بررسی و شناسایی سنگفرش های بیابانی در شهرستان سمنان با استفاده از تصویرهای سنجندة ETM+
مقدمه و هدف فرآیند شناسایی شکل‌‌های زمین موضوعی است، که به‌وسیلة بسیاری از پژوهشگران بررسی‌شده است. تمام تعریف‌های زمین‌ریخت‌شناختی مبتنی بر مطالعه و شناسایی شکل‌‌های زمین است. شناخت شکل‌‌های زمین و نحوة پراکنش آنها از نیازهای اساسی علم زمین‌ریخت‌شناختی کاربردی و دیگر علوم محیطی است. در این راستا...
Saved in:
| Main Authors: | , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | fas |
| Published: |
Fars Agricultural and Natural Resources Research and Education Center
2025-01-01
|
| Series: | پژوهش‌های آبخیزداری |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://wmrj.areeo.ac.ir/article_131444_0a8f5f115e133975e1165592d4869c17.pdf |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1832557474016657408 |
|---|---|
| author | حریر سهرابی هایده آرا محمدکیا کیانیان امین صالح پور جم |
| author_facet | حریر سهرابی هایده آرا محمدکیا کیانیان امین صالح پور جم |
| author_sort | حریر سهرابی |
| collection | DOAJ |
| description | مقدمه و هدف
فرآیند شناسایی شکل‌‌های زمین موضوعی است، که به‌وسیلة بسیاری از پژوهشگران بررسی‌شده است. تمام تعریف‌های زمین‌ریخت‌شناختی مبتنی بر مطالعه و شناسایی شکل‌‌های زمین است. شناخت شکل‌‌های زمین و نحوة پراکنش آنها از نیازهای اساسی علم زمین‌ریخت‌شناختی کاربردی و دیگر علوم محیطی است. در این راستا، فناوری سنجش از دور به‌دلیل تولید تصویرهای ماهواره‌ای با وضوح زیاد فضایی و طیفی، می‌تواند ابزار ارزشمندی برای شناسایی و طبقه‌بندی شکل‌‌های زمین باشد. سنگفرش بیابان، یکی از مهمترین شکل زمین های مناطق خشک و بیابانی است. تهیة نقشة سنگفرش ها و انواع آنها، مبنایی برای ارزیابی منطقه از نظر ساختاری و ویژگی‌های زمین‌ریخت‌شناختی فراهم می‌آورد، که در زمینة بسیاری از مسائل مدیریت و برنامه ریزی محیطی سودمند است و می تواند به‌عنوان الگویی برای مناطق مشابه به‌کار رود. در این پژوهش، با استفاده از داده های سنجندة ETM+ و بر اساس معیارهای مدنظر، شناسایی و طبقه‌بندی ویژگی های سنگفرش های بیابانی شهرستان سمنان انجام شد.
مواد و روش ها
منطقة مطالعه‌شده با مساحت 47645/98 هکتار، در شهرستان سمنان است. منطقه دارای مختصات جغرافیایی ʹ28˚53 تا ʹ43˚53 طول شرقی و ʹ20˚35 تا ʹ40˚35 عرض شمالی است. هدف این پژوهش بررسی، جداسازی و شناسایی طبقات سنگفرش بیابانی به‌عنوان نوعی از شکل زمین‌های بیابانی با استفاده از روش سنجش از دور و تصویرهای ماهواره‌ای لندست ETM+ در جنوب سمنان بود. ازاین‌رو، با بررسی میدانی و نمونه برداری از محدودة مطالعه‌شده، درصد تراکم پوشش سنگفرش بیابانی اندازه گیری و موقعیت هر نمونه با GPS ثبت شد. برای طبقه‌بندی سنگفرش های بیابانی در محیط‌های نرمافزار Envi 4.5 و IDRISI Selva، از ماشین بردار پشتیبان، شبکة عصبی، نقشة زاویه طیفی، واگرایی اطلاعات طیفی و آرت‌مپ فازی استفاده شد. سپس، صحت هر طبقه بندی، با استفاده از ضریب‌های صحت کامل، کاپا، صحت کاربر و صحت تولیدکننده با نمونه های تعلیمی مقایسه شد. سرانجام، نقشة پهنه بندی مکانی هر روش در محیط نرمافزار ArcGIS 10.2رسم شد.
نتایج و بحث
در این پژوهش، بهترین ترکیب نواری برای تشخیص و جداسازی سنگفرش های بیابانی جنوب سمنان، ترکیب باند 6-4-3 با عامل شاخص مطلوب 71/45 (OIF) بود، که در نوار مادون قرمز و مرئی میانی (VNIR + TIR) بود. بر اساس ضریب کاپا، روش های ماشین بردار پشتیبان (85/05)، آرت‌مپ فازی (81/44)، شبکة عصبی (55/17)، نقشة زاویه طیفی (53/89) و واگرایی اطلاعات طیفی (50/22)، به‌ترتیب بیشترین توانایی را در جداسازی طیفی طبقات گوناگون سنگفرش بیابان جنوب سمنان داشتند. روش های طبقه بندی ماشین بردار پشتیبان و آرت‌مپ فازی، به‌ترتیب بیشترین ضریب‌های کاپا برای طبقات را کسب کردند و کمترین ضریب‌های کاپا و صحت کامل نیز، به‌ترتیب در روش های شبکة عصبی، نقشة زاویه طیفی و واگرایی اطلاعات طیفی بود. با توجه به این که طبقات، باندها و دیگر شرایط استفاده‌شده برای تمام روش ها یکسان بود، ازاین‌رو، اختلاف موجود در صحت، فقط به دستورالعمل های محاسبه‌ای روش ها بستگی داشت.
نتیجه‌گیری و پیشنهادها
فناوری سنجش از دور به‌دلیل تولید تصویرهای ماهواره‌ای با وضوح زیاد فضایی و طیفی، می‌تواند ابزار ارزشمندی برای شناسایی و طبقه‌بندی شکل‌‌های زمین باشد. تهیة نقشة سنگفرش های بیابانی و انواع آنها، مبنایی برای ارزیابی منطقه از نظر ویژگی های ساختاری و زمین‌ریخت‌شناختی است، که می تواند در زمینة بسیاری از مسائل مدیریت و برنامه ریزی محیطی سودمند باشد. ازاین‌رو پیشنهاد می شود، از دیگر روش های طبقه بندی مبتنی بر برشی گرا بودن، روش های ترکیبی، فرکانس پوششی، تصویرهای سنجنده های با قدرت جداسازی مکانی و طیفی بهتر و لحاظکردن خصوصیاتی همچون قطر ذرات استفاده شود، تا در تهیة نقشه های طبقات سنگفرش بیابانی اثربخش باشد. |
| format | Article |
| id | doaj-art-b2820ee719a14825ae544f27d50174de |
| institution | Kabale University |
| issn | 2981-2313 2981-2038 |
| language | fas |
| publishDate | 2025-01-01 |
| publisher | Fars Agricultural and Natural Resources Research and Education Center |
| record_format | Article |
| series | پژوهش‌های آبخیزداری |
| spelling | doaj-art-b2820ee719a14825ae544f27d50174de2025-02-03T04:50:11ZfasFars Agricultural and Natural Resources Research and Education Centerپژوهش‌های آبخیزداری2981-23132981-20382025-01-01374153310.22092/wmrj.2024.365469.1581131444بررسی و شناسایی سنگفرش های بیابانی در شهرستان سمنان با استفاده از تصویرهای سنجندة ETM+حریر سهرابی0هایده آرا1محمدکیا کیانیان2امین صالح پور جم3کارشناس ارشد گروه بیابان زدایی دانشکدة کویرشناسی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایراناستادیار گروه مدیریت مناطق خشک و بیابانی، دانشکدة کویرشناسی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایراناستادیار گروه بیابان زدایی، دانشکدة کویرشناسی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایراندانشیار پژوهشکدة حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایرانمقدمه و هدف فرآیند شناسایی شکل‌‌های زمین موضوعی است، که به‌وسیلة بسیاری از پژوهشگران بررسی‌شده است. تمام تعریف‌های زمین‌ریخت‌شناختی مبتنی بر مطالعه و شناسایی شکل‌‌های زمین است. شناخت شکل‌‌های زمین و نحوة پراکنش آنها از نیازهای اساسی علم زمین‌ریخت‌شناختی کاربردی و دیگر علوم محیطی است. در این راستا، فناوری سنجش از دور به‌دلیل تولید تصویرهای ماهواره‌ای با وضوح زیاد فضایی و طیفی، می‌تواند ابزار ارزشمندی برای شناسایی و طبقه‌بندی شکل‌‌های زمین باشد. سنگفرش بیابان، یکی از مهمترین شکل زمین های مناطق خشک و بیابانی است. تهیة نقشة سنگفرش ها و انواع آنها، مبنایی برای ارزیابی منطقه از نظر ساختاری و ویژگی‌های زمین‌ریخت‌شناختی فراهم می‌آورد، که در زمینة بسیاری از مسائل مدیریت و برنامه ریزی محیطی سودمند است و می تواند به‌عنوان الگویی برای مناطق مشابه به‌کار رود. در این پژوهش، با استفاده از داده های سنجندة ETM+ و بر اساس معیارهای مدنظر، شناسایی و طبقه‌بندی ویژگی های سنگفرش های بیابانی شهرستان سمنان انجام شد. مواد و روش ها منطقة مطالعه‌شده با مساحت 47645/98 هکتار، در شهرستان سمنان است. منطقه دارای مختصات جغرافیایی ʹ28˚53 تا ʹ43˚53 طول شرقی و ʹ20˚35 تا ʹ40˚35 عرض شمالی است. هدف این پژوهش بررسی، جداسازی و شناسایی طبقات سنگفرش بیابانی به‌عنوان نوعی از شکل زمین‌های بیابانی با استفاده از روش سنجش از دور و تصویرهای ماهواره‌ای لندست ETM+ در جنوب سمنان بود. ازاین‌رو، با بررسی میدانی و نمونه برداری از محدودة مطالعه‌شده، درصد تراکم پوشش سنگفرش بیابانی اندازه گیری و موقعیت هر نمونه با GPS ثبت شد. برای طبقه‌بندی سنگفرش های بیابانی در محیط‌های نرمافزار Envi 4.5 و IDRISI Selva، از ماشین بردار پشتیبان، شبکة عصبی، نقشة زاویه طیفی، واگرایی اطلاعات طیفی و آرت‌مپ فازی استفاده شد. سپس، صحت هر طبقه بندی، با استفاده از ضریب‌های صحت کامل، کاپا، صحت کاربر و صحت تولیدکننده با نمونه های تعلیمی مقایسه شد. سرانجام، نقشة پهنه بندی مکانی هر روش در محیط نرمافزار ArcGIS 10.2رسم شد. نتایج و بحث در این پژوهش، بهترین ترکیب نواری برای تشخیص و جداسازی سنگفرش های بیابانی جنوب سمنان، ترکیب باند 6-4-3 با عامل شاخص مطلوب 71/45 (OIF) بود، که در نوار مادون قرمز و مرئی میانی (VNIR + TIR) بود. بر اساس ضریب کاپا، روش های ماشین بردار پشتیبان (85/05)، آرت‌مپ فازی (81/44)، شبکة عصبی (55/17)، نقشة زاویه طیفی (53/89) و واگرایی اطلاعات طیفی (50/22)، به‌ترتیب بیشترین توانایی را در جداسازی طیفی طبقات گوناگون سنگفرش بیابان جنوب سمنان داشتند. روش های طبقه بندی ماشین بردار پشتیبان و آرت‌مپ فازی، به‌ترتیب بیشترین ضریب‌های کاپا برای طبقات را کسب کردند و کمترین ضریب‌های کاپا و صحت کامل نیز، به‌ترتیب در روش های شبکة عصبی، نقشة زاویه طیفی و واگرایی اطلاعات طیفی بود. با توجه به این که طبقات، باندها و دیگر شرایط استفاده‌شده برای تمام روش ها یکسان بود، ازاین‌رو، اختلاف موجود در صحت، فقط به دستورالعمل های محاسبه‌ای روش ها بستگی داشت. نتیجه‌گیری و پیشنهادها فناوری سنجش از دور به‌دلیل تولید تصویرهای ماهواره‌ای با وضوح زیاد فضایی و طیفی، می‌تواند ابزار ارزشمندی برای شناسایی و طبقه‌بندی شکل‌‌های زمین باشد. تهیة نقشة سنگفرش های بیابانی و انواع آنها، مبنایی برای ارزیابی منطقه از نظر ویژگی های ساختاری و زمین‌ریخت‌شناختی است، که می تواند در زمینة بسیاری از مسائل مدیریت و برنامه ریزی محیطی سودمند باشد. ازاین‌رو پیشنهاد می شود، از دیگر روش های طبقه بندی مبتنی بر برشی گرا بودن، روش های ترکیبی، فرکانس پوششی، تصویرهای سنجنده های با قدرت جداسازی مکانی و طیفی بهتر و لحاظکردن خصوصیاتی همچون قطر ذرات استفاده شود، تا در تهیة نقشه های طبقات سنگفرش بیابانی اثربخش باشد.https://wmrj.areeo.ac.ir/article_131444_0a8f5f115e133975e1165592d4869c17.pdfآرت مپ فازیسنجندة etm+سنگفرش بیابانسمنانماشین بردار پشتیبان |
| spellingShingle | حریر سهرابی هایده آرا محمدکیا کیانیان امین صالح پور جم بررسی و شناسایی سنگفرش های بیابانی در شهرستان سمنان با استفاده از تصویرهای سنجندة ETM+ پژوهش‌های آبخیزداری آرت مپ فازی سنجندة etm+ سنگفرش بیابان سمنان ماشین بردار پشتیبان |
| title | بررسی و شناسایی سنگفرش های بیابانی در شهرستان سمنان با استفاده از تصویرهای سنجندة ETM+ |
| title_full | بررسی و شناسایی سنگفرش های بیابانی در شهرستان سمنان با استفاده از تصویرهای سنجندة ETM+ |
| title_fullStr | بررسی و شناسایی سنگفرش های بیابانی در شهرستان سمنان با استفاده از تصویرهای سنجندة ETM+ |
| title_full_unstemmed | بررسی و شناسایی سنگفرش های بیابانی در شهرستان سمنان با استفاده از تصویرهای سنجندة ETM+ |
| title_short | بررسی و شناسایی سنگفرش های بیابانی در شهرستان سمنان با استفاده از تصویرهای سنجندة ETM+ |
| title_sort | بررسی و شناسایی سنگفرش های بیابانی در شهرستان سمنان با استفاده از تصویرهای سنجندة etm |
| topic | آرت مپ فازی سنجندة etm+ سنگفرش بیابان سمنان ماشین بردار پشتیبان |
| url | https://wmrj.areeo.ac.ir/article_131444_0a8f5f115e133975e1165592d4869c17.pdf |
| work_keys_str_mv | AT ḥryrshrạby brrsywsẖnạsạyysngfrsẖhạybyạbạnydrsẖhrstạnsmnạnbạạstfạdhạztṣwyrhạysnjndẗetm AT hạydhậrạ brrsywsẖnạsạyysngfrsẖhạybyạbạnydrsẖhrstạnsmnạnbạạstfạdhạztṣwyrhạysnjndẗetm AT mḥmdḵyạḵyạnyạn brrsywsẖnạsạyysngfrsẖhạybyạbạnydrsẖhrstạnsmnạnbạạstfạdhạztṣwyrhạysnjndẗetm AT ạmynṣạlḥpwrjm brrsywsẖnạsạyysngfrsẖhạybyạbạnydrsẖhrstạnsmnạnbạạstfạdhạztṣwyrhạysnjndẗetm |