دانلود: کاربرد تصاویر ماهواره‌ای و تکنیک‌های پردازش تصاویر در استخراج و پایش کاربری‌های اراضی جنگل‌های ایلام

فهرست مطالب

فصل اول: کلیات تحقیق

1-1- مقدمه ……………………………………………………………………………. ……………………………………………10

1-2- بیان مسئله…………………………………………………………………….. ……… …………………………………..10

1-3- سؤالات تحقیق………………………………………………………………. ……… …………………………………..12

1-4- فرضیات تحقیق……………………………………………………………… ……… ………………………………….13

فصل دوم:مبانی نظری و پیشینه تحقیق

2-1- مقدمه………………………………………. …………………………………… …………………………………………..15

2-2-تعریف کاربری اراضی…………. ……… …………………..………………. ………………………………………….15

2-3- علل تغییرات کاربری اراضی. ……..  …………………………………… …………….……………………………15

2-3-1- عوامل انسانی………………………………………………………………………………..…..…………...……………………………….15

2-3-1-1- تغییر کاربری از جنگل به اراضی کشاورزی و مسکونی…………………….………………………………………………16

2-3-2-1- گردشگری…………………………………………………………..……………………………………………...………………………16

2-3-3-1- استفاده از چوب جنگل در تولید فرآورده‌های چوبی……………………….….... ………………………….….……….16

2-3-2- عوامل طبیعی……………………………………………………………………………………………………………………….…..……..16

2-3-2-1-  فرسایش خاک و لغزش……………………………………………………………………………………………………..……..….16

2-3-2-2- چرای بی‌رویه دام‌ها…………………………………………………………………………………………………………..……..…17

2-3-2-2- آتش‌سوزی……………………………………………………………………………………………………………………….……….18

2-4-اثرات تغییرات کاربری اراضی …………………………………………………………………………..…...18

2-4-1- کاهش حاصلخیزی زمین……………………………………………………………………………………………………………………..18

2-4-2- کیفیت خاک……………………………………………………………………………………………………………………………………..18

2-4-3- نوسانات جوی و اقلیمی……………………………………………………………………………………………………………………..19

2-4-4- نقصان در تنوع زیستی و کشاورزی……………………………………………………………………………………………………..19

2-5- پایش تغییرات کاربری اراضی……………………………………………………………………………………….20

2-6- مشخصات ماهواره‌های لند ست و سنجنده های آن………………………………………………………21

2-7- پیشینه موضوع در تحقیقات خارجی…………………………………………………………………………..22

2-8 پیشینه موضوع در تحقیقات داخلی……………………………………………………………………………..25

فصل سوم: محدوده مورد مطالعه

3-1- محدوده مورد مطالعه……………………………………………………………………………………………………30

3-2-ویژگی جنگلهای استان ایلام………………………………………………………………………………………32

فصل چهارم: مواد و روش‌ها

4-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………..34

4-2- جمع‌آوری و آماده‌سازی نقشه‌ها………………………………………………………………………………….34

4-3- تصویر ماهواره‌ای ETM⁺ برای سال 1988……………………………………………………………………34

4-4- تصویر ماهواره‌ای ETM⁺ برای سال 2001……………………………………………………………………..35

4-5- تصویر ماهواره‌ای ETM⁺ برای سال 2007……………………………………………………………………36

4-6- تصویر ماهواره‌ای Land sat 8 برای سال 2014…………………………………………………………..36

4-7 خصوصیات تصاویر ماهواره‌ای مورداستفاده…………………………………………………………………..37

4-8- پردازش تصاویر ماهواره‌ای…………………………………………………………………………………………..38

4-8-1- تصحیحات هندسی…………………………………………………………………………………………………………………………..38

4-8-2- زمین مرجع نمودن……………………………………………………………………………………………………………………………39

4-8-3- تصحیحات رادیو متریک……………………………………………………………………………………………………………………40

4-9- شاخص‌های محاسبه‌شده در تصاویر ………………………………………………………………………………………………………40

4-9-1- تعریف شاخص پوشش گیاهی…………………………………………………………………………………………………………….41

4-9-1-1- شاخص گیاهی تفاضلی نرمال شده(NDVI)………………………………………………………………………………………41

4-9-2- کسر شاخص گیاهی ساده(RVI)…………………………………………………………………………………………………………42

4-9-3- شاخص گیاهی تفاضلی(DVI)……………………………………………………………………………………………………………42

4-9-4- شاخص گیاهی تفاضلی سبز(GDVI)………………………………………………………………………………………………….42

4-10- تجزیه مؤلفه اصلی(PCA)……………………………………………………………………………………43

4-11- طبقه‌بندی تصاویر………………………………………………………………………………………………44

4-11-1- تعریف کلاسهای موجود در منطقه……………………………………………………………………………………………………46

4-11-2- انتخاب داده…………………………………………………………………………………………………………………………………..47

4-11-3- محاسبه تفکیک‌پذیری کلاسهای موجود………………………………………………………………………………………..47

4-11-4- انتخاب بهترین ترکیب باندی برای طبقه‌بندی…………………………………………………………………………………47

4-11-5- طبقه‌بندی حداکثر احتمال……………………………………………………………………………………………………………48

4-12- مرحله پس پردازش (استخراج نقشه کاربری و پوشش اراضی)……………………………………50

4-12-1- ادغام کلاسها………………………………………………………………………………………………………………………………50

4-12-2- ارزیابی دقت طبقه‌بندی………………………………………………………………………………………………………………51

4-12-2-1- دقت کاربر……………………………………………………………………………………………………………………………….51

4-12-2-1-1- خطای کمیشن…………………………………………………………………………………………………………………….51

4-12-2-2- دقت تولید……………………………………………………………………………………………………………………………..52

4-12-2-3- صحت کلی……………………………………………………………………………………………………………………………..52

4-12-2-4- ضریب کاپا…………………………………………………………………………………………………………………………….53

4-12-2-5- استخراج نقشه کاربری و پوشش اراضی…………………………………………………………………………………..54

فصل پنجم:یافته‌ها و نتایج تحقیق

5-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………..56

5-2- استخراج کاربری –پوشش اراضی و کشف تغییرات …………………………………………………56

5-2-1- شاخص‌های گیاهی تفاضلی نرمال شده(NDVI)…………………………………………………………………………….56

5-2-1-1- مقادیر و ضرایب سه شاخص محاسبه شدهRVI،GDVI،DVI………………………………………………………..59

5-3-1- تجزیه مولفه اصلی (PCA)…………………………………………………………………………………………………………..61

5-4-1- طبقه بندی نظارت نشده Iso Data……………………………………………………………………………………………63

5-5-1- طبقه بندی نظارت شده به روش حداکثر احتمال………………………………………………………………………….63

5-5-2- ارزیابی دقت طبقه بندی……………………………………………………………………………………………………………66

5-5-3- تفکیک پذیری نمونه های آموزشی برداشت شده برای تصویر ماهواره ای لندست 8……………………69

5-3- تحلیل تغییرات………………………………………………………………………………………………….70

5-3-1- تغییرات صورت گرفته برای دوره 13 ساله 1988 تا 2001…………………………………………………………….70

5-3-2- تغییرات صورت گرفته برای دوره 7 ساله 2007 تا 2014……………………………………………………………..71

فصل ششم: نتیجه گیری و تحلیل فرضیه ها

6-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………….73

6-2- نتایج حاصل از استخراج و کشف تغییرات کاربری اراضی………………………………….73

6-3- نتایج حاصل از تحلیل شاخص پوشش گیاهی…………………………………………………..74

6-4- تحلیل فرضیه ها……………………………………………………………………………………………74

6-4-1- فرضیه اول…………………………………………………………………………………………………………………………74

6-4-2- فرضیه دوم ………………………………………………………………………………………………………………………74

6-5- پیشنهادات…………………………………………………………………………………………………..75

6-6- محدودیتهای تحقیق…………………………………………………………………………………….76

منابع و مآخذ

منابع فارسی ……………………………………………………………………………………………………….77

منابع انگلیسی ……………………………………………………………………………………………………78