مدل سازی ذخیره کربن روی زمینی با استفاده از تصاویر ماهواره های Sentinel 1,2 و روابط پارامتریک و ناپارامتریک (مطالعه موردی: جنگل های سری سه سنگده)

سنجش‌ازدور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی

مقاله 12، دوره 14، شماره 3 - شماره پیاپی 52، خرداد 1402، صفحه 21-24

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/girs.2023.690665

نویسندگان

سید مهدی رضایی سنگدهی¹؛ اصغر فلاح²؛ هومن لطیفی³؛ نسترن نظریانی^{* 4}

¹دانش آموخته دکتری جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

²استاد، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران

³استادیار، دانشکده مهندسی نقشه برداری، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران.

⁴پژوهشگر مقطع پسادکتری، گروه جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

چکیده

در پژوهش پیش‌رو هدف؛ یافتن مدل‌های آماری و تجربی مناسب جهت برآورد ذخیره کربن روی زمینی به کمک تلفیق داده‌های طیفی و راداری سنجنده ماهواره‌های Sentinel 1, 2 در قسمتی از جنگل‌های سری سه سنگده است. در این راستا تعداد 150 قطعه نمونه دایره‌ای به روش تصادفی -منظم به مساحت 10 آری انتخاب شد. در هر قطعه نمونه مشخصه‌های نوع گونه، ارتفاع کل درختان و قطر برابرسینه درختان با بیش از 5/7 سانتی‌متر ثبت شد. سپس چگالی تمام گونه‌های موجود در قطعات نمونه در آزمایشگاه تعیین شد. بعد از آن میزان زی‌توده در سطح قطعات نمونه بر اساس مدل جهانی فائو و مقدار ذخیره کربن روی زمینی نیز با اعمال ضریب محاسبه گردید. بر روی تصاویر راداری و طیفی عملیات مختلف پیش‌پردازش و پردازش‌های لازم اعمال شد. سپس ارزش‌های رقومی متناظر با قطعات نمونه زمینی از باندهای طیفی استخراج و به‌عنوان متغیرهای مستقل در نظر گرفته شد. مدل‌سازی با روش‌های ناپارامتری جنگل تصادفی، ماشین‌بردار پشتیبان، نزدیکترین همسایه و روش پارامتری رگرسیون خطی چندگانه انجام گرفت. نتایج نشان داد به طور متوسط میانگین زی‌توده روی زمینی 07/469 تن در هکتار و ذخیره کربن 53/234 تن در هکتار به دست آمد. همچنین بیشترین همبستگی بین باندهای اصلی و مصنوعی با دو مشخصه مورد بررسی مربوط به باند مادون قرمز نزدیک حاصل شد. نتایج اعتبارسنجی مدل‌سازی تلفیق داده‌های نوری و راداری ماهواره‌های Sentinel 1, 2 با زی‌توده و ذخیره کربن روی‌زمینی نشان داد؛ روش جنگل تصادفی نسبت به دیگر پارامترهای مورد بررسی با درصد مجذور میانگین مربعات خطا و درصد اریبی به‌ترتیب برای مشخصه‌های زی‌توده و ذخیره کربن (79/32 و 24/2-) و (79/30 و 01/0-) در مدل‌سازی عملکرد بهتری داشته‌ است. به‌طور کلی نتایج حاصل از اعتبارسنجی به‌دست آمده نشان داد استفاده از روش‌های جنگل تصادفی و تصاویر ماهواره‌های Sentinel 1, 2 عملکرد مناسبی در برآورد مشخصه‌های زی‌توده و ذخیره کربن را نداشت.

کلیدواژه‌ها

اریبی؛ زی‌توده؛ سنجش از دور؛ شاخص‌های پوشش گیاهی؛ ماشین‌بردار پشتیبان

مراجع