Get a site

پایا ن نامه ارشد:بررسی قابلیت تصویر سنجنده Pleadas در تعیین کاربری اراضی و تراکم جنگل مطالعه موردی منطقه کاکا رضا- لرستان

پایان نامه رشته منابع طبیعی – جنگداری

دانشگاه لرستان

دانشکده کشاورزی

 

عنوان:

بررسی قابلیت تصویر سنجنده Pleadas در تعیین کاربری اراضی و تراکم جنگل مطالعه موردی منطقه کاکا رضا- لرستان

 

اساتید راهنما:

دکتر جواد سوسنی

دکتر کامبیز ابراری نیا

 

اساتید مشاور:

دکتر حامد نقوی

مهندس سیاوش کلبی

 

پایان نامه جهت اخذ درجه کارشناسی ارشد (M.Sc)

مهندسی منابع طبیعی  جنگلداری

 

 زمستان  ۱۳۹۳

 

فهرست مطالب

۱-مقدمه و کلیات. ۲
۱-۱-مقدمه. ۲
۱-۲- فرضیه ­های تحقیق ۳
۱-۳- اهداف تحقیق ۳
۱-۴-تعاریف و مفاهیم. ۳
۱-۴-۱-کاربری اراضی ۳
۱-۴-۲- سنجش از دور. ۴
۱-۴-۳- کاربرد سنجش از دور. ۵
۱-۴-۴- سنجنده ۵
۱-۴-۴-۱- تقسیم‌بندی سنجنده ها براساس منبع انرژی ۵
۱-۴-۴-۱-۱- سنجنده های فعال. ۵
۱-۴-۴-۱-۲- سنجنده غیرفعال. ۶
۱-۴-۵- طیف الکترومغناطیس ۶
۱-۴-۶- سنجنده Pleiadas. 6
۱-۴-۷- منحنی رفتار طیفی ۷
۱-۴-۸- پیش‌پردازش داده های ماهواره ای ۷
۱-۴-۸-۱- تصحیح هندسی داده ها ۸
۱-۴-۸-۲- تصحیح ارتفاعی ۸
۱-۴-۸-۳- تصحیح خطای اتمسفری ۹
۱-۴-۹- پردازش رقومی تصاویر. ۱۰
۱-۴-۹-۱- محاسبات تصویری ۱۰
۱-۴-۹-۲- تجزیه مؤلفه های اصلی ۱۱
۱-۴-۱۰- روش‌های رقومی استخراج اطلاعات. ۱۱
۱-۴-۱۰-۱- تحلیل بافت. ۱۲
۱-۴-۱۱- پردازش داده ها ۱۳
۱-۴-۱۱-۱- طبقه بندی داده های ماهواره ای ۱۳
۱-۴- ۱۱-۱- ۱- طبقه بندی بدون نظارت. ۱۳
۱-۴-۱۱-۱-۲- طبقه بندی نظارت شده ۱۳
۱-۴-۱۲- نمایش توزیع اعداد رقومی نمونه های تعلیمی ۱۴
۱-۴-۱۳- آزمون تفکیک پذیری نمونه های تعلیمی ۱۵
۱-۴-۱۴- روش‌های طبقه بندی نظارت شده ۱۵
۱-۴-۱۴-۱- طبقه بندی و رگرسیون درختی (CART) 16
۱-۴-۱۵- پس پردازش داده ها ۲۱
۱-۴-۱۵-۱- تعیین صحت طبقه بندی ۲۱
۱-۴-۱۵-۱-۱- صحت کلی ۲۲
۱-۴-۱۵-۱-۲- ضریب کاپا ۲۲
۲- سابقه تحقیق ۲۵
۲-۱- کاربری اراضی ۲۵
۲-۲- تراکم تاج پوشش ۲۸
۲-۳- جمع بندی ۳۰
۳- مواد و روش ها ۳۲
۳-۱- منطقه مورد مطالعه. ۳۲
۳-۲- داده‌های مورد استفاده ۳۳
۳-۳- نرم‌افزارهای مورد استفاده ۳۳
۳-۴- روش مطالعه. ۳۳
۳-۴-۱- پیش‌پردازش داده‌های ماهواره‌ای ۳۳
۳-۴-۲- پردازش تصاویر ماهواره‌ای ۳۴
۳-۴-۲-۱- نسبت‌گیری ۳۴
۳-۴-۲-۲- تجزیه مؤلفه اصلی ۳۵
۳-۴-۲-۳- آنالیز بافت. ۳۵
۳-۴-۲-۴- تهیه نقشه واقعیت زمینی نمونه ای ۳۵
۳-۴-۲-۵- تعریف طبقات نقشه کاربری اراضی ۳۵
۳-۴-۲-۶-تهیه نقشه واقعیت زمینی ۳۶
۳-۴-۲-۷- برداشت اطلاعات زمینی برای طبقه بندی تراکم تاج پوشش ۳۷
۳-۴-۲-۸- بررسی تفکیک‌پذیری طبقات. ۳۷
۳-۴-۲-۹- روش طبقه بندی ۳۷
۳-۴-۲-۱۰- ارزیابی صحت طبقه بندی ۳۸
۴- نتایج ۴۰
۴-۱- بررسی کیفیت داده های ماهواره ای ۴۰
۴-۲- تصحیح هندسی ۴۰
۴-۳- تجزیه مولفه اصلی ۴۱
۴-۴- انتخاب نمونه تعلیمی ۴۱
۴-۴- ۱- بررسی تفکیک‌پذیری نمونه های تعلیمی ۴۱
۴-۵- تعیین کاربری‌ها ۴۲
۴-۵-۱- بهترین باندهای انتخاب شده جهت طبقه‌بندی ۴۲
۴-۵-۲- نتایج طبقه‌بندی با بهره گرفتن از الگوریتم درخت طبقه‌بندی و رگرسیونی ۴۳
۴-۵-۳- تهیه نقشه کاربری اراضی ۴۵
۴-۵-۳-۱- مساحت کاربری‌های موجود. ۴۶
۴-۶- تعیین تراکم جنگل ۴۷
۴-۶-۱- بررسی تفکیک‌پذیری نمونه های تعلیمی در تراکم تاج پوشش جنگل ۴۷
۴-۶-۲- شناسایی بهترین باندها برای طبقه بندی تراکم جنگل ۴۸
۴-۶-۳- نتایج طبقه‌بندی با بهره گرفتن از الگوریتم درخت طبقه‌بندی و رگرسیونی ۴۸
۴-۶-۴- نتایج ماتریس طبقه‌بندی برای تعیین تراکم جنگل ۴۹
۴-۶-۵- نقشه طبقه بندی تراکم جنگل ۵۰
۴-۶-۵-۱- مساحت طبقه بندی تراکم جنگل ۵۱
۵- بحث و نتیجه‌گیری ۵۳
۵-۱- بحث. ۵۳
۵-۱-۱- تهیه نقشه کاربری اراضی ۵۳
۵-۱-۲- طبقه بندی تراکم جنگل ۵۴
۵-۲- نتیجه گیری کلی ۵۶
۵-۳- پیشنهادات. ۵۶
منایع ۵۸
چکیده انگلیسی (Abstract) 62
 
فهرست جدول­ها
 

جدول ۱-۱- مشخصات سنجنده Pleiadas. 7
جدول ۳-۱- ترکیبات نسبت گیری تصاویر  Pleiades 34
جدول ۳-۲- توضیح کاربریهای عمده در منطقه. ۳۶
جدول ۴-۱- نتایج مربوط به تجزیه مولفه اصلی ۴۱
جدول ۴-۲- بررسی میزان تفکیک پذیری بین طبقات. ۴۲
جدول ۴-۳- نتایج مربوط به انتخاب بهترین متغیرها جهت طبقه‌بندی کاربری اراضی ۴۳
جدول ۴-۴- جدول ماتریس خطا مربوط به کاربری اراضی. ۴۵
جدول ۴-۵-مساحت کاربری‌های موجود در منطقه. ۴۷
جدول ۴-۶- آزمون تفکیک پذیری نمونه های تعلیمی مربوط به تراکم تاج پوشش جنگل. ۴۷
جدول ۴-۷-بهترین باندها و میزان اهمیت در طبقه‌بندی تراکم جنگل ۴۸
جدول ۴-۸-نتایج ماتریس طبقه‌بندی برای تعیین تراکم جنگل. ۵۰
جدول ۴-۹- مساحت کاربری‌های موجود در منطقه ۵۱

فهرست شکل­ها
 
شکل ۱-۱- ساختار کلی مدل طبقه‌بندی رگرسیون درختی. ۱۷
شکل ۳-۱- موقعیت منطقه مورد مطالعه در کشور ایران، استان لرستان و موقعیت قطعات نمونه. ۳۲
شکل ۴-۱- قرار دادن لایه های برداری جاده ها بر روی تصویر رنگی کاذب سنجنده ETM+ 40
شکل ۴-۲- درخت حاصل از طبقه‌بندی درختی جهت تعیین کاربری اراضی. ۴۴
شکل ۴-۳- کاربری اراضی موجود در منطقه ۴۶
شکل ۴-۴- درخت طبقه‌بندی جهت طبقه بندی تراکم جنگل ۴۹
شکل ۴-۵- نقشه تراکم جنگل در منطقه مورد مطالعه ۵۰

فصل اول
مقدمه و کلیات

۱-مقدمه و کلیات

۱-۱-مقدمه

بدون تردید زیستگاه­های زیست‌کره به میراث­های باارزش طبیعی هر سرزمین و کشور محسوب می­شوند که بین گسترده­ای از اکوسیستم­های دست‌نخورده، تنوع عظیمی از گونه­های گیاهی و جانوری به سیمای منحصر به فردی از چشم‌اندازها، عوارض زمین و آثار تاریخی فرهنگی بی­شمار و دارای ارزش­های اقتصادی و آموزشی، پژوهشی و تفرجگاهی در گسترده­ای نه‌چندان وسیع می‌باشند. برخلاف تصور عالم از این قبیل مناطق که آن‌ها را مانند ســــرمایه­ای راکد و حتـــــی بعضاً در جهت برخی استفاده­های ویژه انحصاری می­پندارند، حفاظت پایدار از چنین منطقه­هایی که تنها در گروه درک و شناخت واقعی ارزش­های نهفته و در آن‌ها امکان­پذیر است به واقع تعیین کننده پایداری روند توســــــعه سرزمین محسوب می­گردد (رضایی بنفشه و همکاران، ۱۳۷۵). استفاده انسان از سرزمین ساختار و کارکردهای اکوسیستم را تغییر می­دهد. (گزارش سازمان ملل متحد، ۲۰۰۱). گام اصلی در تعیین کاربری، استفاده از فنآوری سنجش از دور است. این داده­ ها به دلیل پوشش گسترده، سهولت در پردازش، هزینه کمتر و همچنین در دسترس بودن می‌تواند گزینه مناسبی برای تعیین کاربری اراضی باشد. از طرفی جنگل­های غرب کشور به عنوان یکی از مجموعه پوشش­های جنگلی کشور، علاوه بر ویژگی‌های اکولوژیکی خاص، تأثیرات مهمی بر زندگی مردم منطقه دارد. بهره‌برداری از این جنگل‌ها موجب شده که این توده­ها همانند بسیاری از مناطق جنگلی دستخوش تغییرات شدید و تخریب­هایی شود، از این‌رو تلاش برای حفظ رویشگاه­های طبیعی این گونه که امروزه تنها سطح اندکی از جنگل­های نیمه انبوه آن باقی مانده است ضرورت دارد. برای شناسایی و مدیریت این اکوسیستم باارزش به نقشه­های موضوعی مرتبط با جنگل نیاز است. آگاهی از وضعیت انبوهی (درصد تاج پوشش) این جنگل‌ها برای اجرای رویکردهای مدیریت و کنترل (حفظ و احیای) از مهم‌ترین اقدامات اولیه­ای است که در شناسایی این جنگل‌ها ضرورت پیدا می‌کند. علاوه بر این جنگل‌های زاگرس از جمله مناطق مهم و باارزش منابع طبیعی کشور ایران است که وسعتی بالغ بر یک پنجم سطح و جمعیتی حدود یک سوم جمعیت کل کشور را در خود جای داده است. تعداد گونه‌های درختی و درختچه‌ای بالغ بر ۱۹۰ گونه، در سطح ۲/۵ میلیون هکتار این جنگل‌ها وجود دارد (فتاحی،۲۰۰۵). از آنجایی که استفاده روش‌های معمول جهت طبقه‌بندی تراکمی، در شرایط جنگل‌های زاگرس به لحاظ شرایط پستی و بلندی و امکانات موجود، با صرف وقت و هزینه زیاد همراه می‌باشد، لذا استفاده از فنونی که بتواند امکان تهیه نقشه را با صرف زمان و هزینه کمتری فراهم کند ضروری به نظر می‌رسد. روش‌های مختلفی به -منظور دستیابی به این اطلاعات وجود دارد که بیشتر آن‌ها نیازمند صرف زمان طولانی و هزینه زیاد می­باشد. سنجش از دور ماهواره­ای با کمک داده­های چند طیفی با توان تفکیک زیاد می‌تواند گزینه­ای مناسب در این زمینه باشد و نقش مهمی را در به دست آوردن اطلاعات به هنگام ایفا نماید. نتایج تحقیقات سنجش از دور در شرایط متنوع رویشگاهی و وضعیت جنگل بسیار متفاوت می­باشد (حسینی و همکاران، ۱۳۹۱). از این‌رو ضروری است که قابلیت داده­های ماهواره‌ای در شرایط مختلف تعیین و با یکدیگر مقایسه شوند. از نتایج این گونه مقایسه‌ها می‌توان در انتخاب داده­های ماهواره‌ای در کارهای اجرایی استفاده نمود. یکی از مهمترین راه­ها برای استخراج اطلاعات از داده­های سنجش از دور طبقه ­بندی هست. در اکثر مطالعات از روش‌های پارامتری برای طبقه ­بندی تصاویر استفاده شده است که این روش‌ها دارای محدودیت­هایی مانند حساسیت به وجود داده­های پرت و همچنین نیاز به نرمال بودن نمونه­های تعلیمی و . دارند. در این مطالـــــعه از روش ناپارامتری درخت طبقه ­بندی و رگرسیونی برای طبقه ­بندی تصاویر استفاده می­شود. از طرفی در بیشتر مطالعات قبلی از سنجنده­هایی با قدرت تفکیک متوسط برای تعیین کاربری و تراکم جنگل استفاده شده است. هدف از این مطالعه تعیین کاربری فعلی منطقه و تراکم جنگل با بهره گرفتن از آنالیز بافت تصاویر سنجنده pleiades و روش درخت طبقه ­بندی و رگرسیونی استفاده می­شود. امید است این مطالعه در صورت دقت بالا جهت مدیریت این مناطق مفید باشد. شناسایی دقیق مرز هر یک از کاربری­ها و تراکم­های مختلف تاج­پوشش می‌تواند مدیران و برنامه ریزان را برای کنترل و برنامه‌ریزی مفید و مؤثر یاری نماید.

۱-۲- فرضیه ­های تحقیق

  1. با بهره گرفتن از تصاویر سنجنده Pleiades می­توان کــاربری اراضی را با دقت بالایی تعیین کرد.
  2. تصاویر سنجنده Pleiades دارای قابلیت بالایی در تعیین تراکم جنگل می­باشد.

تعداد صفحه :۷۵
قیمت : ۱۴۷۰۰ تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        ****       [email protected]

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.