برآورد سطح تاج پوشش جنگل های شهری با استفاده از روش های نا پارامتری و داده های GeoEye-1 (مقایسه ی الگوریتم های BRT و RF)

Abstract

تاج پوشش جنگل واسطه¬ی تبادلات حرکتی، توده¬ای و انرژی بین اتمسفر و جنگل می¬باشد. اندازه¬ی تاج درخت معیاری از ساختار تاج پوشش است که به صورت معنی¬دار تحت تأثیر فرایندهای زیستی_فیزیکی در تاج پوشش است. اندازه¬ی تاج درخت به شدت در ارتباط با دیگر پارامترهای ساختاری مانند ارتفاع درخت، قطر بر ابر سینه و بیوماس می¬باشد. اما بدست آوردن اطلاعات در ارتباط با اندازه¬ی تاج درختان مشکل بوده و به ندرت از طریق روش¬های سنتی آمار برداری زمینی قابل دسترسی است. هدف از این مطالعه بررسی این مسئله است که «در برآورد سطح تاج پوشش جنگل¬های شهری می¬توان، از تصاویر ماهواره¬ای GeoEye-1 با قدرت تفکیک مکانی بالا استفاده کرد». از اهداف دیگر این مطالعه می¬توان به بررسی کارایی الگوریتم طبقه¬بندی و رگرسیونی درخت تقویت شونده (BRT) و همچنین الگوریتم رندم فارست (RF) به منظور مدل‌سازی تاج پوشش درختان اشاره کرد. به همین منظور پس از اطمینان از تصحیح هندسی تصویر مورد نظر و پیاده کردن قطعات نمونه روی تصویر و زمین، آمار برداری زمینی جهت محاسبه¬ی تاج پوشش انجام شد. در این مطالعه 100 قطعه به ابعاد 20×20 متر اندازه¬گیری و میانگین سطح تاج برای هر قطعه روی زمین بدست آمد. در مرحله¬ی بعد مشخصه¬های بافت مرتبه¬ی اول و دوم از باندهای اصلی تولید گردید. سپس داده¬های رقومی متناظر با سطح تاج از باندهای اصلی و مصنوعی مشخصه¬های بافت استخراج گردید. میزان R2adj و RMSe برای استخراج رقومی سطح تاج پوشش، به وسیله‌ی فاکتورهای آنالیز بافت و باندهای اصلی تصویر با استفاده از الگوریتم BRT، به ترتیب %97 و (m2/plot)34/38 بدست آمد. مقادیر ذکر شده برای روش RF به ترتیب %93 و (m2/plot)24/38 محاسبه شد. به طور کلی نتایج این مطالعه نشان داد که تصویر GeoEye-1، الگوریتم BRT و RF با به‌کارگیری مشخصه¬های بافت تصویر دارای قابلیت بالایی در محاسبه¬ی سطح تاج پوشش جنگل¬های شهری می¬باشند

Keywords

• تاج پوشش
• آنالیز بافت
• تصویر ماهواره‌ای geoeye-1
• brt
• rf