فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

چکیده مبسوط مقدمه: کاهش سطح جنگل‎ های طبیعی در نتیجه عوامل مختلف سبب شده ‎است که جنگل کاری با هدف توسعه سطح جنگل و تولید چوب از اهمیت ویژه ای برخوردار شود . برآورد ویژگی های جنگل با استفاده از داده های سنجش از دور به‎ عنوان ابزاری برای مدیریت پایدار منابع طبیعی مطرح شده ‎است. روش های سنجش از دور و زمین آمار در برآورد تاج ‎ پوشش و زی ‎توده رو ‎ زمینی جنگل ها با هدف مدیریتی و حفاظتی می ‎توانند مفید و مقرون به صرفه باشند. در جنگل‎ های هیرکانی، مشخصه تاج‎ پوشش و زی ‎ توده به ‎ عنوان معیار مهمی برای مطالعه و بررسی تغییرات و پایش جنگل محسوب می ‎گردد. این مطالعه نیز با هدف برآورد و بررسی تاج ‎ پوشش و زی‎ توده رو ‎ زمینی جنگل‎ کاری‎ های پیلمبرا واقع در استان گیلان با استفاده از داده‎ های تصاویر ماهواره لندست 9، روش‎ های سنجش از دور و زمین‎ آمار انجام شد. مواد و روش ‎ها : به‎ منظور پیاده‎ سازی قطعات‎ نمونه زمینی (در تابستان 1402)، شبکه پلات‎ ها به ‎ طور تصادفی سیستماتیک و با فاصله 300 در 300 متر انتخاب شد. تعداد 120 قطعه نمونه برداشت شدند. داده های حاصل از پیمایش میدانی و آماربرداری وارد نرم ‎افزار اکسل و محاسبات مربوط به برآورد تاج ‎ پوشش و زی ‎ توده روی‎زمینی انجام شد . همچنین، شاخص های گیاهی (شامل NDVI ، EVI ، DVI ، GNDVI ، RVI ، ARVI ، SAVI ، OSAVI و IPVI ) با استفاده از تصاویر لندست 9 محاسبه شدند . سپس ارزش های متناظر هر قطعه نمونه از هر یک از شاخص ها استخراج ‎ و تحلیل های همبستگی و رگرسیون بر روی این داده ها انجام شدند. از تکنیک Information Gain Ratio (IGR) و شاخص میانگین شایستگی (Average Merit) جهت ارزیابی قدرت پیش بینی عوامل موثر بر میزان تاج ‎ پوشش و زی ‎ توده در جنگل‎ کاری‎ های منطقه پیلمبرا استفاده شد. همبستگی بین تاج پوشش و زی ‎ توده روی ‎ زمینی در قطعه نمونه های زمینی و ارزش‎ های طیفی متناظر آن ‎ ها در داده‎ های ماهوار ه‎ای با استفاده از نرم ‎ فزار SPSS و به ‎روش تحلیل همبستگی پیرسون بررسی و روش‎ های زمین ‎آماری درون‎ یابی فاصله معکوس ( IDW )، کریجینگ معمولی و توابع پایه‎ ای شعاعی ( RBF ) به ‎ منظور تخمین درصد تاج ‎ پوشش و زی ‎ توده روزمینی استفاده شدند. همچنین، از مدل‎ های رگرسیون جنگل تصادفی و ماشین‎ بردار پشتیبان برای انتخاب متغیرها و برآورد درصد تاج ‎ پوشش و زی ‎ توده رو ‎ زمینی منطقه مورد مطالعه استفاده شد که با استفاده از نرم ‎ فزار Weka تحلیل و ارزیابی شدند . در این مطالعه، 80 درصد (تعداد 96 قطعه نمونه) از مجموعه‎ ای شامل 120 قطعه نمونه موجود به عنوان مجموعه داده های آموزش مورد استفاده قرار گرفت. به منظور بررسی عملکرد روش های زمین آمار و سنجش از دور در مدل سازی، از منحنی ROC استفاده شد. یافته ها: نتایج IGR و شاخص میانگین شایستگی (MA) نشان دادند که بیشترین همبستگی معنی ‎دار بین درصد تاج ‎ پوشش با متغیر های OSAVI (0/918) و NDVI (0/915) و همچنین بیشترین همبستگی معنی‎ دار بین زی‎ توده رو‎زمینی (تن در هکتار) و متغیر های SAVI (0/913) و NDVI (0/920) مشاهده شد. وجود یا نبود وابستگی مکانی پارامتر درصد تاج ‎ پوشش و زی ‎ توده پس از برازش چندین مدل نیم‎تغییرنما، بر پایه آماره مجموع مربعات باقی‎مانده ( RSS ) و ضریب تبیین ( R 2 )، مدل نمایی برای زی ‎ توده روزمینی (0/64 = R 2 ) و مدل کروی برای تاج پوشش (0/76 = R 2 ) به ‎ عنوان مناسب‎ ترین مدل انتخاب شد. نتایج اعتبارسنجی شاخص درصد تاج ‎ پوشش و زی ‎ توده با استفاده از معیار های RMSE و اریبی نشان دادند که الگوریتم جنگل تصادفی و ماشین بردار پشتیبان نسبت به رویکرد زمین آمار به سبب داشتن کمترین مقدار مجذور میانگین مربعات خطا و اریبی دارای وضعیت و اعتبار بیشتری بودند. همچنین، هر دو مدل جنگل تصادفی و ماشین بردار پشتیبان عملکرد مناسبی داشتند اما در پیش بینی درصد تاج پوشش، مدل جنگل تصادفی (92%) نسبت به مدل ماشین بردار پشتیبان (83%) دارای مقدار صحت و شاخص حساسیت بالاتری بود . نتایج این مطالعه نشان دادند که بین درصد تاج ‎ پوشش و زی ‎ توده (تن در هکتار) با بیش از 80 درصد متغیر های مورد مطالعه ارتباط و همبستگی معنادار مشاهده شد. به منظور بررسی عملکرد روش های زمینآمار و سنجش از دور در مدل سازی، از منحنی ROC استفاده شد. در این مطالعه، مقادیر AUC مبتنی بر مدل‎ های یادگیری ماشین برای تاج ‎ پوشش و زی ‎ توده (0/94 = RF ) و (0/93 = SVM ) نسبت به روش‎ های زمین‎ آمار برای تاج پوشش (0/71) و زی ‎ توده (0/76)در زمینه پیش ‎بینی و مدل‎سازی این شاخص‎ ها دارای عملکرد بهتری بودند. همچنین، بین مقادیر تاج ‎ پوشش و زی ‎ توده رو‎زمینی برآورد‎شده و مقدار واقعی تفاوت ‎های معنی‎ داری در سطوح احتمال 99 و 95 درصد وجود نداشتند. نتیجه‎ گیری : آگاهی از روند تغییرات تاج ‎ پوشش و زی ‎ توده رو‎زمینی برای برنامه ‎های کاربردی و مدیریت جنگل‎ ها و نیز ارزیابی خدمات محیط ‎زیستی بسیار مهم است . با توجه به نتایج حاصل، می ‎توان اذعان داشت که اطلاعات به‎ دست‎ آمده از باند های اصلی و شاخص های طیفی نقش به ‎سزایی در برآورد تاج ‎ پوشش و زی ‎ توده روی ‎ زمینی داشتند. علاوه‎ بر این، کارایی مدل های مورد استفاده در این مطالعه می تواند از انتخاب تکنیک های نگاشت پیش بینی کننده برای مدل سازی زی ‎ توده روزمینی جنگل خبر دهد. توانایی جنگل تصادفی در برآورد متغیرهای جنگلی اشاره ‎شده در این تحقیق می‎ تواند زمینه‎ ساز مطالعات آینده باشد.