بررسی کارائی شاخص های سنجش از دور در شناسایی و تفکیک مناطق سوخته شده (مطالعه موردی: جنگل های بیوره شهرستان ملکشاهی، استان ایلام)

چکیده مبسوطمقدمه: جنگل بوم نظامی است که در حالت طبیعی و نرمال اجزاء تشکیل دهنده آن با هم در تعادل قرار دارند، هنگامی که تحت تاثیر یک یا چند عامل مخرب طبیعی یا مصنوعی قرار گیرند، بسته به شدت آن عوامل حالت تعادل و خودتنظیمی آن ضعیف گشته یا از بین می­رود. امروزه بررسی و ارزیابی تغییرات و 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 انواع تغییرات در اکوسیستم ­های جنگل­ و مرتع می باشد. آتش سوزی یکی از این تغییرات و آشفتگی ها به ویژه در جنگل­های زاگرس  است. آتش­سوزی به عنوان یکی از عوامل مهم تاثیر­گذار بر پوشش­های طبیعی محسوب می­شود، که می­تواند سبب افزایش یا کاهش تنوع گونه­­ای شود. روش­های متعددی برای آشکار­سازی تغییرات یک منطقه با استفاده از تصاویر ماهواره­ای وجود دارد که هر یک دارای مزایا و محدودیت­هایی هستند. یکی از روش­های مطالعه تغییرات، استفاده از شاخص­های پوشش گیاهی است. شاخص­های گیاهی از مهمترین ابزار­های سنجش از دور هستند که جهت نظارت و ارزیابی تغییرات پوشش گیاهی بخصوص در دوره­های زمانی پس از آتش­سوزی و تهیه نقشه­های مناطق آتش­سوزی شده در جنگل­ها کاربرد فراوانی دارند. پژوهش حاضر با توجه به اهمیت جنگل­ها و همچنین آتش­سوزی­های مکرر در جنگل­های زاگرس به ویژه جنگل­های منطقه بیوره شهرستان ملکشاهی انجام شد. در این حالت استفاده از داده­های ماهواره­ای امکان مطالعه گسترده پوشش گیاهی را فراهم می­سازد. لذا هدف پژوهش حاضر تفکیک و شناسایی مناطق سوخته شده به منظور اعمال مدیریت صحیح پس از آتش سوزی به منظور کمک به پوشش گیاهی با استفاده از تصاویر سنجش از دور انجام می­گیرد.مواد و روش ­ها: در این تحقیق، ابتدا تصاویر ماهواره­ای مربوط به سال­های وقوع آتش­سوزی از سایت USGS دانلود گردید و سپس ۲۰ شاخص­ مهم در تشخیص آتش با استفاده از نرم افزار TerrSet ۱۹ تهیه گردید. برای تهیه نقشه­ها و تجزیه و تحلیل آنها و ارائه خروجی ها از نرم افزار ArcGIS ۱۰.۳ استفاده شد. به علاوه، آزمون T-student test برای مقایسه ارزش طیفی شاخص­های مورد استفاده بین مناطق آتش سوزی و کنترل استفاده شد. درنهایت، با محاسبه پارامتر آماری M، قدرت و توانایی هر یک از شاخص­های طیفی در جداسازی و تفکیک مناطق آتش­سوزی شده از مناطق مجاور تعیین شد.نتایج و بحث: نتایج مقایسه میانگین ارزش طیفی شاخص­ها در مناطق سوخته شده و کنترل در منطقه مورد مطالعه نشان داد که اختلاف معنی­داری (P-value < ۰.۰۵) از نظر قدرت تفکیک پذیری شاخص­های مورد بررسی بین آتش سوزی و کنترل وجود دارد. بر اساس نتایج، استفاده از شاخص­های آتش VI۵۶ و CSI می­تواند به­عنوان بهترین شاخص برای تفکیک مناطق آتش سوزی و کنترل دارای قدمت یک تا سه سال پس از آتش سوزی به دلیل کارائی بالا در تفکیک این مناطق مورد استفاده قرار گیرد. همچنین برای شناسایی و تفکیک محدوده­های سوخته شده که قدمت بالاتر از ۳ تا ۵ سال را دارا هستند کاربرد شاخص­های VI۵۶ و CSI و MSAVI و قدمت بالاتر از ۵ تا ۷ سال شاخص­های VI۵۶ و CSI می­توانند نتایج قابل قبولی ارائه دهند.نتیجه­ گیری: با مقایسه میزان اختلاف شاخص­های آتش در سال­های قبل و بعد از آتش­سوزی می­توان نتیجه گرفت که شاخص  CSI به دلیل آنکه بیشترین مقدار اختلاف قبل و بعد از وقوع آتش­سوزی را نشان می­دهد؛ بهتر از سایر شاخص­ها تفاوت را بیان کرده و همچنین این شاخص به خاطر مزیت آن در شناسایی مناطق دچار آتش­سوزی برای بررسی الگوی رفتار طیفی و پایش اصلاح پوشش سوخته­شده جنگل­های زاگرس پیشنهاد می­گردد. بر اساس نتایج، بدیهی است چنین پژوهشی نقش مهمی در بررسی و ارزیابی میزان حساسیت عرصه­های جنگلی و اتخاذ تصمیمات مدیریتی صحیح اطفای حریق ایفا می­کند که در صورت عدم چاره اندیشی صحیح، این مقدار پوشش سبز موجود نیز از بین خواهد رفت.

کلیدواژه ها:

آتش سوزی ، پوشش گیاهی ، سنجش از دور ، شاخص های طیفی