|
" پايش سطح، پراکنش و انبوهي جنگل‌هاي زاگرس جنوبي با استفاده از داده‌هاي ماهواره‌اي Sentinel-2 "
اسکندري، سعيده
| شماره شناسایی
|
:
|
18874116
|
| شماره مدرک
|
:
|
۶۱۶۰۳
|
| نام عام مواد
|
:
|
[گزارش نهایی -تجاری]
|
| شناسه افزوده
|
:
|
اسکندري، سعيده
|
|
|
:
|
اسکندري، سعيده
|
|
|
:
|
بردبار، سيد کاظم
|
|
|
:
|
احمدلو، فاطمه
|
|
|
:
|
پورهاشمي، مهدي
|
|
|
:
|
عالي محمودي سراب، سجاد
|
|
|
:
|
جعفري، محمدرضا
|
| عنوان اصلي
|
:
|
پايش سطح، پراکنش و انبوهي جنگل‌هاي زاگرس جنوبي با استفاده از داده‌هاي ماهواره‌اي Sentinel-2
|
| نام نخستين پديدآور
|
:
|
اسکندري، سعيده
|
| عنوان اصلي به زبان ديگر
|
:
|
Monitoring of the area, distribution and density of Southern Zagros forests using Sentinel-2 satellite data
|
| وضعیت انتشار
|
:
|
تهران: موسسه تحقيقات جنگلها و مراتع كشور، ۱۴۰۰
|
| فروست
|
:
|
شماره ثبت ۶۱۶۰۳ مورخ ۱۴۰۱/۰۳/۰۳۶۱۶۰۳
|
|
|
:
|
شماره طرح : 0-09-09-145-961734
|
|
|
:
|
سامانه سمپات
|
| توصیفگر
|
:
|
پوشش زمین
|
|
|
:
|
انبوهی جنگل
|
|
|
:
|
سطح جنگل
|
|
|
:
|
پراکنش جنگل
|
|
|
:
|
زاگرس جنوبی
|
|
|
:
|
تصاویر ماهواره‌ای سنتینل2
|
|
|
:
|
گوگل‌ارث
|
| خلاصه یا چکیده
|
:
|
جنگل‌های زاگرس طی سال‌های اخیر به دلایل مختلف تا حد زیادی تخریب شده‌اند. تهیه نقشه جنگل، اولین اقدام برای حفاظت و جلوگيري از تخريب بیشتر این جنگلها است. هدف از پروژه پیش‌رو، تهیه نقشه جنگل در رویشگاه جنگلی زاگرس جنوبی در استان‌های ایلام، خوزستان و فارس و ارزیابی کمّی این جنگلها از نظر سطح، پراکنش و انبوهی در این استان‌ها با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای سنتینل2 و گوگل‌ارث بود.
ابتدا تصاویر ماهواره‌ای سنتینل2 در رویشگاه زاگرس در این استان‌ها از سایت مربوطه تهیه شد. پس از ترکیب باندی مناسب تصاویر سنتینل2، محدوده جنگل‌های زاگرس در استان‌های ایلام، خوزستان و فارس، تعیین و رقومی شد. سپس سه برگ‌شاخص از برگ‌شاخص‌های 1:25000 سازمان نقشه‌برداری کشور با مساحت تقریبی هرکدام 16000 هکتار، به‌عنوان منطقه پایلوت هر استان انتخاب شده و طبقه‌بندی پیکسل‌پایه تصویر سنتینل2 این مناطق با الگوریتم‌های مختلف طبقه‌بندی نظارت‌شده انجام شد. سپس الگوریتمی که بیشترین دقت را داشت، به‌عنوان بهترین الگوریتم برای طبقه‌بندی رویشگاه جنگلی زاگرس در سه استان انتخاب شد. به‌علاوه به‌منظور ارزیابی صحت تصاویر ماهواره‌ای گوگل‌ارث، نمونه‌برداری میدانی در مناطق پایلوت سه استان با برداشت 810 قطعه‌نمونه در 9 طبقه پوشش زمین (جنگل انبوه، جنگل نیمه‌انبوه، جنگل تنک، جنگل بسیار تنک، مرتع، زراعت سالانه، باغ، اراضی بدون پوشش و آب) انجام شد. در ادامه، با انتخاب نمونه‌های تعلیمی بر روی تصویر سنتینل2، طبقه‌بندی رویشگاه جنگلی زاگرس در سه استان انجام شد و نقشه‌های پوشش زمین با بهترین الگوریتم طبقه‌بندی نظارت‌شده به‌دست آمد. در پایان، ارزیابی صحت نقشه‌های نهایی پوشش زمین در محدوده جنگل‌های زاگرس در این استان‌ها، با استفاده از تصاویر گوگل‌ارث و شاخص‌های ارزیابی صحت در قالب قطعات نمونه مربعی‌شکل انجام شد.
نتایج نشان داد که در مناطق پایلوت استان‌های ایلام و خوزستان، الگوریتم ماشین‌بردار پشتیبان (SVM) بیشترین دقت را در بین الگوریتم‌های طبقه‌بندی نظارت‌شده برای طبقه‌بندی تصاویر سنتینل2 و تهیه نقشه پوشش زمین داشته است. بنابراین به عنوان دقیق‌ترین الگوریتم برای طبقه‌بندی همه برگ‌شاخص‌های این دو استان انتخاب شد. در حالی‌که در استان فارس، الگوریتم حداکثر احتمال بیشترین دقت را برای طبقه‌بندی تصاویر سنتینل2 و تهیه نقشه پوشش زمین در منطقه پایلوت نشان داد و برای طبقه‌بندی همه برگ‌شاخص‌های این استان انتخاب شد. از طرف دیگر، نتایج ارزیابی صحت تصاویر گوگل‌ارث با 810 قطعه‌نمونه میدانی نشان داد که این تصاویر در محدوده جنگل‌های زاگرس جنوبی، دقت بسیار مطلوبی در مقایسه با واقعیت زمینی داشته‌اند. نتایج تحلیل نقشه نهایی پوشش زمین در محدوده جنگل‌های زاگرس جنوبی نشان داد که مساحت جنگل انبوه (تاج‌پوشش بیشتر از 50 درصد) 135425.184 هکتار (4.15 درصد)، جنگل نیمه‌انبوه (تاج‌پوشش 50-25 درصد) 254532.52 هکتار (7.8 درصد)، جنگل تنک (تاج‌پوشش 25-10 درصد) 345097.046 هکتار (10.57 درصد) و جنگل بسیار تنک (تاج‌پوشش 10-5 درصد) 843438.13 هکتار (25.84 درصد) است، به‌طوری‌که مساحت جنگل از طبقه جنگل انبوه به جنگل بسیار تنک افزایش می‌یابد. همچنین مرتع با مساحت 1133348.62 هکتار (34.71 درصد)، بیشترین مساحت را در بین کاربری‌ها/پوشش‌ها به خود اختصاص داده است. زراعت سالانه مساحت 234842.53 هکتار (7.2 درصد) و اراضی بدون پوشش مساحت 293170.09 هکتار (8.98 درصد) را به خود اختصاص داده‌اند. باغ (با مساحت 14081.73 هکتار یا 0.43 درصد) و آب (با مساحت 10379.64 یا 0.32 درصد)، پوشش‌هایی بودند که در هر سه استان، کمترین مساحت را در بین همه کاربری‌ها/پوشش‌ها داشتند. نتایج ارزیابی صحت نقشه نهایی پوشش زمین در زاگرس جنوبی نشان داد که نقشه نهایی با صحت کلی 91.32 درصد و ضریب کاپای 0.82، دقت مطلوبی در طبقه‌بندی پوشش زمین در جنگل‌های زاگرس جنوبی داشته است. در پایان، پیشنهاد می‌شود طبقه‌بندی پوشش زمین در جنگل‌های زاگرس جنوبی در سه استان در فواصل زمانی معین انجام شده و سطح، پراکنش و انبوهی جنگل مورد پایش قرار گیرد.
|
|
|
:
|
The Zagros forests have widely been destroyed because of various reasons in recent years. Preparation of forest map is the first step to protect forests and prevent further destruction of these forests. The aim of this project was to prepare a forest map in the Southern Zagros forests in Ilam, Khuzestan and Fars provinces and to evaluate quantify of these forests in terms of area, distribution and density in these provinces using Sentinel2 and Google Earth satellite images.
First, Sentinel2 satellite images in Zagros habitat in these provinces were provided from the relevant website. After combination of the appropriate bands of Sentinel2 images, the forest area in Ilam, Khuzestan and Fars provinces was determined and digitized. Then, three of the 1:25000 index sheets of Iranian Mapping Organization with an approximate area of 16,000 hectares for each one was selected as the pilot area in each province and the pixel-based classification of Sentinel2 of these areas was performed with different supervised classification algorithms in Erdas Imagine 2014 and Envi 5.3 softwares. Then, an algorithm which had the most accuracy was selected as the best algorithm for classifying the Southern Zagros forests in three provinces. In addition, in order to evaluate the accuracy of Google Earth satellite imagery, field sampling in the pilot areas of three provinces was performed with 810 plots in 9 land covers (dense forest, semi-dense forest, sparse forest, very sparse forest, rangeland, garden, annual agriculture, bare soil and water). Then, classification of the Southern Zagros forests in three provinces was done by selecting the suitable training areas on the Sentinel2 satellite images and the land cover maps were obtained with the best supervised classification algorithm. Finally, the accuracy assessment of the final land cover maps in Zagros forests in these provinces was performed using Google Earth images and accuracy assessment indices in the form of square plots.
The results showed that the support vector machine algorithm (SVM) had the highest accuracy among the supervised classification algorithms for classifying Sentinel2 satellite images and preparing the land cover maps in the pilot areas of Ilam and Khuzestan provinces. Therefore, it was selected as the most accurate algorithm for classifying all index sheets of these provinces. While in Fars province, maximum likelihood algorithm showed the highest accuracy for classifying Sentinel2 satellite image and preparing the land cover map in the pilot area and it was selected for classifying all index sheets of this province.
On the other hand, the results of evaluating the accuracy of Google Earth images with 810 field samples showed that these images in the Zagros forests, had a very good accuracy compared to ground reality. The results of the analysis of the final land cover map in the Southern Zagros forests showed that the area of dense forest (canopy cover more than 50%) is135425.184 hectares (4.15%), area of semi-dense forest (canopy cover of 25-50%) is 254532.52 hectares (7.8%), area of sparse forest (canopy cover of 10-25%) is 345097.046 hectares (10.57%) and area of very sparse forest (canopy cover of 5-10%) is 843438.13 hectares (25.84%); so that the area increases from dense forest to very sparse forest. Also, the rangeland with an area of 1133348.62 hectares (34.71%) has the largest area among land uses/covers. Annual agriculture covers an area of 234842.53 hectares (7.2%) and bare land covers an area of 293170.09 hectares (8.98%). The garden (with an area of 14081.73 hectares or 0.43%) and water (with an area of 10379.64 hectares or 0.32%) were the land covers with the least area in three provinces. The results of accuracy assessment of the final land cover map in Southern Zagros showed that the final map with overall accuracy 91.32% and kappa index 0.82, had a good accuracy in land cover classification in sothern Zagros forests. Finally, it is suggested that the land cover classification in Southern Zagros forests in three provinces would be performed in the certain temporal intervals and the forest area, distribution and density would be monitored.
|
| |