Evaluation of Landsat-ETM+ and IRS-LISS III satellite data for forest type mapping in Zagros forests (Case study: Ghalajeh forest, Kermanshah province)

Document Type : Scientific article

Authors

1 M.Sc. of Forestry, Gorgan University of Agricultural Science and Natural Resources

2 Associate Prof., Gorgan University of Agricultural Science and Natural Resources

3 Research Expert, Research Center of Agricultural and Natural Resources of Kermanshah province

4 Assistant Prof., Gorgan University of Agricultural Science and Natural Resources

Abstract

In order to evaluate and compare the capability of ETM+ and LISS III data for forest type mapping in the Zagros forests, a small window of panchromatic and multispectral images of Landsat-ETM+ and IRS-P6-LISS III satellite data were selected from Ghalajeh forests in the Kermanshah province. No radiometric error was found using the quality investigations. Orthorectification of ETM+ was done using 55 ground control points with RMS error of 0.39 for X axis and 0.46 for Y axis and for LISS-III imagery with 34 ground control points with RMS error of 0.67 for X axis and 0.58 for Y axis. Some suitable image processing functions such as principal component analysis, tasseled cap transformation and appropriate vegetation indexes were applied for classification processes. In order to assess the classification results, a sample ground truth was generated using a systematic network with 60m×60m sample area. By computing the canopy cover percent of species, four forest types were determined in the study area. By selecting 25% of samples for each class as training samples, the best band sets were selected using transformed divergence separability index. Classification was performed by supervised method using minimum distance (MD), maximum likelihood and parallel epiped (PPD) classifiers. Results of classification showed that overall accuracy and kappa coefficient for 5 classes for ETM+ images were obtained %44.57 and 0.18 and for LISS III Images %50.6 and 0.32, respectively. After merging the classes of 1 and 2 due to spectral overlapping, the overall accuracy and kappa coefficient for 4 classes using ETM+ images were obtained %61.08 and 0.21 and for LISS III Images, %71.44 and 0.33, respectively. Finally, by merging the classes of 3, 4 and 5, classification was done with two types and the overall accuracy and kappa coefficient obtained %74.1 and 0.37 for ETM+ and %77.7 and 0.41 for LISS III, respectively. Being open canopy cover as well as conflicts between soil and vegetation reflectance caused preventive of obtaining the more favorite results. Result showed fairly more capability of LISS III data in compare to ETM+. Similar research in other regions and using of higher multispectral resolution data is suggested

Keywords

References

- امینی، م. ر.، 1385. بررسی روند تغییرات گستره جنگل و ارتباط آن با عوامل فیزیوگرافی و انسانی با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای و GIS (مطالعه موردی جنگلهای آرمرده بانه). پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده جنگل‌داری و فناوری چوب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، 144 صفحه.
- خداکرمی، ی.،1381. بررسی شرایط رویشگاهی پسته وحشی در جنگلهای قلاجه و باینگان استان کرمانشاه. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه گیلان، 87 صفحه.
- شتایی جویباری، ش.، 1382. بررسی امکان تهیه نقشه تیپ‌های جنگل با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای (مطالعه موردی جنگل آموزشی و پژوهشی خیرودکنار نوشهر). رساله دکتری، دانشگاه تهران، 155 صفحه.
- شتایی جویباری، ش.، نجارلو، س.، جباری ارفعی، ش. و معیری، م. ه.، 1386. ارزیابی قابلیت تصاویر چندطیفی و ادغام شده ماهواره‌های لندست 7 و IRD-1D در تهیه نقشه گستره جنگل. مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، 5 (14): 22-11.
- عباسی، م.، 1380. بررسی امکان تهیه نقشه تیپ راش با استفاده از داده‌های سنجنده ETM+ در سری چلیر جنگل خیرودکنار نوشهر. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران، 114 صفحه.
- فتاحی. م.، 1384. روشهای مدیریت جنگلهای زاگرس. مجله دهاتی، سال سوم، 52: 42-23.
- کریمی آشتیانی، م.، 1378. ادغام تصاویر TM و Spot با استفاده از تبدیل موجک (منطقه تهران). پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس، 120 صفحه.
- لطیفی، ه.، عادلی، ک.، اولادی، ج. و حاجی ‌آبادیان، ج.، 1385. بررسی توان داده‌های ماهواره‌ای ETM+ جهت تفکیک تیپ‌های پوششی جنگل در جنوب زاگرس (مطالعه موردی: دزفول). همایش ژئوماتیک 85، 10 صفحه.
- لطیفی، ه.، اولادی، ج.، ساروئی، س. و جلیلوند، ح.، 1386. ارزیابی قابلیت داده‌های ماهواره‌ای ETM+ جهت تهیه نقشه طبقات پوششی جنگل، اراضی درختچه‌ای، مرتع (مطالعه موردی حوضه نکا- ظالم‌رود، مازندران). مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، 4 (11): 447-439.
- ناصری، ف.، 1382. طبقه‌بندی تیپهای جنگلی و برآورد مشخصه‌های کمی آنها با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای در جنگلهای خشک و نیمه‌خشک. رساله دکتری، دانشگاه تهران، 202 صفحه.
- Albertz, J., Lehmann, H., Mehlbreuer, A., Scholten, F. and Tauch, R., 1988. Herstellung hochauflosender Satelliten-Bildkarten durch Kombination Multisensoraler Datensätze. Internationales Jahrbuch für Kartographie, band 28, Ulm, Universitatsverlag: 11-27.
- Chavez, P.S., Sides, S.C. and Anderson, J.A., 1991. Comparison of three different methods to merge multiresolutional and multispectral data: landsat TM and SPOT panchromatic. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, 57 (3): 295-303.
- Günlü, A., Sivrikaya, F., Baskent, E.Z., Keles, S., Cakir G. and Kadiogullari, A.I., 2008. Estimation of Stand Type Parameters and Land Cover Using Landsat-7 ETM Image: A Case Study from Turkey. Sensors 8: 2509-2525.
- Kumar, S.J., Arochiasamy, D.I. and Britto, S.J., 2002. Forest type mapping and vegetation analysis in part of Kolli hills, eastern parts of Tamil Nadu. Center for Natural Resources Study, St.JosephsCollege (Autonomous), Tiruchirapalli–2, Tamil Nadu, India, International Society for Tropical Ecology, 43 (2): 345-349.
- Mather, P.M., 2001. Classification Methods for Remote Sensed Data. First Edition, Taylor & Francis, 332 p.
- Porwal, M.C. and Pant, D.N., 1989. Forest cover type and land use mapping using Landsat Thematic Mapper false color composite- A case study for chakarta in western Himalayas, U.P. Journal of the India Society of Remote sensing, 17: 33-40.
- Richard, J.A. and Xiuping, J., 1999. Remote Sensing Digital Image Analysis. 3rd Edition, Springer,    363 p.
- Roy, P.S., Kaul, R.N., Sharma, M.R. and Garbyal, S.S., 1985. Forest Type stratification and delineation of shifting cultivation area in eastern part of Arunachal Pradesh using Landsat MSS data. International Journal of Remote Sensing, 6: 411-418.
- Shetigara, V.K., 1992. A Generalized Component Substitution Technique for Spatial Enhancement of Multispectral Images Using a Higher Resolution Data Set. Photogrametric Engineering and Remote Sensing, 58 (5): 561-567.
- Sivrikaya, F., Keles, S., Cakir, G., Baskent, E.Z. and Kose, S., 2006. Comparing accuracy of classified Landsat data with land use maps reclassified from the stand type maps. Trabzon, Turkey. Proceedings, 7th International Symposium on spatial Accuracy Assessment in Natural Resource and Environmental Science: 643-652.
- Sujimol, M.R., Pandey, K., Sharma, N.K. and Tiwari, A.K., 2004. Evaluation of IRS-P6 AWIFS data for Forest Classification: A case study of part of DoonValley. Bulletin of the National Natural Resources Management System (A special issue on Resourcesat-1 Applications), NNRMS (B), 29:   42-48.
- Unni, N.V.M., Roy, P.S. and Parthasarathy, V., 1983. Feasibility of mapping economically important forest species by landsat data. Journal of Indian society of remote sensing, 11: 37-48.
- Zhang, Y., 1999. A new merging method and its spectral and spatial effects. International Journal of Remote Sensing, 20: 2003-2014.
- Zhang, Y., 2004. Understanding Image Fusion. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 70 (6): 657-661.
Iranian Journal of Forest and Poplar Research
Volume 17, Issue 4 - Serial Number 38
January 2010
Pages 606-594

Files

Share

How to cite

Statistics