استفاده از داده‌های ماهواره Sentinel-2 و زمینی برای مساحی و تهیه نقشه پراکنش صنوبرکاری‌های استان تهران

محورهای موضوعی : منابع طبیعی

فاطمه احمدلو ¹ (استادیار پژوهش، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران. *(مسوول مکاتبات))
خسرو میرآخورلو ² (مربی پژوهش، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران.)
محسن کلاگری ³ (دانشیار پژوهش، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران.)
آزاده صالحی ⁴ (مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران)

تاریخ دریافت : 1399/02/25 تاریخ پذیرش : 1399/06/04 تاریخ انتشار : 1400/07/01

کلید واژه: نقشه پراکنش, داده‌های ماهواره‌ای, مساحت, صحت کلی, صنوبرکاری,

چکیده مقاله :

زمینه و هدف: فقدان اطلاعات بهنگام، مستند و علمی از وضعیت موجود (سطح و پراکنش) صنوبرکاری‌های استان تهران یکی از مشکلات اصلی مدیران بخش تولید چوب برای برنامه‌ریزی و مدیریت تأمین چوب در استان و کشور است. تهیه نقشه و مشخص کردن محدوده‌های صنوبرکاری و پراکنش آنها در استان تهران برای پایش و ارزیابی تغییرات سطح صنوبرکاری در دوره‌های کوتاه‌مدت از اهداف تحقیق حاضر می‌باشند.روش بررسی: پژوهش حاضر از فروردین 1397 تا اسفند 1398 به‌مدت 2 سال در سطح کل استان تهران انجام شد. در این پژوهش از داده‌های چند زمانه، از ابتدا تا انتهای دوره رویش صنوبر (نیمه دوم اسفند تا آذر) سال 2018 میلادی، حداقل 6 مقطع زمانی به فاصله 30 تا 40 روز، از داده‌های ماهواره Sentinel-2 استفاده شد. سپس 355 عرصه صنوبرکاری با پراکنش یکنواخت در استان به عنوان نمونه تعلیمی جهت استفاده در طبقه‌کننده SVMبرداشت‌ شد. پس از آزمون و کالیبره کردن مدل SVM بر اساس فنولوژی جنس صنوبر و نمونه‌های میدانی برداشت شده، نقشه پراکنش عرصه‌های صنوبرکاری استان استخراج گردید.یافته‌ها: نتایج نشان داد مساحت کل عرصه‌های صنوبرکاری استان تهران 1/511 هکتار می‌باشد که 04/0 درصد از کل مساحت استان را در برمی‌گیرد. یک درصد از کل محدوده‌های صنوبرکاری‌ها جهت کنترل میدانی به صورت کاملاً تصادفی انتخاب و پس از کنترل میدانی، خطای کلی نقشه تهیه شده محاسبه گردید. در این تحقیق موقعیت دقیق مکانی و مساحت صنوبرکاری‌ها با دقت قابل قبول (7/96 درصد) برآورد شد. بیشترین میزان سطح صنوبرکاری‌ها در شهرستان‌ دماوند (8/196 هکتار) و کمترین آن در ورامین (22/0 هکتار) به‌دست آمد.بحث و نتیجه‌گیری: با استفاده از اطلاعات حاصل (نقشه پراکنش و مساحی صنوبرکاری‌های استان) می‌توان در مطالعات مربوط به برنامه‌ریزی کشت و توسعه زراعت چوب برای حال و آینده استان اقدام نمود.

چکیده انگلیسی:

Background & Objective: The Lack of timely, documentary and scientific information from the current status (level and distribution) of poplar plantation of Tehran province is one of the main problems facing the managers of the wood production sector in the planning and management of wood supply in the province and the country. Preparing a map and determining the areas of poplar plantation and their distribution in Tehran province are the objectives of this study to monitor and evaluate changes of poplar plantation area in short-term periods.Material and Methodology: The present study was conducted from April 2018 to March 2020 for 2 years in the whole of Tehran province. In this study, multi-temporal data, from the beginning to the end of the poplar growing season (second half of March to December 2018), at least 6 time periods of 30 to 40 days were used from Sentinel-2 satellite image. Then, 355 poplar plantation fields with uniformly distribution in the province were taken as a training sample for use in the SVM classifier. Post-test and calibration of SVM model based on the phenology of poplar genus and harvested field samples, poplar plantation distribution map of province was extracted.Findings: The results showed that the total area of poplar plantation of Tehran province is 511.1 ha which covers 0.04% of the total area of province. One percent of the total poplar plantation fields were randomly selected for field control and after that, the overall mapping error obtained was calculated. In this study, the exact location and area of current poplar plantations were estimated with acceptable accuracy (96.7%). The highest level of poplar plantations was obtained in Damavand (196.8 ha), and the lowest in Varamin (0.22 ha).Discussion and Conclusions: Using the resulting information (distribution map and mapping poplar plantation of province), can be initiated in studies on cultivation planning and development of wood farming for the present and future of the province.

منابع و مأخذ:

1. Aminpour, T., 2017. National plan for wood farming in sixth development plan (1396-1400). Ministry of Agriculture- Jahad, Forests, Range and Watersheds Management Organization Press, Tehran.


2. Modirrahmati, A., Ghamari Zare, A., 2017. The necessity of the development of wood farming instead of vegetable farming in southern Tehran. Journal of Iran Nature, Vol. 2, No. 3, pp. 6-10. (In Persian)


3. Farzadmehr, J., Arzani, H., Darvish Sefat, A.A., Jafari, M., 2004. Investigation in estimating vegetation cover and phytomass production, using enhanced Landsat data in a semi arid region. Iranian Journal of Natural Resources, Vol. 57, No. 2, pp. 339-351. (In Persian)


4. Mohammadpour, P., Kardavani, P., Ebadattalab, M., 2012. The study of wood agriculture development process in the east part of Guilan province. Geographical Journal of Territory, Vol. 8, No. 32, pp. 25-32. (In Persian)


5. Darvishsefat, A.A., Ghaffari Dafchahi, F., Bonyad, A.E., 2014. Feasibility of satellite imagery for poplar plantation mapping (Case study: Sowme`eh Sara). Iranian Journal of Forest and Poplar Research, Vol. 22, No. 3, pp. 392-401. (In Persian)


6. Darvishsefat, A.A., Arjhangi Choobar, R., Bonyad, A.E., Ronoud, G., 2016. Mapping the poplar plantations using Landsat-8 data (Case Study: Talesh and Sumehsara region, Guilan province). Iranian Journal of Forest, Vol. 8, No. 3, pp. 301-312. (In Persian)


7. Giannetti, F., Canavesio, A., 2007. Using very high resolution satellite images to identify and classify forest patches in cultural areas. GeoInformation in Europe, Edited: M.A. Gomarsca, Mill press, Netherlands.


8. Bergen, K.M., Dronova, I., 2007. Observing succession on aspen-dominated landscapes using a remote sensing-ecosystem approach. Landscape Ecology, Vol. 22, pp. 1395-1410.


9. Eslami, A., Zahedi, S. 2011. Providing poplar plantation map by Indian remote sensing (IRS) satellite imagery in northern Iran. African Journal of Agricultural Research, Vol. 6, No. 20, pp. 4769-4774 .


10. APERI, 1999a. Comprehensive studies for agricultural development provincial synthesis (Tehran province) - Climatic Report. Agricultural planning and Economic Research Institute (APERI), Tehran, Iran. (In Persian)


11. Warren, A., Simis, S.G.H., Martinez-Vicente, V., Poser, K., Bresciani, M., Alikas, K., Spyrakos, E., Giardino, C., Ansper, A., 2019. Assessment of atmospheric correction algorithms for the Sentinel-2A MultiSpectral Imager over coastal and inland waters. Remote Sensing of Environment, Vol. 225, pp. 267-289.


12. Salman Mahini, A., Nadali, A., Feghhi, J., Riazi, , 2012. Tree cover detection through Max like Classification of Land sat ETM + Images of the year 2001 in Golestan province. Journal of Environmental Science and Technology, Vol. 14, No. 3, pp. 47-56. (In Persian)


13. Rezaei Banafsheh, M., Rostamzadeh, H., Feyzzadeh, B., 2008. The study and evaluation of the trend of forest surface changes using the remote sensing and GIS: A case study of Arasbaran forests (1987-2005). Geographical Research Quarterly, 39, No. 62, pp. 143-159. (In Persian)


14. Persson, M., Lindberg, E., Reese, H., 2018. Tree species classification with multi-temporal Sentinel-2 Data. Remote sensing, Vol. 10, No. 11, p. 1794.


15. APERI, 1999b. Comprehensive studies for agricultural development provincial synthesis (Tehran province). Volume 1:. Studies of Resource and Environment, Chapter 4, Land Cover Report. Agricultural planning and Economic Research Institute (APERI), Tehran, Iran. (In Persian)


16. Yazdani Nejhad, F., Torabi Golsefidi, H., 2013. Study of spatial variability and mapping of soil salinity in agricultural lands using kriging and GIS in south of Tehran. Iranian Journal of soil and water research, Vol. 44, No. 3, pp. 255-262. (In Persian)


17. Sohrabi Molayousef, T., Liaghat, A., Alizadeh, H., 2014. Modeling and simulation of long-term effects of irrigation with Tehran treated wastewater on water and soil resources using dynamic systems modeling. Iranian Journal of soil and water research, Vol. 45, No. 3, pp. 267-281. (In Persian)