ارزيابي صحت شاخص‌هاي طيفي پهنه‌بندي پوشش گياهي در مقياس تيپ‌هاي گياهي و منطقه مطالعاتي، با استفاده از داده‌هاي سنجنده TM در مناطق زاگرس جنوبي

Assessing the Accuracy of Spectral Indices in Vegetation Cover Mapping at Vegetation Type and Across Vegetation Type Scales, Using TM Sensor Data in Southern Zagros Regions

در اين تحقيق 14 شاخص طيفي با استفاده از باندهاي انعكاسي محاسبه شد و ميزان همبستگي اين شاخص‌ها با تاج‌پوشش گياهي در چهار تيپ مرتعي و يك تيپ جنگلي مورد ارزيابي قرار گرفت. درصد تاج‌پوشش گياهي با استفاده از روش قدم‌ـ نقطه و به شكل شعاعي (6000 نقطه در هر تيپ) اندازه‌گيري شد. ميزان همبستگي تاج‌پوشش گياهي با شاخص‌هاي گياهي به تفكيك در هر يك از تيپ‌هاي گياهي و كليه آنها (جنگل‌ و تيپ‌هاي مرتعي) با استفاده از نرم‌افزارهاي SPSS و Erdas Imagine مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت. گروه‌هاي مختلفي از شاخص‌هاي گياهي از جمله براساس شيب خط خاك، فاصله از خط خاك، و شاخص‌هاي گياهي تبديلات راست‌گوشه و نيز شاخص‌هاي حساس به آب گياهان با استفاده از داده‌هاي بازتابندگي سنجنده TM ماهواره لندست استخراج گرديدند. نتايج نشان داد كه تيپ‌هاي گياهي براساس خصوصيات‌شان با يكي از شاخص‌هاي گياهي ديگر همبستگي بيشتري دارند و ميزان همبستگي بين تاج‌پوشش گياهي و شاخص‌هاي گياهي در هر يك از تيپ‌هاي گياهي داراي صحت بالايي (تا حدود 81 درصد) است (001/0p < ). اين ميزان همبستگي به هنگام در نظر گرفتن تيپ‌هاي گياهي مختلف با هم، به دليل وجود خصوصيات طيفي متفاوت در گياهان مختلف و همچنين عارضه‌هاي زمينه كاهش يافت. اين خود نشان‌دهنده تنوع در خصوصيات طيفي گياهان به دليل اختلافات ساختاري و زيستي و همچنين خاك زمينه است، كه در انتخاب شاخص مناسب براي پهنه‌بندي و تفكيك تيپ‌هاي گياهي بايد در نظر گرفته شود. كليد‌واژه‌ها: سنجنده TM، شاخص‌هاي طيفي، تيپ‌هاي گياهي مرتعي و جنگلي، آناليز رگرسيون.

Abstract In this study, 14 spectral (vegetation) indices have been calculated from different groups, using spectral bands. The correlation of these vegetation indices with canopy cover has then been determined for three rangeland types and one forest type. The percentage of canopy cover in all vegetation types is measured using step-point method in radial direction (6000 points per vegetation type). The correlation of these vegetation indices with canopy cover is then assessed at the scale of vegetation type and across the vegetation types using SPSS and Erdas Imagine softwares. Different groups of vegetation indices, including slope-based, distance-based, orthogonal transformations and plant–water sensitive ones are extracted from Landsat TM satellite reflectance data and evaluated against field cover data. The results indicated that vegetation indices had higher relationships within vegetation types up to 81% (p < 0.001) but the correlations across vegetation types was decreased due to diversity of vegetation spectra and the effects of background features. Overall, the results indicated that each spectral index was suitable for mapping a specific vegetation type because of structural and biological differences in vegetation cover as well as background soil and these characteristics must be considered for selecting the best indices for mapping and stratification of vegetation types. Keywords: TM sensor, Spectral indices, Rangeland and forest vegetation types, Regression analysis.