پایش تغییرات پوشش گیاهی (باغات پسته) با استفاده از پردازش تصاویر ماهواره‌ای چندزمانه مطالعۀ موردی: شهرستان انار (استان کرمان)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

عضو هیئت علمی دانشگاه شهید باهنر کرمان

چکیده

شهرستان انار یکی از قطب‌های اصلی تولید پسته در استان کرمان و در کل ایران است. در سال‌های اخیر سطح زیر کشت باغات پسته در این منطقه بدون برنامه‌‌ریزی و به‌صورت بی‌‌رویه افزایش یافته و درنتیجه موجب شده‌است تا خسارت زیادی به منابع آبی وارد شده و به‌دنبال آن باغات زیادی نابود شود. در این تحقیق سعی شده‌است تا روند تغییرات سطح زیرکشت باغات پسته در این منطقه طی یک دورۀ 40 ساله مورد پایش قرار گیرد؛ زیرا تغییر در پوشش زمین تأثیر مستقیمی بر اجزاء محیط زیست ازجمله خاک، آب و اتمسفر دارد؛ از‌این‌رو برای مدیریت بهینۀ مناطق طبیعی، آگاهی از روند تغییرات پوشش گیاهی از ضروریات محسوب می‌شود. بدین منظور از تصاویر ماهواره‌ای لندست مربوط به 6 دورۀ مختلف بین سال‌های 1354 تا 1396 استفاده‌شد؛ به‌طوری که با اعمال شاخص پوشش گیاهی (NDVI) بر روی تصاویر و استفاده از روش طبقه‌‌بندی درخت تصمیم، نقشه‌های پوشش گیاهی منطقه که شامل دو کلاس اراضی کشاورزی یا همان باغات پسته و اراضی طبیعی یا مراتع می‌‌شود، تهیه شد. سپس میزان تغییرات طی دوره‌های مختلف با استفاده از روش مقایسۀ پس از طبقه‌بندی، مشخص شد. نتایج نشان داد تغییرات کمّی پوشش گیاهی طی 40 سال برای منطقۀ مورد مطالعه گسترده بوده‌است؛ به‌طوری که بیشترین رشد باغات پسته طی سال‌های 1366 تا 1375 اتفاق افتاده و فقط طی مدت 9 سال از 25/7058 هکتار به 54/15498 هکتار رسیده‌است. همچنین طی سال‌های 1380 تا 1389 بیشترین کاهش و تخریب باغات پسته به میزان 05/2902 هکتار اتفاق افتاده‌است. شواهد نشان می‌‌دهد که روند کاهش و تخریب باغات پسته به‌دلیل برداشت بی‌‌رویه از منابع آب زیرزمینی در بخش‌های مرکزی و جنوبی دشت انار به‌شدت ادامه دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Monitoring of vegetation changes (Pistachio gardens) using decision tree processing of multi-spectral satellite images, Case study: Anar city (Kerman province)

نویسنده [English]

  • ALI Mehrabi
assistant professor of geography
چکیده [English]

The Anar city is one of the main Pistachio producer in Kerman province and the whole of Iran. In recent years, the level of cultivation of pistachio gardens has increased in this area without any plans, As a result, it has caused a lot of damage to water resources. And then many gardens will be destroyed. In this research, attempts have been made to monitor the trend of pistachio crop cultivation in this area over a 40-year period. For this purpose, Landsat satellite images of 6 different periods between 1354 and 1396 were used. So, by applying the vegetation index (NDVI) on the images and using the Decision tree classification methodology, vegetation maps of the region, which include two classes of agricultural land, namely pistachio gardens and natural lands or rangelands, were prepared. Then, the rate of change during different periods was determined using the comparison method after classification. The results showed that vegetation changes over 40 years have been high for the studied area, so that the highest growth rate of pistachio gardens occurred during the years 1366 to 1375. And has only reached 15548,8 hectares over the course of 9 years from 7058.25 hectares. Also, during the years 1380 to 1389, the greatest reduction and destruction of pistachio gardens occurred at 2902.05 hectares. The evidence suggests that the process of reducing and destroying pistachio gardens is continuing intensively due to the unplanned withdrawal of groundwater resources in the central and southern parts of the Anar plain.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Remote Sensing
  • Decision Tree Classification
  • NDVI
  • Pistachio Gardens
  • Anar City

-    آرخی، صالح (1391). ارزیابی کارایی روش طبقه‌بندی درختی جهت استخراج نقشۀ کاربری اراضی با استفاده از داده‌‌های ماهواره‌‌ای در حوزۀ چم‌‌گردلان استان ایلام، جغرافیا و آمایش شهری- منطقه‌‌‌ای. شمارۀ 4. صفحات 26-17.

-    آرخی، صالح؛ یعقوب نیازی (1389). ارزیابی روش‌های مختلف سنجش‌از‌دور برای پایش تغییرات کاربری اراضی (مطالعۀ موردی: حوزۀ درّه‌‌شهر- استان ایلام)، فصلنامة علمی-پژوهشی تحقیقات مرتع و بیابان ایران. جلد 17. شمارة 1. صفحات 93-74.

-    امیدوار، کمال؛ مهدی نارنگی‌فرد؛ حجت‌الله عباسی (1394). آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی و پوشش گیاهی در شهر یاسوج با استفاده از سنجش‌از‌دور، جغرافیا و آمایش شهری منطقه‌‌‌ای. شمارۀ 16. صفحات 126-111.

-    علی‌محمدی، عباس؛ علی‌اکبر متکان؛ پرویز ضیائیان؛ هومن طباطبایی (1388). مقایسۀ روش‌های طبقه‌بندی پیکسل‌پایه، شئ‌پایه و درخت تصمیم در تهیۀ نقشۀ تیپ‌های جنگل با استفاده از داده‌های سنجش‌از‌دور (مطالعۀ موردی: جنگل آستارا)، نشریۀ تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی. جلد 10. شمارۀ 13. صفحات 26-7.

-    عبداللهی، جلال؛ محمدحسن رحیمیان؛ محمدحسین ثواقبی (1386). محدودیت ایجاد نقشۀ پوشش گیاهی توسط تصاویر ماهواره‌های لندستETM +، فصلنامۀ علمی پژوهشی تحقیقات مرتع و بیابان ایران. سال 14. صفحات 301-289.

 

-      

-    شرکت سهامی آب و منطقه‌ای شهرستان انار، (1396).

-    مالمیریان، حمید (1383). راهنمای تهیۀ نقشه‌های موضوعی از تصاویر ماهواره‌ای، انتشارات دانشگاه تهران.

-    محمدیاری، فاطمه؛ حمیدرضا پورخباز؛ مرتضی توکلی؛ حسین اقدر (1393). تهیۀ نقشۀ پوشش گیاهی و پایش تغییرات آن با استفاده از تکنیک‌های سنجش‌از‌دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی (مطالعۀ موردی: شهرستان بهبهان)، فصلنامۀ علمی- پژوهشی اطلاعات جغرافیایی (سپهر). دورۀ 23. شمارۀ 9. صفحات 23-34.

-    محمدی، مجید؛ مجتبی امیری؛ جعفر دستورانی (1394). مدل‌‌سازی تغییرات کاربری اراضی شهرستان رامیان در استان گلستان، برنامه‌‌ریزی و آمایش فضا. دورۀ 19. شمارۀ 4.

-     Du, Y., Teillet, P. M., and Cihlar, J (2002). Radiometric normalization of multitemporal high-resolution satellite images with quality control for land cover change detection. Remote Sensing of Environment 82:PP. 123-134.

-     Gao,Y., Mas, J.F. and Navarrete, A (2009). The improvement of an object-oriented classification using multi-temporal MODIS EVI satellite data. International Journal of Digital Earth, Volume 2, Issue 3 September 2009 , PP. 219- 236.

-     Jin, S., Yang, L., Zhu, Z., Homer, C., (2017). A land cover change detection and classification protocol for updating Alaska NLCD 2001 to 2011. Remote Sensing of Environment 195 (2017)44–55.

 

-     Koh, C.N; Lee, P.F; Lin, R.S (2006). “Bird species richness patterns of northern Taiwan: primary productivity, human population density, and habitat heterogeneity”. Diversity & Distributions 12 (5), 546–554.

-     Lillesand, T. M., and R. W. Kiefer (2000). Remote sensing and image interpretation. 4th ed., New York: John Wiley and Sons, 387 P.

-     Lu, D., Mausel, P., Brondi´zio, E. and Moran, E (2004). Change detection techniques. INT. J. Remote Sensing, Vol. 25, No. 12, 2365-2407.

-     Morawitz, D; Blewett, T; Cohen, A; Alberti, M (2006). “Using NDVI to assess vegetative land cover”. 277-295.

-     Muzein BS (2006). Remote Sensing & GIS for Land Cover/ Land Use Change Detection and Analysis in the Semi-Natural Ecosystems and Agriculture Landscapes of the Central Ethiopian Rift Valley. Dresden, Germany: Technische Universitt Dresden; 66-70.

-     Pettorelli, N, Vik, O, Mysterud. A, Gaillard. J.M,. Tucker.C.J and Stenseth.N.C (2005). Using the satellite –derived NDVI to assess ecological responses to environmental change. J.Trends in ecology and evolution. Vol. 9 No 20.

-     Renza, D., Martinez, E., Molina, I., Ballesteros, D (2017). Unsupervised change detection in a particular vegetation land cover type using spectral angle mapper. Advances in Space Research 59 (2017) 2019-2031.

-     Pooja, A.P., Jayanth, J., Kolivad, S (2011). Classification of RS data using Decision Tree Approach. International Journal of Computer Applications. Vol. 23, No. 3. 118-128