مقایسه عملکرد دو روش‌ خوشه‌بندی‌ غیرسلسله‌مراتبی در داده‌های پوشش‌گیاهی

نویسندگان

1 استادیار، گروه ریاضی، دانشکده علوم، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

2 دانشیار، گروه جنگل‌داری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

3 استاد، گروه اکولوژی، دانشگاه ایالتی مونتانا، بووزمن، آمریکا

4 دکتری جنگل‌داری، گروه جنگل‌داری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

5 نویسنده مسئول، استاد، گروه جنگل‌داری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

doi
10.22092/ijfpr.2022.356241.2022
چکیده

هدف طبقه‌بندی پوشش گیاهی، بهینه‌سازی و خلاصه ‌کردن تغییرات آن به‌عنوان نماینده تغییرات محیطی است که سبب دسترسی به اطلاعات مفید و قابل‌تفسیر از بوم‌سازگان می‌شود. باتوجه‌به وجود تعداد زیادی از روش‌های طبقه‌بندی، انتخاب روش بهینه، چالشی بزرگ است. در پژوهش پیش‌رو، دو روش خوشه‌بندی غیرسلسه‌مراتبی شامل K-means و K-medoids برای بوم‌سازگان‌های جنگلی مقایسه شدند. داده‌های مورد استفاده در این راستا شامل دو مجموعه داده واقعی جمع‌آوری‌شده از نوشهر (جنگل‌های هیرکانی) و اسلام‌‌آباد غرب (جنگل‌های زاگرس) و شش مجموعه داده شبیه‌سازی‌شده بودند. برای آماده‌سازی داده‌ها از تبدیل داده هلینگر استفاده شد. سپس، سه روش اندازه‌گیری فاصله اقلیدسی، بری‌کورتیس و منهتن به‌کار گرفته شدند تا عملکرد دو روش غیرسلسله‌مراتبی مذکور بررسی شود. نتایج طبقه‌بندی به‌دست‌آمده از روش‌های مختلف با سه روش ارزیابی‌کننده سیلوئت، همبستگی فی و ISAMIC مقایسه شدند. نتایج نشان داد که ترکیب ماتریس تشابه بری‌کورتیس و روش‌های خوشه‌بندی K-means و K-medoids به‌ترتیب رتبه‌های اول و دوم را در بین خوشه‌بندی‌های مختلف داشتند. ضعیف‌ترین خوشه‌بندی مربوط به ترکیب ماتریس تشابه منهتن و روش K-medoids بود. روش K-means در داده‌های ناهمگن‌تر مانند داده‌های زاگرس و شبیه‌سازی‌شده، کارایی بیشتری داشت. همچنین، تبدیل داده هلینگر سبب بهبود عملکرد ضریب فاصله اقلیدسی شد. باتوجه‌به نتایج تحلیل‌های مربوطه، ترکیب روش خوشه‌بندی K-means و ماتریس تشابه بری‌کورتیس برای داده‌های جوامع گیاهی پیشنهاد می‌شود.