ارزیابی مدل FCD برای برآورد تراکم تاجپوشش جنگلهای زاگرس با استفاده از تصاویر لندست 8 و سنتینل 2
محورهای موضوعی : مدیریت محیط زیست
احمد عباسیوند
1
,
هرمز سهرابی
2
1 - دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه علوم و مهندسی جنگل، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس
2 - دانشیار، گروه علوم و مهندسی جنگل، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس. *(مسوول مکاتبات)
کلید واژه: تاجپوشش جنگل, جنگلهای زاگرس, سنتینل2, لندست8.,
چکیده مقاله :
زمینه و هدف: تاجپوشش یکی از معیارهای مهم برای بررسی تغييرات و پايش جنگلها است. باتوجهبه نقش جنگلهاي زاگرس در حفاظت از آب و خاک، تهیه نقشه بهروز و پایش تغییرات تاجپوشش در این جنگلها از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
روش بررسی: این تحقیق در 27 محدوده در ناحیه رویشی زاگرس اجرا و در 2637 قطعه نمونه 400 متر مربعی درصد تاجپوشش استخراج شد. بهمنظور برآورد میزان تاجپوشش با استفاده از ماهوارههای لندست 8 و سنتینل 2 دادههاي حاصل از محاسبه چهار شاخص باهم ادغام و نقشه تراکم تاجپوشش (FCD) محاسبه و ارزیابی عملکرد مدل با استفاده از معیارهای آماری خطا انجام شد. رابطه تاجپوشش اندازهگيري شده و شاخصهای تشکیل دهنده مدل FCD با استفاده از تصاویر دو ماهواره لندست 8 و سنتینل 2، با همبستگي پیرسون بررسی شد.
یافتهها: نتایج نشان داد دو شاخص AVI و SI رابطه مستقیم و دو شاخص BI و TI رابطه غیرمستقیمی در تمام نواحی رویشی مورد مطالعه با میزان واقعی تاجپوشش داشتند. همچنین بیشترین مقدار ضریب تبیین در بین کل نواحی برای ماهواره سنتینل 2 (86/64 درصد) در منطقه با تاجپوشش انبوه در زاگرس شمالی بدست آمد. کمترین مقادیر آماری خطا از جمله RMSE (41/17 درصد)، RMSE% (57/31 درصد)، Bias (57/1 درصد)، Bias% (70/2 درصد)، MAE (60/12 درصد) و MAE% (28/24 درصد) محاسبه گردید که همگی متعلق به ماهواره سنتینل 2 و مناطقی با تاجپوشش انبوه بود. معیارهای آماری خطا در زاگرس شمالی مقدار کمتری نسبت به زاگرس میانی و جنوبی نشان داد که نشان دهنده کارایی مدل برای مناطق انبوه است.
بحث و نتیجهگیری: دستیابی به نتایج با دقت بالا توسط مدل FCD میسر نیست. همچنین محاسبه تاج پوشش با تصاویر سنتینل 2 نتایج بهتری نسبت به لندست 8 داشت. در مجموع این مدل برای برآورد تاج پوشش جنگل در مناطق تنک و نیمه انبوه ناحیه رویشی زاگرس مناسب نیست.
Background and Objective: One of the important criteria for studying, assessing changes, and monitoring forests is the canopy cover. Considering the role of Zagros forests in water and soil conservation and the significance of canopy cover in these forests, timely mapping canopy cover and cover changes are of special importance.
Material and Methodology: this research selected a total of 27 study areas throughout the Zagros growth region. A total of 2637 plots of 400 meters were examined, and the actual percentage of canopy cover was extracted. To estimate the canopy cover for Landsat 8 and Sentinel-2 satellites, data from the calculation of four integrated indices were combined, and the Forest Canopy Density (FCD) map was calculated. The model's performance was evaluated using statistical error metrics. Pearson correlation was used to assess the correlation between Landsat 8 and Sentinel 2 derived FCD indices and measures canopy cover.
Findings: The results showed that AVI and SI, had a direct relationship, while BI and TI had an inverse relationship with the canopy cover in all regions. Moreover, the highest coefficient of determination among all regions was obtained for the Sentinel-2 satellite (86.64%) in the densely forested area of northern Zagros. The lowest statistical error values, including RMSE (17.41%), RMSE% (31.57%), Bias (1.57%), Bias% (2.70%), MAE (12.60%), and MAE% (24.28%), were all obtained for the Sentinel-2 satellite and areas with dense canopy cover. Additionally, the statistical error metrics in northern Zagros showed lower values compared to central and southern Zagros, indicating the model's efficiency in densely forested areas.
Discussion and Conclusion: In general, it was not possible to achieve canopy estimation with high accuracy by the FCD model. The results obtained from the Sentinel-2 satellite performed better than the Landsat 8 satellite. Overall, this model is not suitable for the estimation of canopy covers of sparser semi-dense forests in Zagros.
