۲. گروه محیط زیست، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
*: مسئول مکاتبات، پست الکترونیکی: molook.royan@gmail.com
126873903225

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:10 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.17.1 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:10 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.17.1 ]

مقدمه
استفاده از تصاویر ماهوارهای برای ارزیابی و شناسایی جنگلهـا و مراتع و همچنین بررسی کمیتهای گیاهی در مناطق غیرقابـلدسترس، راه را برای مدیریت درستتر مراتع هموار کرده است.
تعـدادی از عوامـل ، اسـتفاده از عک س هـای هـوایی را مح دود میکنند که یکی از آنها، هزینۀ زیاد تهیه عکسهای هوایی است.
همچنین، بعضی از تصاویر تهیه شده از یـک منطقـه خـاص یـاقدیمی هستند و یا در مقیـاس هـای محلـی مـورد نیـاز، قـدرتتفکیک مکانی خوبی ندارند .همچنین، نمیتوان تغییرات مـوقتیمانند تغییرات فصلی گیاهان را با آنها ارزیابی نمود( 6).
عدم دسترسی آسان و هزینه بـالای تهیـه تصـاویر بـا تـوانتفکیک مکانی بالا مانند تصـا ویر مـاهواره هـا ی کوئیـ ک ویـ و و کوئیک برد و نظیر اینهـا، امکـان اسـتفاده از اطلاعـات تصـاو یر ماهوارهای برای اندازهگیریهای جزئـی را محـدود مـیکنـد. درصورت استفاده از سیستمهای سادهتر و کم هزینهتـر بـا قابلیـ ت تفکیک مکانی بالا میتوان در زمان کوتـاه، اطلاعـات جزئـی رابهصورت صحیح فراهم آورد.
رم زی و ارواس میت( 13) از ب الون و دورب ین دیجیت ال کنترل از راه دور برای عکسبرداری از پوشش گیاهی منطقـهمورد مطالعه که دچار آتشسوزی شـد ید شـده بـود اسـتفادهکردند. فراوانی و تراکم گیاهی با استفاده از عکسهای هوایی بزرگ مقیاس و نمونهبرداری زمینی توسط لـی و ورک( 10) مورد آزمون قـرار گرفـت. نتـایج آنهـا نشـان داد کـه تعیـین فراوانی و تراکم گیاهی در عکسهای هوایی بـزرگ مقیـاسکاملاکاملاً امکانپذیر است. تراکم و توزیع ویژگـ یهـای پـراکنشگونه بید با استفاده از عکسهای تهیه شده توسط هواپیما در ارتفاع پایین در جنوب شرقی ایالت اورگون توسط پترسـونو همکاران در سال 2005 انجام شد. نتایج آنها نشان داد کـهتعیین تراکم، ترکیب جامعه گیـ اهی، روابـط بـین گونـه هـا و رابطه جامعه گیاهی بـا و یژگـ یهـا ی محیطـ ی بـا اسـتفاده ازعکسهای هوایی با مقیاس1:2400 قابل انجـام اسـت (12). بویــک و یوشــی کــاوا (7) پوشــش گیــاهی واحــدهای ژئومورفولوژیک مجاور یخچالی آلاسکا را با استفاده از کایت و بالون مطالعه کردند. ناپ و همکاران( 9) در جنوب غربـ ی آریزونا، پوشش گیاهی درختان و کاکتوسها را با اسـتفاده ازعکسهای هـوا یی بـا مق یـ اس 1:1200 بـرآورد کردنـد. آنهـادریافتند بین پوشش گیاهی برآورد شده از عکسهای هوایی بزرگ مقیاس و برداشت صحرایی، همبستگی بـالا یی وجـوددارد. لوهایچی و همکاران در سال 2010 با استفاده از بـالابرو دوربین دیجیتالی، عکسهایی از ارتفاع 1 تا 5 متری، جهت پایش پوشش گیاهی مرتعی تهیه کردند. آنها بیان کردنـد کـهاین روش نمونهبرداری میتوانـد بـه عنـوان روشـ ی سـر یع و ارزانتر جهت پایش و ارزیابی در مقیاسهـا ی محلـ ی مـورداستفاده قرار گیرد و باعث سرعت بخشـ یدن بـه جمـعآوری، پردازش و ذخیرهسـاز ی شـاخص هـا ی سـلامت اکوس یسـتممرتعی شود (11). بوث و همکاران( 8) با استفاده از هواپیمـااز اراضــی تحــت چــرای دام در مراتــع وایومینــگ آمریکــا عکسهای هوایی با مقیاس1:200 گرفتند. نتایج آنها نشان داد در این مقیاس، درصد تاج پوشش برآورد شده از عکسهـا ی هوایی و برآورد درصد تاج پوشـش بـر روی زمـ ین، تفـاوت ی وجود ندارد. آنها همچنین بیان داشـتند عکـسهـا ی هـوا یی خیلی بزرگ مقیاس با هزینه کم، با قدرت تفکیک مکانی بالا (جزئیات زیاد) و دقت خـوب قـادر بـه بـرآورد پارامترهـای پوشش مراتع میباشند. استرند و همکاران در سال 2006 در جن وب ش رقی آی داهو ب ا اس تفاده از عک سه ای ه وایی چندزمانه به بررسی تغییرات تاج پوشـش گ یاهـان در فاصـلهسالهای 1939 تا 1998 پرداختنـد . نتـا یج آنهـا نشـان دهنـده قابلیت بالای عکسهای هوایی در بررسی تغییرات بلندمدت تاج پوشـش گ یاهـان اسـت (14). رویـ ان و همکـاران (4) و سپهری و رویان (5) بـا اسـتفاده از بـالون و تصـاویر بـزرگمقیاس برداشت شده از ارتفاعات مختلف به بررسـ ی درصـدتاج پوشش بوتهای و مطالعه سطح لکههای گیاهی در منطقـهاینچهبرون پرداختند. نتایج مطالعۀ آنها نشان داد بـ ین درصـد
126873903225

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:10 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.17.1 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:10 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.17.1 ]

تاج پوشش برآورد شده برروی زمین و درصد تـاج پوشـشحاصل از تصاویر تا ارتفاع100 متری اختلاف معنیدار وجود ن دارد و م یت وان ب رآورد ن ااریبی از درص د ت اج پوش ش بوتهزارها با دقـت و صـحتی معـادل بـرآورد زمینـی امـا دروسعت بیشتر و در زمان کمتر بهدست آورد .هـم چنـین طبـقتحقیقات آنها همبستگی قوی و معنیداری در تمام ارتفاعات مورد مطالعه (تا 130 متر) در مورد سـطح لکـههـا ی گیـ اهی وجود دارد. خوشبخت در سال1390 با استفاده از عکسهای هوایی ارتفاع پایین (5 متری) به بررسی تأثیر فشار چرای دام بر الگـو ی پـراکنش گ یـ اهی، بـه مطالعـه تفـاوتهـا ی میـ ان شاخصهـا ی الگـو ی پـراکنش گ یاهـان در شـرایط مختلـفچرای ی (ق رق، چ رای متوس ط و چ رای ش دید) در مرات ع اینچــهبــرون، پرداخــت. نتــا یج ایشــان نشــان داد تمــام ی شـاخص ه ای مـورد بررس ی، در محـدود ه ق رق بـا ه ر دومحــدوده چــرای متوســط و چــرای شــدید دارای تفــاوت معنیداری هستند؛ در صـورت یکـه ایـ ن تفـاوت هـا م یـ ان دو محدوده چـرا ی متوسـط و چـرای شـد ید معنـ یدار نیسـت.
همچنـین بـا اسـتفاده از عکـسهـا ی هـوا یی ارتفـاع پـایین ،توانست تأثیر چرای دام بر الگوی پـراکنش گ یاهـان را در دومنطقـه ق رق و خـارج از ق رق نشـان ده د. نتـایج حاص له ،نشاندهنده وجود ارتباط میـ ان فشـار چـرای دام و تغییـ رات الگوی پراکنش لکههای گیاهی است (1).
تا آنجا که بررسی منابع علمی مرتبط با علـوم گیـاهی نشـانمیدهند، تحقیقی در زمینه کاربرد تصاویر خیلی بـزرگ مقیـاسجهت مطالعه متغیرهای پوشش گیاهی ماننـد فراوانـی و تـراکمگیاهی مراتع در کشور انجام نشده است. این تحقیـق بـا هـدفتعیین فراوانی و تراکم گیاهی بوتهای منطقه اینچهبرون با استفاده از تصاویر بهدست آمده از دوربین رقومی مستقر بـرروی بـالون در ارتفاعات متفاوت پرواز انجام گرفته است.

مواد و روشها
منطقه مورد مطالعه
مطالعه حاضر در ایستگاه تحقیقاتی منطقه قـرق اینچـه بـرون در شهرستان آققلا در استان گلستان انجام گرفته است (شـکل 1). مختصــات نقطــهای ایــن ایســتگاه 276742=x طــول شــرقی و 4123725=y عرض شمالی در مبنای UTM از شـرق بـه جـادهآققلا (شهر مرزی اینچهبرون و دریاچـه آلاگـل)، از غـرب بـهمراتع همجوار و از جنوب به جاده پاسـگاه مـرزی صـوف ی کـممنتهی میشود. ایـ ن مطالعـه در قسـمت شـمالی قـرق ایسـتگاهتحقیقاتی اینچهبرون در ابعاد یک هکتار انجام شـده اسـت (3).
منطقه مطالعاتی، مسطح و با شیب کم (1 تا 2 درصـد ) و جهـتآن، جنـوب شـرقی بـه شـمال غربـی اسـت. هـم چنـین هنگـامتصویربرداری، سرعت باد کمتـر از 4 متـر بـر ثانیـ ه بـود . تیـپگیاهی غالب منطقـه (بـیش از 70 درصـد ) را گیـاه بوتـه شـور
Halocnemum Strobilaceum تشکیل میدهد. این گیاه بوتهای ،دارای برگهای تحلیل رفته و انشـعابات متنـاوب و معمـولامعمـولاً در سال اول گوشتی میباشد. مدت زمان رویش این گونه از بهمـنتا مهرماه است (2).

روش نمونه برداری

شکل 1. نقشه موقعیت جغرافیایی منطقه مورد مطالعه در استان گلستان

(الف) (ب)
شکل 2. الف) نمایی از محدوده 25 مترمربعی و ب) شاخص و میخ کوبی برای نشانهگذاری محدودهها

126873903225

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:10 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.17.1 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:10 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.17.1 ]

برای تهیه تصاویر هـوایی در ارتفاعـات 5، 10، 25 ،50 و 100 متری از سطح زمین و مقایسه اطلاعـات کسـب شـده از طریـ ق تصویر با اطلاعات زمینی، باید محل محدودههای نمونهبـردار ی هم برروی زمین و هم بـرروی تصـو یر مشـاهده گردنـد. بـدین ترتیب امکان تعیین رابطۀ بین کمیت مورد اندازهگیـری بـررو ی تصویر و برروی زمین امکانپذیر میگردد. بنابراین با اسـتفاده ازدوربین نقشهبرداری (تئودولیـت)، پـنج محـدوده بـه ابعـاد 25، 100، 625، 2500، 10000 مترمربعی در محدوده مورد مطالعـهبرروی زمین نقشهبرداری و توسط میخ کوبی، نشانهگذاری شـد.تعداد بوته در هر محدوده شمارش و تراکم بوتهها (تعداد بوتـهدر واحد سطح) و فراوانی بوتهها (تعداد دفعات رویت شده) در داخل هر یک از محدودهها بـرآورد گردیـد . شـکل 2 نمـا یی از یکی از محدودهها و نشانهگذاری توسط میخ کوبی در منطقـه رانشان میدهد. تصاویر مطالعه حاضر با توجـه بـه رسـیدن بوتـههالکنموم به حداکثر رشد رویشی سـال گذشـته خـود (تکمیـ ل فنولوژی گونه) در مهرماه در ساعات بین 10 صبح تـا 4 عصـر،گرفته شد .بهمنظـور ته یـ ه عکـس بـا کیفیـ ت مناسـب، اسـتفاده ازدوربین با قابلیت تفکیک بالا از ضروریات است. در این مطالعـه از سکوی سنجنده کـه حامـل دوربـین رقـومی مـدل -SONY DSC110W،2/7 مگاپیکسل، سیستم کنتـرل عکـسبـردار ی و انتقـالاطلاعات شامل: دوربین فیلمبـردار ی، گیرنـده و یـ دویی، کـارتدریافت و ذخیره اطلاعات و یک دستگاه لپتاپ، جعبه مـدار ها شامل: مدارهای گیرنده و فرسـتنده فرمـان بـه سـنجنده در امـرروشن و خاموش کردن و عکس گرفتن دوربین عکسـبردار ی و تأمین انرژی سیستمها استفاده شد( 3). برای انجام این مطالعـه،بالونی از جنس لاتکس با گاز هلیوم تا قطر 134 سـانتی متـر پـرشد. سکوی سنجنده ساخته شده با وزن 700 گرم به زیر بـالوننصب و سپس بالون با هـدا یت نـخ بـه هـوا فرسـتاده شـد و ازمحدودههای نقشهبرداری شده در مقیاسهـای 1:50 تـا 1:1000 تصــویربرداری گردیــد. بــه منظــور پا یــداری عرشــه، سیســتم تصویربرداری بهگونهای طراحی گردید کـه علـیرغـم موقع یـ ت هندسی بالون، همواره به حالت قائم باقی بماند. شکل 3 بالون و سنجنده و یکـ ی از تصـو یرهای تهیـ ه شـده توسـط آن را نشـان میدهد.
تصاویر رقومی بـا فرمـتjpg وارد نـرم افـزارGIS شـدند.تصحیح هندسی تصاویر با توجه به مختصات کنتـرل زم ینـ ی بـهتعــداد 9 نقطــه بــا اســتفاده از معادلــه تبــدیل خطــی و روش نزدیکترین همسایه با مجذور میـ انگین مربـع خطـای (RMSE) کمتر از 37/0 مترمربـع انجـام شـد. تعـداد بوتـههـای مشـاهده

(الف)

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

(ب)

(ج)
شکل 3. الف) بالون حین پرواز، ب) سکوی سنجنده و ج) تصویر گرفته شده در مقیاس 1:200

شده در هر تصویر رقومی، شمارش شد و تراکم در واحد سطح (هکتار) و فراوانی برای هر یک از محدودههای مطالعاتی تعیـینگردید. فراوانـ ی و تـراکم گ یـ اهی محاسـبه شـده از تصـویر بـا فراوانی و تراکم گیاهی متناظر خود در پیمایش زمینی با اسـتفادهاز آزمون تجزیه واریانس، مقایسه شد.

نتایج
خلاصه نتایج حاصل از آزمون تجزیه واریانس و حـدود اعتمـادهر یک از ارتفاعات در متغیر تراکم گیـ اهی در جـدول 1 آورده شده است.
همانطور که در جـدول 1 مشـاهده مـی شـود، مقـدارF محاسباتی( 44/2) برای تراکم برآورد شده در مقیـاس 1:600 از ع دد فیش ر (F) ج دول( 11/4) در س طح خط ای 05/0 کوچکتر است. از اینرو، بین تراکم برآورد شده در این مقیاس و تراکم برآورد شده برروی زمین در هکتار اختلاف معنیدار وجود ندارد. این نتیجهگیری میتواند با ارزیابی مقدار سـطحخطای معنیداری (P) بهدست آید. مشاهده میشود که کلیـهمقادیر P برای مقیاسهای بزرگتـر از 1:600 از مقـدار سـطحخطای معنیداری 05/0 بزرگترند. بهعبـارت دیگـر، تفـاوتمعنیدار آماری بین بـرآورد زمینـی تـراکم بـا آنچـه از رویعکس برآورد شده، وجود ندارد. برای مقیاسهـای کـوچکتراز 1:600، مقادیر P از سطح خطای استاندارد 05/0کـوچکتراست.
برای بررسی تفاوت تصاویر در برآورد تراکم، آزمون تجزیه واریانس انجام شد. نتایج جدول تجزیه واریانس در جداول 2 و
3 آورده شده است.
126873903225

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:10 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.17.1 ]

  • 1

پاسخ دهید