برآورد مساحت تاج تک‌درختان بنه با استفاده از DSM تصاویر هوایی پهپاد در جنگل تحقیقاتی بنه استان فارس

Authors

  • حمید رضا پورقاسمی بخش منابع طبیعی و محیط زیست، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
Abstract:

سابقه و هدف: تاج‌پوشش درختان در مناطق خشک و نیمه‌خشک از اهمیت زیادی برخوردارند زیرا بخش‌هایی از زمین که زیر تاج درختان قرار دارند، محیطی مناسب برای اسقرار تجدید حیات و حیات سایر موجودات زنده است. بنابراین آگاهی از وضعیت تاج-پوشش درختان و درختچه‌ها، پایش تغییرات و ارزیابی سلامت آنها ضروری به نظر می‌رسد. داده‌های سنجش از دور برداشت شده بوسیله اغلب ماهواره‌ها، امکان اندازه‌گیری نااریب مساحت تاج تک‌درختان را فراهم نمی‌آورد زیرا از توان تفکیک مکانی مناسب برای این منظور برخوردار نیستند. از طرف دیگر، دسترسی به این داده‌ها در زمان مورد نظر پژوهشگر همواره میسر نیست و در صورت دسترسی، هزینه تهیه آنها زیاد است. پیشرفت‌های روزافزون سنجش از دور منجر به دسترسی پژوهشگران به پهپاد یا هواپیمای بدون سرنشین شده که تصاویر برداشت شده توسط این سکو علاوه بر برخورداری از توان تفکیک مکانی بسیار زیاد برای مطالعه دقیق ویژگی‌های زیست‌سنجی تک‌درختان، دسترسی به تصاویر در زمان مطلوب پژوهشگر را نیز ممکن کرده است. با توجه به این موضوع، مطالعه حاضر با هدف ارزیابی کارایی تصاویر پهپاد و مدل رقومی سطح زمین (DSM) حاصل از تصاویر استریو آنها برای برآورد مساحت تاج تک‌درختان بنه در ناحیه رویشی زاگرس انجام شد. همچنین بررسی تأثیر اندازه توان تفکیک مکانی DSM بر صحت و دقت برآورد مساحت تاج درختان هدف دیگر این مطالعه بود. مواد و روش‌ها: بخشی از جنگل تحقیقاتی بنه با مساحت 45 هکتار پوشیده از یک توده خالص بنه در استان فارس انتخاب شد. در مهرماه 1395، منطقه مورد نظر با 1076 قطعه تصویر هوایی با توان تفکیک مکانی سه سانتی‌متر برداشت شده بوسیله یک پهپاد با ارتفاع پرواز 70 متر تصویربرداری شد. این تصاویر که به صورت استریو برداشت شده بود، با استفاده از 12 نقطه کنترل زمینی ثبت شده با دستگاه موقعیت‌یاب جهانی سه فرکانسه Leica Viva GS15 تصحیح شده و موزاییک آنها تهیه شد. پس از آن، DSM حاصل از فرآیند پردازش Bundle adjustment با سه توان تفکیک مکانی سه، 50 و 100 سانتی‌متر تولید شد. تعداد 100 درخت بنه که قبلاً موقعیت مکانی آنها ثبت شده و مساحت تاج آنها اندازه‌گیری شده بود، در محدوده مورد بررسی به طور تصادفی انتخاب شدند. ابتدا به کمک الگوریتم پیشنهادی مبتنی بر پردازش شیء مبنا تاج درختان به صورت اتوماتیک از لایه DSM استخراج شدند. سپس میانگین مساحت تاج به دست آمده از DSM تصویر پهپاد و مقدار واقعی آنها با آزمون t جفتی مقایسه شد. همچنین از سه شاخص جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، کارایی مدل (ME) و امتیاز اریبی (BS) برای ارزیابی دقت نتایج استفاده شد. یافته‌ها: ارتوفتوموزاییک منطقه مورد مطالعه با RMSE برابر 8 سانتی‌متر تهیه شد. از 100 درخت بنه تصادفی که برای این پژوهش انتخاب شده بود، در DSM با توان تفکیک مکانی سه، 50 و 100 سانتی‌متر به ترتیب 100، 89 و 80 درخت قابل شناسایی بودند. اگرچه بین میانگین واقعی مساحت تاج 80 درخت (3/51 مترمربع) شناسایی شده در هر سه DSM و میانگین مساحت تاج روی سه DSM سه (6/42 مترمربع)، 50 (5/44 مترمربع) و 100 سانتی‌متر (2/39 مترمربع) اختلاف معنی‌داری (در سطح 05/0) وجود نداشت ولی همبستگی آنها کاهش پیدا کرد. علاوه بر این، با کاهش توان تفکیک مکانی DSM مقدار RMSE افزایش و مقدار ME و BS کاهش پیدا کرد. نتیجه‌گیری: به طور کلی، نتیجه‌گیری شد که DSM تصاویر پهپاد ابزاری مناسب برای شناسایی و اندازه‌گیری مساحت تاج تک-درختان بنه در منطقه مورد مطالعه بود که به وضوح، تاج درختان را از سایه و سایر پدیده‌ها جدا کرد. علاوه بر این، نشان داده شد که با کاهش توان تفکیک مکانی DSM، پردازش داده‌ها تسهیل شده و اختلاف معنی‌داری بین اندازه‌گیری‌ها و مقدار واقعی وجود نداشت ولی از دقت نتایج کاسته شد.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

تأثیر توان تفکیک مکانی تصاویر هوایی پهپاد در برآورد ارتفاع درختان بنه (.Pistacia atlantica Desf)

برآورد ویژگی‌‌های زیست‌‌سنجی مانند ارتفاع تک‌‌درختان که به‌طور مستقیم روی تصاویر هوایی پهپادها قابل‌ مشاهده نیستند، دشوار است، بنابراین پژوهش پیش‌رو با هدف معرفی روشی برای برآورد ارتفاع تک‌‌درختان بنه (PistaciaatlanticaDesf.) انجام شد. یک محدوده 45 هکتاری از جنگل تحقیقاتی بنه استان فارس با پهپاد فانتوم 4 تصویربرداری شد. سپس، الگوریتمی پیشنهاد شد که روی مدل رقومی سطح (...

full text

برآورد موجودی ذخیرة کربن گونة بنه (Pistacia atlantica Desf.) (مطالعۀ موردی: جنگل تحقیقاتی بنه و بادام فیروزآباد فارس)

این تحقیق به‌منظور بررسی مقدار ترسیب کربن گونة بنه در جنگل تحقیقاتی بنه و بادام فیروزآباد انجام گرفت. با استفاده از آماربرداری اولیه به روش سیستماتیک- تصادفی و تعیین تعداد در هکتار، از هر طبقة قطری پنج سانتی‌متری، 3 اصله درخت به‌صورت تصادفی مشخص و قسمتی از آنها قطع شد و پس از تبدیل، اندام‌های مختلف شامل تنه، سرشاخه، برگ و لاشبرگ به تفکیک وزن شدند. نمونه‌ها به آزمایشگاه انتقال یافت و درصد کربن آ...

full text

استفاده از مدل ارتفاعی تاج استخراج‌شده از تصاویر پهپاد برای برآورد ارتفاع درختان در جنگل سیسنگان

پیشرفت­های اخیر در زمینه وسایل پرنده و قابلیت نصب سنجنده ­های سبک بر روی آن­ ها، امکان برآورد مشخصه­ های ساختاری درختان و توده ­های جنگلی را از راه دور با هزینه‌های نسبتاً کم در مقایسه با روش‌های سنتی مهیا کرده است. در این پژوهش، دقت و صحت برآورد ارتفاع تک‌درختان با استفاده از تصاویر یک پرنده هدایت‌پذیر از دور (پهپاد) ارزان‌قیمت بررسی شد. برای این منظور 854 تصویر از ارتفاع 100 متری برداشت شد و پ...

full text

تحلیل اثر پراکنش مکانی کپه‌ای درختان بنه (Pistacia atlantica Desf) بر ویژگی‌های زیست‌سنجی آن‌ها با استفاده از تابع همبستگی نشان‌دار در جنگل تحقیقاتی بنه استان فارس

تحلیل پراکنش مکانی درختان در مناطق خشک و نیمه‌­خشک اطلاعات ارزشمندی در مورد برهمکنش آن‌ها و چگونگی تأثیرشان بر یکدیگر ارایه می‌کند. این پژوهش با هدف بررسی نحوه تأثیرپذیری ویژگی­‌های زیست­‌سنجی درختان بنه (Pistacia atlantica Desf.) از پراکنش مکانی کپه­‌ای آن‌ها در ناحیه رویشی زاگرس انجام شد. بخشی از جنگل تحقیقاتی بنه در استان فارس انتخاب شد و علاوه‌بر ثبت موقعیت مکانی درختان با قطر برابر سینه بی...

full text

بررسی اثر پوشش زیراشکوب در زادآوری طبیعی جنگل‌های بنه (مطالعه موردی: جنگل تحقیقات بنه، استان فارس)

رابطه پوشش زیر اشکوب در جنگلهای بنه (Pistacia atlantica) با زادآوری طبیعی این گونه با استفاده از قرق و مقایسه با قطعات شاهد در یک محدوده چهار هکتاری در جنگل تحقیقاتی بنه فیروزآباد فارس بررسی شد. با بررسی رگرسیون بین تعداد زادآوری طبیعی بنه با تعداد درختچه‌های تنگرس، ارژن و بادامک رابطه y= 5.8207x0.6499 با ضریب تبیین (755/0 =R2) مشاهده گردید. با استفاده از آزمون t بر روی نسبت تغییرات تعداد زادآو...

full text

بررسی مقایسه ای روش های تعیین الگوی مکانی مطلق درختان در جنگل (مطالعه موردی: جنگل تحقیقاتی بنه استان فارس)

الگوی مکانی به‌عنوان یکی از اولین مفاهیم بوم‌شناسی، معیار مهمی در شناخت تغییرات و پایش جوامع جنگلی به‌شمار می‌آید. روشهای مورد استفاده برای این منظور بر مبنای دو راهکار اصلی، یکی آماربرداری صددرصد و دیگری نمونه‌برداری استوار هستند. استفاده از نقشه درختان بدست آمده از آماربرداری صددرصد، امکان تعیین الگوی مکانی مطلق درختان در جامعه را فراهم می‌آورد. روشهای تعیین الگوی مکانی مطلق به سه گروه کوادرا...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 24  issue 4

pages  117- 130

publication date 2018-02-20

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023