ارزیابی تکنیک‌های تغییرات پوشش گیاهی/ کاربری اراضی با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای و GIS (مطالعه موردی: حوضه گرگانرود)

نویسندگان

1 دانشگاه فردوسی مشهد

2 دانشگاه گلستان

3 دانشگاه گلستان

doi
10.30473/psp.2022.60210.2506
چکیده

براثر فعالیت­های انسانی، چهره زمین همواره دست‌خوش تغییر می­شود. از این­رو برای مدیریت بهینه مناطق طبیعی، آگاهی از روند و میزان تغییرات پوشش گیاهی/کاربری اراضی ضروری است و برآورد این تغییرات اهمیت به­سزایی دارد .هدف از انجام این پژوهش، پایش تغییرات پوشش اراضی با استفاده از تصاویر ماهواره­ای در حوضه آبخیز گرگانرود در استان گلستان است. در این تحقیق، تصاویر سنجنده TM سال 1366، سنجنده ETM+ سال 1379 و سنجنده OLI سال 1398 مورد پردازش و تجزیه و تحلیل قرار گرفت. بدین‌منظور، بعد از انجام تصحیحات هندسی و اتمسفریک، پایش و طبقه­بندی تصاویر با استفاده از شش تکنیک پایش تغییر در حوضه گرگانرود با مساحت 8020 کیلومتر­مربع آنالیز شده و تغییرات رخ داده در این حوضه در دو دوره زمانی، از سال 1366 تا 1379 و 1379 تا 1398 بررسی شد. تکنیک­های پایش تغییر مورد استفاده در این مطالعه شامل تفاضل باند قرمز، تفاضل باند مادون قرمز، تفاضل PCA و تفاضل PCA استاندارد شده، آنالیز برداری تغییر و مقایسه پس از طبقه­بندی بوده­اند. جهت تعیین آستانه از روش‌های آماری استفاده شده است. پس از تعیین آستانه تغییر، مناطق دارای تغییرات کاهشی، افزایشی و بدون تغییر مشخص شده است. جهت ارزیابی دقت تکنیک­های پایش تغییر، پس از برداشت های زمینی که از طریق بازدید میدانی، تصاویر ماهواره­ای گوگل­ارث و عکس­های هوایی به دست آمد، از دقت تولیدکننده، دقت استفاده‌کننده، دقت کل و ضریب کاپا استفاده شد. بر اساس نتایج به­دست آمده، مشخص شد روش PCA1 استاندارد شده در هر دو دوره بیشترین دقت کل و ضریب کاپا را داشته است. مقادیر این دو پارامتر به ترتیب برای دوره اول برابر با 5/96 درصد و 94 درصد و برای دوره دوم برابر با 5/91 درصد و 86 درصدبه دست آمده است. روش  PCA1با دقت کلی و ضریب کاپا برابر با 5/84 درصد و 74 درصد برای دوره اول و 89 درصد و82 درصد برای دوره دوم بعد از روش PCA1 استاندارد شده، بیشترین میزان دقت را بین سایر روش­ها داشته است. در حالی که روش تفاضل باند مادون­قرمز نزدیک، در هر دو دوره از کمترین دقت کل  و ضریب کاپا نسبت به سایر روش­ها برخوردار بوده­ است. بررسی نتایج به دست آمده در این مطالعه به خوبی نشان می­دهد که در فاصله زمانی سال­های 1366 تا 1398، اراضی کشاورزی(دیم) بیشترین تغییرات مثبت را داشته­اند. اضافه شدن این اراضی اکثراً به قیمت از دست رفتن مراتع بوده است(به دلیل حاصلخیزی بالاتر). همچنین، در این فاصله زمانی 32 ساله، مرتع نیز دچار تغییر و تحول شده­اند که تغییرات کاهشی در آن­ها را می­توان به دلیل شخم مراتع و اختصاص آن­ها به کشاورزی دانست.