دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته علوم دامی 

تمایل : مرتعداری

عنوان : پهنا بندی خطر آتیش در گون­زار­ها با استفاده از داده­های ماهواره­ی سنجنده ETM+

دانشگاه صنعتی اصفهان

دانشکده منابع طبیعی

 پهنا بندی خطر آتیش در گون­زار­ها با استفاده از داده­های ماهواره­ی سنجنده ETM+

مطالعه موردی: مراتع ملایر

پایان نامه کارشناسی ارشد مرتعداری

 استاد راهنما

دکتر سید جمال الدین خواجه الدین

دکتر سعید پورمنافی

واسه رعایت تکهایی از متن پایان نامه مثلا :

(ممکنه هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزه یا بعضی نمادها و اشکال درج نشه ولی در فایل دانلودی همه چیز منظم و کامله)

فهرست مطالب

هشت

فهرست جداول

دوازده

فهرست اشکال

سیزده

چکیده

1


2

1-1- طرح موضوع

2

1-3-اهمیت مطالعه موضوع و اهداف

5

1-4- روش شناسی و محتوای پایان نامه
6

فصل دوم: بررسی منابع

7

2-1- مقدمه
8

2-2-امتیازات تولید نقشه های موضوعی با استفاده از داده های ماهواره ای

8

2-3-منابع داده های امتحان از دور
9

2-4- ویژگیای پوشش گیاهی

11

2-5- روش انجام تحقیقات صحرایی

11

2-5-1- جمع آوری داده های صحرایی جهت تهیه نقشه خطر آتیش

11

2-6- پیش پردازش تصاویر ماهواره ای

14

2-6-1- تصحیح هندسی

14

2-6-2- پردازش و بارِزسازی تصاویر ماهواره ای

16

2-6-3- تصاویر رنگی کاذب

16

2-6-4- بررسی مؤلفه های اصلی (PCA)
17

2-6-5- شاخصای پوشش گیاهی

18

2-6-6- فیوژن کردن تصویر
20

2-6-7- روشای طبقه بندی

21

2-6-7-الف- طبقه بندی نظارت شده

21

2-6-7-ب- طبقه بندی نظارت نشده

21

2-6-7ج-طبقه بندی ترکیبی(هیبرید)

22

2-7- برازش مدل رگرسیونی

22

2-8- محاسبه صحت نقشه های موضوعی حاصل از دور سنجی

24

2-9- صحت نقشه حاصل از طبقه بندی

24

هشت

2-10- تحقیقات انجام شده در داخل و خارج کشور
25

2-10-1مطالعات انجام شده در خارج کشور
25

2-10-2 تحقیقات انجام شده در داخل کشور
31

فصل سوم: مواد و روش ها

35

3-1- مشخصات منطقه
35

3-1-1-موقعیت جغرافیایی

35

3-1-2- رژیم بارندگی و اقلیمی منطقه

35

3-1-3- تعداد روزهای یخبندان

37

3-1-4- باد
37

3-1-5- وضعیت زمین شناسی و پستی و بلندیای منطقه
37

3-1-6- کاربری اراضی

38

3-2- مطالعه پهنا بندی خطر آتیش سوزی با امتحان از دور
40

3-2-1- انتخاب منطقه مورد مطالعه
40

3-2-2- وسیله و داده های لازم واسه مطالعه
40

3-3- روش انجام تحقیقات میدونی

41

3-3-1- جمع آوری داده های میدونی

41

3-4- پیش پردازش و پردازش داده های ماهواره ای

45

3-4-1- تصحیح هندسی و زمین منبع نمودن تصاویر
45

3-5-2- جداسازی منطقه مورد مطالعه روی تصویر
45

3-4-2- درآورده اطلاعات رقومی

45

3-4-3- بارزسازی تصاویر
46

3-4-5-الف- تعیین بهترین ترکیب باندی واسه تصاویر رنگی کاذب

46

3-4-5-ب- بررسی مؤلفه­ی اصلی

46

3-4-5-ج- فیوژن تصاویر

46

3-4-5-ه- کاهش هیستوگرام

46

3-5-  طبقه بندی تصاویر

47

3-5-1- طبقه بندی نظارت شده
47

3-5-2- طبقه بندی نظارت نشده
47

3-5-3- طبقه بندی ترکیبی(هیبرید)
47

3-6-تهیه نقشه کاربری اراضی

47

3-6-1- سایه و ابر

48

3-7-تهیه نقشه پوشش گیاهی

48

3-7-1- محاسبه شاخص پوشش گیاهی

48

نه

3-8- بررسی رگرسیون و تعیین مدل

48

3-8-1- اعمال مدل رگرسیونی بر داده های ماهواره ای و تولید نقشه
49

3-9- آزمایش صحت نقشه های تولید شده
49

فصل چهارم: یافته های

50

4-1- یافته های پردازش و پیش پردازش تصاویر
50

4-1-1- یافته های پیش 4-2- یافته های حاصل از پردازش تصاویر ماهواره ای واسه تهیه نقشه کاربری اراضی

52

4-2-1- تهیه بهترین ترکیب رنگی

52

4-2-2- بررسی جدا سازی مؤلفه اصلی

53

4-2-3- فیوژن تصاویر
53

4-2-4- کاهش هیستوگرام
54

4-2-5- طبقه بندی تصاویر
55

4-2-5-الف- طبقه بندی نظارت نشده
55

4-2-5-ب- طبقه بندی نظارت شده
55

4-2-4-ج- طبقه بندی به روش هیبرید

55

4-3-یافته های حاصل از طبقه بندی تصاویر
61

4-4- پوشش گیاهی منطقه و نقشه پهنا بندی خطر آتیش

62

4-4-1- روابط رگرسیونی و تولید نقشه
63

4-5- طبقه بندی واسه خطر آتیش

68

79

5-1- استفاده از داده های ماهواره ای

79

5-2- انتخاب تصاویر ماهواره ای

80

5-3- تصحیح هندسی

80

5-4- فیوژن

80

5-5- بررسی مؤلفه های اصلی

81

5-6- روش نمونه ورداری

81

5-7- کاهش هیستوگرام
82

5-8- بهترین ترکیب باندی

82

5-9- طبقه بندی تصویر
83

5-10- روش هیبرید

83

5-11- مقایسه روشای طبقه بندی

84

5- 12- مدلای آماری

89

5-13-1- بررسی باندهای اصلی و درصد پوشش گیاهی

89

ده

5-13-2- نقشه حاصل از شاخص گیاهی و درصد تاج پوشش گون

100

5-13- نقشه پوشش گیاهی

89

5-14- نتیجه گیری

102

5-15- پیشنهادات

103

منابع

104

یازده

چکیده انگلیسی

112

چکیده                                                                  

آتیش سوزی­های عمدی در میدون منابع طبیعی یکی از بحران­هاییه که هر ساله خسارات غیر قابل جبرانی بر اکوسیستم­ها ی مرتعی و محیط زیست وارد می­سازه طوری که در سال­های گذشته به عنوان یک مسئله و رقابت جهانی معرفی شده
میدون­های منابع طبیعی ایران هم از این مستثنا نیس و به دلایل جور واجور هر ساله اتفاق شکل های جور واجور آتیش سوزی­ها در این میدون­ها گزارش شده
طبق گزارش سازمان جنگل­ها، مراتع و آبخیزداری کشور هر ساله شکل های جور واجور حریق­ها در سطح جنگل­ها و مراتع به دلایل جور واجور بروز می­کنه
طبق همین گزارش از سال 1379 الی 1389، تعداد 14960 فقره آتیش سوزی در157121 هکتار اراضی جنگلی و مرتعی کشور روی داده
بنظر می­رسد عدد واقعی بیشتر از این باشه
در سال­های گذشته با افزایش زیادی آتیش سوزی­های عمدی در مراتع ، نظارت پوشش­گیاهی و پهنا بندی خطر آتیش چیزی لازم گردیده
شناسایی و پهنا بندی نواحی دارای خطر آتیش سوزی یکی از وسیله­های اساسی به خاطر رسیدن به راه حل­های مقابله با آتیش سوزی در مرتعداری پایدار حساب می­شه
یکی از کانون­های بحرانی آتیش سوزی­های عمدی در استان همدان، گون­زار­های وسیع شهرستان ملایره
بنابر این هدف مطالعه حاضر، تهیه نقشه نواحی دارای خطر آتیش سوزی مرتع طبق تهیه نقشه پوشش­گیاهی گون درختچه­ای و بوته­ای به خاطر مدیریت آتیش گون­زارها با استفاده از تصاویر ETM+ است، تا در جهت مدیریت و حفاظت گون­زارها مدیران بتونن برنامه ریزی کنه چون با تهیه نقشه نواحی دارای خطر آتیش­سوزی و برنامه ریزی واسه این نواحی می­توان خطرات اون رو تا اندازه­ای کاهش داده و به فعالیت­های پیشگیرانه، حفاظتی و مدیریتی در این مورد پرداخت
واسه زمین منبع کردن داده­های ماهواره­ای از 28 نقطه کنترل زمینی و نقشه­های توپوگرافی 1:50000، با اعمال روش نزدیک ترین همسایه و مدل هندسی درجه یک، RMSe کمتر از 1/0 پیکسل ، حاصل گردید
منطقه مورد مطالعه دور و بر شهر ملایر در جنوب شرقی استان همدان با مساحت 70000 هکتار، است
جمع­آوری داده­های زمینی واسه بررسی تصاویر با روش نمونه ورداری تصادفی طبقه­بندی شده انجام شد كه در هر واحد نمونه ورداری تعداد 10 پلات روی محیط دایره­ای فرضی به شعاع 20 متر مستقر و درصد پوشش­گیاهی هر پلات محاسبه گردید
میانگین اعداد درصد پوشش­گیاهی 10 پلات بعنوان درصد پوشش­گیاهی واسه اون واحد در نظر گرفته شد
شکل های جور واجور بررسی­های پردازش داده­ها­ی ماهواره­ای واسه تهیه نقشه کاربری اراضی مثل مراحل فیوژن به روش Brovey فیلتر­گذاری، کاهش هیستوگرام، بررسی مؤلفه­ی اصلی شاخص­گیاهی NDVI، Tasseled Cap، NDBIطبقه بندی نظارت شده و نظارت نشده انجام شد
در آخر نقشه کاربری اراضی با استفاده از روش هیبرید و ترکیب لایه­های جور واجور و روی هم گذاری اونا به دست اومد
نتیجه این طبقه­بندی به دست اومده 16 طبقه کاربری با ضریب کاپای 75/0 به توضیح زیر می­باشه: 1- معادن آهن 2- اراضی شامل آهن 3- زراعت آبی 4- تاکستان 5- زراعت دیم 6- آیش 7- مناطق مسکونی و صنعتی 8- رخنمون سنگی 9- کوه 10- معادن رس 11- خطوط ترابری 12- مسیل و آبراهه 13- فضای سبز شهری 14-
سایه رخنمون سنگی 15- اراضی دست خورده 16- مراتع و دیمزارهای ول شده
بیشترین درصد مساحت منطقه مطالعاتی مربوط به مراتع و دیمزار­های ول شده با مساحت 77/69 درصد و کمترین درصد مساحت مربوط به فضای سبز شهری با مساحت 11/0درصده
بین داده­های درصد پوشش گیاهی جمع­آوری شده از مراتع منطقه با ارزش­های پیكسل­های مثل تصاویر با رگرسیون قدم به قدم، مدل محاسبه مقدار تاج پوشش گون تعیین شد
بعد این مدل روی تصاویر اعمال و با استفاده از جدا تاری و طبقه بندی دوباره، نقشه طبقات خطر آتیش به دست اومد
با رگرسیون خطی چند متغییره اتحاد و روابط بین درصد پوشش گیاهی با شاخص­های گیاهی و باند­های اصلی بررسی شد
اتحاد باند 4 و 3 با درصد تاج پوشش گیاهی گون بیشتر از بقیه باندهاه که در برازش مدل­ها با استفاده از باند­های اصلی، از باند 4 استفاده شد
نقشه تولیدی با استفاده از مدل باند 4 با نقشه پوشش­گیاهی منطقه برابری داره
اتحاد درصد تاج پوشش گیاهی با 12 شاخص گیاهی بررسی شد که شاخص TVI با ضریب اتحاد 76/0 بیشترین میزان اتحاد رو نشون می­بده
بعد از TVI ، شاخصای MND و NDVI و SAVI با ضریب اتحاد 75/0 بیشترین میزان اتحاد رو دارن
در آخر 4 طبقه از دامنه خطرآتش سوزی مراتع منطقه مورد مطالعه تحت: “خطر زیاد” با بیشتر از 35% تاج پوشش گون ، “خطر متوسط” با 15-35% تاج پوشش گون ، “خطر کم” با 5-15% تاج پوشش گون و دسته چهارم “مراتع بدون خطر” آتیش سوزی با 0-5% تاج پوشش گون جدا شدن
دقت و صحت کلی نقشه تولیدی با روش ماتریس خطا تعیین شد که نقشه پایانی کاپای کلی 70% داره
نقشه به دست اومده برابری زیادی با جای­های واقعی آتیش گرفته طی چند سال گذشته داره، چون با در نظر گرفتن اختلاف 6 ساله تاریخ تصویر با زمان نمونه بردای، 90% آتیش سوزیای اتفاق افتاده طی ده گذشته مربوط به طبقه “خطر زیاد” و “خطر متوسط” می­باشه
که این مناطق این روزا جزء مناطق بدون خطر طبقه بندی می­شن، چون دیگه گونی واسه آتیش زدن در اونا باقی نمونده
در مطالعه میدونی واسه تعیین دلیل آتیش سوزیای مراتع منطقه ملایر، مشخص شد که 100 درصد آتیش سوزی­ها عمدیه و با هدف حذف گونه­های خاردار و غیر خوشخوراک غالب گون زارها اتفاق می­افتد تا با باز شدن فضا، گونه­های مرتعی خوشخوراک جانشین گردند
بررسی مدل پایانی نشون می­بده که شاخص­های تهیه شده با باند 3 و 4 سنجنده نقش مؤثری درمدل­های رگرسیونی اجرا کردن
یافته های کلی نشون داد که تصویر سنجنده ETM+ واسه تولید نقشه کاربری اراضی و خطر آتیش سوزی مناسب می­باشه

واژگان کلیدی: پهنا بندی خطر آتیش، ملایر، گون، تصاویر ماهواره ای، ETM+

1-1- طرح موضوع

جنگلها و مراتع یکی از مهمترین و با ارزش ترین مواهب الهیه که نه تنها به عنوان میراثی گرانبهاء از گذشتگان بلکه امانتیه که در اختیار ابناء بشر قرار گرفته تا نسلای آینده، جدا از اینکه استفاده مناسب، نسبت به حفظ و محافظت اون اقدام کنه [16]
به خاطر همین، واسه مدیریت و استفاده بهینه مراتع باید شناخت دقیق از اجزاء اکوسیستمای مرتعی داشته و عکس العمل اون­ها در برابر دخالتا و تغییرات جورواجور بررسی نمود [36]
مراتع از نظر علم اکولوژیک، اکوسیستمی پویا و از نظر شناخت اون پدیده پیچیده طبیعیه، در حالت طبیعی و نرمال اجزای تشكیل دهنده همیشه با هم در حالت تعادل قرار دارن
وقتی كه تحت اثر یك یا چند عامل تخریب کننده طبیعی یا مصنوعی قرار می­گیرند، با در نظر گرفتن نوع و شدت اثر اونا، ممكنه حالت تعادل یا
مسئله آتیش سوزی مسئله ای نیس که به امروز و فردا بسنده شه بلکه کاریه که از گذشته­های دور و سالیان متمادی به طور طبیعی وجود داشته و کم کم با اومدن آدم به میدون، مقدار و تعداد آتیش سوزی زیاد شد [30]
در تاریخ مذکوره که رومیا و بقیه ساکنان منطقه مدیترانه، بیش از٢٠٠٠ ساله که سوزاندن بقایای گیاهان رو انجام می­دهند [87]
سرخ پوستان ساکن آمریکا هم بعضی وقتا واسه گرفتن محصول بیشتر، چمنزارها رو آتیش میزدن [87]
این روش در ایران واسه جلوگیری از گسترش گیاهان مهاجم خاردار در پروژه های اصلاح مراتع به کاربرده نمی­شه ولی در کشورهای دیگه مثل استرالیا و آمریکا به عنوان یه روش اصلاحی حساب می­شه [35]

آتیش سوزی در میدون منابع طبیعی یکی از بحران هاییه که هر ساله خسارات غیر قابل جبرانی بر اکوسیستما و محیط زیست وارد می­سازه طوری که در سال­های گذشته به عنوان یک مسئله و رقابت جهانی تبدیل شده
میدون­های منابع طبیعی ایران هم از این مستثنا نیس و بنا به هر دلیلی هر ساله شاهد اتفاق شکل های جور واجور آتیش سوزی­ها در این میدون­ها هستیم
طبق گزارش سازمان جنگل­ها مراتع و آبخیزداری کشور هر ساله شاهد بروز شکل های جور واجور حریق­ها در سطح جنگل­ها و مراتع هستن که به دلایل جور واجور بروز می­کنه
طبق گزارش سازمان جنگلها، مراتع و آبخیزداری کشور از سال 1379 الی 1389، تعداد 14960 فقره آتیش سوزی اتفاق افتاده که در کل 157121 هکتار در جنگلا و مراتع کشور روی داده [28]

آتیش سوزی رو از دید علل بروز به دو دسته: طبیعی و غیرطبیعی تقسیم می­کنن:

در آتیش سوزی­های طبیعی یا خود سوزی، آتیش سوزی در اثر تخمیر و فعل و انفعالات شیمیای مواد آلی و لاشبرگ روی هم جمع در روی زمین و به دام افتادن نور و انرژی گرمایی تابشی خورشید در اونا و هم اینکه رعد و برق ایجاد می­شه [16]
در عرض­های جغرافیایی شمالی که پوشش جنگلی زیاد تره، رعد و برق عامل اصلی آتیش سوزی می­باشه [117]
آتیش سوزی­های به دلیل فعالیت­های انسانی غیر طبیعی قلمداد می­شه و خود به دو دسته آتیش سوزی عمدی و غیرعمدی تقسیم می­شه
آتیش سوزی­های عمدی ً به وسیله بعضی از افراد واسه رسیدن به اهداف خاصی ایجاد می­شن، مثل تبدیل اراضی جنگلی و مرتعی به زمین­های زراعی با هدف تصرف اراضی منابع طبیعی و یا تغییر تیپ گیاهی و گونه­های غیر خوشخوراک به گونه­های جانشین مناسب، ایجاد چراگاه به خاطر جفت و جور علوفه بیشتر واسه چرای دام مثل این موارده که موجب آتیش سوزی و وارد شدن ضرر به منابع طبیعی می­شه
در آتیش سوزی­های غیرعمد که در اثر بی توجهی و سهل انگاری صورت می­گیرد می­توان به سهل انگاری در بین گردشگری و تفرج افراد اتفاق می­افتد که در اثر مثلاً پرتاب ته سیگار یا کبریت روشن در راه جاده­ها، آتیش زدن سرشاخه­ها واسه ایجاد گرما با اهداف جور واجور زیاد گزارش شده
هم اینکه سوزاندن بقایای اجناس کشاورزی در مزارع یا بروز آتیش سوزی در اثر عملیات عمرانی یا مواد منفجره اشاره کرد که موجب آتیش سوزی و وارد اومد ضرر به منابع طبیعی جنگل و مرتع می شه [16]

از دیدگاه جهانی، آتیش سوزیایی که به وسیله آدم به شکل آگاهانه و یا ناآگاهانه شکل می­گیرند به مراتب بیش تر از آتیش سوزی­های طبیعیه [68]
بررسی­ها نشون می­بده که در جهان تقریبا 80-90% از آتیش سوزیا به دلایل انسانی رخ می­بده، اگر در اروپا 5% از کل آتیش سوزی­ها در اثر عوامل طبیعی رخ می­بده [65]
در ایران و به طور مثال در استان اصفهان از تاریخ 1389 تا تاریخ 1390 تعداد 390 فقره آتیش سوزی در مراتع استان گزارش شده که 100 درصد اونا عمدی و با هدف تغییر گونه­های غالب مرتعی صورت گرفته [16]
آتیش به عنوان یک عامل بوم شناختی می­تونه بر اجزای تشکیل دهنده هر اکوسیستم اثرات مثبت یا منفی داشته باشن [112]
آتیش سوزی پوشش گیاهی پدیده ای جهانیه که در بیشتر نواحی گرمسیری، معتدل و سردسیری رخ می­بده بطور طبیعی اتفاق می­افتد [68]
آتیش سوزی با در نظر گرفتن شرایط آب و هوایی هر منطقه و نوع پوشش گیاهی اثر­های متفاوتی روی گونه­های جور واجور داره [112]

تحقیقات انجام شده اثرات آتیش سوزیا رو به 3 گروه کلی اثرات آتیش پوشش گیاهی، خاک و محیط و اتمسفر تقسیم بندی می­کنن
در زیر به اختصار به توضیح در مورد نکات ذکر شده پرداخته می شه

الف) اثرات آتیش بر پوشش گیاهی

در مورد اثرات آتیش بر پوشش گیاهی و یا گون­ های گیاهی می­توان به حذف یا کاهش معنی دار گیاهان چوبی نامرغوب، افزایش تولید و خوشخوراکی علوفه، از بین بردن علفای خشک، بلند و با کیفیت پایین و تجدید علوفه تازه، آزاد کردن مواد مغذی گیاه و لاشبرگ در خاک، تغییر در الگوی پشت سر هم و منابع گیاهی، تغییر در میزان جست زنی در گونه­های جور واجور، شکستن خواب بذر و افزایش جوونه زنی در بعضی از گونه­ها که بذر اونا پوسته سخت دارن، افزایش و بهبود علوفه مرتعی از راه سوختن مواد غیر قابل هضم خشک شده که نتیجه اون تولید علوفه سرحال، جوون و تازه س اشاره نمود
کنترل رقابت در بین گونه­های گیاهی، بهبود شرایط محل زندگی زندگی وحش و کنترل آفات و مریضی­های قارچی از دیگه اثرات اوناس [101،103،25،16،5]

ب) اثرات آتیش بر خصوصیات خاک

1- اثرات آتیش بر خصوصیات فیزیکی خاک

تغییر در ساختار و بافت خاک، کاهش در میزان حفظ رطوبت و ظرفیت نگهداری اون، افزایش آبگریزی، بدون پوشش باقی موندن سطح زمین در دراز مدت که نتیجه این­ها افزایش استعداد خاک واسه فرسایشه [68]

2- اثرات آتیش بر خصوصیات شیمیایی خاک

تنظیم حاصلخیزی خاک بعضی اکوسیستما تغییر محسوس در چرخه مواد غذایی خاک مثل افزایش ازت قابل استفاده و بقیه عناصر لازم در خاک، آزاد شدن بیشتر از ٥٠ درصد پتاس موجود در مواد آلی، کاهش و کاهش ماده آلی خاک(OM)که از مهمترین اثرات آتیش روی خصوصیات شیمیایی خاکه
کاهش ماده آلی موجب افزایش چگالی ظاهری و کاهش توانایی نفوذ پذیری آب در خاک به ویژه در دراز مدت می­شه و به دنبال اون تضعیف پوشش گیاهی رخ می­بده [68]

3- اثرات آتیش بر خصوصیات بیولوژیکی خاک

از بین رفتن میكروارگانیسم­های به درد بخور خاك، کاهش ذی توده میکروبی خاک، کاهش گونه­های میکروبی و دینامیک جمعیت، کاهش یا از دست رفتن بی مهرگان موجود در خاک مثل کرم­های خاکی از مهم ترین این تغییرات گزارش شده [59]

تعداد صفحه :127

قیمت : 14700 تومن

com/?checkout=3113″ method=”post” name=”frm_jahanpay3113″>

بی معطلی پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار میگیره

و در جدا از اینکه فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شه

پشتیبانی سایت :        ****       [email protected]
com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارین می تونین مبلغ مورد نظر واسه هر فایل رو کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز رو به ایمیل ما ارسال کنین تا فایل رو از راه ایمیل دریافت کنین

***  *** ***

متن کامل در سایت sabzfile.com