ارزیابی قابلیت داده های سنجش ازدور چند طیفی به منظور شناسایی و تفکیک مراتع سوخته شده در طول گرادیانت چرایی (مطالعه موردی: مراتع نیمه استپی استان چهارمحال بختیاری)

سابقه 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-۸ انجام گردید. مواد و روش : ابتدا با توجه به اطلاعات و داده­های موجود در بخش حفاظت و حمایت اداره کل منابع طبیعی استان چهارمحال بختیاری همچنین اطلاعات افراد محلی آگاه و بهره­برداران، نسبت به انتخاب سایت های مرتعی دچار حریق شده اقدام شد. درمجموع، ۱۷ 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 ۱۵ 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 ها: نتایج 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 (۶۶%) و دقت کاپای (۶۳%) 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 ۱ و۲ (SWIR۱,۲) همچنین مادون قرمز حرارتی (Thermal۱) 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 گیری: نتایج به دست آمده بیانگر توانایی و قابلیت داده های سنجش ازدور چند طیفی تصاویر ماهواره لندست-۸ 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 ۱ و۲ (SWIR۱,۲) همچنین مادون قرمز حرارتی (Thermal۱) و حساسیت بالای این باندها به تغییرات پوشش گیاهی پس از وقوع آتش سوزی نسبت داد.

کلیدواژه ها:

الگوریتم حداکثر احتمال ، تفکیک پذیری ، شاخص آتش ، لندست-۸ ، مراتع نیمه استپی