتیب مربوط به کلاس 1 و 2 به کلاس 4 و 5 است (به ترتیب برابر با 16284.26 هکتار و 11471.88 هکتار). همچنین یافته ها نشان می دهد که بیشترین تغییرات پوشش گیاهی به ترتیب در کاربری های تالاب-جنگل (%28)، جنگل- مرتع (%21) و مراتع ضعیف (%19) رخ داده است. بر اساس مطالعات میدانی از جمله مهم ترین گونه های گیاهی که در این کاربری ها رشد می نماید عبارتند از؛ Aeluropus littoralis sp. ، Chenopodiace sp.،  Tamarix aphylla وHaloxylon aphylum می باشد که قابلیت سازگاری بالایی با شرایط اقلیمی منطقه مورد مطالعه دارد.

    نتیجه گیری:

     در این تحقیق برای اولین بار در منطقه نیمروز سیستان به بررسی تغییرات پوشش گیاهی با استفاده از تصاویر شبیه سازی شده لندست - مودیس طی سال های کم آبی، نرمال و پرآبی پرداخته شد. با توجه به بارش کم و رژیم آب و هوایی سخت در منطقه مورد مطالعه، جریان های سیلابی رودخانه هیرمند تنها منبع تامین آب مورد نیاز منطقه مورد مطالعه می باشد. نتایج تجزیه و تحلیل دوره های کم آبی و پرآبی نشان داد که حجم سیلاب در سال های خشک نسبت به سال های نرمال و پرآبی به ترتیب 31 و 82 کاهش یافته است. با توجه به کاهش حجم سیلاب در دوره خشک سالی %70 منطقه مورد مطالعه دارای پوشش گیاهی ضعیفی بوده که در سال های نرمال و پرآبی با تامین نیاز آبی گیاهان و افزایش پوشش گیاهی، مساحت این اراضی به ترتیب 30 و 48 درصد کاهش یافته است. در مجموع با توجه به نتایج به دست آمده از تحلیل دوره های خشکسالی و ترسالی و پاییش تغییرات پوشش گیاهی در منطقه مورد مطالعه می توان نتیجه گیری کرد که تغییر در شرایط هیدرولوژیکی جریان های ورودی به منطقه سیستان نقش بارزی در تغییرات پوشش گیاهی منطقه مورد مطالعه دارد و با توجه به شرایط سخت اقلیمی در این منطقه بخش قابل توجهی از مساحت این منطقه بدون پوشش گیاهی و یا دارای پوشش گیاهی فقیر هستند که با تخریب عرصه های طبیعی باعث گسترش کانون های بحرانی و تسریع سیر قهقرایی در این منطقه شده است. از اینرو، پایش و تجزیه و تحلیل دقیق تغییرات پوشش گیاهی و کاربری اراضی رویکردی کارآمد به منظور الویت بندی مکانی کانون های بحرانی جهت اتخاذ اقدامات مکانیکی مناسب برای کنترل فرآیند بیابان زایی در منطقه مورد مطالعه است. در این تحقیق با استفاده از قابلیت های داده های سنجش از دور و با ترکیب تصاویر با تفکیک مکانی30 متر در مقیاس روزانه با استفاده از مدل ESTARFM و تولید تصاویر با تفکیک مکانی و زمانی بالا، امکان پاییش تغییرات پوشش گیاهی با توجه به کمبود تجهیزات لازم و همچنین گستردگی عرصه های طبیعی در منطقه مورد مطالعه میسر شد. چنین ظرفیتی کمک بزرگی برای پایش تغییرات فصلی و پویای زیست محیطی با توجه به تسریع سیر قهقرایی در منطقه سیستان با تولید محصولات سنجش از دور با توان تفکیک بالای مکانی و پوشش بالای زمانی است.

    کلید واژگان: تغییرات پوشش گیاهی, لندست, مودیس, نیمروز, مدل ESTARFM}
    Moien Jahantigh *, Mansour Jahantigh
    Background and Objective 

    land degradation and desertification in arid areas are the most important environmental challenges in the world. This process due to the lack of precipitation and the occurrence of drought, while the unreasonable exploitation of natural and agricultural areas with increasing demand to provide human food needs, affects various environmental and socio-economic dimensions. So, the continuation of this condition during recent years with the destruction of vegetation and soil, wind and water erosion, soil salinity, soil compaction, and declining groundwater aquifers have significant consequences for the production of agricultural products and biodiversity in an arid region. Since the pattern and dimensions of vegetation changes are the most important factors in detecting land degradation, monitoring the vegetation changes is the best approach to analyzing land degrading and desertification trends in an arid region. Therefore, according to the capabilities of remote sensing data due to the wide coverage and multi-timed,  the use of satellite imagery to monitor vegetation changes by using vegetation index is one of the best methods that developed in recent years. Moreover, concurrent access to high spatial and temporal resolution imageries is one of the important factors that affect the monitoring of vegetation changes. To achieve this goal, It needs to incorporate different satellites with high spatial (e.g., Landsat satellite) and temporal (e.g., MODIS satellite) images. The purpose of this study is the monitoring vegetation changes using daily Landsat simulated images at 30 m Spatial Resolution in three years of wet, normal, and drought in the Nimroze area.

    Materials and Methods

     The study area is located in the north of the Sistan and Baluchistan provinces. Low precipitation (50 mm), high temperature (48 oC), high evaporation (5 m), and 120-day winds are among the specific climatic conditions that characterize this region. In this study, at first, the hydrological drought status of the Hirmand River was investigated. Using the Hydrostats package in R software, the amount of threshold of flood by running the related codes (by running codes such: daily.cv, ann.cv, high. spell, and low. spell) during the statistical period of study (29 years) was calculated. To determine wet, normal, and drought years calculated the length of periods that flood is higher (high. spell. lengths) and lower (low. spell. lengths) than the threshold. To increase the accuracy of monitoring vegetation changes, it needs to incorporate different satellites with high spatial (e.g., Landsat) and temporal (e.g., MODIS) images. To achieve this purpose, in this study, the Enhanced spatial and temporal adaptive reflectance fusion model (ESTARFM) was evaluated with actual satellite data (OLI, ETM+, TM image). For this purpose at first, pre-processing (geometric, radiometric, and atmospheric correction) was performed on satellite images, and by using the ESTRFM model, simulated daily Landsat images at 30 m spatial resolution for wet, normal, and drought years. In-field operations from different plant communities by GPS were sampled. Comparing filed data with the Normalized difference vegetation index (NDVI) and the soil-adjusted vegetation index (SAVI), the vegetation index that had the highest correlation with field data was selected. To investigate vegetation changes, using the vegetation index (the vegetation index with high correlation), the map of vegetation for each year was prepared (wet, normal, and drought years). After the classification maps of vegetation, by comparison, approach (cross tab), the map of vegetation changes was extracted.

    Results and Discussion

     The results of analyzing wet and dry periods showed that, flood volume in dry years compare to normal and wet years decreased 31 and 82 percentages, respectively. To incorporation MODIS and Landsat (OLI, ETM+, TM) Images, using enhanced spatial and temporal adaptive reflectance fusion model (ESTARFM), finding indicate that this model improves the accuracy of predicted fine-resolution reflectance and preserves spatial details for heterogeneous landscapes too. So that the mean coefficient of determination (R2) of blue, green, red and near-infrared estimation bands with actual satellite images data is 0.91, 0.89, 0.92 and 0.91 respectively. Also the average Root-Mean-Square Error (RMSE) in four bands obtained 0.01, 0.027, 0.028 and 0.031 successively. Comparing the obtained field data with the Normalized difference vegetation index (NDVI) and the soil adjusted vegetation index (SAVI), indicate that SAVI index has the highest correlation (R2= 87) with vegetation of study region. By calculate the regression model (using SAVI and field data) and classify the vegetation maps of wet, normal and drought years, 6 class obtained (class1=0-10%, class2=20-10%, class3=20-30%, class4=40-50%, class5=60-80% and class6=>80%). The results of investigation vegetation changes indicate that during the drought period 70% of study area has less than 10% vegetation (equal to 138176.3 hectares) and during normal and wet years by increasing vegetation, this area decreased by 30 and 48% respectively (equal to 66269.98 and 50559.7 hectares, respectively). According to the results during the study period, the most vegetation changes is relate to conversion of class 1 to class 2 (equivalent to 48.5%). moreover 18 and 27% of vegetation changes relate to class 1 and 2 to class 4 and 5 respectively (equal to 16284.26 and 11471.88 hectares, respectively). Also the finding indicates that the most vegetation changes occurrence in wetland-forest (28%), forest-rangeland (21%) and poor rangeland (19%) land uses respectively. Field study also showed that, the most important plant species that grows in this land-use such as the results of analyzing wet and dry periods showed that flood volume in dry years compare to normal and wet years decreased by 31 and 82 percent, respectively. To incorporation MODIS and Landsat (OLI, ETM+, TM) Images, using enhanced spatial and temporal adaptive reflectance fusion model (ESTARFM), the finding indicates that this model improves the accuracy of predicted fine-resolution reflectance and preserves spatial details for heterogeneous landscapes too. So that the mean coefficient of determination (R2) of blue, green, red, and near-infrared estimation bands with actual satellite images data is 0.91, 0.89, 0.92, and 0.91 respectively. Also, the average Root-Mean-Square Error (RMSE) in four bands obtained 0.01, 0.027, 0.028, and 0.031 successively. Comparing the obtained field data with the Normalized difference vegetation index (NDVI) and the soil-adjusted vegetation index (SAVI), indicate that the SAVI index has the highest correlation (R2=87) with the vegetation of the study region. By calculating the regression model (using SAVI and field data) and classifying the vegetation maps of wet, normal, and drought years, 6 classes obtained (class1=0-10%, class2=20-10%, class3=20-30%, class 4=40-50%, class5=60-80% and class6=>80%). The results of the investigation of vegetation changes indicate that during the drought period, 70% of the study area has less than 10% vegetation (equal to 138176.3 hectares) and during normal and wet years by increasing vegetation, this area decreased by 30 and 48% respectively (equal to 66269.98 and 50559.7 hectares, respectively). According to the results during the study period, most vegetation changes are related to the conversion of class 1 to class 2 (equivalent to 48.5%). moreover, 18 and 27% of vegetation changes relate to class 1 and 2 to class 4 and 5 respectively (equal to 16284.26 and 11471.88 hectares, respectively). Also, the finding indicates that the most vegetation changes occur in wetland-forest (28%), forest-rangeland (21%), and poor rangeland (19%) land use respectively. The field study also showed that the most important plant species that grow in this land use such as Aeluropus littoralis, Chenopodiace sp, Tamarix aphylla, Haloxylon aphylum are adaptive to climatic regime in study area.

    Conclusion

     In this research for the first time in the Nimroz region of Sistan Vegetation changes were studied using Landsat simulated images during periods of low water, normal, and high water years. Due to low rainfall and harsh climate in the study area, floods in the Helmand River are the only source of water supply required in the study area. The results of analyzing wet and dry periods showed that flood volume in dry years compared to normal and wet years has decreased by 31 and 82, respectively. According to the reduction of flood volume during a drought year, 70% of the study area has poor vegetation and during normal and wet years, providing plants with water needs and increasing vegetation, this area had decreased by 30% and 48%, respectively. According to the results of this study, change in hydrological conditions of the Hirmand River has a significant role in vegetation changes in the study area by using simulated images with high spatial and temporal resolution can improve the accuracy of monitoring vegetation changes to control and management the desertification in Sistan area.

    Keywords: Vegetation changes detection, Landsat, MODIS, Nimrozre, ESTARFM model}
  • فاضل امیری، طیبه طباطبایی

    دمای سطح زمین (LST) و ارتباط آن با تغییر کاربری/پوشش زمین (LULC) به طور قابل توجهی در مطالعات محیطی مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این مطالعه بازیابی LST اراضی بوشهر و بررسی روابط مکانی آن با LULC است. تصاویر لندست مردادماه از فصل تابستان برای سه سال با فاصله زمانی پانزده سال مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتیجه افزایش تدریجی (1.4 درجه سانتی گراد در طول سال‌های 1990-2005 و 2 درجه سانتی‌گراد در طول 2005-2020) LST در کل دوره مطالعه را نشان داد. میانگین مقدار LST در سه سال مطالعه کمترین (30.86 درجه سانتی‌گراد) در پوشش گیاهی و بالاترین (49.07 درجه سانتی‌گراد) در زمین های بایر و مناطق ساخته شده/مسکونی بود. توزیع مکانی NDVI و LST نشان دهنده یک رابطه معکوس است. بهترین (0.97-) و کمترین همبستگی (0.80-)، در حالی که همبستگی متوسط (0.89-) مشاهده شد. همبستگی LST-NDVI بر روی سطح پوشش گیاهی منفی قوی (0.80-) بود. LST تا حد زیادی توسط ویژگی های کاربری اراضی کنترل می‌شود. این مطالعه می تواند به عنوان مرجعی برای کاربری اراضی و برنامه ریزی زیست محیطی در اراضی ساحلی مورد استفاده قرار گیرد.

    کلید واژگان: لندست, دمای سطح زمین (LST), شاخص نرمال شده تفاوت پوشش گیاهی (NDVI), اراضی ساحلی}
    Fazel Amiri, Tayebeh Tabatabaie

    Land surface temperature (LST) and its relationship with land use /cover change are significantly considered in environmental studies. The aim of this study was to retrieve the LST of Bushehr land and explore its spatial relationships with LULC. Landsat images of August of the summer season for three years with fifteen years time intervals were analyzed. The result showed a gradual rising (1.4 °C during 1990–2005 and 2 °C during 2005–2020) of LST during the whole period of study. The mean LST value for three study years was the lowest (30.86 °C) on green vegetation and the highest (49.07 °C) on bare land and built-up areas. The spatial distribution of NDVI and LST reflects an inverse relationship. The best (-0.97) and the least (-0.80) correlation, respectively, whereas a moderate (-0.89) correlation was noticed. This LST-NDVI correlation was strong negative (-0.80) on the vegetation surface. The LST is greatly controlled by land-use characteristics. This study can be used as a reference for land use and environmental planning on coastal land.

    Keywords: Landsat, Land surface temperature (LST), Normalized difference vegetation index (NDVI), Coastal land}
  • نیما روحانی، افسانه مرادی فرج*، برات مجردی، طاهر رجائی، احسان جباری
    پیشینه و هدف

    مدل سازی و نمایش پوشش اراضی مختلف دید جامعی به محققین حوزه های گوناگون  ازجمله متخصصین محیط زیست و منابع طبیعی ارایه می نماید. یکی از روش های اصلی مطالعات محیط زیستی، بررسی تغییر پوشش زمین، کاربری اراضی و نیز پوشش گیاهی منطقه است. علاوه بر نمایش تغییرات خود به خودی طبیعت، تغییرات متاثر از فعالیت های انسانی نیز شامل این دسته مطالعات می گردد. ساخت و ساز بشر در راستای توسعه خود به ویژه در دهه های اخیر این تغییرات را سرعت بخشیده است. امروزه با گسترش علوم مرتبط با فضا و به طور کلی سنجش از دور و نیز تولید بیش از پیش محصولات ماهوار ه ای، امکان نمایش کاربری اراضی مناطق مختلف بدون نیاز به بازدید های میدانی و به آسانی فراهم شده است. رفتار متفاوت امواج رسیده به سنجنده ماهواره ای از عوارض و پدیده های مختلف که به امضای طیفی معروف است، اساس تشخیص و آشکارسازی کاربری ها در نقشه است. مطالعات اینچنین در استان قم نیز به سبب روند رشد بسیار شهری و نیز وجود چند نوع اقلیم متفاوت در گستره نه چندان وسیع این استان، مورد توجه قرار گرفته است. بررسی و نمایش کیفی و کمی تغییرات محیط زیستی و پیرامونی در استان قم طی بازه زمانی حدودا 30 ساله از اهداف این تحقیق است تا به کمک آن بتوان روند تغییرات کلاس ها و عوارض مختلف را شناخت و بتوان در آینده این تغییرات را مدل سازی نمود.

    مواد و روش ها

    ابتدا براساس تغییرات پارامترهای اقلیمی/هواشناسی، زمان ها و گام های زمانی مطالعه انتخاب شد. این گام ها به فاصله 5 ساله از سال 1989 میلادی تا 2019 انتخاب گردید. نقطه زمانی مطالعات نیز انتهای فصل بهار و ابتدای فصل تابستان در نظر گرفته شد. سپس تصاویر سنجنده های مختلف ماهواره های لندست در گام های زمانی مشخص شده، اخذ گردید و این تصاویر پیش پردازش، پردازش و در 11 کلاس شامل؛ زمین های بایر، زمین های نمکی، زمین های شنی، درخت، صخره و سنگ، مناطق مسکونی و شهری، زمین های کشاورزی و 3 نوع مرتع طبقه بندی گردید. برطبق داده های حقیقی موجود که به صورت بصری و نمونه برداری از کلاس های مختلف حاصل شد، دو روش طبقه بندی حداکثر احتمال و کمترین فاصله در استان قم مناسب ارزیابی گردید که از بین این دو، روش حداکثر احتمال نتایج نسبتا بهتری را با در نظر گرفتن کل استان با همه کلاس ها در پی داشت و در طبقه بندی نهایی به کار رفت. در مرحله آخر طبقه بندی، تغییرات کلاس ها بین گام های زمانی نیز محاسبه و به صورت ماتریس تغییرات ارایه گردید.

    نتایج و بحث

    بین گام زمانی سال 2014 میلادی تا سال 2019 میلادی، کلاس های شهری، پهنه های آبی، کشاورزی و مراتع نوع 1 و 3 رشد قابل توجهی داشته اند. همچنین بین دو گام زمانی 2009 تا 2014 میلادی، به طور میانگین حدود 30 درصد از کل مراتع یعنی 3 نوع مرتع مختلف طبقه بندی شده به زمین های بایر تبدیل شده اند. همچنین در این گام زمانی عمده تغییر مشاهده شده تغییر زیاد پهنه های ماسه ای به زمین های بایر بود. بررسی تغییرات بین سال های 2004 تا 2009 نشان می دهد که رشد منفی مناطق شهری عمدتا به علت کیفیت پایین تصاویر ماهواره ای لندست 7 و تشابه رفتار طیفی زمین های نمکی و مناطق شهری ارزیابی می گردد. کلاس های با رشد منفی دیگر از جمله دریاچه که بیشتر به زمین های نمکی تبدیل شده و مناطق سنگی به مناطق بایر و همچنین مناطق نمکی به بایر و ماسه ای تبدیل شده است. تغییرات در بازه زمانی 1999 تا 2004 نشان می دهد که تغییرات منفی کلاس درخت به علت رفتار طیفی پوشش گیاهی است و این کلاس عمدتا به کلاس های زمین های کشاورزی و مراتع تبدیل شده است. در کلاس دریاچه نیز، تغییرات 4 درصدی به کلاس زمین های نمکی و سنگی تشخیص داده شده است. عمده تغییرات در کلاس زمین های بایر در حدود 12 درصد به کلاس سنگی و ماسه ای تشخیص داده شده است. همچنین بیش از 50 درصد از مجموع مساحت کلاس مراتع به کلاس زمین های بایر تبدیل شده که قابل توجه است. تغییرات 1994 تا 1999 نشان می دهد که فقط 3 کلاس رشد مثبت دشته اند و مابقی کلاس ها رشد منفی را شاهد بوده اند که بیشترین آن مربوط به کلاس شهری است و عمده تغییرات معطوف به زمین های بایر بوده است. کلاس های پوشش گیاهی همگی رشد منفی داشتند و همچنین به دلیل شباهت طیفی این کلاس ها با یکدیگر، تفکیک مناسبی بین آن ها انجام نگرفته است. 12 درصد کلاس زمین های بایر نیز به کلاس زمین های ماسه ای تبدیل شده است. طبقه بندی تصاویر و نمایش تغییرات از سال 1989 به سال 1994 نشان می دهد که زمین های ماسه ای، مرتع نوع 1، درخت، زمین های نمکی و دریاچه رشد منفی داشته اند. در مجموع حدود 34 درصد انواع مختلف مراتع به زمین های بایر تبدیل شده است که با توجه به تغییر منفی در پهنه های آبی (دریاچه) منطقی می نماید و به نوعی بیانگر روند سریع تر خشکسالی است. میزان تغییرات سایر طبقه ها، به طبقه زمین های بایر که اعداد به نسبت بزرگی را شامل می گردد.

    نتیجه گیری

    با توجه به موقعیت جغرافیایی استان قم و سطح زیادی از این استان به ویژه در نیمه شرقی آن را که زمین های بیابانی شامل کلاس های زمین های بایر، نمکی و ماسه ای در برگرفته است، انتخاب کلاس های ذکرشده در این تحقیق منطقی می نماید. با توجه به پوشش عمده استان یکی از معضلات حاکم بر پژوهش حاضر این موضوع بود که تقریبا قریب به اکثریت پیکسل های پوشش دهنده استان، دارای تشابه رفتار طیفی زیادی بودند و این موضوع روند طبقه بندی را دچار مشکل می کرد. به طور کلی نتایج طبقه بندی مربوط به تصاویر اخذشده در سال 2019 میلادی که مربوط به زمانی نزدیک است، رشد مثبت مشهود در کلاس های شهری، کشاورزی، انواع مرتع و پهنه های آبی را نشان می دهد که با توجه به بارندگی های ابتدای بهار 2019 منطقی می نمود. از دیگر نکات حایز اهمیت مربوط به این سال، تغییر گسترده و تبدیل کلاس زمین های سنگی یا صخره به انواع مرتع است. با توجه به تصویر اصلی اخذ شده از سال 2019 و همچنین تصاویر طبقه بندی شده، خطای مربوط به درجات خاکستری در آن مشهود است که تشابه درجات خاکستری و طیف یکسان کلاس های شهری و زمین های نمکی تقریبا توسط نرم افزار به عنوان یک عارضه در نظر گرفته شده و همچنین این خطاها در کلاس های زمین های بایر و ماسه ای نیز مشهود است.

    کلید واژگان: پوشش زمین, تصاویر ماهواره, لندست, قم, پارامترهای هواشناسی}
    Nima Rohani, Afsaneh Moradi Faraj *, Barat Mojaradi, Taher Rajaee, Ehsan Jabbari
    Background and Objective

    Modeling and showing the coverage of the land changes, provides a comprehensive view to researchers in various fields, including environmental and natural resources experts. One of the main methods of environmental studies is to study the land cover/use and vegetation area change. In addition to showing spontaneous changes in nature, changes affected by human activities also fall into this category. Human construction has accelerated these changes in line with its development, especially in recent decades. Today, with the development of space-related sciences and remote sensing in general, and the production of more satellite products, it is possible to display the land use of different areas without the need for field visits and easily. The different behavior of the waves received by the satellite sensor from the various phenomena, known as a spectral signature is the basis for cognition and detection of the uses of the map. Such studies in Qom province have also been considered due to the very urban growth trend and the existence of several different types of climates in the not-so-wide area of this province. Qualitative and quantitative study and display of environmental and peripheral changes in Qom province over a period of about 30 years are one of the main objectives of the present study to help identify the trend of changes in different classes and complications and to model these changes in the future. Also, recognizing the changes in the outlook of Qom province, makes possible the ground for future planning.

    Materials and Methods

    In the present study, study times and time steps were selected based on changes in climatic/meteorological parameters. These steps were selected 5 years apart from 1989 to 2019. The study time point was considered to be the end of spring and the beginning of summer. The reason for this was the end of the rainy season in the area. Then the images of various Landsat satellite sensors were taken at specified time steps, and these images were pre-processed, processed, and classified into 11 classes. These 11 classes included; bare land, salty land, sandy land, tree, rock, urban areas, agricultural lands, and 3 different types of range. The results were also presented quantitatively and qualitatively. Based on the available real data, which was obtained visually and by sampling from different classes, the two maximum likelihood and minimum distance classification methods in Qom province were properly evaluated, which of the two, the maximum likelihood method yielded relatively better results considering the whole province with all classes and was used in the final classification. Finally, class changes between time steps were calculated and presented as a change matrix.

    Results and Discussion

    The results show that between 2014 and 2019, urban, water, agriculture, and ranges (types 1 and 3) have grown significantly. Also, between the two steps of 2009 to 2014, on average, about 30% of the total rangelands, ie three different types of classified rangelands, have become barren lands. Also, in this step, the main change observed was the largest change of sandy lands to bare lands, the reasons for which need further investigation. An examination of the changes between 2004 and 2009 shows that the negative growth in urban areas is mainly due to the poor quality of Landsat 7 satellite imagery and the similarity of the spectral behavior of salt lands and urban areas. The other negatively growing classes, including lakes, have become saltier lands and rocky areas have become barren, as well as salt lands have become barren and sandy. Examining the changes between 1999 and 2004, it is concluded that the negative changes in the tree class are due to the spectral behavior of vegetation, and this class has become mainly agricultural and rangeland classes. In the lake class, a 4 % change to the salt and rocky class has been detected. Major changes in the bare land class of about 12% have been detected in the rock and sand class. Also, more than 50% of the total area of range classes has been converted to bare land class, which is significant. The study of changes from 1994 to 1999 shows that only 3 classes had positive growth and the rest of the classes have negative growth, most of which was related to the urban class and the main changes were focused on bare lands. Vegetation classes all had negative growth and also due to the spectral similarity of these classes with each other, there was no proper separation between them. 12% of the bare land class has also been turned into a sandy land class. The classification of images and the display of changes from 1989 to 1994 show that sandy soils, range type 1, trees, salt lands, and lakes have grown negatively. In total, about 34% of different types of ranges have become bare lands, which seems reasonable due to the negative change in water areas (lake) and in a way indicates a faster drought. The extent to which other classes change to the bare land class, which includes relatively large numbers, also confirms this in some way.

    Conclusion 

    Considering the geographical location of Qom province and a large area of this province, especially in the eastern half of it, which includes desert lands, including barren, saline, and sandy land classes, the selection of the classes mentioned in this research makes sense. Considering the major coverage of the province, one of the problems in the present study was that almost the majority of the pixels covering the province had a lot of similar spectral behavior and this issue made the classification process difficult.  In general, the classification results related to the images taken in 2019, which is related to the recent time, show positive growth in urban, agricultural, range, and water areas according to the rainfall in early spring 2019 it was logical. Another important point related to this year is the extensive change and conversion of the class of rocky lands into different types of ranges. According to the original image taken from 2019 and the classified images, the error related to the degrees of gray is evident in those images. The software considers the similarity of the degrees of gray and the same spectrum of urban and salt classes as part of a class. These errors are also evident in bare and sandy classes.

    Keywords: Land cover, Satellite Images, Landsat, Qom, Meteorological parameters}
  • علی ابراهیمی، بهارک معتمدوزیری*، سید محمدجعفر ناظم سادات، حسن احمدی
    پیشینه و هدف

    تغییرات پوشش زمین و رطوبت خاک تاثیر زیادی بر دمای سطح زمین دارد؛ بنابراین، دمای سطح را می توان برای مطالعه تغییرات پوشش زمین و بیابان زایی استفاده کرد. شهرستان ارسنجان که در شمال شرق استان فارس واقع گردیده است، دارای پوشش جنگلی و مرتعی نسبتا خوبی است. برداشت بیش ازحد منابع آب زیرزمینی و نیز کاهش مقدار بارش، باعث کاهش سطح آب در این منطقه و خشکیدگی بسیاری از چاه ها طی سال های اخیر شده است. این مسایل باعث شده تا سطح زیر کشت محصولات کشاورزی و نیز مساحت پوشیده از آب دریاچه بختگان در این پهنه طی سری زمانی کاهش یابد. با این حال، تاکنون بررسی دمای سطح زمین و ارتباط آن با تغییرات کاربری زمین در شهرستان ارسنجان موردمطالعه قرار نگرفته است. لذا در این پژوهش، تغییرات فضایی - زمانی دمای سطح زمین و ارتباط آن با پوشش گیاهی و سطح دریاچه بختگان موردبررسی قرارگرفته است.

    مواد و روش ها

     تعداد 11 تصویر مربوط به داده های Level-1 ماهواره لندست از منطقه موردمطالعه از سال 2003 تا 2018 میلادی تهیه گردید. ازآنجاکه وضعیت پوشش گیاهی در این منطقه در ماه های آوریل و می به علت بارش های زمستانه، در بهترین وضعیت خود است، لذا تصاویر مربوط به این دوره زمانی به منظور بررسی نوسان پوشش گیاهی و سطح آب دریاچه بختگان مورد پایش قرار گرفت. از شاخص پوشش گیاهی نرمال شده برای برآورد مقدار پوشش گیاهی استفاده شد. به منظور محاسبه دمای سطح زمین از روش الگوریتم پلانک استفاده گردید. آشکارسازی تغییرات با استفاده از فن تفاضل شاخص های گیاهی انجام شد. به منظور طبقه بندی دمای سطح زمین و تغییرات زمانی-مکانی دمای سطح زمین، در ابتدا تصویر اختلاف دمای سطح زمین در سال 2018 نسبت به سال 2003 محاسبه شده نرمال گردید. سپس تصویر نرمال شده با استفاده از پارامتر انحراف معیار در 5 طبقه دمایی پهنه بندی شد.

    نتایج و بحث 

    متوسط مقدار شاخص پوشش گیاهی نرمال شده از سال 2003 با مقدار 0.25 روندی نزولی را به خود گرفت که تا سال 2018 ادامه داشت، به طوری که مقدار پوشش در این سال به 0.18 کاهش یافت؛ اما در سوی دیگر، متوسط دمای سطح زمین کاملا سیر صعودی داشت به طوری که از مقدار 29Co در سال 2003 به 41.7Co در سال 2018 افزایش یافت. نتایج نشان می دهد که متوسط مقدار شاخص پوشش گیاهی نرمال شده در پوشش زراعی در سال 2003 به مقدار 0.66 بود اما بااین وجود مقدار این شاخص در سال 2018 به 0.33 کاهش یافت. در مقابل، دمای سطح زمین در عرصه های کشاورزی در بازه 2003 تا 2018 سیری صعودی را داشت و از مقدار 20.9Co سال 2003 به 39.5Co در سال 2018 افزایش یافت. نتایج نشان داد که متوسط دمای سطح زمین در پهنه دریاچه در بازه 2003 تا 2018 سیری صعودی را داشت و از مقدار 20.1Co در سال 2003 به 36.5Co در سال 2018 افزایش یافت. با توجه به این نتایج، مقدار متوسط شاخص پوشش گیاهی نرمال شده در سال 2018 در محدوده پوشش طبیعی و زراعی به ترتیب به مقدار 0.07 و 0.33 کاهش داشته است؛ اما با توجه به رابطه مثبت بین شاخص پوشش گیاهی نرمال شده و دمای سطح زمین در پهنه های پوشیده از آب، مقدار شاخص پوشش گیاهی نرمال شده در سال 2018 به مقدار 0.39 در محدوده دریاچه بختگان افزایش یافت. در مقابل دمای سطح زمین در کاربری های پوشش طبیعی، زراعی و دریاچه به ترتیب به مقدار 12.7Co،  18.6Co و 16.4Co در سال 2018 نسبت به سال 2003 افزایش یافت. نتایج نشان داد رابطه منفی بین شاخص پوشش گیاهی نرمال شده و دمای سطح زمین است (0.862= R2). به طوری که با افزایش تراکم پوشش گیاهی دمای سطح زمین کاهش می یابد. در مقابل، در شوره زارها و اراضی بایر، مقدار شاخص پوشش گیاهی نرمال و دمای سطح زمین بالا می باشند. با توجه به نتایج، بیشترین همبستگی منفی بین پوشش زراعی و دمای سطح زمین به دست آمد که برابر با 0.94- بود. علت این همبستگی بالا را می توان به انبوهی و تراکم پوشش گیاهی در مناطق زراعی ربط داد. همبستگی منفی پایین بین پوشش طبیعی و دمای سطح زمین نیز حاکی از تراکم پایین پوشش گیاهی در عرصه های مرتعی و جنگلی است. به منظور بررسی سطح کاهش یا افزایش دمای سطح زمین در کاربری های مختلف پوشش زراعی، پوشش طبیعی و کلاس آب، نقشه اختلاف دمای سطح زمین در سال 2018 نسبت به سال 2003 به پنج کلاس دمای خیلی پایین، دمای پایین، دمای متوسط، دمای بالا و دمای بسیار بالا طبقه بندی گردید. با توجه به نتایج حاصل از طبقه بندی دمای سطح زمین، بیشترین مساحت مربوط به طبقه دمایی متوسط در تمام کاربری ها بوده است، به طوری که بیشترین مساحت این طبقه دمایی مربوط به پوشش طبیعی به مقدار 86733 هکتار است. ازآنجاکه تراکم و مقدار پوشش گیاهی به ویژه در اراضی کشاورزی در سال 2018 کاهش چشمگیری نسبت به سال 2003 داشت، لذا مساحت طبقات دمایی بالا و بسیار بالا افزایش زیادی داشتند. مساحت طبقات دمایی بالا و بسیار بالا در زمین های زراعی به ترتیب به مقدار 4625 هکتار و 7192 هکتار رسید. همچنین، ازآنجاکه سطح آب دریاچه در سال 2018 نسبت به سال 2003 کاهش یافت، لذا مساحت طبقات دمایی بالا و بسیار بالا در این کلاس به ترتیب به مقدار 1824 و 3919 هکتار رسید.

    نتیجه گیری

    متوسط شاخص پوشش گیاهی نرمال شده در سال 2018 در محدوده پوشش طبیعی و زراعی کاهش و در محدوده دریاچه بختگان افزایش یافت و در مقابل، دمای سطح زمین در کاربری های ذکرشده افزایش یافت. ازآنجاکه تراکم و مقدار پوشش گیاهی به ویژه در اراضی کشاورزی در سال 2018 کاهش چشمگیری نسبت به سال 2003 داشت، لذا نتایج نشان داد که مساحت طبقات دمایی بالا و بسیار بالا افزایش بیشتری نسبت به طبقات دمایی پایین و بسیار پایین داشتند. همچنین، ازآنجاکه سطح آب دریاچه در سال 2018 نسبت به سال 2003 کاهش یافت، لذا مساحت طبقات دمایی بالا و بسیار بالا در این کلاس افزایش یافت. یافته ها نشان داد که بین پوشش گیاهی و دمای سطح زمین همبستگی منفی وجود دارد.

    کلید واژگان: شاخص تفاضل گیاهی نرمال شده, دمای سطح زمین, لندست, ارسنجان, بختگان}
    Ali Ebrahimi, Baharak Motamedvaziri *, Seyed Mohammad Jafar Nazemosadat, Hassan Ahmadi
    Background and Objective

    Land cover and soil moisture changes have a significant impact on land surface temperature (LST). Therefore, LST can be used to study land cover and desertification changes. Arsanjan County, which is located in the northeast of Fars province, has a relatively good forest and rangeland. Unfortunately, excessive harvesting of the groundwater resources and also reduced precipitation in this area caused to decrease water levels and dried up many wells in this area during recent years. So the area of the farmland and Bakhtegan Lake has decreased in this region during the last decades. However, so far, the condition of the LST and its relationship with land cover changes has not been assessed in Arsanjan County. In this study, spatial-temporal changes of LST and its relationship with vegetation and the water area of Bakhtegan Lake have been studied.

    Materials and Methods

    The eleven images related to Level-1 data of Landsat satellite was taken from 2003 to 2018. Since the vegetation situation in the study area is in the best vegetation and water area condition in April and May, so the images related to these months were selected to check the fluctuation of vegetation cover and water level of Bakhtegan Lake. The data pre-processing was performed in three sections: geometric, radiometric and atmospheric correction by ENVI software. The FLAASH algorithm, which is one of the best methods of atmospheric correction, was applied for atmospheric correction. In this study, NDVI was used to estimate the amount of vegetation. The Planck algorithm method was applied to calculate the LST. The change detection process was done using the index differencing method. To classify the LST map and the temporal-spatial changes, the LST difference map was normalized. Then, the normalized image was categorized using the standard deviation parameter in five temperature classes.

    Results and Discussion

    In the present study, 11 Landsat images were examined to investigate the spatial-temporal changes in land coverage and LST and the relationship between these two parameters from 2003 to 2018. The NDVI mean value was 0.25 in 2003, which decreased to 0.18 in 2018. On the other hand, the LST mean value had an upward trend as it increased from 29℃ in 2003 to 41.7℃ in 2018. The NDVI mean value was 0.66 in the farmland in 2003, however, its value reached to 0.33 in 2018. In contrast, LST mean value increased in the farmland from 20.9℃ in 2003 to 39.5.5℃ in 2018. Also, the LST mean value in the lake area increased from 20.1℃ in 2003 to 36.5 in 2018. Based on the results, the NDVI mean value in the rangeland and farmland decreased by 0.07 and 0.33, respectively, in 2018. However, due to the positive relationship between NDVI and LST in water-covered areas, the NDVI mean value increased by 0.39 in Bakhtegan Lake area in 2018. In contrast, the LST mean value in the rangeland, farmland and Bakhtegan Lake increased by 12.7℃, 18.6℃ and 16.4℃, respectively, in 2018 compared to 2003. The results indicated a negative relationship between NDVI and LST (R2= 0.862). The LST value decreases by increasing NDVI value in the vegetated area. In contrast, there was a positive correlation between NDVI and LST in salt-marshes and barren areas. According to the results, the highest negative correlation was obtained for the farmland, which was  -0.94. The reason for this high correlation can be related to the high density of vegetation cover in agricultural areas. The low negative correlation between NDVI and LST in the rangeland indicates the low vegetation density in rangeland and forest area. In order to study the area of decrease or increase of LST in the farmland, rangeland and water classes, the LST difference map was classified to five categories including very low temperature, low temperature, medium temperature, high temperature and very high temperature. According to the result of LST classification, the highest area was related to the moderate temperature class in all land covers, so that the highest area of this temperature class was associated with the rangeland by 86733 hectares. Since the vegetation density, especially in the farmland, had a significant decrease in 2018 compared to 2003, the area of high and very high-temperature classes increased in 2018, so that their area reached to 4625 ha and 7192 ha, respectively, in the farmland. Also, since the water area of the lake decreased in 2018 compared to 2003, the area of high and very high-temperature classes in these classes reached to 1824 ha and 3919 ha, respectively.

    Conclusion

    According to the results, the NDVI mean value in 2018 decreased in the farmland and rangeland and increased in the Bakhtegan Lake area. In contrast, the LST increased in the mentioned areas. The results of the LST classification showed that the highest amount of LST change is related to the moderate temperature class. Since the vegetation density, especially in the agricultural area, had a significant decrease in 2018 compared to 2003, the results showed that the area of high and very high temperatures had a higher increase than low and very low temperatures. Also, since the lake's water level decreased in 2018 compared to 2003, the area of high and very high temperatures in these classes increased. The findings show that there is a negative correlation between vegetation and land surface temperatures.

    Keywords: Normalized difference vegetation index (NDVI), Land surface temperature (LST), Landsat, Arsanjan, Bakhtegan}
  • امیر صفری، هرمز سهرابی*
    پیشینه و هدف

     با توجه به اهمیت اکوسیستم های جنگل ها در پروژه های تعدیل تغییر اقلیم، روش های دقیق و کم هزینه برای برآورد زی توده روی زمینی موردنیاز است. روش های معمول مورد استفاده برای برآورد زی توده روی زمینی شامل اندازه گیری در عرصه، محاسبه زی توده با استفاده از معادلات آلومتری و استفاده از فنون سنجش از دوری است. سنجش از دور به طور گسترده برای برآورد زی توده جنگل ها در دهه های اخیر مورد استفاده قرارگرفته است. یکی از عوامل بسیار مهم در استفاده از داده های سنجش از دوری برای برآورد زی توده روی زمینی روش مدل سازی آماری مورد استفاده است. تعداد زیادی تحقیق در زمینه استفاده از روش های مدل سازی انجام شده است. به هرحال، این مطالعات با چالش های مختلفی روبرو هستند که برای مثال می توان به موارد زیر اشاره کرد: 1) هیچ روش مدل سازی به عنوان بهترین روش معرفی نشده است، 2) عملکرد این روش ها متاثر از نوع جنگل، ساختار جنگل و میزان آشفتگی های موجود است. 3) ارزیابی عملکرد و مقایسه نتایج آن ها با استفاده از آزمون نکویی برازش و روش های ارزیابی متقابل انجام گرفته است. با توجه به نقش انتخاب روش مدل سازی مناسب، مطالعه حاضر باهدف بررسی نه روش مدل سازی شامل رگرسیون خطی، مدل تجمعی تعمیم یافته، جنگل تصادفی، ماشین بردارپشتیبان، درختان رگرسیون تقویت شده، k-امین نزدیک ترین همسایه، مدل پردازش گوسی و رگرسیون اسپلاین تطبیقی چندگانه با استفاده از فرآیند بوت استرپ برای برآورد زی توده روی زمینی جنگل های زاگرس با استفاده از تصویرهای لندست 8 انجام شد.

    مواد و روش ها

     مطالعه حاضر در جنگل های کرمانشاه که در غرب ایران درکوه های زاگرس واقع شده است با گونه درختی غالب بلوط انجام شد. جنگل های زاگرس اغلب به صورت تنک و باز بوده و حدود 20 درصد از سطح ایران و 40 درصد از مناطق جنگلی این کشور را شامل می شود. برای اجرای این مطالعه دو منطقه جنگلی با شدت دخالت های انسانی مختلف انتخاب شد: منطقه سرفیروزآباد با شدت تخریب بالا و منطقه جنگلی گهواره با حداقل تخریب. مختصات جغرافیایی این مناطق به ترتیب برای سرفیروزآباد و گهواره عبارتند از 33 درجه و 57 دقیقه تا 34 درجه و 4 دقیقه شمالی و 47 درجه و 3 دقیقه تا 47 درجه و 17 دقیقه شرقی، و 34 درجه 21 دقیق تا 34 درجه و 24 دقیقه شمالی و 46 درجه و 16 دقیق تا 46 درجه و 23 دقیق شرقی است. برای جمع آوری نمونه های زمینی در دو منطقه مورد مطالعه، از نقشه شاخص سطح برگ تهیه شده از تصویرهای لندست براساس مدل جهانی استفاده شد. هر دو منطقه به سه طبقه کم، متوسط و زیاد شاخص سطح برگ طبقه بندی شده و در هر طبقه موقعیت مکانی نمونه ها با استفاده از آماربرداری منظم در قالب یک شبکه 200×200 متر مشخص گردید. نمونه های زمینی به تعداد 124 نمونه مربعی شکل (63 نمونه در منطقه گهواره و 61 نمونه در منطقه سرفیروزآباد) با ابعاد 30×30 متر به اندازه پیکس ل های تصویر لندست مورد استفاده برداشت شد. مقدار زی توده روی زمینی هر درخت یا جست گروه توسط معادله آلومتری پیشنهاد شده برای گونه های بلوط جنگل های زاگرس محاسبه شد. معادله آلومتری مورد استفاده برای برآورد اندوخته زی توده هر درخت یا جست گروه از دو قطر عمود بر هم تاج درختان استفاده می کند. از جمع اندوخته زی توده تک تک درختان موجود در قطعه نمونه، مقدار قطعه زی توده در سطح قطعه نمونه بر حسب تن در هکتار محاسبه شد. منطقه های مورد مطالعه در یک فریم از تصویرهای لندست 8 به شماره گذر 167 و شماره ردیف 36 قرار داشتند. یک تصویر لندست بدون پوشش ابرناکی مربوط به تاریخ 19 مرداد سال 1394 (10 آگوست 2015) مربوط به زمانی که تاجدرختان کاملا بسته بوده و نزدیک به زمان آماربرداری زمینی از سایت USGS دانلود شد. پیش پردازش تصویر مورد استفاده شامل تصحیحات رادیومتری و توپوگرافی به روش C اعمال شد که در مطالعات قبلی پیشنهاد شده است. برای برآورد زی توده روی زمینی در منطقه های مورد مطالعه با استفاده از سنجش از دور، تعداد 38 متغیر طیفی شامل مقدار های باندی، نسبت های ساده باندی، شاخص های گیاهی و تبدیل های خطی رایج مانند تسلدکپ و آنالیز مولفه های اصلی از تصویر لندست 8 مورد استفاده استخراج شدند. به طورکلی کارایی 9 روش مدل سازی آماری مختلف شامل روش های پارامتری (رگرسیون خطی)، نیمه پارامتری (مدل جمعی تعمیم یافته) و ناپارامتری (جنگل تصادفی، ماشین بردار پشتیبان، k-امین نزدیک ترین همسایه، درختان رگرسیون تقویت شده، رگرسیون اسپلاین تطبیقی چندمتغیره، کوبیست و مدل پردازش گوسی) برای برآورد زی توده روی زمینی مورد مقایسه قرار گرفت. ارزیابی مدل ها با استفاده از روش fold-10 و با 1000 مرتبه تکرار و با محاسبه دو آماره ضریب تبیین و جذر میانگین مربعات خطا انجام گرفت. این تعداد اطمینان از پایداری نتایج را تامین می کند.

    نتایج و بحث

     مشخصه های آماری اندازه گیری شده از قطعه نمونه های زمینی نشان داد که میانگین زی توده روی زمینی برای منطقه های سرفیروزآباد و گهواره به ترتیب 12.6 و 20.5 تن در هکتار است. تجزیه واریانس نشان داد که اختلاف معنی داری در سطح 0.001 برای مشخصه های ضریب تبیین و جذر میانگین مربعات خطای محاسبه شده برای 1000 مرتبه تکرار توسط fold-10 وجود دارد. روش مدل سازی کوبیست در منطقه سرفیروزآباد با میانگین ضریب تبیین محاسبه شده 0.61 نتایج بهتری نسبت به سایر روش ها ارایه کرد. این نتایج برای منطقه گهواره بیانگر کارایی بهتر روش های رگرسیون خطی، مدل جمعی تعمیم یافته و k-امین نزدیکتریین همسایه با میانگین ضریب تبیین 0.87 بود. مقایسه های روش های مختلف مدل سازی در مورد جذرمیانگین مربعات خطای برآوردها با استفاده از آزمون تکی Tukey نشان داد که در منطقه سرفیروزآباد روش کوبیست با مقدار میانگین 3.3 تن در هکتار و روش های k-امین نزدیکترین همسایه و جنگل تصادفی با میانگین 5.8 تن در هکتار اختلاف معنی داری با سایر روش ها داشت. به طورکلی، نتایج این تحقیق بیانگر کارایی مناسب تصویر لندست 8 در برآورد زی توده روی زمینی جنگل های زاگرس است. این موضوع می تواند به دلیل مقدار کم زی توده در منطقه های مورد بررسی و نرسیدن آن ها به نقطه اشباع به عنوان یکی از چالش های استفاده از تصویرهای نوری مانند لندست باشد. نتایج دیگر این تحقیق ارزیابی اثر روش مدل سازی برای افزایش صحت برآورد سنجش از دوری زی توده روی زمینی است. برخلاف نتایج پژوهش های قبلی، رگرسیون خطی نتایج بهتری نسبت به روش های ناپارامتری ارایه کرد که دلیل آن می تواند وجود رابطه خطی زی توده روی زمینی و متغیرهای طیفی استخراج شده از تصویرهای لندست باشد. در بین متغیرهای طیفی مختلفی که استفاده شد مقدارهای باند قرمز، مادون قرمز نزدیک و مادون قرمز با طول موج کوتاه 1 و 2 به عنوان متغیر نهایی در اغلب روش های مدل سازی استفاده شدند.

    نتیجه گیری

     در این تحقیق، کارایی روش های مختلف مدل سازی را در برآورد زی توده روی زمینی با استفاده از تصویرهای لندست مورد بررسی قرار گرفت.  برآوردهای زی توده با استفاده از 9 روش پارامتری، نیمه پارامتری و ناپارامتری و با استفاده از ارزیابی متقابل fold-10  و با 1000 مرتبه تکرار مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج بیانگر قابلیت خوب تصویرهای لندست برای برآورد زی توده روی زمینی جنگل های بلوط زاگرس با هزینه کم است. برآورد زی توده در منطقه جنگلی گهواره با دست خوردگی کمتر صحت بالاتری نسبت به منطقه جنگلی سرفیروزآباد با تخریب بالاتر داشت.

    کلید واژگان: زی توده روی زمینی, بوت استرپ, مدل سازی آماری, جنگل های زاگرس, لندست}
    Amir Safari, Hormoz Sohrabi *
    Background and Objective

    Considering the increasing importance of forest ecosystems in climate change mitigation projects, reliable and cost-effective methods are required to estimate the aboveground biomass (AGB). Common  methods used to estimate the aboveground biomass (AGB) include in-situ measurement, the biomass calculation using aalometric equations and using remote sensing techniques. Remote sensing has been widely used to estimate the biomass of forests in recent decades.The used statistical modeling method is one of the most important factors to use remotely-sensed data for estimation of the aboveground biomass. A large number of researches have been carried out about using the modeling methods. However, these studies face the following different challenges: 1) no modeling method has been recommended as the best method 2) the performence of these modeling methods is affected by forest type, the forest structure, and the present disturbance intensity 3) the performance evaluation and the comparion of the results of these methods were done by using goodness-of-fit test and cross-validation methods. The purpose of this study is to considering the role of choosing statistical modeling methods to estimate remotely-sensed aboveground biomass, the current study was conducted to investigate nine statistical modeling methods including linear regression (LR), generalized additive model (GAM), random forest (RF), support vector machine (SVM), boosted regression tree (BRT), k-nearest neighbor (kNN), cubist regression (CR), Gaussian process model (GPR), multivariate adaptive regression spline (MARS) using bootstrap process and 1000-repeated 10-fold cross-validation approach to estimate the aboveground biomass of Zagros forests using Landsat 8 images.

    Materials and Methods

     The cuurent study was conducted in Kermanshah forests which is mostly dominated by oak species trees (Quercus spp.) and is located in western Iran on the Zagros Mountains. Zagros forests are generally sparse and open  and comprise approximately 20% of Iran’s area and 40% forest regions of Iran. In order to conduct this study, two forest regions with different levels of human disturbances were chosen; SarfiruzAbad region with highly degraded (HD) forests, and Gahvareh forest region with minor degradation (MD). Geographical coordinates of SarfiruzAbad and Gahvareh regions are 33º57′-34º04′N / 47º03′-47º17′E & 34º21′- 34º24′N / 46º16′-46º23′ E respectively. The Leaf area index (LAI) map derived from the Landsat images based on a global model was used to collect field-based sample plots  in both regions of the study. Both regions were divided into three  low, moderate and high  Leaf area index (LAI) strata, and the locations of the sample plots were located by using a systematic inventory at the intersections of a 200m×200 m grid in each stratum. 124 georeferenced square plots of field-based sample plots (63 plots in Gahvareh region and 61 plots in SarfiruzAbad region) with 30m×30m dimensions the same size as a Landsat 8 image’s pixel were collected. Allometric equation developed for oak tree in Zagros forests was used to calculate the amount of  the aboveground biomass of each individual tree or sprout-clump. The allometric equation used in this study uses  two vertical tree crown diameters to estimate the amount of the biomass of each individual tree or sprout-clump. The sum of the amount of the biomass  of each individual tree in sample plot was used to calculate the amount of the biomass plot in sample plot level at a ton per hectare. Our study regions were located in a frame of Landsat 8 images (path/row:167/36). A cloud-free Landsat image relating to 19th Mordad 1394 (10th August 2015) relating to the time when the tree canopies are completely closed and near to the date of land inventory was downloaded from earthexplorer.usgs.gov site. Based on the previous studies, the pre-processing of the used image comprising the radiometric and topographic corrections was done.using C method. To estimate the aboveground biomass in the study areas by using remote sensing, 38 spectral variables including band values, simple band ratios, vegetation indices and common linear transformations like tasseled cap and principle component analysis  were extracted from the used Landsat 8 image. Generally, the efficiency of nine different statistical modeling methods including parametric methods (Linear Regression, LR), semiparametric (Generalized Additive Model, GAM), and nonparametric Random Forest (RF), Support Vector Machine (SVM), K-nearest neighbor (KNN), Boosted regression trees (BRT), multivariate additive regression splines, cubist regression (CR), and Gaussian processes regression/model) were compared in order to estimate aboveground biomass. To assess the models, two common quality statistics: (i) determination coefficient and (2) root mean square error via 10 fold cross validation repeated 1000 times approach were calculated. This number of repeats helps to ensure an acceptable assessment of robustness of the results.

    Results and Discussion

     The measuredstatistical characteristics of the field sample plots showed that the mean aboveground biomass of SarfiruzAbad and Gahvareh regions were 12.6 ton/ha and 20.5 ton/ha respectively. ANOVA indicated significant differences between modelling methods (treatment effect: p< 0.001) for both R2 and RMSPE calculated in 1000-time repeats using 10-fold cross- validation.The Cubist modeling method with the mean determination coefficient of 0.61 outperformed other methods in SarfiruzAbad region.These resultsfor Gahvareh region showed better efficiency of linear regression (LR), generalized additive model (GAM), and k-nearest neighbor (KNN) with the mean determination coeffieient of 0.87.The multiple comparisons of different models by using Tukey test concerning RMSE showed that in SarfiruzAbad region, cubist method  with the mean of RMSE 3.3 ton/ha and kNN and RF methods with the mean of RMSE 5.8 ton/ha had a significant difference in comparison to the other methods. Totally, the results of the research revealed the suitable efficiency of Landsat 8 image for AGB estimation in Zagros forests. The acceptable results are due to the low AGB in our study regions that did not reached the saturation point as one of challenges of using optical images like Landsat. The other results of this research is the assessment of the effiecieny of modeling method in order to increase the accuracy of the estimation of remotely-sensed aboveground biomass.Unlike the results of the previous studies, linear regression yielded better results compared to nonparametric methods that can be due to the presence of the linear relationship between aboveground biomass and spectral variables derived from Landsat images. Among the used various spectral variables, red, near infrared, and  shortwave infrared 1 and 2  band ratios were selected as the final variable in most modeling methods.

    Conclusion

    In this study, we evaluated the effieincy of different statistical modeling methods to estimate AGB in Zagros forests by using Landsat images. The biomass estimations were compared by using nine parametric, semi-parametric, and non-parametric methods and using 1000-repeated 10-fold cross-validation. The results illustrated the acceptable potentiality of Landsat images for cost-efficient AGB estimating in Zagros oak forests. The accuracy of AGB estimation in Gahvareh region with low-degraded forest stands was higher than SarfiruzAbad region with highly degraded stands.

    Keywords: Aboveground biomass, Bootstrap, Statistical modeling, Zagros forest, LANDSAT 8}
  • منصور جهان تیغ*، معین جهان تیغ

    هدف از اجرای این پژوهش ارزیابی اثر بهره وری سیلاب بر روند تغییرات پوشش گیاهی است. بدین منظور قبل از انجام پخش سیلاب در سال 1382اقدام به استقرار 5 ترانسکت خطی به طول 50 متر شد. بر روی هر یک از این ترانسکت ها دو پلات 3×3 متری در ابتدا و 50 درصد طول آن ها مشخص و داخل هر یک از آن ها نیز پلات 1×1 به منظور برداشت یکنواخت از فواصل یکسان انداخته، مختصات آن ها با استفاده از GPS مشخص و ویژگی های درصدتاج پوشش، میزان تولیدعلوفه، درصدخاک لخت، تراکم و لاشبرگ قبل از انجام پخش سیلاب در سال 1382 برآورد شد. علاوه بر این، تغییرات مشخصه پوشش گیاهی بعد از پخش سیلاب در سال 1398 در همان مکان اندازه گیری شد. جهت بررسی تغییرات پوشش گیاهی قبل و بعد از پخش سیلاب از تصاویر ماهواره لندست برای بازه زمانی 16 سال (1382 تا 1398) نیز استفاده شد. بدین منظور پس از اعمال پیش پردازش های لازم بر روی تصاویر، شاخص پوشش گیاهی تعدیل شده برحسب خاک SAVI و شاخص رطوبت خاک SWI طی 5 بازه زمانی مختلف بررسی شد. نتایج میدانی نشان داد که با اجرای پخش سیلاب، مقدار تولید علوفه از 68 به 172 کیلوگرم در هکتار، درصد تاج پوشش از 5.9 به 31.4 درصد و همچنین مقدار لاشبرگ از 2 به 16.8 درصد افزایش و خاک لخت از 92.1 به 51.8 درصد کاهش یافت. تجزیه وتحلیل آماری ویژگی های پوشش گیاهی قبل و بعد از پخش سیلاب بیانگر وجود اختلاف معنی داری بین این پارامترها بود (0.01>p). همچنین در بررسی تغییرات شاخص های موردمطالعه، نتایج نشان دهنده تغییرات محسوس شاخص های SAVI و SWI در بازه زمانی مزبور بود. به طوری که مقدار شاخص های SAVI و SWI به ترتیب از 0.027 و 0.5 در سال 1382 به 0.49 و 1 در 1398 افزایش یافت و روند تغییرات این شاخص ها همبستگی بالایی (0.65=R²) را در عرصه پخش سیلاب نشان داد. نتیجه این مطالعه نشان داد که بهره وری از سیلاب ها با تامین رطوبت خاک منطقه مزبور، بهبود شرایط جوانه زنی و رشد گیاه را فراهم نموده که چنین وضعیتی باعث استقرار و بهبود پوشش گیاهی در عرصه پخش سیلاب شده است.

    کلید واژگان: تاج پوشش, شاخص پوشش گیاهی تعدیل شده برحسب خاک SAVI, شاخص رطوبت خاک SWI, لندست, سیستان}
    Mansour Jahantigh *, Moien Jahantigh

    The object of this research is evaluated of flood productivity on vegetation cover changes. For this purpose, 5 linear transects with a length of 50 m were installed before flooding in the year 2006. In each of these transects, two plots 3×3 were identified at a height of 50 m at the beginning and 1% in length, and within each of them a plot of 1×1 was laid out for uniform harvesting at equal distances, their coordinates using specific GPS and feature the percentages of canopy cover, forage production, bare soil percentage, density and litter before starting flood spreading in 2003 were estimated. In addition, the vegetation characteristic changes were measured in the same place after the flood propagation in the year 2019. Landsat satellite images for a period of 16 years (2003-2019) was also used to study vegetation changes before and after flood propagation. For this purpose, after applying pre-processing on the images, the vegetation index was adjusted according to the soil adjusted vegetation index (SAVI) and soil water index (SWI) over five different time periods. Field results showed that with the application of flood propagation application, the amount of forage production increased from 68 to kg/ha, the percentage of canopy cover increased from 5.9 to 31.4%, as well as the amount of litter from 2 to 16.8% and bare soil decreased from 92.1 to 51.8%. Statistical analysis of vegetation characteristics before and after flood propagation revealed a significant difference between these parameters (p<0.01). In addition, the results showed significant changes in the SAVI and SWI indices over the period. The SAVI and SWI indices increased from 0.027 and 0.5 in the year 2003 to 0.49 and 1 in the year 2019, respectively, and the trend of changes in these indices showed high correlation (R² = 0.65) in flood propagation area. The results of this study showed that flooding productivity by providing soil moisture in the study area improved germination and plant growth conditions, which resulted in the establishment and improvement of vegetation cover in the floodplain.

    Keywords: Vegetation cover, Soil adjusted vegetation index (SAVI), Soil water index (SWI), Landsat, Sistan}
  • علیرضا سپهری، علی اکبر جمالی*، محمد حسن زاده

    عرصه های منابع‏طبیعی و پوشش گیاهی شهرهای تفت و مهریز در دهه های اخیر با توجه به ییلاقی بودن و نزدیک بودن به مرکز استان یزد دستخوش تغییرات شده است. هدف از این پژوهش، ارزیابی میزان و جهت و پیش بینی تغییرات اراضی و پوشش گیاهی در این دو شهر است. در این پژوهش از تصاویر ماهواره لندست 5 (سال های 1377، 1383 و1387) و لندست 8  (سال 1396) اردیبهشت و خرداد استفاده شد. مدل سازی تغییرات کاربری/پوشش اراضی بر اساس طبقه بندی نظارت شده انجام شد. با استفاده از مدل سازی تغییرات زمین و روش شبکه عصبی چندلایه پرسپترون روند تغییرات تجزیه وتحلیل شد. نتایج نشان داد که %3 (558.8 هکتار) از اراضی و پوشش گیاهی شهر تفت به بایر و %1.3 (209.9 هکتار) به زمین های شهری افزوده شده است و از اراضی باغ ها %4.3 (559.2 هکتار) کاسته شده است که این میزان بیشترین مقدار است. مقدار %2.8 (678.8 هکتار) از اراضی و پوشش گیاهی شهر مهریز به بایر و مقدار %1.7 (184 هکتار) به زمین های مسکونی شهری تغییر کاربری داده شده است. به لحاظ گسترش شهری (مساحت و تبدیل کاربری ها) شهر مهریز دارای بیشترین مقدار در کاهش پوشش گیاهی بوده است. نتایج نشان داد که تغییرات کاربری و پوشش اراضی در شهر تفت بیشتر از شهر مهریز بوده است، به طوری که بیشترین این تغییرات مربوط به باغ ها بوده است اما به لحاظ گسترش اراضی ازلحاظ مساحت و تبدیل کاربری ها، در شهر مهریز دارای بیشترین مقدار با شدت بیشتری بوده است.

    کلید واژگان: مدل ساز تغییر سرزمین (LCM), شبکه عصبی, تغییرات کاربری و پوشش اراضی, لندست, تفت و مهریز}
    Alireza Sepehri, Ali Akbar Jamali *, Mohamad Hasanzadeh

    The areas of natural resources and vegetation in the Taft and Mehriz townships in recent decades have undergone changes due to its close proximity to the capital of Yazd province. The purpose of this study is to assess the extent and direction and prediction of land and vegetation changes in these two cities. In this study, Landsat 5 (1998, 2004 and 2008) and Landsat 8 (2017) satellite images in the period from May to June was used. Modeling land use/land cover changes were carried out based on supervised classification. The process of changes was analyzed using land change modeling and perceptron neural network method. The results showed that 3% (558.8 ha) of land and vegetation cover of Taft to Bayer and 1.3% (209.9 ha) were added to the urban lands and reduced from the lands of gardens by 4.3% (559.2 ha), this is the highest rating. The amount of 2.8% (678.8 ha) of land and vegetation in Mehriz Bayer and 1.7% (184 ha) has been changed to urban residential land. In terms of urban expansion, Mehriz has had the highest amount of reducing vegetation. The results show that land use and land cover changes in Taft city where more than Mehriz city so that most of these changes were related to gardens, but in terms of area of land use and land use conversion in Mehriz city has the highest value More intense.

    Keywords: Land change modeler (LCM), Neural network, Land use, land cover changes, Landsat, Taft, Mehriz}
  • سید رضا میر علی زاده فر، شهروز منصوری*
    آب به عنوان اساسی ترین نیاز زندگی در حال حاضر و گستردگی موارد استفاده در مسائل شرب، کشاورزی، صنعت، اقتصادی- اجتماعی و امنیتی- سیاسی ما را به بر آن می دارد که با حداقل صرفه جویی در هزینه و زمان به شناسایی خصوصیات پهنه ها، رودخانه ها و سطوح آبی با روش های مختلف ازجمله استفاده از تصاویر ماهواره ای پرداخت. هدف از این تحقیق ارزیابی روش های تشخیص پهنه ها، سطوح آبی و رودخانه ها با شاخص های؛ تفاضل نرمال شده پوشش گیاهی، بارزسازی شده پوشش گیاهی، پوشش گیاهی با تنظیم انعکاس خاک، تفاضل نرمال شده آب، اصلاحی تفاضل نرمال شده آب، استخراج اتوماتیک آب در مناطق شهری، استخراج اتوماتیک آب در مناطق سایه دار و روش طبقه بندی نظارت نشده خوشه بندی کلاستر و نظارت شده بیشترین شباهت برای شناسای سطوح آبی و شاخص فاکتور بهینه در شناسایی کیفیت آب ازلحاظ شوری و شیرینی و همچنین تعیین نفوذ زبانه آب ورودی به پهنه های بزرگ تر در بخشی از حوزه های رودخانه کارون، جراحی و زهره در جنوب استان خوزستان با تصاویر سنجنده مشاهده زمینی ماهواره لندست-8 است. نتایج تحقیق نشان داد که  شاخص های اتوماتیک استخراج پهنه های آبی در مناطق سایه دار و شهری کارایی بیشتری نسبت به سایر شاخص های دیگر به دلیل در نظر گرفتن طول موج های مادون قرمز کوتاه در شناسایی آب دارند که با نتایج روش طبقه بندی نظارت شده بیشترین شباهت با ضریب کاپا 94% یکسان و عملکرد مشابهی داشتند. هم چنین نتایج شاخص فاکتور بهینه در کارایی تشخیص آب شور و شیرین و میزان نفوذ زبانه آب ورودی با نشان دادن بیشترین اطلاعات مفید و حذف اطلاعات تکراری باندهای تصویر سنجنده مشاهده زمینی ماهواره لندست-8  به مقدار 79.10% برای ترکیب رنگی 651 به دست آمد.
    کلید واژگان: آب های سطحی, رودخانه جراحی -زهره, رودخانه کارون, لندست, خوزستان}
    Seyed Reza Mir Alizadehfard, Shahrooz Mansouri *
    Water as one of the most basic needs of our present life and the extent of our use in drinking, agriculture, industry, economic, social, and political-security politics make us to identify with minimal cost savings and time characteristics of the watersheds, rivers and water levels by various methods, including the use of satellite imagery. The purpose of this research was to evaluate the methods of detecting zones, water levels and rivers with indicators; Normalized difference vegetation index, Enhanced vegetation index, Soli  adjusted  vegetation index, Normalized difference water index, Modified normalized difference water index, Automated water extraction index, Automated water extraction index and Unsupervised IsoClusterc and supervised Maximum likelihood classification methods to identification waters basin and the Optimum factor index for identifying the quality of water in terms of salinity, as well as determination infiltrate tabs water entering the larger zones in the part of the basins of the Karun river, Jarahi-Zohreh in the southern province of Khuzestan, with Landsat-8 satellite Land Earth Observations sensor. The results of the study showed that the automatic indicators of the extraction of water in shadow and urban areas are more effective than other indicators because of the consideration of short-range infrared wavelengths in water identification. With the results of the Supervised classification method, they were Maximum likelihood to the Kappa coefficient of the same 94% and the same performance. The results of the Optimum factor Index indicator for the detection of salinity water and the determination infiltrate tab water Show the most useful information and remove duplicate image banding data the Landsat-8 satellite Earth Observation Sensor was 79.10% for the color combination RGB of 651.
    Keywords: Surface water, Jarahi-Zohreh river, Karun river, Landsat, Khuzestan}
  • چوقی بایرام کمکی کمکی*، رضا اسدی کیا، حمید نیک نهاد قرماخر
    پوشش گیاهی یکی از معیارهای معرف توان تولید سرزمین به شمار می رود. به طوری که میزان کیفیت و کمیت پوشش گیاهی هر منطقه معیار تعیین توان تولید آن است. در این تحقیق جهت برآورد درصد پوشش و زی توده گیاهی منطقه حفاظت شده البرز مرکزی (شهرستان کرج) در تیرماه 1395 با استفاده از شاخص های گیاهی، از داده های رقومی لندست 8 استفاده گردید. جهت بررسی همبستگی بین درصد پوشش و بیوماس گیاهی با داده های ماهواره، 27 واحد نمونه برداری در منطقه تعیین و اطلاعات استخراج شد. رابطه درصد پوشش و زی توده گیاهی با شاخص های گیاهی از رگرسیون خطی برآورد گردید. نتایج نشان داد از میان شاخص های گیاهی انتخابی، شاخص گیاهی نسبت ساده (VR) و شاخص گیاهی بهبودیافته (EVI) دارای بیشترین ضریب تبیین با درصد پوشش گیاهی به ترتیب 0.53 و 0.52  است. بنابراین، این شاخص های گیاهی برای برآورد درصد پوشش گیاهی در سطح اطمینان 5 درصد مناسب هستند. در مرحله اعتبارسنجی  میزان ضریب تبیین شاخص پایش محیطی جهانی EVI ،VR، GEMI با مقدار وزن تر گیاهی به ترتیب  0.43، 0.41 و 0.41 بود. باوجوداین، مقادیر برآوردی در مرحله واسنجی ناموفق بودند. با توجه به نتایج این تحقیق، توصیه می گردد جهت تخمین میزان کیفیت و کمیت پوشش گیاهی از شاخص هایی استفاده شوند که در آن ها نسبت اثر جو و خاک لحاظ شده باشد.
    کلید واژگان: شاخص گیاهی, لندست, درصد پوشش گیاهی, بیوماس, البرز مرکزی}
    Chooghi Bairam Komaki *, Reza Asadikia, Hamid Niknahad Gharmakhar
    Vegetation is one of the criteria indicating the production potential of the land. So that the quality and quantity of vegetation in each region is a criterion for determining its production potential. In this research, vegetation indices of Landsat 8 digital data were used to estimate vegetation cover and biomass in the protected area of the central Alborz in June 2016. To study the correlation between vegetation cover and biomass with satellite data, 27 samples were obtained randomly in the region. Linear regression was used to determine the relationship between cover percentage and biomass values with remotely sensed vegetation indices. The results showed that among selected vegetation indexes,  Enhanced vegetation index (EVI) and Visible atmospherically resistant index (VAR) had the highest correlation coefficient with vegetation percentage 0.53 and 0.52, respectively. Therefore, these vegetation indices are appropriate for estimating vegetation cover at a 5% significance level. And in calibration, the correlation coefficient for the wet weight of vegetation and the indices of Global environment monitoring index (GEMI), Simple ratio (VR) and Enhanced vegetation index (EVI) were 0.43, 0.41 and 0.41, respectively even though their estimations were unsuccessful in the validation stage. According to the results of this research, it is recommended that the indicators for the estimation of the quality and quantity of vegetation should be used in which the atmosphere and soil impacts are considered.
    Keywords: Vegetation index, Landsat, Vegetation percentage, Biomass, Central Alborz}
  • ودیعه برزگری دهج، محمد زارع *، محمدحسین مختاری، محمدرضا اختصاصی
    مطالعات سنگ شناسی و نقشه های واحد های زمین شناسی به علت کاربرد های فراوان در عرصه های گوناگون مدیریت منابع طبیعی از اهمیت خاصی برخوردار است. استفاده از فن آوری سنجش ازدور درزمینه جداسازی واحد های زمین شناسی و سنگ شناسی باعث به دست آوردن نتایج دقیق و همچنین صرفه جویی در زمان و هزینه می شود. هدف از این پژوهش، مقایسه عملکرد روش های گوناگون بارزسازی تصاویر ماهواره برای جداسازی چهار واحد زمین شناسی موجود در حوزه آبخیز تفت یزد است. در این پژوهش، از تصاویر ماهواره ای لندست 8 استفاده شد. عملیات پیش پردازش، پردازش تصاویر و طبقه بندی تصاویر به دو صورت نظارت نشده و نظارت شده انجام شد. نقشه های زمین شناسی منطقه به کمک تصاویر گوگل ارث به هنگام گردید. نتایج مقایسه تصاویر ماهواره ای طبقه بندی شده با نقشه های زمین شناسی مبنا نشان می دهد که ضریب کاپا و صحت کلی برای نقشه طبقه بندی نظارت شده در نسبت باند های b7/b5 به ترتیب 0.78 و 7/86%86.7 دارای بیشترین مقدار است. برای سنجش صحت نتایج مقایسه، از نمودار QQ برای مقایسه درصد مساحت ها استفاده شد. در مقایسه درصد مساحت ها، درجه اریبی مربوط به نمودار نسبت باندی b7/b5 از دیگر نسبت های باندی مورد مقایسه، کمتر بود. مقادیر صحت سنجی انعکاس واحد های سنگی در محدوده های مشاهداتی و برآوردی در نقشه طبقه بندی نظارت شده b7/b5، در واحد های زمین شناسی Ks، gd، Kt-l، Qal به ترتیب 0.993، 0.980، 0.948 و 0.985 است که نشان دهنده این است که نسبت باندی b7/b5 نسبت به دیگر روش های طبقه بندی بهتر می تواند چهار واحد مختلف زمین شناسی حوزه موردمطالعه را تفکیک نماید.
    کلید واژگان: واحد های سنگ شناسی, نسبت گیری طیفی, ضریب کاپا, لندست, یزد}
    Vadieh Barzegari Dehaj, Mohammad Zare *, Mohammad Hossein Mokhtari, Mohammad Reza Ekhtesasi
    Lithological studies and geological unit's mapping are generally applicable to the many fields of natural resources management. Satellite remote sensing images have been widely used for separating of geological units which can generate accurate results, as well as time and cost saving. This research aims at comparing the performance of different enhancement techniques in order to separate four geological units in the study area of Taft watershed, Yazd. In this study, Landsat 8 satellite images (OLI sensor) were used, analyzed and classified. Geological maps were also up to dated using google earth images. A comparison of the results of the satellites classified images and base geological maps, indicates the Kappa coefficient and overall accuracy of the classified supervised maps of the ration of b7/b5 have the highest values of 0.78 and 86.7%, respectively. To verify the accuracy of the comparison results, QQ plots were used to compare the percentage of areas. Comparing the percentage of areas, the oblique angle of the b7/b5 bands ratio was lower (i.e. better) than the other different ratio combinations. Finally, the values of accuracy assessment for the reflection of lithological units in the observation and estimation range of supervised classification map of the ratio bands of the b7/b5 in the geological units Ks, gd, Kt-1, and Qal were 0.993, 0.980, 0.948, and 0.985, respectively, indicates that the b7/b5 band ratio separate four different geological units of the study area more precisely, and easily than the other classification methods.
    Keywords: Lithological units, Spectral rationing, Kappa coefficient, Landsat, Yazd}
  • موسی قاضی، حسینعلی بهرامی *، علی درویشی بلورانی، سهام میرزایی
    یکی از بزرگترین چالش های عصر حاضر تخریب خاک و به دنبال آن تخریب سرزمین می باشد. یکی از عوامل تخریب خاک در کانون های گردوغبار، کیفیت پایین تغذیه خاک به عنوان بستر رشد و توسعه پوشش گیاهی می باشد. آهک یکی از عواملی اصلی کاهش کیفیت تغذیه ای خاک می باشد. زمان بر و پرهزینه بودن روش آزمایشگاهی تخمین آهک خاک، بررسی روش های سریع و غیرمخرب مانند تصاویر ماهواره ای و طیف سنجی VNIR را ضروری می نماید. در این پژوهش 29 نمونه خاک دست نخورده هم زمان با تصویربرداری ماهواره لندست 8 از دو کانون برداشت گردید. این نمونه ها در سه حالت، IMS، IDS و SMD طیف سنجی شدند. میزان آهک نمونه های سطحی و مخلوط در آزمایشگاه اندازه گیری شد. از روش شاخص خاک و روش رگرسیون حداقل مربعات جزئی PLSR برای پردازش داده ها استفاده شد. نتایج روش PLSR برای حالت SMD (30/0=R2 و 84/1=RMSE) و برای حالت های IDS و IMS به ترتیب (0/08، 0/13)=R2، (0/87، 0/85)= RMSE بدست آمد. نتایج روش شاخص RI برای حالت های SMD، IDS و IMS به ترتیب (0/19، 0/29، 0/56= R2 و 0/80، 0/75، 1/41=RMSE) به دست آمد که نتایج برای حالت SMD قابل قبول بود. نتایج روش PLSR برای تصویر ماهواره ای 0/84=R2 و 0/34= RMSE به دست آمد. اما نتایج مربوط به استفاده از سه شاخص RI، DI، NDI به ترتیب (0/31، 0/08، 0/28=R2 و 0/74، 0/86، 0/75=RMSE) به دست آمد که نتایج این بخش نسبت به روش PLSR ضعیف و غیرقابل قبول بود. بر این اساس نقشه مربوط به آهک منطقه با روش PLSR تهیه گردید.
    کلید واژگان: آهک خاک, شاخص, طیف سنجی VNIR, لندست, رگرسیون حداقل مربعات جزئی (PLSR)}
    Mousa Ghazi, Hosseinali Bahrami *, Ali Darvishi Boloorani, Saham Mirzaei
    In the present age, one of the most important challenges is soil erosion and consequently land degradation. One of the reasons of soil erosion in the source areas of dust is the low quality of nourishing the soil at the base of growth and development of vegetation. Lime is one of the main factors of decreasing the quality of nourishing the soil. Soil’s lime measuring by laboratory method is time consuming and expensive, thus developing the non-destructive and fast methods like the satellite and VNIR spectrometry data is necessary. In this study 29 intact soil samples have been collected on the same day of Landsat 8 satellite’s overpass from two sources. The spectroscopy has been done on these samples in three modes: IMS, IDS, and SMD. The surface and mixed samples lime have been measured in the laboratory. The soil index and PLSR methods have been used for processing data. The results obtained from PLSR method for SMD mode were R2=0.30 and RMSe=1.84 and for IDS and IMS modes were R2=0.13, 0.08 and RMSe=0.85, 0.87 respectively. The results of the RI index for SMD, IDS, and IMS were R2=0.56, 0.29, 0.19 and RMSe=1.41, 0.75, 0.80 respectively, that the results for SMD mode were acceptable. The results of image in PLSR method were R2=0.84 and RMSe=0.34. But the results related to using RI, DI, and NDI indices (R2=0.28, 0.08, 0.31 and RMSe=0.75, 0.86, 0.74, respectively), were unacceptable and weaker than PLSR method. Based on these results the lime map has been produced by using PLSR method.
    Keywords: Soil's lime, Indicator, VNIR spectroscopy, Landsat, PLSR (Partial least square regression)}
  • مجید پیشنماز احمدی، محمدحسین رضایی مقدم*، بختیار فیضی زاده
    خاک یک منبع تجدیدناپذیر و پویا بوده که با مدیریت و کاربری ناصحیح اراضی، مستعد تخریب می گردد. شوری یکی از عوامل مهم تخریب اراضی در مناطق خشک و نیمه خشک است. شناسایی و پهنه بندی خاک های شور غالبا، به دلیل تغییرپذیری زمانی و مکانی آن و نیاز به نمونه برداری و کارهای آزمایشگاهی مشکل است. در سال های اخیر فناوری سنجش از دور، به علت توانایی در شناسایی پدیده ها همواره مورد توجه متخصصین بوده است. اطلاعات به دست آمده از تصاویر ماهواره ای کمک زیادی به مطالعه پدیده های مختلف می کند و می تواند در تشخیص تغییرات پدیده ها بسیار راهگشا باشد. منطقه مورد مطالعه دلتای آجی چای که در منطقه غرب شهر تبریز و شرق دریاچه ارومیه واقع است، انتخاب گردید که از لحاظ کشاورزی و اکولوژیکی حائز اهمیت است. در این پژوهش با استفاده از داده های زمینی و تصاویر سنجنده OLI ماهواره لندست مربوط به سال 2015 و نمونه برداری در 14 و 15 مرداد 1394، به بررسی و ارزیابی شاخص های شوری خاک پرداخته شد. با استفاده از آنالیز سطح معنی داری و میزان همبستگی بین خروجی مدل ها و داده های زمینی بهترین شاخص انتخاب و نقشه شوری خاک بر اساس بهترین شاخص استخراج شد. از بین شاخص های مورد مطالعه، شاخص SIT دارای بیشترین همبستگی بوده (97%) و به عنوان بهترین شاخص برای مطالعه شوری خاک برای منطقه مورد مطالعه است که نقشه خاک از روی این شاخص استخراج شد. شاخص SI2 با 52% کمترین همبستگی را بین شاخص ها به عنوان نامناسب ترین شاخص مشخص شد. در منطقه مورد مطالعه بیشترین مساحت مربوط به کلاس بسیار شور که شامل 42 درصد از کل منطقه مورد مطالعه است.
    کلید واژگان: سنجش از دور, شوری خاک, لندست, دلتای آجی چای}
    Majid Pishnamaz Ahmadi, Mohammad Hossein Rezaei Moghadam *, Bakhtiar Feizizadeh
    Soil is a non-renewable and dynamic resource that the improper land use and management, is susceptible to degradation. Soil salinity one of the important land degradation factors in arid and semi-arid region. Identification and mapping of saline soils often due to temporal and spatial variability, and the need for sampling and laboratory work is difficult. In recent years remote sensing technology, due to the ability to identify phenomena has always been of interest to specialists. Information that obtained from satellite images contributed greatly to the study of various phenomena and can be very helpful in detecting phenomena changes. Case study, Aji Chay river delta was selected that is located in the west of Tabriz city and east of Urmia lake, because this region's importance in terms of agricultural and ecological. In this study used ground data and OLI sensor images from Landsat satellite during 2015, and field sampling was taken at the 5 and 6 August 2015. This data used for study and evaluation, soil salinity indexes. With a significance level analysis and measure study between ground data and output of models, best salinity index selected and extraction soil salinity map. In this index, SIT index has the highest correlation (97%) and presented as best index for salinity study in this region that salinity maps extraction from this index. SI2 index with 52% correlation has lowest correlate between salinity index and ground data. In the study region most areas included very saline class with 42% of the total area.
    Keywords: Remote Sensing, soil salinity, Landsat, Aji Chay river delta}
  • خلیل حبشی *، حمیدرضا کریم زاده، سعید پورمنافی
    تحقیق حاضر با هدف بهبود دقت ارزیابی شوری خاک با استفاده از تصویر ماهواره ای لندست سنجنده OLI مربوط به تاریخ 5 خرداد 1394 و پارامترهای توپوگرافی در منطقه شرق اصفهان انجام شد. داده های زمینی با استفاده از روش نمونه برداری تصادفی از 29 سایت نمونه برداری از عمق 30-0 سانتی متر در نیمه دوم اردیبهشت 1394 جمع آوری شد. شاخص های طیفی مانند باندهای سنجنده OLI، شاخص های شوری 1SI، 2SI و 3SI، شاخص های خاک SBI و SCI، شاخص های پوشش گیاهی NDVI و RVI با انجام پردازش ها و محاسبات لازم از تصویر زمین مرجع شده به دست آمدند. عوارض توپوگرافی شامل درصد شیب، جهت شیب و ارتفاع از سطح دریا از مدل رقومی ارتفاع (DEM) منطقه استخراج شدند. سپس مدل برآورد شوری با استفاده از رگرسیون خطی به روش گام به گام تهیه شد. نتایج تجزیه و تحلیل رگرسیونی نشان داد که در سطح آماری 99 درصد همبستگی معنی داری بین EC نمونه های خاک سطحی، ارتفاع از سطح دریا و باند 4 وجود دارد (68/0=2R). نقشه شوری به دست آمده از مدل رگرسیونی نشان می دهد که میزان شوری در منطقه بسیار بالاست به طوری که بیش از 70 درصد از مساحت منطقه دارای غلظت نمک بیش از 60 دسی زیمنس بر متر است. در نهایت اعتبار مدل با استفاده از 20 درصد نمونه ها ارزیابی شد. نتایج نشان داد که مدل می تواند با RMSE برابر با 54/6 دسی زیمنس بر متر شوری خاک را برآورد کند. بر اساس نتایج پژوهش، نتیجه گیری می شود که استفاده از پارامتر ارتفاع از سطح دریا در کنار داده های ماهواره ای در مطالعات شوری خاک منطقه مطالعاتی سودمند بوده و سبب بهبود دقت ارزیابی می شود.
    کلید واژگان: سنجش از دور, لندست, توپوگرافی, شاخص شوری, اصفهان}
    Khalil Habashi *, Hamidreza Karimzadeh, Saeid Pourmanafi
    The present study aims to improve the assessment, soil salinity accuracy, using of OLI Landsat satellite image dated to 26 May 2015 and topographic parameters in the eastern region of Isfahan. Ground data were collected in date second half May by using the random sampling method from 29 sampling sites from the depth of 0-30cm. Spectrum indexes include OLI sensor bands, salinity indexes SI1, SI2 and SI3, soil indexes SBI and SCI, and vegetation indexes NDVI and RVI were obtained from processing referenced ground images. Also, topographic feature including slope percent, orientation of slope and elevation from sea level were extracted from Digital Elevation Model (DEM), then to estimate the salinity linear regression the stepwise method model was used. From analysis, regression indicated that on 99% statistical level, there is a meaningful correlation between EC of topsoil samples, elevation from sea level and band 4 (R2=0.68). The salinity map acquired from the regression model indicates the salinity is very high in the region so that more than 70% of the area has a salt concentration of more than 60 ds/m. Finally, the reliability of the model was evaluated using 20 percent of the samples. Results indicated that the model can estimate soil salinity by an RMSE=6.54 ds/m. According to the research results, Conclusion They are using elevation from sea level parameter with satellite data is Beneficial in the soil salinity research and causes improve the accuracy of the assessment.
    Keywords: Remote Sensing, Landsat, Salinity index, topography, Isfahan}
  • میرمسعود خیرخواه زرکش، عادل محبوبیان*، همایون حصادی
    آلبیدو بر اساس الگوریتم سیبل (SEBAL) به دو روش قدیمی و جدید برآورد می گردد. در روش جدید که از سال 2004 مورد استفاده قرار گرفت، روند محاسبات براساس مدل های تجربی جدید پایه گذاری شد. برای تعیین آلبیدوی اجسام روی سطح زمین، در مقیاس وسیع و با در نظر گرفتن توپوگرافی-های مختلف سطح زمین، امکان اندازه گیری زمینی مقادیر آلبیدوی اجسام وجود نداشته، لذا به ناچار از روش های سنجش از دور برای استفاده می گردد. در این تحقیق آلبیدوی سطحی با استفاده از تصاویر سنجنده لندست (+ETM) و مودیس (MODIS) محاسبه شده و اقدام به مقایسه مقادیر برآوردی توسط دو سنجنده در کاربری های مختلف اراضی شده است. برای انجام محاسبات مربوط به آلبیدو، از نرم افزار ERDAS Imagine® 9.1 و ArcGIS® 10.1 استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان می دهد که مقدار میانگین آلبیدو در کاربری زراعت فعال، در تصویر لندست و مودیس، به ترتیب مقدار 186/ 0 و 344/ 0 را نشان می دهد، که کمترین مقدار را بین انواع کاربری ها دارا بوده و در کاربری مسیل، مقدار 242/ 0 را نشان می دهد که در بین کاربری های ذکر شده بیشترین مقدار می باشد. همچنین مقدار آلبیدو در کاربری اراضی زراعی آیش در تصویر لندست و مودیس، به ترتیب دارای مقادیر حداقل 088/ 0 و 274/ 0 و نیز 374/ 0 و 464/ 0 می باشند. با نتایج مقادیر آلبیدوی به دست آمده از کاربری های مختلف می توان تفاوت انرژی دریافتی خالص در هر یک از سطوح مختلف کاربری اراضی را تعیین نمود که این آیتم به نوبه خود یکی از فاکتورهای تعیین تبخیر و تعرق با استفاده از الگوریتم های سنجش از دور می باشد.
    کلید واژگان: سنجش از دور, آلبیدو, لندست, مودیس}
    M. M. Kheirkhah Zarkesh, A. Mahboubian*, H. Hesadi
    Albedo is determined in new and old method based on SEBAL algorithm. In the new method that has been used since 2004, the extracting albedo was based on the experimental models. To determine the albedo of the object to the surface in large-scale and with consideration of the varied topography at the surface, the measurement of object's albedo was impossible, thus they should use remote sensing methods. In this research, the surface albedo was determined by use of ETM+ and MODIS images and tries to compare the obtained results from these two devices in various land uses. To determine the abode, we used the following programs, ERDAS® 9.1 and ArcGIS® 10.1. The result of study shows the average albedo in agricultural land extracted from ETM+ and MODIS images are 0.186 and 0.344, respectively, that the lowest, between all land use categories the highest albedo belonged to watercourse land use with the 0.242. Furthermore, the minimum albedo in follow agriculture in the ETM+ and MODIS image was 0.088, 0.274 and 0.374, 0.464 relatively. By determining albedo in different land use, we can determine the difference between net received energy and use it as one of the factors in determining the evapotranspiration with using the METRIC or SEBAL remote sensing algorithm.
    Keywords: Remote sensing, Albedo, LandSat, MODIS}
نکته
  • 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.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال