برآورد سطح تاج پوشش جنگل در عکس‌های هوایی با استفاده از شاخص سایه در زاگرس

نوع مقاله: علمی- پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران

2 استاد، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران

3 استادیار، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران

4 دانشیار، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران

چکیده

در جنگلهای زاگرس مشخصه تاج پوشش به عنوان معیار مهمی برای مطالعه و بررسی تغییرات و پایش جنگل محسوب می‌گردد. با توجه به ساختار این جنگلها که اغلب شاخه زاد بوده و قادر به تولید چوب صنعتی نمی باشد، حجم سرپا و سطح مقطع در ارتفاع برابر سینه شاخص‌های مناسبی از توده برای مطالعه و پژوهش نیستند. استفاده از عکس‌های هوایی در جنگلهای زاگرس با توجه به گستردگی آنها و به دلیل هزینه کم و سرعت عمل زیاد (در مقایسه با عملیات زمینی) گسترش یافته، اما وجود سایه باعث می‌شود تا اندازه‌گیری تاج پوشش روی عکس هوایی دشوار گردد. در این تحقیق سعی شده تا با ارائه یک روش مناسب ابتدا شاخص سایه تعیین شده و بعد با استفاده از آن، سطح تاج پوشش در هکتار برآورد گردد. برای این منظور، یک قطعه 30 هکتاری در جنگلهای سروک در استان کهگیلویه و بویراحمد در نزدیکی شهرستان یاسوج به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب شد. با استفاده از 30 قطعه نمونه دایره‌ای با مساحت 10 آر در یک شبکه  100× 100 متر سطح تاج پوشش روی زمین اندازه گیری شد. عکس هوایی محدوده مورد مطالعه تهیه و به ارتوفتو تبدیل شد. ارتوفتوی منطقه به چهار روش حداقل فاصله از میانگین، حداکثر احتمال، متوازی السطوح وکلاپا به دو طبقه جنگل (تاج پوشش با سایه) و سایر پدیده‌ها طبقه‌بندی شده و مساحت تاج پوشش با سایه در هر قطعه نمونه محاسبه شد. میانگین نسبت مساحت تاج پوشش روی زمین به مساحت تاج پوشش با سایه در عکس هوایی در هر روش طبقه‌بندی، شاخص سایه آن روش می‌باشد. با استفاده از این شاخص مقدار تاج پوشش در هکتار برای هر روش تعیین گردید. مقایسه مقدار مشخصه T× 2E% در هر روش نشان داد که نقشه طبقه‌بندی حاصل از کلاپا در مقایسه با سه روش دیگر برای طبقه‌بندی عکس هوایی در تعیین شاخص سایه و تاج پوشش در هکتار مناسبتر است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Estimation of crown cover on aerial photographs using shadow index (case study: Zagros Forests, Iran)

نویسندگان [English]

  • Sayyed Yoosof Erfani Fard 1
  • Mahmood Zobeiri 2
  • Jahangir Feghhi 3
  • Manoochehr Namiranian 4
1 Ph.D. student, Faculty of Natural Resources, University of Tehran
2 Professor, Faculty of Natural Resources, University of Tehran
3 Assistant Professor, Faculty of Natural Resources, University of Tehran
4 Associate Professor, Faculty of Natural Resources, University of Tehran
چکیده [English]

     Crown cover factor is an important criterion to study changes and forest monitoring in Zagros region. Regarding to the structure of these forests that is mostly coppice with standard and can't produce industrial wood, the stand volume and basal area are not suitable factors for different studies and researches in the forests. As the forests are widespread, using aerial photographs in Zagros region is common because of its low cost and fast operation (comparing to field work). However, shadow makes it difficult to measure crown cover on aerial photographs. In this research it is aimed to offer a suitable method to determine shadow index to estimate crown cover. In Kohgiloye-BoyerahmadProvince, a 30 ha plot in Servak forests near Yasuj was chosen as the study area. The crown cover was measured on the ground using 30 circular 1000 m2 sample plots in a systematic random grid (100×100 m). The ortho-photo of the study area was obtained and classified by Minimum Distance to Mean, Maximum Likelihood, Parallelepiped and CLAPA methods into two classes of forest (crown cover with shadow) and non-forest. The crown cover of each sample plot was measured. The average of crown cover on the ground divided by crown cover with shadow on the ortho-photo is the shadow index of each classifying method. The crown cover per hectare was measured for each method by its shadow index. Comparing E%2×T in each method showed that CLAPA is the most suitable method to classify aerial photographs to determine shadow index and estimate crown cover.

کلیدواژه‌ها [English]

  • aerial photograph
  • Classification
  • crown cover
  • shadow index
  • Zagros
ـ توکلی، الف.، 1375. بررسی روند تغییرات کمی و کیفی جنگلهای زاگرس شمالی از طریق تکنیک تفسیر عکسهای هوایی. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران، 71 صفحه.

- ثاقب طالبی، خ.، ساجدی، ت.، یزدیان، ف.، 1383. نگاهی به جنگلهای ایران. موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع، شماره 339، 55 صفحه.

- جزیره ای، م. و ابراهیمی رستاقی، م.، 1382. جنگلشناسی زاگرس. انتشارات دانشگاه تهران، 560 صفحه.

- زبیری، م.، 1381. زیست سنجی (بیومتری) جنگل. انتشارات دانشگاه تهران، 411 صفحه.

- زبیری، م.، 1384. آماربرداری در جنگل. انتشارات دانشگاه تهران، 401 صفحه.

ـ زبیری، م. و دالکی، الف.، 1383. اصول تفسیر عکسهای هوایی. انتشارات دانشگاه تهران، 323 صفحه.

- زهره وندی، ع.، 1382. بررسی روند تغییرات و برآورد بنه با روش آماربرداری ترانسکت بر روی عکسهای هوایی و ترانسکت زمینی در جنگلهای قلاجه. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران، 60 صفحه.

ـ سارویی، س.، 1378. بررسی امکان طبقه‌بندی جنگل به لحاظ تراکم در جنگلهای زاگرس به کمک داده‌های ماهواره‌ای. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران، 122صفحه.

ـ نگهدارصابر، م.، 1372. اندازه‌گیری مشخصه‌های مناسب در آماربرداری جنگلهای حفاظتی جنوب زاگرس. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران، 72صفحه.

- Anonymus, 1996. Using ArcView GIS. Environmental Systems Research Institute Inc. (ESRI), USA, 350 p.

- Anonymus, 2001. User's guide, Version 8.2 PCI Geomatics. Richmond Hill, Ontario, Canada, 122 p.

- Bai, Y., Walsworth, N., Roddan, B., Hill, D.A. and Thompson, D., 2005. Quantifying tree cover in the forest-grassland ecotone of British Columbia using crown delineation and pattern detection. Forest Ecology and Management, 212: 92-100.

- Barbezat, V., 2002. Aspects forestiers du zonage et de la dynamique du taux de boisement en pasturage boise jurassien. These EPFZ No 14892, 155 p.

- Barbezat, V. and Jacot, J., 1998. The CLAPA Project: Automated Classification of Forest with Aerial Photographs. Natural Resources Canada, CanadianForest Service, Pacific Forestry Centre, Victoria, British Columbia: 345 – 356.

- Carreiras, J. and Pereira, J., 2006. Estimation of tree canopy cover in evergreen oak woodlands using remote sensing. Forest Ecology and Management, 223 (1-3): 45 – 53.

- Fensham, R., Fairfax, J. and Holman, J., 2002. Quantitative assessment of vegetation structural attributes from aerial photography. International Journal of Remote Sensing,  23 (11): 2293 – 2317.

- Howard, J., 1991. Remote Sensing of Forest Resources, theory and application. Chapman&Hall, UK, 420 p.

- Paine, D. and Kiser, J., 2003. Aerial Photography and Image Interpretation. John Wiley & Sons, Inc., USA, 632 p.

- Rudnicki, M., Silins, U. and Lieffers, V., 2004. Crown cover is correlated with relative density, tree slenderness and tree height in Logepole Pine. Journal of Forest Science, 50(3): 356 – 363.