ارزيابي قابليت داده‌هاي ماهواره‌اي +ETMجهت تهيه نقشه طبقات پوششي جنگل-اراضي درختچه اي-مرتع (مطالعه موردي حوزه نكا-ظالم رود-مازندران)

Evaluating ETM+ Data Capability to Provide ‘ Forest- Shrub land- Range’ Map A Case Study of Neka- Zalemroud Region- Mazandaran- Iran

به منظور ارزيابي قابليت داده‌هاي ماهواره‌اي سنجنده +ETM جهت تهيه طبقات پوششي جنگل- اراضي درختچه‌اي و مرتع در حدود فوقاني جنگل، اين داده‌ها در بخشي از اراضي جنگلي و مرتعي در ارتفاعات حوزه نكا- ظالم رود مورد مطالعه قرار گرفتند. جهت تصحيح هندسي تصوير از روش تصحيح هندسي ارتو با به‌كار‌گيري مدل رقومي ارتفاعي استفاده شد كه ميزان خطاي ريشه ميانگين مربعات معادل 0/68 پيكسل در راستاي محور X‌ها و 0/69 پيكسل در راستاي محور Y‌ها را به دست آورد. از تكنيك PANSHARP جهت تركيب وضوح باندهاي اصلي و باند پانكروماتيك استفاده شد. به منظور تهيه نقشه واقعيت زميني از روش نمونه برداري تصادفي منظم با قطعات نمونه يك هكتاري استفاده شد. از فرم رويشي درختي، درختچه‌اي و مرتعي به‌عنوان معيار تفكيك طبقات استفاده گرديد. مجموعه‌اي از كانال‌ها شامل باندهاي اصلي، شاخص‌هاي گياهي NDVI و (NIR(IR/R و مولفه‌هاي اول حاصل از تجزيه مولفه‌هاي اصلي جهت طبقه بندي داده‌ها مورد استفاده قرار گرفت. از روش خودكار انتخاب كانال‌ها جهت انتخاب تركيب بهينه باندي استفاده شده و نمونه‌هاي تعليمي با استفاده از شاخص‌هاي تفكيك پذيري طبقات ارزيابي شدند. طبقه بندي تصوير با الگوريتم حداكثر احتمال و با استفاده از دو مجموعه داده اصلي و تركيبي انجام گرفت كه حداكثر صحت كلي را با ميزان 67 % و شاخص كاپا 43/0 را در مجموعه داده اصلي حاصل نمود. با توجه به ميزان به دست آمده معيارهاي بيان صحت طبقه بندي، داده‌هاي اصلي سنجنده +ETM جهت نمايش طبقات پوشش سه گانه بر مبناي فرم رويشي و در منطقه مورد مطالعه داراي قابليت متوسط ارزيابي گرديد. لذا مي‌توان با اين معيار اقدام به تفكيك طبقات پوشش در منطقه نمود. هم‌‌چنين اعمال روش‌هاي تكميلي به‌منظور كاهش تداخل طيفي بازتاب زمينه دراين گونه مناطق پيشنهاد مي‌شود.

In order to evaluate the capability of ETM+ remotely- sensed data to provide "Forest- shrub land- Rangeland" cover type map in areas near the timberline of northern forests of Iran, the data was analyzed in a portion of nearly 790 ha located in Neka- Zalemroud region. First, ortho-rectification process was implemented to correct the geometric errors of the image, which yielded 0/68 and 0/69 pixels of RMS error toward X and Y axis, respectively. The original multi-spectral bands were fused to the panchromatic band using PANSHARP Statistical module. The ground truth map was prepared using 1 ha field plots in a systematic- random sampling grid. Vegetative form of trees, shrubs and rangelands was recorded as a criterion to allocate the plots. A set of channels including original bands, NDVI and IR/R indices, and first components of PCA was used for classification procedure. Automatic band selection command was used to select the appropriate channel set.. Classification was carried out using ML classifier on both original and fused data sets. It showed 67% of overall accuracy and 0/43 of Kappa coefficient in original data set. Due to the results present presented above, it's concluded that ETM+ data has an intermediate capability to fulfill the spectral variations of 3 form- based classes, in the studied area. Furthermore, applying complementary methods to minimize the background spectral effect is proposed for future studies.