تهيه نقشه جنگل‌هاي طبيعي استان زنجان با استفاده از داده‌هاي سنجنده +ETM ماهواره لندست 7

Inventorying and Mapping of Natural Forest Stands of Zanjan Province Using Landsat ETM+ Image Data

جنگل‌هاي طبيعي استان زنجان بيشتر در مناطق كوهستاني واقع شده‌اند. تهيه نقشه جنگل‌ها، مراتع و ساير پديده‌ها زميني به خصوص در مناطق كوهستاني مشكل و پرهزينه است. براي اين منظور استفاده از داده‌هاي ماهواره‌اي با قدرت تفكيك مكاني متوسط راه حل مناسبي به نظر مي‌رسد. در اين بررسي از تصاوير هفت باند طيفي ماهواره لندست 7 مربوط به سال 2002 براي مكان يابي و تهيه نقشه جنگل‌هاي طبيعي استان زنجان استفاده شده است. تحليل مولفه‌هاي اصلي (Principal Component Analysis (PCA به منظور استخراج مولفه‌هاي اصلي و كاهش حجم داده‌ها به كار برده شد. سه تصوير جديد PCA1، PCA2 و PCA3 كه 76/67 درصد از واريانس كل را شرح دادند به عنوان مولفه‌هاي اصلي انتخاب شده و بقيه به عنوان اختلال در نظر گرفته شد. با استفاده از تحليل به عامل‌ها (FA) و شاخص‌هاي پوشش گياهي به ترتيب 9 و 8 تصوير جديد تهيه و در يك فايل سيستم اطلاعات جغرافيائي رستري (RGIS) در محيط نرم افزار ILWIS ذخيره گرديد. ماتريس ضريب هم‌بستگي و فاكتور مطلوبيت 27 داده تصويري محاسبه و از بين آنها 12 گروه سه تايي براي تهيه نقشه و مكان يابي جنگل‌هاي طبيعي استان زنجان مناسب تشخيص داده شد. مقدار شاخص كاپا براي گروه باندي سه تايي λ3, λ4, λ5 برابر با 86/0 = KIP بوده كه از همه گروه‌ها بيشتر است و در نتيجه بهترين تركيب براي طبقه بندي در شرايط استان زنجان است. در بين 27 تصوير، بيشترين مقدار OIF مربوط به گروه باندي سه تايي PCA3, FA2, MIR با مقدار 233/44 و كمترين آنها مربوط به تركيب λ4، λ5، λ7 با مقدار 83/63 است. درستي كلي، متوسط و توليد كننده نقشه تهيه شده داده‌هاي سنجنده +ETM ماهواره لندست 7 به ترتيب 88/45، 73/69 و 70/23 درصد است. نتايج اين بررسي نشان مي‌دهد، كه پديده‌هاي يك پارچه و همگن مانند مناطق كشاورزي، مراتع و جنگل‌هاي طبيعي با تراكم زياد با استفاده از داده‌هاي سنجش از دور با قدرت تفكيك مكاني متوسط (+ETM) قابل تفكيك بوده و تهيه نقشه آنها با دقت قابل قبول امكان‌پذير است.

The natural forest and range stands of Zanjan province are located in mountainous areas. Inventorying and mapping of natural forest and range stands in mountainous areas are difficult and costly. Satellite data are suitable for this purpose. The Landsat ETM+ image data of 2002 are used for classification and mapping of natural forest stands in Zanjan province. For the purpose of data reduction and principal components extraction, the principal components analysis (PCA) was used. Just the scores of the first three PCs (PCA1، PCA2 and PCA3 (that accounted for 76.67 percent of the total variance were considered as new images for future analysis. A raster geographic information system (RGIS) database file was prepared and involved 7 ETM+ bands, 3 principle component analysis, 9 factor analysis and 8 vegetation indexes of image data. The correlation coefficients of 27 image layers and optimum index factors (OIF) of selected images were computed and 12 groups were found suitable for natural forest and range stands. Maximum liklelihood classification (MLC) method was used in this study. In order to test the accuracy of map, kappa index of agreement was calculated. The highest KIP belonged to three λ3, λ4, λ5 Landsat image bands with KIP = 0.86. The highest OIF belonged to three PCA3, FA2 and MIR with value of 233.44 and lower OIF belonged to three λ4, λ5, λ7 with value of 83.63. The overall, user’s and producer’s accuracy rates were 88.45, 73.69 and 70.23 percent respectively. The results of the study show that the Landsat ETM+ image data were appropriate for classification and mapping of natural forest and range stands in Zanjan province.