بررسی صحت برآورد ارتفاع درختان با استفاده از تصاویر دوربین هوایی رقومی UltraCam (مطالعه موردی: پارک طالقانی تهران)

سابقه و هدف: اندازه‌گیری ارتفاع درختان به روش‌های میدانی در سطوح وسیع، زمان و هزینه فراوانی را می‌طلبد، از این‌رو استفاده از تصاویر هوایی رقومی زوج به‌عنوان روشی جایگزین مطرح شده است. هدف اصلی این تحقیق بررسی قابلیت این تصاویر در برآورد ارتفاع درختان است. مواد و روش‌ها: این پژوهش با استفاده از نه تصویر دوربین هوایی رقومی UltraCam-D با پوشش‌های مشترک 70% طولی و 60% عرضی، مقیاس اسمی 1:8000 و اندازه تفکیک زمینی هفت سانتی‌متر در پارک جنگلی طالقانی شهر تهران انجام شد. تصاویر ابتدا به‌روش مثلث‌بندی تصحیح هندسی و سپس مدل‌های رقومی ارتفاع (DEM) و سطح (DSM) به‌ترتیب در نرم‌افزارهای LPS و INPHO، تهیه و از تفاضل دو مدل یاد شده، ارتفاع درختان محاسبه گردید. برای براورد دقت DEM، مقادیر ارتفاعی 15 نقطه از نقشه 1:1000 شهر تهران استخراج و با مقادیر ارتفاعی DEM در محل همان نقاط مقایسه شد. برای بررسی صحت مقادیر ارتفاعی محاسبه شده، ارتفاع 101 درخت از گونه‌های مختلف پهن‌برگ و سوزنی‌برگ در عرصه اندازه‌گیری و با مقادیر ارتفاع برآوردی از DSM همان درختان مقایسه شد. مقایسه مقادیر ارتفاع برآوردی (محاسبه شده) با مقادیر واقعیت زمینی (ارتفاع‌های اندازه‌گیری شده) با استفاده از رگرسیون خطی ساده و آماره‌های ضریب تبیین (R^2) و مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) انجام شد. همچنین از آماره درصد خطای میانگین نرمال شده (NMPE) برای ارزیابی درصد خطای DSMهای تولید شده و از آزمون T جفتی نیز برای مقایسه اختلاف ارتفاع ها به تفکیک در دو گروه پهن‌برگان و سوزنی‌برگان استفاده شد. یافته‌ها: با توجه به مقدار RMSE بر اساس پنج نقطه‌ی شاهد (22/0 پیکسل)، و همخوانی دقیق تصاویر تصحیح شده با نقشه توپوگرافی، اطمینان لازم در مورد انجام تصحیح هندسی با دقت قابل قبول کسب شد. تراکم نه‌چندان زیاد پوشش جنگلی منطقه مورد مطالعه، امکان رویت سطح زمین در تصاویر را فراهم کرده بود. این نکته امکان انتخاب نقاط کنترل مناسب و تعداد زیادی نقاط گرهی را میسر نموده بود. همبستگی خطی زیاد بین ارتفاع محاسبه شده و ارتفاع واقعی درختان (82%=R^2 و 35/1RMSE=) و همچنین اختلاف به ‌نسبت اندک و غیر معنی‌دار بین این ارتفاع‌ها (13/1 متر) بیانگر این است که برآورد ارتفاع با رویکرد مورد استفاده، از صحت قابل قبولی برخوردار می-باشد. ضمنا تفاوت محسوسی بین صحت برآورد ارتفاع سوزنی‌برگان و پهن‌برگان مشاهده نشد. نتیجه گیری: بر پایه‌ی نتایج این تحقیق، از این تصاویر می‌توان در این چنین مناطق نسبتاً مسطحی مانند جنگل‌های شهری و جنگل‌های مسطح غرب برای تعیین ارتفاع درختان به‌طور اجرایی استفاده کرد ولی قابلیت این تصاویر در جنگل‌های