به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

ali asghar darvishsefat

  • سید علی نقیبی راد، علی اصغر درویش صفت، پرویز فاتحی*، منوچهر نمیرانیان، محمد سعادت سرشت، مهدی برومند
    اندازه گیری و برآورد مشخصه های ساختاری درختان همواره جزء اصلی و ضروری برای مدیریت و اطلاعات اولیه برای اغلب پژوهش ها در علوم جنگل است. امروزه می توان با استفاده از لیزر اسکنرها عرصه های جنگلی، درختان و عوارض موجود را به صورت پیوسته اسکن نمود و ابر نقاط حاصل را برای برآورد مشخصه های ساختاری درختان مورد استفاده قرار داد. در این پژوهش، قابلیت لیزر اسکنر دستی متحرک ژئواسلم ZEB-REVO در برآورد مشخصه ارتفاع کل و ارتفاع تنه درختان مورد ارزیابی قرار گرفته است. این پژوهش در باغ گیاه شناسی کرج به مساحت 7/2 هکتار با توده های درختی با ساختار ناهمسال و چند اشکوبه انجام شده است. مشخصه های ارتفاع کل و تنه درختان با دو روش دستی و خودکار در ابر نقاط پردازش و آماده شده، برآورد شد. به منظور ارزیابی برآوردها، مشخصه های ذکر شده با استفاده از دستگاه فاصله یاب لیزری در عرصه اندازه گیری شد. نتایج آماره های ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و ریشه میانگین مربعات خطا نسبی (rRMSE)، در برآورد ارتفاع کل به روش دستی به ترتیب 3/17 متر و 25/48 درصد و در روش خودکار، 3/21 متر و 25/80 درصد بود. در ارزیابی نتایج، مشخصه ارتفاع تنه نیز با دو روش دستی و خودکار، مقدار آماره های RMSE و rRMSE به ترتیب 0/47 و 2/56 متر و 12/66و 69/67درصد به دست آمد. براساس آماره های ارزیابی، قابلیت این دستگاه برای برآورد ارتفاع کل و تنه را می توان به ترتیب نامناسب و مناسب بیان کرد.
    کلید واژگان: ابر نقطه، ارتفاع تنه، ارتفاع کل، جنگل، لیزر اسکنر دستی متحرک
    Seyed Ali Naghibi Rad, Ali Asghar Darvish Sefat, Parviz Fatehi *, Manochehr Namiranian, Mohammad Saadat Seresht, Mehdi Boroumand
    Measuring and estimating the structural attributes of trees is a fundamental component of forest management and essential for most research in forest sciences. Nowadays, laser scanners (terrestrial and mobile) enable continuous scanning of forested areas, generating point clouds to estimate tree structural attributes. This study evaluated the ability of the GeoSLAM ZEB-REVO handheld mobile laser scanner to estimate tree structural attributes, specifically total height and trunk height. The research was conducted in Karaj Botanical Garden, covering 7.2 hectares with uneven-aged, multi-layered tree stands. Two approaches, i.e. manual and automatic, were applied to the processed point clouds to estimate total and trunk height. For validation, these attributes were measured in the field using a laser range finder. The results showed that the manual and automatic methods estimated total height with RMSE values of 3.17 and 3.21 meters and rRMSE values of 25.48% and 25.80%, respectively. Trunk height estimation yielded RMSE and rRMSE values of 0.47 and 2.56 meters and 12.66% and 69.67% for the manual and automatic methods, respectively. Based on our results, GeoSLAM's ability to estimate total height is weak, while trunk height can be estimated with high accuracy.
    Keywords: Forest, Mobile Laser Scanner, Point Cloud, Total Height, Trunk Height
  • مرجان فیروزی نژاد، پرویز فاتحی*، علی اصغر درویش صفت، وحید نصیری

    آگاهی از تیپ جنگل یکی از موارد ضروری در برنامه ریزی و مدیریت پایدار جنگل بوده، ولی تهیه نقشه آن به روش های میدانی زمان بر و پرهزینه است. از این رو، سنجش از دور به ویژه استفاده از داده های ابرطیفی همانند ماهواره پریسما با 243 باند طیفی، می تواند به عنوان جایگزینی مناسب تلقی شود. پژوهش پیش رو به ارزیابی قابلیت این تصاویر براساس روش های ماشین بردار پشتیبان (SVM)، نقشه بردار زاویه طیفی (SAM) و جنگل تصادفی (RF) در بخش گرازبن جنگل خیرود پرداخته است. نقشه واقعیت زمینی در 131 قطعه نمونه با ابعاد 45×45 متر به طور میدانی با روش کوچلر و براساس فراوانی 100 اصله از قطورترین درختان تهیه و پنج تیپ شامل راش خالص، راش آمیخته، راش-ممرز، ممرز-راش و ممرز آمیخته مشخص شد. تصحیح هندسی تصاویر، رفع نویز و نرم سازی منحنی طیفی انجام و سپس اثر انحنای طیفی تصحیح شد. الگوریتم آشکارسازی ناهنجاری ها بر روی تصویر اعمال و  باندهای دارای نویز و محدوده های جذب آب حذف شدند. سپس برروی 103 باند طیفی باقی مانده، الگوریتم حداقل سهم نویز و شاخص خلوص پیکسل برای یافتن پیکسل های خالص طیفی اجرا و در طبقه بندی بکار گرفته شدند. همچنین، شاخص های NDVI، ReNDVI،MTCI ، NDIred و RTVI محاسبه و به مجموعه باندی اضافه شدند. الگوریتم های SVM و RF به ترتیب با صحت کلی 53/09و 43/19و ضریب کاپای 0/38 و 0/25 و استفاده از باندهای حاصل از الگوریتم حداقل سهم نویز، بهترین نتایج را نشان دادند. به طور کلی، نویز به نسبت زیاد داده های پریسما و رفتار طیفی نزدیک تیپ های مورد مطالعه به رغم انجام پردازش ها و بکارگیری الگوریتم های طبقه بندی مناسب، مانع از کسب نتایج رضایت بخش شد.

    کلید واژگان: الگوریتم حداقل سهم نویز، پریسما، تصاویر ابرطیفی، تیپ جنگل، ماشین بردار پشتیبان
    Marjan Firoozy Nejad, Parviz Fatehi *, Aliasghar Darvishsefat, Vahid Nasiri

    Mapping forest types is essential for sustainable management, however, field methods are time-consuming and costly. Therefore, Modern remote sensing, especially hyperspectral imagery like PRISMA with 243 spectral bands, is valuable for mapping Hyrcanian mixed forests. However, its accuracy and capabilities must be assessed. In this study, the capability of PRISMA data was assessed using SVM, SAM, and RF classification approaches to create forest type maps for the Gorazbon district of Kheyrud Forest. A ground truth map consisting of 131 field sample plots, each measuring 45 × 45 m, was generated using Kuchler's abundance method based on the 100 trees with the largest diameters. Five forest types were identified: pure beech, mixed-beech, beech-hornbeam, hornbeam-beech, and mixed hornbeam. Geometric correction, smoothing and noise filtering was applied, then, Illumination correction was performed. Anomalies were detected using the RX algorithm. The minimum noise fraction (MNF) transformation and pixel purity index (PPI) were applied to the remaining 103 spectral bands and then used in the classification process. Additionally, indices such as NDVI, ReNDVI, MTCI, NDIred, and RTVI were incorporated into the classification process. The results showed that the SVM and RF algorithms achieved overall accuracies of 53.09% and 43.19%, with kappa coefficients of 0.38 and 0.25, respectively. The best combination of input data was derived from the spectral bands obtained through the MNF transformation. Based on the findings, high noise in PRISMA imagery and the similar spectral behavior of forest types in this region hindered the species discrimination and classification performance.

    Keywords: Forest Type, Hyperspectral Images, MNF, PRISMA, SVM
  • ماهان قریانی، علی اصغر درویش صفت*، منوچهر نمیرانیان، منیژه رجب پور رحمتی

    آگاهی از ارتفاع تاج پوشش جنگل به منظور ارزیابی سلامت و پویایی بوم سازگان جنگل، پایش و مدل سازی چرخه کربن و تنوع زیستی، امری ضروری است. اندازه گیری ارتفاع تاج پوشش جنگل مستلزم صرف هزینه و زمان زیاد است. از سال 2018 میلادی، ماهواره ICESat-2 که سنجنده لیزری ATLAS را حمل می کند، امکان اندازه گیری مستقیم ارتفاع درختان را فراهم کرده است. هرچند که ICESat-2 به طور خاص برای برآورد ارتفاع یخ های قطبی طراحی شده است، اما داده های ارتفاعی قابل توجهی از پوشش گیاهی سطح کره زمین را نیز ارائه می دهد. از این رو، هدف از این پژوهش بررسی قابلیت سنجنده ATLAS این ماهواره در برآورد دقیق ارتفاع تاج پوشش جنگل های شمال ایران است. برای این منظور، داده های ارتفاعی پوشش گیاهی سنجنده ATLAS (ATL08) در جنگل آموزشی-پژوهشی خیرود مورد ارزیابی قرار گرفت. برای بررسی میزان صحت ارتفاع برآورد شده تاج پوشش درختان توسط سنجنده ATLAS، داده های ارتفاعی حاصل از ماهواره با حداکثر ارتفاع اندازه گیری شده در 121 لکه زمینی مقایسه و آماره های RMSE و rRMSE محاسبه شدند. همچنین با استفاده از آزمون t، میانگین این داده ها از نظر آماری مقایسه شدند. مقادیر RMSE، rRMSE و R2 به ترتیب 0/87 متر و 2/7 درصد و 0/98 نشان دهنده دقت بالای سنجنده در اندازه گیری ارتفاع تاج پوشش جنگل بود. نتایج آزمون t نیز نشان داد که میانگین این داده ها از نظر آماری اختلاف معنی داری ندارد (0/05<P). نتایج این پژوهش نشان داد که حتی باوجود بیش برآورد ارتفاع تاج پوشش جنگل در مناطقی با درختان کم ارتفاع، این ماهواره ارتفاع تاج پوشش جنگل در مناطق جنگلی شمال ایران را با صحت بسیار خوبی برآورد می کند.

    کلید واژگان: ارتفاع تاج پوشش جنگل، سنجنده ATLAS، لایدار فضایی، Icesat-2
    Mahan Ghorbani, Aliasghar Darvish Sefat *, Manochehr Namiranian, Manizheh Rajabpour Rahmati

    Knowing the forest canopy height is essential for evaluating the health and dynamics of forest ecosystems, as well as for monitoring and modeling the carbon cycle and biodiversity. However, measuring canopy height through ground surveys is costly and time-consuming. Since 2018, the ICESat-2 satellite, equipped with the ATLAS laser sensor, has enabled the direct measurement of tree height. Although ICESat-2 is specifically designed to estimate ice height, it also provides significant data on vegetation height on the Earth's surface. This study aims to investigate the ability of the ATLAS sensor to accurately estimate forest canopy height in northern Iran. For this purpose, the vegetation height data from the ATLAS sensor (ATL08) was evaluated in the Kheyroud experimental forest. To validate the accuracy of the estimated forest canopy height by ATLAS, the forest height data obtained from the satellite were compared with the maximum tree height measured in 121 plots collocated with LiDAR footprints. The estimated forest canopy height by ATLAS and the maximum measured height of trees were compared using a t-test. The RMSE, rRMSE, and R2 values were 0.87 m, 2.7%, and 0.98, respectively, indicating the high accuracy of the ATLAS sensor in forest canopy height estimation. The results of the t-test showed that the mean difference between the measured maximum height of trees in the plots and the corresponding values extracted from ICESat-2 satellite data is not statistically significant (P > 0.05). This study demonstrates that the satellite estimates forest canopy height with very good accuracy in the forests of northern Iran, with a slight overestimation in areas with low-height trees.

    Keywords: ATLAS Sensor, Forest Canopy Height, Icesat-2, Space-Borne Lidar
  • ناصح میری، علی اصغر درویش صفت*

    تاج پوشش یک مشخصه مهم ساختار جنگل برای بسیاری از برنامه های کاربردی در بوم شناسی، آب شناسی و مدیریت جنگل است. این مطالعه با هدف بررسی قابلیت داده های سنجنده OLI ماهواره Landsat 8 در مدل سازی و برآورد تاج پوشش جنگل در بخشی از جنگل های زاگرس انجام شد. ابتدا کیفیت تصاویر از نظر وجود خطاهای هندسی و رادیومتری بررسی شد. پردازش های مورد نیاز مانند شاخص های پوشش گیاهی، تجزیه مولفه های اصلی و تبدیل تسلدکپ روی تصاویر منطقه مورد مطالعه انجام شد. به منظور اندازه گیری زمینی تاج پوشش با استفاده از روش عکس برداری نیم کروی، تعداد 60 قطعه نمونه با ابعاد مربعی شکل 45×45 متر برداشت شد. ارزش های طیفی متناظر در محل قطعات نمونه زمینی با استفاده از نقشه پلی گونی قطعات نمونه تهیه شده از تصاویر استخراج شدند. برای مدل سازی تاج پوشش جنگل از روش آماری رگرسیون خطی چندمتغیره به روش گام به گام استفاده شد و دقت مدل حاصل با استفاده از اعتبارسنجی متقابل به روش k-fold ارزیابی شد. نتایج حاصل از رگرسیون خطی چندمتغیره بین تاج پوشش با باندهای اصلی و محاسباتی سنجنده نشان داد که مدل حاصل از شاخص پوشش گیاهی SR و باند 8 با ضریب تعیین 0/662 و درصد مجذور میانگین مربعات خطای 15/24 درصد بهترین مدل است. در مجموع، نتایج این پژوهش نشان داد که با استفاده از ماهواره Landsat 8 می توان تاج پوشش جنگل را با هزینه بسیار پایین در کمترین زمان برآورد کرد.

    کلید واژگان: تاج پوشش جنگل، جنگل های زاگرس، سنجنده OLI، عکس برداری نیم کروی، رگرسیون خطی چندمتغیره
    Naseh Miri, Ali Asghar Darvishsefat*

    Canopy cover is an important forest structure parameter with many applications in ecology, hydrology and forest management. This study aimed at investigating the capability of Landsat 8 satellite OLI data for modeling and estimation of forest canopy in a part of the Zagros forests. First the images were evaluated in terms of geometrical and radiometric errors. Required processing such as Vegetation Indices, Principle Component Analysis (PCA), and Tasseled Cap transformation were performed on the images of the study area. To measure aboveground canopy cover using hemispherical photography method, 60 sample plots were designed with a square dimension of 45 × 45 m. The spectral values of the corresponding sample plots were extracted using a polygon map of sample plots. Forest canopy cover was modeled using stepwise multiple linear regression and the accuracy of the model was evaluated via the k-fold cross validation technique. The results of multiple linear regression between canopy cover with main and computational bands showed that the model obtained from SR vegetation index and band 8 with R2 = 0.662 and RMSE (%) = 15.24 was the best model. Overall, this study demonstrated that the estimation of forest canopy cover is cost-effective and requires low computation power using Landsat 8 satellite.

    Keywords: Forest canopy cover, Hemispherical photography, Multiple linear regression, OLI data, Zagros forests
  • سعید ساروئی*، علی درویش صفت، منوچهر نمیرانیان

    برآورد میزان زیست توده در توده های جنگلی با روش های سنجش از دوری اهمیت بسیاری دارد. هم زمان نبودن دریافت داده های ماهواره ای و اطلاعات میدانی و کاربرد معادلات آلومتریک جهانی، برای محاسبه وزن زیست توده درختان جنگلی داخل کشور، از مهم ترین دلایل عدم قطعیت در نتایج و تحلیل های حاصل از مطالعات مشابه قبلی به شمار می روند. به حداقل رساندن این مشکلات و بررسی قابلیت و عملکرد داده ها در توسعه مدل مناسب برآورد زیست توده جنگل، در منطقه بانکول بخش کارزان شهرستان سیروان، استان ایلام، با استفاده از داده های راداری ماهواره سنتینل 1، اخذشده در تاریخ 6 تیرماه 1396، هدف این تحقیق بود. اندازه قطر میانگین تاج پوشش درختان در 53 قطعه نمونه زمینی مربعی، مربوط به فرم رویشی شاخه زاد، به ابعاد 30×30 متر که در بازه زمانی 2 تا 20 خرداد 1396، به کمک دستگاه موقعیت یاب جهانی تفاضلی و به روش تعیین موقعیت کینماتیک آنی روی زمین اجرا و برداشت شدند، وارد روند برآورد زیست توده شد. میانگین زیست توده برداشت شده میدانی 10.63 تن درهکتار بود. پس از استخراج ویژگی های راداری، آن دسته از ویژگی ها که بیشترین میزان همبستگی را با مقادیر زیست توده داشتند انتخاب و از بین آنها، با به کارگیری الگوریتم ژنتیک و با استفاده از دو مدل رگرسیون K نزدیک ترین همسایه و رگرسیون بردار پشتیبان، مناسب ترین ترکیب ویژگی ها شناسایی و سپس، مقادیر زیست توده مدل سازی شد. اعتبارسنجی مدل ها با استفاده از 26 قطعه نمونه تست، انجام گرفت. همبستگی بین ویژگی های حاصل از داده های راداری و مقادیر زیست توده نشان داد که ویژگی های VH، Mean VV، Mean VV GLCM (Correlation) و Mean VH GLCM (Dissimilarity) بیشترین حساسیت را به مقادیر زیست توده داشتند. استفاده از مدل های رگرسیون نشان داد که روش رگرسیون بردار پشتیبان، با RMSE نسبی 0.08، از روش رگرسیون K نزدیک ترین همسایه، با RMSE نسبی 0.10، دقیق تر عمل کرده است. از بین ترکیب های ویژگی مورد بررسی نیز، بهترین ترکیب در حالت استفاده از رگرسیون K نزدیک ترین همسایه، دارای RMSE به میزان تقریبی 0.99 تن درهکتار (معادل10%) و ضریب تعیین 0.23 و در حالت استفاده از رگرسیون بردار پشتیبان، دارای RMSE به میزان 0.87 تن درهکتار (معادل 8%) و ضریب تعیین 0.14 بود. مدل های نهایی حاصل از ترکیب ویژگی های بهینه استخراج شده از داده راداری در طول موج باند C و روش های رگرسیونی پارامتری و غیرپارامتری مورد بررسی در این تحقیق به تنهایی قادر به بهبود اثر اشباع شدگی در داده، برای برآورد زیست توده در جنگل های مورد مطالعه، نبودند و منجر به پیشنهاد مدل برآوردکننده ای با صحت قابل قبول نشد.

    کلید واژگان: زیست توده جنگل شاخه زاد بلوط زاگرس، داده راداری سنتینل 1، الگوریتم ژنتیک، K نزدیک ترین همسایه، رگرسیون بردار پشتیبان
    Saeed Saroei *, Ali Asghar Darvishsefat, Manochehr Namiranian

    Estimating the biomass values in forests stands through remote sensing is important. It has been reported that the major reasons of uncertainty are the lack of concurrency in satellite data and field information as well as the use of global allometric equations for estimating the weight of biomass of forest trees inside the country. Minimizing the above problems and the investigation of data performance in developing appropriate model for estimating the forest biomass in the Bankoll region of Karazan District of Sirvan County in Ilam province using Sentinel-1 satellite data in 27th of June, 2017 was the main goal of this study. Average size of the trees crown in 53 rectangular plots related to the coppice growth form with dimensions of 30×30 mwhich during 23 may 2017 to 10 June 2017 through applying DGPS by RTK method have been implemented on the ground were entered in the process of estimation the value of biomass. The average harvested field biomass was 10.63 Mg ha-1. After extraction of radar features, those features which had the greatest correlation with the values of biomass were selected using genetic algorithm by two models including K-Nearest Neighbor (K-NN) regression and Support-Vector Regression (SVR), then the most appropriate combination was identified and the biomass values were modelled. Models were validated using 26 test plots. Correlation of features obtained from radar data and the value of biomass indicated that features of VH، Mean VV، Mean VV GLCM (Correlation) and Mean VH GLCM (Dissimilarity) had the greatest sensitivity towards the value of biomass. Using regression models indicated that SVR model (Relative RMSE of 0.08) was more precise compared with K-NN regression (relative RMSE of 0.10). The best combination in the use of K-NN regression model with a relative RMSE of almost 0.99 Mg ha-1 (equal to 10%) and the coefficient of determination (R2) of 0.22 and the best combination when using SVR model was a relative RMSE of 0.87 Mg ha-1 (equal to 8%) and the R2 of 0.14. The results indicated that the final models, obtained from the optimal features extracted from radar data in the wavelength of C band and used parametric and non-parametric regressional methods in this research, were not abled to improve the saturated effect in data for estimation of biomass in the studied forests and it was not resulted in presenting an estimating model with an acceptable accuracy.

    Keywords: Forest biomass, Sentinel-1 radar data, Genetic Algorithm (GA), K-Nearest Neighbor (K-NN), Support Vector Machine (SVM)
  • رقیه جهدی*، علی اصغر درویش صفت، حسین بدری پور

    آتش سوزی ها منجر به آسیب قابل توجه به محیط زیست طبیعی اردبیل در سالهای گذشته شده، و شیوع بیشتر این حوادث در آینده قابل پیش بینی است. نقشه های ریسک و فشار آتش در مقیاس مناسب برای مدیران سیمای سرزمین و تصمیم گیران برای استراتژی های پیشگیری، کاهش و پایش آتش ضروری است. در این مقاله، شبکه های رستری متریک ریسک و فشار آتش با اندازه تفکیک 100 متر برای شهرستان های حساس به آتش سوزی در جنوب استان اردبیل براساس مدل شبیه سازی آتش و تجزیه و تحلیل مکانی در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی، همراه با داده تکمیلی احتراق و سطح آتش تاریخی (1397-1384) تهیه شد. پارامترهای ریسک آتش (احتمال سوختن (BP)، طول شعله شرطی (CFL) و اندازه آتش (FS)) با الگوریتم حداقل زمان حرکت (MTT) FlamMap با توجه به شرایط آب و هوایی 14 فصل آتش سوزی گذشته تولید شد. علاوه بر این، شاخص پتانسیل آتش (FPI) برای تجزیه و تحلیل مکانی نقاطی که با احتمال بیشتری آتش سوزی های بزرگ از آنجا شروع می شوند، برآورد شد. متوسط BP، CFL و FS به ترتیب 0025/0-00007/0، 6/1-05/0 متر و 360-55 هکتار بدست آمد که بر تغییرات زیاد در فاکتورهای فشار آتش در منطقه مطالعه تاکید دارد. FPI محاسبه شده، دو ناحیه اصلی با بیشترین ارزشها را نشان داد که شامل مناطق با احتراق های تاریخی زیاد و نواحی وسیع با وجود مواد سوختنی با اشتعال سریعتر است. نتایج این مطالعه می تواند برای تجزیه و تحلیل ریسک و براورد اثرات بالقوه آتش، ارزیابی تغییرات تاریخی و روندهای آتی فشار آتش، و تعیین استراتژی های تیمار ماده سوختنی به منظور کاهش ریسک آتش سودمند باشد.

    کلید واژگان: الگوریتم MTT، ریسک آتش، احتراق تاریخی، احتمال سوختن، سیمای سرزمین
    Roghayeh Jahdi*, AliAsghar Darvishsefat, Hossein Badripour

    Wildfires have proven to cause considerable damage to natural environments in Ardabil in the last years, and the prevalence of such events is anticipated to increase in the future. Fine scale wildfire exposure and risk maps are fundamental to landscape managers and policy makers for prevention, mitigation and monitoring strategies. In this paper, we provided 100 m resolution wildfire risk and exposure metric raster grids for the fire-prone municipalities in South Ardabil province corresponding to a fire simulation modeling and a geospatial analysis with a geographic information system, along with complementary historic ignition and fire area data (2005-2018). Fire risk parameters (burn probability (BP), conditional flame length (CFL) and fire size (FS)) were generated with FlamMap Minimum Travel Time (MTT) algorithm considering fire weather conditions during the last 14 wildfire seasons. Moreover, we estimated fire potential index (FPI) to spatially analyze where large fires likely initiate. Average BP, CFL and FS ranged from 0.00007 to 0.0025, 0.05 to 1.6 m, and 54.7 to 360.3 ha, respectively, that highlighted a large variation in the fire exposure factors in the study area. The calculated FPI showed two major areas with the highest values, where historic ignitions were high, and where large areas of faster burning fuels were present. The results of this study can be useful for analyzing potential wildfire risk and effects at landscape scale, evaluating historical changes and future trends in wildfire exposure, as well as for determining fuel treatment strategies to mitigate wildland fire risk.

    Keywords: MTT algorithm, Fire risk, Historic ignition, Burn probability, Landscape scale
  • احمد عباس نژاد الچین، علی اصغر درویش صفت*، جواد بذرافشان

    برآورد دقیق تبخیر و تعرق واقعی می تواند در برنامه ریزی مدیریت جنگل های هیرکانی که اهمیت زیادی در کاهش شدت تغییرات اقلیمی و همچنین تامین منابع آبی شمال ایران دارد، کمک کننده باشد. روش های مستقیم اندازه گیری تبخیر و تعرق به محدودیت هایی دچار است که از مهم ترین آنها می توان به نقطه ای بودن اندازه گیری ها اشاره کرد. در مقابل، برخی روش های سنجش از دور ایجاد شده اند که حتی می توانند سبب دستیابی به نقشه های تبخیر و تعرق شوند، البته باید قبل از به کارگیری این نقشه ها، صحت و درستی این روش ها ارزیابی شود. هدف تحقیق حاضر، ارزیابی نقشه های تبخیر و تعرق واقعی لحظه ای و روزانه برآوردشده از تصاویر ماهواره لندست 8 و مدل SEBAL در جنگل های هیرکانی است. برای این منظور، تصاویر ماهواره لندست 8 در تاریخ های 04/05/1393 و 08/03/1395 برای 200هزار هکتار از جنگل های هیرکانی در محدوده شهرستان های پل سفید و کیاسر تهیه شد. پس از پردازش و محاسبات، شارگرمای نهان از تصاویر برآورد و برپایه شار گرمای نهان، نقشه های  و  تهیه شد. برای ارزیابی این نقشه ها، مقدار زمینی و با استفاده از داده های هواشناسی ایستگاه های پل سفید و کیاسر و روش پنمن-مانتیث-فایو محاسبه شد. متوسط و  برآوردشده با استفاده از تصاویر و روش سبال به ترتیب در ایستگاه پل سفید 53/0 و 39/5 و در ایستگاه کیاسر 48/0 و 98/4 و متوسط محاسبه شده این دو پارامتر در دو تاریخ یادشده به ترتیب در ایستگاه پل سفید 60/0 و 16/6 و در ایستگاه کیاسر 55/0 و 82/5 است. مقایسه مقادیر برآوردشده با روش پنمن-مانتیث- فایو نشان داد که میانگین اختلاف مطلق برآوردشده برای  و  به ترتیب 068/0 و 809/0 و میانگین درصد اختلاف نسبی برای این دو پارامتر به ترتیب 99/11 و 56/13 درصد است که در مجموع توانایی زیاد رویکرد استفاده شده در تهیه نقشه های تبخیر و تعرق و امکان استفاده کاربردی از این نقشه ها را نشان می دهد.

    کلید واژگان: جنگل های هیرکانی، سنجش از دور، لندست 8، نقشه تبخیر و تعرق، SEBAL
    Ahmad Abbasnezhad Alchin, AliAsghar Darvish Sefat *, Javad Bazrafshan

    Hyrcanian forests play an important role in absorbing carbon dioxide and reducing the severity of climate change and global warming. The accurate estimation of actual evapotranspiration can help to plan for conservation and management of these forests and their water resources. Direct measurement methods for evapotranspiration have limitations, one of the most important of them is the pointed measurements. Methods for distance measuring have been developed to address these constraints. The purpose of this study was to prepare and estimate actual instantaneous () and daily () evapotranspiration maps from Landsat 8 satellite imagery and SEBAL model in Hyrcanian forests. For this purpose, Landsat 8 satellite images were prepared in two different dates, i.e. 2014/7/26 and 2016/5/28 in 200 thousand hectares of Hyrcanian forests in the cities of Pol-Sefid and Kiasar, and after processing and calculations, latent heat flux was estimated from images and from that basis,  and  maps were prepared. To evaluate these maps,  and land values were calculated using weather data of Pol-Sefid and Kiasar stations and the FAO Penman Monteith method. The estimated  and  means at the Pol-Sefid station were 0.53 and 5.39 and at Kiasar station, 0.48 and 4.98 respectively. The calculated mean of these two parameters, respectively, were 0.60 and 6.16, at the Pol-sefid station and 0.55 and 5.82, at the Kiasar station. The results showed that the percentage of estimated relative differences for  and is 0.068 and 0.809 respectively, and mean percentage of estimated relative differences for  and is 11.99% and 13.56%, respectively, which in total shows the high ability of the used approach for evapotranspiration maps.

    Keywords: Hyrcanian forests, evapotranspiration map, remote sensing, Landsat 8, SEBAL
  • وحید نصیری، علی اصغر درویش صفت*، حسین عارفی، منوچهر نمیرانیان

    تصویر ارتوفتو موزاییک و مدل رقومی ارتفاع که از پردازش تصاویر هوایی پهپاد به دست می آیند، داده های باارزشی اند که در برآورد مشخصات تک درختان می توان از آنها استفاده کرد. در همین زمینه، با استفاده از یک پهپاد بال چرخان عمودپرواز، دو برداشت در فصل های رویش و خزان انجام گرفت و با استفاده از مدل های رقومی زمین (DTM) و سطح (DSM)، مدل ارتفاع تاج پوشش (CHM) تهیه شد. محدوده تاج درختان با دو رویکرد تعیین شد. در رویکرد اول، از ارتوفتوموزاییک و روش قطعه بندی چندمقیاسه و در رویکرد دوم، از مدل ارتفاعی تاج پوشش و روش حوزه آبخیز برای قطعه بندی استفاده شد. به منظور بررسی قابلیت این رویکردها در برآورد قطر متوسط تاج درختان، مختصات دقیق و قطر تاج 95 اصله درخت در عملیات میدانی اندازه گیری و با مقادیر برآوردشده مقایسه شد. نتایج نشان داد که قطر تاج درختان اندازه گیری شده در جنگل، همبستگی زیادی با مقادیر برآوردشده با روش های چندمقیاسه (88/0 = R2) و حوزه آبخیز  (92/0 = R2) دارد. بهترین نتیجه برآورد قطر تاج درختان با استفاده از روش حوزه آبخیز به دست آمد (% 97/5 = MAE و % 02/7 = RMSE). همچنین براساس نتایج، اختلاف معنی داری بین مقادیر اندازه گیری شده و برآوردشده با روش حوزه آبخیز مشاهده نشد. درحالی که بین مقادیر اندازه گیری شده و برآوردشده با روش چندمقیاسه اختلاف معنی داری (سطح 5 درصد) وجود داشت. نتایج پژوهش نشان داد که این رویکرد می تواند به عنوان روشی دقیق و ارزان در برآورد قطر متوسط تاج درختان استفاده شود.

    کلید واژگان: آماربرداری جنگل، پهپاد، تشخیص تاج درخت، قطعه بندی، مدل ارتفاع تاج پوشش
    Vahid Nasiri, Ali Asghar Darvishsefat *, Hossein Arefi, Manochehr Namiranian

    Orthphoto mosaic, and digital elevation models (DEMs) that created from UAV imagery can be used to delineate tree crowns. The goal of this research is to compare two segmentation techniques in the estimation of crown diameter. In this regard, two successful flights were carried out in two different seasons (leaf-off and leaf-on). Then we generated accurate CHM through a photogrammetric workflow using DTM and DSM. We used invert watershed (IWS) and multiresolution segmentation (MRS) to detect tree crowns on CHM and orthophoto mosaic, respectively. To compare the estimates of mean crown diameter from UAV images with actual values, 95 trees were measured. The results of comparing the estimated and field measured values showed that all two algorithms effectively delineate tree crowns. The results of linear regression showed there is a high agreement between estimated and measured values, which were (R2=0.88) for MRS and (R2=0.92) for IWS. The best result was obtained using IWS techniques (RMSE= 7.02 % and MAE = 5.97 %). T-test results showed that there are no significant differences between the field measurement and IWS estimated values. Although the t-test result showed there are significant differences between the means of MRS estimated and measured crown diameters, but based on RMSE (8.74 %) and MAE (8.11 %) of the MRS technique, the error of crown diameter estimation was small and therefore acceptable. Finally, the results showed that this methodology, as an accurate and low-cost process, could be used to estimate mean tree crown diameter.

    Keywords: Forest inventory, Tree crown delineation, UAV, Segmentation, Canopy height model
  • مهرنوش شبانی پور، علی اصغر درویش صفت*، رامین رحمانی

    در گذر زمان، عامل های محیط و انسان سبب تغییرات مثبت و منفی در کمیت و کیفیت پوشش گیاهی شده اند؛ این وضعیت در آینده نیز ادامه خواهد داشت. تغییرات زمانی در پوشش گیاهی ممکن است به صورت روندهای افزایشی (Greening) یا کاهشی (Browning) باشد. شناخت این تغییرات و تعیین روند آنها در گذشته و آینده می تواند راهگشای تصمیم سازی برای سیمای سرزمین باشد. بر این اساس، تغییرات زمانی بلندمدت وضعیت پوشش گیاهی در استان کردستان با استفاده از شاخص تفاوت پوشش گیاهی نرمال شده (NDVI) در دوره زمانی 2000 تا 2017 بررسی شد. در پژوهش پیش رو، سری زمانی NDVI 16روزه سنجنده MODIS شامل 414 تصویر با اندازه پیکسل 250 متر استفاده شد. ابتدا سیستم مختصات تصاویر از Sinusoidal به جغرافیایی تبدیل و یک سری زمانی از 414 تصویر تهیه شد. پس از حذف تغییرات فصلی، تحلیل روند بلندمدت به روش های پارامتری رگرسیون حداقل مربعات معمولی و ناپارامتری های تیل-سن و من-کندال به صورت پیکسل به پیکسل انجام گرفت. نتایج تجزیه وتحلیل روند به روش های رگرسیون حداقل مربعات معمولی و تیل-سن کاملا مشابه و بیانگر افزایش ناچیز NDVI و وقوع Greening بسیار ضعیف در طی دوره پژوهش بود. براساس تحلیل روند من-کندال، حدود 97 درصد منطقه روند افزایشی و 46/2 درصد روند کاهشی داشت. البته براساس نتایج آزمون معنی داری من-کندال، تنها در 12 درصد مساحت استان روند کاهشی یا افزایشی معنی دار در سطح 1 درصد و در دیگر بخش های استان روند افزایشی بسیار اندک و قابل چشم پوشی با شیب رگرسیون بسیار کم (غیرمعنی دار) وجود داشت.

    کلید واژگان: تیل-سن، حداقل مربعات معمولی، روند بلندمدت، سری زمانی، من-کندال، Browning، Greening، MODIS-NDVI
    Mehrnosh Shabanipoor, Ali Asghar Darvish Sefat *, Ramin Rahmani

    Over time, environmental and human factors have caused positive and negative changes in the quantity and quality of vegetation, and these changes will continue. Vegetation greenness trend may be either increasing (Greening) or decreasing (Browning). Understanding the factors creating these changes and detection of trends in the past and future, would be useful for managers and decision makers. This study investigates the long-term changes in Kurdistan vegetation greenness by using the 16-day composite MODIS NDVI time series for 2000–2017, and 414 images with 250-m pixel size. The coordinate system of MODIS data was converted from the sinusoidal to the geographic map projection and a time series of data was created. After seasonality removal in the time series data, the long-term trend analyses were performed using parametric ordinary least squares (OLS) regression and non-parametric Theil-Sen and Mann-Kendall methods at pixel by pixel basis. Both OLS and Theil-Sen represented the similar result and indicated a slight increase in NDVI i.e., the poor greenness during the study period. According to the Mann-Kendall trend analysis, about 97 % of the province experienced a slight increasing and 2.46 % showed decreasing trend. However, based on the Kendall significance test, only 12 % of the province had a significant increasing or decreasing trend at 1 % confidence level and the rest of the area showed a slight and negligible increasing trend.

    Keywords: Long term trend, time series, OLS, Theil-Sen, Mann-Kendal, Greening, Browning, MODIS-NDVI
  • وحید نصیری، علی اصغر درویش صفت *
    سابقه و هدف
    منظر، منطقه ای ناهمگن و گسترده می باشد که از مجموعه ای از لکه ها، زیستگاه ها و عنصر های محیطی تکرار شونده تشکیل شده است. در سال های گذشته در بررسی های بوم شناسی منظر، از سنجه های گوناگونی برای بررسی ساختار، عملکرد و تغییرپذیری های الگوی سرزمین استفاده شده است. این سنجه ها، شاخص هایی هستند که ویژگی های ساختاری و مکانی اجزای ساختاری سرزمین را معین و با کمی سازی آنها، امکان مقایسه و تفسیر پویایی منظر را فراهم می کنند. هدف این تحقیق، بررسی و تحلیل پیچیدگی های رابطه های بین کاربری های مختلف و کسب اطلاعات در مورد وضعیت فعلی کاربری ها با استفاده از سنجه های سیمای سرزمین در منطقه ارسباران است.
    مواد و روش ها
    نقشه کاربری دقیق به روش تفسیر تلفیقی تصاویر ماهواره لندست 8، با بهره گیری از داده های جانبی و با در نظر گرفتن کاربری های کشاورزی، جنگل متراکم، جنگل کم تراکم، شهری، مرتع، بدون پوشش و آب تهیه شد. در این تحقیق، 18 سنجه منظر شامل: سنجه های مساحت (مساحت کل، درصد از سیمای سرزمین، تعداد لکه، تراکم لکه، بزرگترین لکه، کل حاشیه، تراکم حاشیه و سنجه شکل سیمای سرزمین نرمال شده) شکل (شاخص میانگین شکل و شاخص نسبت محیط به مساحت) ، مجاورت و پراکندگی (سنجه پراکندگی و مجاورت، اندازه متوسط شبکه، سنجه تکه تکه شدگی و متوسط فاصله اقلیدسی) و تنوع (سنجه های تنوع و یکنواختی شانون و سیمپسون) بر اساس پژوهش های انجام شده و نظر متخصصان انتخاب شدند. این سنجه ها در سطح کلاس و منظر برای کاربری های مختلف محاسبه و بر اساس میزان آن ها وضعیت فعلی منظر منطقه و رابطه های بین کاربری های تحلیل شد. نتایج و بحث: نتایج بررسی نشان داد که جنگل متراکم و مرتع به ترتیب با 76/30 و 03/30 درصد از سطح سرزمین، عنصر های اصلی منظر منطقه ارسباران را تشکیل می دهند. نتایج محاسبه سنجه های تعداد و تراکم لکه نشان داد که پوشش های مرتعی و جنگل کم تراکم بیشترین تعداد لکه را در بین دیگر کاربری ها دارند و به عبارتی ریزدانه ترین کاربری ها در منظر منطقه هستند. شاخص بزرگترین لکه نیز نشان داد که 76/4 درصد منظر منطقه توسط بزرگترین لکه جنگل متراکم اشغال شده است. همچنین میزان سنجه های حاشیه کل و تراکم حاشیه نیز نشان داد که جنگل متراکم بیشترین بخش منطقه را تشکیل داده و طولانی ترین مرز مشترک را با دیگر کاربری ها دارد. بر اساس نتایج سنجه میانگین شکل می توان گفت که کاربری شهری و بدون پوشش بیشترین پراکندگی را در بین دیگر کاربری ها دارند. همچنین کاربری شهری از هم گسسته ترین کاربری و در مقابل جنگل متراکم، پیوسته ترین کاربری در سطح منظر منطقه به شمار می روند. با محاسبه سنجه متوسط فاصله اقلیدسی مشخص شد که کمترین فاصله بین لکه های متناظر در کاربری جنگل متراکم و بیش ترین فاصله، بین لکه های منطقه های شهری وجود دارد. نتایج محاسبه سنجه ها در سطح منظر نشان داد که منطقه از 802 لکه با کاربری های مختلف تشکیل شده است و بر اساس سنجه های تنوع و یکنواختی شانون و سیمپسون، منظر منطقه مورد بررسی از نوع گوناگون و ناهمگن است.
    نتیجه گیری
    بر اساس نتایج با توجه به ریزدانه بودن پوشش های طبیعی مرتعی و جنگلی و گسستگی بالای این عرصه ها و همچنین در نظر گرفتن پراکندگی زمین های شهری و گستردگی زمین های کشاورزی، امکان وقوع تغییرات کاربری با نرخ بالا در آینده وجود دارد و تغییر پذیری های آینده در راستای زدودن لکه های کوچک مرتعی و جنگلی و گسترش کاربری های شهری و کشاورزی خواهد بود.
    کلید واژگان: سنجه های منظر، بوم شناسی منظر، کاربری اراضی، ارسباران
    Vahid Nasiri, Ali Asghar Darvishsefat *
    Introduction
    A landscape is a heterogeneous and vast region consisting of a set of patches, habitats, and repetitive environmental elements. In recent studies, various metrics have been used to investigate the structure, function, and landscape pattern changes. The metrics are quantitative indices that describe the structural and spatial properties of the landscape. The objective of this study was to obtain information on the current status of different land use classes and the analysis of complex relationships among classes in Arasbaran region. Material and methods: In this regard, a land use/land cover (LULC) map with seven classes (i.e., high-density forest, low-density forest, agriculture, grassland, barren land, water, and urban area) was produced from Landsat 8 OLI imagery (2014) and ancillary data. Eighteen different landscape metrics including area metrics, shape metrics, isolation and proximity metrics and diversity metrics were calculated for each class and landscape level.
    Results and discussion
    Results showed that the high-density forest and grassland form the main elements of Arasbaran landscape with 30.76% and 30.03% of the Percentage of landscape, respectively. The metrics of number and density of patches showed that grassland and low-density forest classes had the highest number of patches compared to other land use classes and so are the finest grained land use classes in the area. The largest patch index also showed that 4.76 percent of the landscape was occupied by the largest high-density forest patch. The total edge and edge density indicated that the majority of the area is covered by high-density forest and it provides the longest border with other land uses. Based on the shape metric, urban area and barren land have the most dispersion. In addition, the urban area and high-density forest are the most discontinuous and continuous land uses in the landscape, respectively. Based on the mean of Euclidean distance, the distance between the high-density forest patches is the minimum and the distance between the urban patches is the maximum metric. In total, the study area is composed of 802 LULC patches. Also, based on Shannon and Simpson diversity and uniformity metrics, the area is diverse and heterogeneous.
    Conclusion
    Considering the fine-grained grasslands and forests with high (dis) connectivity, the dispersion of urban areas, and the extent of agricultural lands, an increasing rate of changes in the land use can be estimated in the future. The future changes can be as removing small patches of grassland and forests, and expansion of the urban and agricultural classes.
    Keywords: Landscape metrics, Landscape ecology, Land use, Arasbaran
  • ماهان قربانی، علی اصغر درویش صفت *، بهمن جباریان امیری، ماریا باقری
    هدف این پژوهش، تعیین وضعیت آشفتگی مکانی در بخش جنگلی پارک ملی گلستان با استفاده از فن آوری سنجش از دور، سنجه های سیمای سرزمین و GIS است. به این منظور پس از تعیین محدوده جنگلی منطقه مورد بررسی، نقشه دقیق پوشش سرزمین جنگل-غیرجنگل سال 1395 آن به روش تفسیر تلفیقی از داده های سنجنده OLI ماهواره لندست 8 تهیه شد. پس از تعیین مساحت بهینه شبکه بندی، منطقه به شبکه ای از 550 پهنه شش ضلعی 100 هکتاری تقسیم شد. سپس از 12 سنجه مکانی سیمای سرزمین شامل MESH، NP، PD، ENN-MN، LPI، FRAC-MN، CONTIG-MN، SPLIT، AREA-MN، DIVISION، PLAND و SHAPE-MN برای مشخص کردن مشخصات کمی، چگونگی توزیع مکانی، ارتباطات و ترکیب بندی لکه های غیرجنگلی در یکایک پهنه ها استفاده شد. در ادامه با انجام استانداردسازی مقادیر سنجه ها و تحلیل مولفه های اصلی، سنجه های موثر در آشفتگی و وزن آن ها برای تهیه مدل آشفتگی مکانی تعیین شد. در نهایت نقشه شاخص آشفتگی جنگل براساس مدل تهیه و به چهار طبقه بدون آشفتگی، آشفتگی کم، متوسط و زیاد تقسیم شد. نتایج نشان داد که طبقه های یاد شده به ترتیب 53/48، 15/16، 90/19 و 41/15 درصد از منطقه را پوشش می دهند. با رویکرد مورد استفاده در این پژوهش می توان نقشه آشفتگی مکانی مناطق جنگلی تحت مدیریت را به صورت دوره ای تهیه و به عنوان یکی از ابزارهای پایش به کار برد.
    کلید واژگان: آشفتگی جنگل، پارک ملی گلستان، تحلیل مولفه های اصلی، سنجه های سیمای سرزمین
    Mahan Ghorbani, Ali Asghar Darvishsefat*, Bahman Jabbarian Amiri, Maria Bagheri
    The aim of this study is to determine the status of forest spatial disturbance in Golestan National Park using remote sensing and landscape metrics. Detailed forest/non-forest map was prepared by on-screen digitizing method using Landsat 8 data. After determining the optimal area of gridding, the studied area was divided into 550 hexagonal zones with the area of 100 hectares each one. Spatial distribution, connectivity and composition of non-forest patches in each zone were measured using 12 spatial metrics (MESH, NP, PD, ENN-MN, LPI, FRAC-MN, CONTIG_MN, SPLIT, AREA-MN, DIVISION, PLAND and SHAPE-MN). After standardization of metrics values, principal component analysis was also performed in order to determine the effective metrics in disturbance and their associate weight in the spatial disturbance model. Afterwards, based on the prepared model, the disturbance index map was prepared and classified in four classes of disturbance including 1) without disturbance, 2) low disturbance 3) medium disturbance and 4) high disturbance. The results showed that the mentioned classes cover 48.53, 16.15, 19.90 and 15.41 percentage of the studied area, respectively. With the approach that used in this study, the disturbances map of the under management forest areas can be prepared periodically and used as one of its monitoring tools.
    Keywords: Spatial disturbance, Golestan National Park, principal component analysis, Landscape metrics
  • فردین مرادی، علی اصغر درویش صفت *، منوچهر نمیرانیان، قاسم رنود
    در پژوهش پیش رو به بررسی قابلیت داده های سنجنده OLI ماهواره لندست 8 به منظور برآورد زی توده روی زمینی توده های به نسبت خالص ممرز در بخشی از جنگل های هیرکانی پرداخته شد. برای مدل سازی و اعتبارسنجی نتایج، 55 قطعه نمونه به طور انتخابی تعیین شد و مقدار واقعی زی توده روی زمینی در آن ها اندازه گیری شد. در هر قطعه نمونه، قطر برابر سینه تمام درختان قطورتر از 7/5 سانتی متر اندازه گیری شد. سپس با استفاده از جدول حجم محلی و چگالی بحرانی، زی توده روی زمینی این درختان محاسبه شد. پیش پردازش ها و پردازش های لازم بر روی داده های ماهواره ای انجام شد. مدل سازی به روش های پارامتریک رگرسیون گام به گام، رگرسیون پس رو و روش های ناپارامتریک شبکه عصبی مصنوعی، k نزدیک ترین همسایه و جنگل تصادفی انجام شد. بررسی ضریب همبستگی پیرسون بین زی توده روی زمینی در قطعه نمونه ها و ارزش های طیفی متناظر آن ها در باندهای اصلی و محاسباتی نشان داد که باند مادون قرمز نزدیک، بیشترین مقدار همبستگی را با زی توده روی زمینی داشت (0/52-). از میان روش های پارامتریک، رگرسیون پس رو با ضریب تعیین تعدیل شده 0/295 و درصد مجذور میانگین مربع خطا 28/63 درصد و از میان روش های ناپارامتریک، شبکه عصبی مصنوعی با کمترین درصد مجذور میانگین مربع خطا (23/45 درصد) مناسب ترین عملکرد را برای برآورد زی توده روی زمینی داشتند. نتایج این پژوهش را می توان ضعیف دانست. از این رو، داده های سنجنده OLI ماهواره لندست 8 را فقط می توان در سطوح وسیع و به صورت کوچک مقیاس برای برآورد زی توده روی زمینی توده های ممرز به کار برد. البته برای کسب اطمینان از این نتیجه گیری کلی و تعمیم آن به جنگل های هیرکانی لازم است که مطالعات تکمیلی انجام شود.
    کلید واژگان: تصوبر ماهواره ای، جنگل تصادفی، جنگل های هیرکانی، زی توده، شبکه عصبی مصنوعی، مدل سازی، k نزدیک ترین همسایه
    Fardin Moradi, Ali Asghar Darvishsefat *, Manouchehr Namiranian, Ghasem Ronoud
    In this research, capability of Landsat 8 OLI was studied for estimation of aboveground biomass in pure stands of the common hornbeam (Carpinus betulus L.) in Hyrcanian forests of Iran. In order to obtain in situ aboveground biomass, diameters at breast height (DBH) of all trees greater than 7.5 cm were measured in 55 sample plots. Then, in situ aboveground biomass was calculated using local volume table and specific gravity in each plot. About 70 percentages of in situ measurements (40 sample plots) were used for modeling aboveground biomass based on Landsat 8 OLI data using different methods of stepwise regression, backward regression, artificial neural network, k-nearest neighbor and random forest. Validation of the models was done using 30 percentages of in situ measurements (15 sample plots). Based on the Pearson correlation coefficient, near-infrared band showed the highest correlation with aboveground biomass (0.52). Backward regression with adjusted R2 of 0.295 and RMSE% of 28.63%, and artificial neural network with RMSE% of 23.45% showed the best performance among parametric and non-parametric methods, respectively. Based on the results, Landsat 8 OLI data seems suitable for aboveground biomass estimation in pure stands of the common hornbeam only over large areas and small scale. Although more investigations are required to verify and generalize the results to the entire Hyrcanian forests of Iran.
    Keywords: Artificial neural network, biomass, Hyrcanian forests, k-nearest neighbor, Modeling, random forest, satellite image
  • قاسم رنود، علی اصغر درویش صفت *
    در دهه های اخیر برآورد و محاسبه میزان زیتوده چوبی در توده های جنگلی با روش های سنجش از دوری از اهمیت زیادی برخوردار شده است. در این تحقیق با استفاده از داده های سنجنده TM ماهواره لندست 5 به برآورد زیتوده روی زمینی (AGB) درختان راش جنگل های شمال ایران پرداخته شده است. پیش پردازش و پردازش های مورد نیاز بر روی تصاویر منطقه مورد مطالعه صورت گرفت. برای محاسبه زمینی مقدار زیتوده تعداد 65 قطعه نمونه با ابعاد 45×45 متر در راشستان های خالص سری های گرازبن و نم خانه جنگل خیرود برداشت شد. در قطعات نمونه، قطر برابر سینه درختان قطورتر از 5/7 سانتی متر برداشت و در نهایت میزان زیتوده در هر قطعه نمونه محاسبه شد. تعداد 45 قطعه نمونه برای مدل سازی، 20 قطعه نمونه برای اعتبارسنجی و از روش آماری پارامتریک رگرسیون خطی چندمتغیره برای مدل سازی استفاده شد. بررسی همبستگی پیرسون بین زیتوده روی زمینی در قطعات نمونه زمینی و ارزش های طیفی متناظر در باندهای اصلی و مصنوعی نشان داد که باند مادون قرمز نزدیک (باند4)، بیشترین میزان همبستگی را با زیتوده روی زمینی دارد و ضریب همبستگی آن 427/0 در سطح 99 درصد اطمینان است. اجرای رگرسیون خطی چند متغیره به روش گام به گام بین زیتوده روی زمینی و تمام متغیرهای دورسنجی اعم از باندهای اصلی و مصنوعی، نشان داد که مدل AGB= 6/682b4 – 206/693 (همانند رگرسیون خطی ساده بین زیتوده و باند مادون قرمز نزدیک) با مقدار ضریب تعیین تعدیل شده 164/0 و درصد مجذور میانگین مربعات خطا برابر با 4/15درصد، مناسب ترین مدل برای برآورد زیتوده روی زمینی توده های راش جنگل های منطقه مورد مطالعه این تحقیق است. بر پایه خطای برآورد به نسبت کم مدل، می توان نتیجه گیری کرد که با استفاده از چنین داده هایی، زیتوده را در توده های راش خالص می توان به نسبت خوب برآورد کرد.
    کلید واژگان: برآورد زیتوده، راش خالص، رگرسیون، سنجنده TM، مادون قرمز نزدیک
    Ali Asghar Darvish Sefat *
    In recent decades remote sensing-based forest stands biomass estimation techniques have a great importance. In this study, the Above-Ground Biomass (AGB) of Iranian northern beech forests was estimated by TM sensor of Landsat 5 satellite. Required Pre-processing and processing tasks was carried out on the images. For estimation of above-ground biomass, 65 sample plots with dimensions of 45m × 45m were laid out in the field. In each sample plot, diameter at the breast height (DBH) of trees higher than 7.5cm was measured and consequently, the above-ground biomass was calculated for each sample plot. 45 and 20 sample plots were considered for modelling and validation processes, respectively. Parametric multivariate linear regression was used for modelling. Pearson correlation between above-ground biomass in sample plots and correspond spectral values in calculated and original bands showed that the near infra-red band (band 4) was most correlated with above-ground biomass at 99% confidence level and correlation coefficient of 0.427. Implementing of stepwise multivariate linear regression method between above-ground biomass and all other remotely sensed variables revealed that the AGB= 6/682b4 – 206/693 model with adjusted R square=0.164 and RMSE=15/4 % is the best model (similar to simple linear regression between AGB and NIR band) for estimation of Iranian northern beech forests above-ground biomass in studied area. Conclusively, this approach is able to estimate woody biomass in pure beech stands relatively good especially in small scales.
    Keywords: Biomass Estimation, Near Infra-Red, Regression, Pure Oriental Beech, TM Sensor
  • قاسم رنود، علی اصغر درویش صفت*، منوچهر نمیرانیان
    در این پژوهش قابلیت داده های سنجنده OLI ماهواره لندست 8 برای برآورد زی توده چوبی روی زمینی درختان توده های راش هیرکانی بررسی شده است. کیفیت تصاویر از نظر وجود خطاهای هندسی و نیز لکه های ابر بررسی شد. پردازش هایی مانند تحلیل مولفه اصلی، تبدیل تسلدکپ، نسبت گیری و ادغام به دو روش تحلیل مولفه اصلی و تبدیل فضای رنگ بر روی تصویر منطقه تحقیق انجام گرفت. 65 قطعه نمونه مربع شکل، هر کدام به ابعاد 45×45 متر در جنگل برداشت شد و از 45 قطعه نمونه برای مدلسازی با استفاده از روش آماری پارامتریک رگرسیون چندمتغیره خطی به روش گام به گام استفاده شد. اعتبارسنجی با استفاده از 20 قطعه نمونه باقی مانده انجام گرفت. بررسی ضریب همبستگی پیرسون بین زی توده روی زمینی در قطعه های نمونه زمینی و ارزش های طیفی متناظر در باندهای اصلی و محاسباتی نشان می دهد که مولفه اول حاصل از تحلیل مولفه اصلی بر روی باندهای 1 تا 7، بیشترین همبستگی را با زی توده روی زمینی دارد. اجرای رگرسیون چندمتغیره خطی به روش گام به گام بین زی توده روی زمینی و تمام متغیرهای دورسنجی نشان داد که این مولفه، موثرترین متغیر در برآورد زی توده چوبی روی زمینی توده های راش در جنگل های منطقه تحقیق است. مدل یک متغیره خطی شامل این مولفه، دارای مقدار ضریب تعیین تعدیل شده 0/122، درصد مجذور میانگین مربع خطای محاسبه شده 14/3 درصد و انحراف 1/18 درصد است. ازآنجا که برآورد و پایش زی توده به طور اجرایی به طور معمول در سطوح کوچک جنگل متداول نیست، خطای مدل را می توان برای برآورد زی توده در سطوح به نسبت وسیع مانند حوضه های آبخیز قابل قبول دانست.
    کلید واژگان: توده راش، رگرسیون خطی چندمتغیره، زی توده روی زمینی، لندست 8
    Gh. Ronoud, Ali Asghar Darvishsefat *, Manouchehr Namiranian
    In the current study, the capability of OLI-Landsat 8 data was investigated for estimating the tree above-ground woody biomass (AGWB) in Hyrcanian Fagus orientalis stands. The quality of images in term of geometric error and existing cloud was surveyed. Principle component analysis (PCA), tasseled cap transformation, rationing and fusion in both PCA and color transform approaches were employed on the images. 65 square sample plots (45×45 m2) were established in the study area and 45 sample plots were used for modeling with multiple linear regression (MLR) as stepwise. The model was validated with remaining 20 sample plots. Pearson correlation results showed most relationship between tree AGWB and corresponding spectral responds from PCA on spectral bands of 1 to 7. The same result was observed using MLR. So, this component was the most efficient variable in tree AGWB estimation in pure Fagus stands in the study area with adjusted-R2= 0.122, RMSE=14.3%, and bias=1.8%. The error of this model can be accepted on the large scale such as watersheds.
    Keywords: Above-Ground Woody Biomass, Fagus orientalis Stand, Landsat 8, Multiple linear regression (MLR)
  • علی اصغر درویش صفت*، رقیه ارژنگی، امیر اسلام بنیاد، قاسم رنود
    در تحقیق حاضر قابلیت تصاویر لندست 8 در تهیه نقشه صنوبرکاری ها بررسی شد. سه منطقه صنوبرکاری در شهرهای تالش و صومعه سرا در استان گیلان به عنوان مناطق مورد مطالعه انتخاب شدند. پنج مجموعه تصویر از زمان های مختلف در فصل های رویش و خزان انتخاب شد. همه تصاویر به روش های تولید شاخص های گیاهی، تحلیل مولفه های اصلی، ادغام و تبدیل تسلدکپ به منظور استخراج بهتر اطلاعات بارزسازی شدند. با تهیه نمونه های تعلیمی در هر منطقه و تشکیل مجموعه های باندی مناسب، طبقه بندی تصاویر با استفاده از خوارزمی حداکثر تشابه انجام گرفت. نقشه واقعیت زمینی برای مناطق حفظ آباد و طولارود تالش از طریق پیمایش زمینی و منطقه سوم از نقشه های بهنگام موجود تهیه شد. برای اطمینان از مناسب بودن نمونه های تعلیمی، صحت طبقه بندی در محل نمونه ها بررسی شد و پس از طبقه بندی ارزیابی صحت در سطح کل تصاویر انجام گرفت. براساس نتایج در دو منطقه حفظ آباد و طولارود تالش، در دو تاریخ تیر 1391 و مرداد 1392، صحت کلی حدود 95 درصد و ضریب کاپا به ترتیب برابر با 74/0 و 69/0 حاصل شد. در منطقه هفت دغنان و شیخ نشین صومعه سرا، بهترین نتیجه تنها در تاریخ تیر ماه 1391 با صحت کلی 28/83 درصد و کاپای نسبتا کم 43/0 به دست آمد. این در حالی است که نتایج ارزیابی صحت در محل نمونه های تعلیمی در تمام تصاویر در این منطقه حدود 89/0 و در دو منطقه دیگر 99/0 بوده است. با توجه به نتایج به دست آمده در این تحقیق می توان گفت که تصاویر لندست 8 دارای قابلیت متوسطی در تهیه نقشه صنوبرکاری هاست. برای بیان دقیق تر این قابلیت، باید تحقیقات تکمیلی در این زمینه در شمال کشور انجام گیرد.
    کلید واژگان: برآورد صحت، لندست 8، فصل های رویش و خزان، نقشه صنوبرکاری ها
    Aliasghar Darvishsefat *, Roghie Arjhangi Choobar, Amir Eslam Bonyad, Ghasem Ronod
    This research aims at investigating the feasibility of Landsat8 images for poplar plantation mapping. Three areas in Talesh and Sumehsara regions, Guilan province, with a total 1025.35 ha with different vegetation mixtures were chosen as study area. Five image-sets were selected from growth and autumn seasons. Studying the images showed no radiometric and geometric distortions. The image enhancements like rationing, PCA and Tasseled-Cap transformation were performed. By preparing training samples in each region and choosing the suitable band-sets, the images were classified using maximum likelihood algorithm. The ground truth was prepared for Hefzabad and Toularoud in Talesh using GPS. It was extracted for Haft-Deghnan and Sheikhneshin from available update-maps. To ensure suitability of the training samples, assessing the accuracy of classification were performed in the training samples. After ensuring this, the accuracy of classification was assessed in whole areas of all images. The results in all areas and dates were almost close to each other. However, the best results were always obtained in growth season, especially in June 2013. Using calculated enhanced bands along with the original bands in classifications in Talesh region showed slight improvement in accuracies, with overall accuracy and Kappa about 95% and 71%, respectively. In Sumehsara region, the best results were obtained in June with 83% overall accuracy and the relatively low Kappa 0.43. While, the results of accuracy assessment in training samples in all cases were about 0.89 to 0.99. It could be stated that the Landsat 8 images had medium capability for poplar plantation mapping. More investigations are needed to create better poplar plantation mapping.
    Keywords: Accuracy assessment, Growth, autumn seasons, Landsat 8, Poplar plantation mapping
  • رقیه جهدی، علی اصغر درویش صفت*، وحید اعتماد
    شبیه سازی رایانه ای رفتار آتش امکان تجزیه وتحلیل مشخصات اصلی گسترش و رفتار آتش را در ناحیه ای معین فراهم می سازد. تغییرات زمانی و مکانی رفتار آتش می تواند با استفاده از یکی از مدل های نیمه فیزیکی یا تجربی توسعه یافته در سال های گذشته پیش بینی شود. این پژوهش اثر شرایط مختلف رطوبت ماده سوختنی را بر گسترش و رفتار آتش سوزی در تیرماه 1390 در پارک ملی گلستان، با استفاده از سیستم های شبیه سازی FARSITE، FlamMap، و سابقه حریق بررسی می کند. داده های سیمای سرزمین، شامل اطلاعات مکانی توپوگرافی و پوشش گیاهی، همراه داده آب وهوا به منزله ورودی شبیه سازی استفاده شد. همه لایه های ورودی با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی تهیه شدند. چهار وضعیت رطوبت ماده سوختنی معرف سناریوهای رطوبت ماده سوختنی مرطوب، نیمه خشک، خشک، و بسیار خشک برای تولید مشخصه های مختلف گسترش و رفتار آتش استفاده شد. این مشخصه ها شامل محیط و مساحت آتش برای هر گام زمانی تولیدشده توسط FARSITE، و نرخ گسترش، طول شعله، و شدت خط آتش به منزله پارامترهای محاسبه شده توسط FlamMap هستند. شبیه ساز سطح آتش با لکه آتش واقعی نقشه برداری شده با استفاده از GPS اعتبارسنجی شد. بر اساس نتایج، گسترش آتش شبیه سازی شده 90 درصد از لکه آتش مشاهده شده را پوشش داد، که نسبتا زیاد بود؛ اگرچه میزان بیش برآورد 30 درصد بود. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد کاهش رطوبت ماده سوختنی موجب رشدی چشمگیر در محیط و مساحت آتش همراه افزایش در حداکثر و نیز متوسط نرخ گسترش، طول شعله، و شدت خط آتش می شود. این نتایج تغییرپذیری مکانی پارامترهای رفتار آتش را بیان می کند که در اولویت بندی تیمارهای ماده سوختنی و هدایت فعالیت های دیگر مدیریت ریسک آتش جنگل مفید است.
    کلید واژگان: پارک ملی گلستان، سیستم های شبیه سازی، شرایط رطوبت ماده سوختنی، گسترش و رفتار آتش، نرخ گسترش آتش
    Roghayeh Jahdi, Ali Asghar Darvishsefat*, Vahid Etemad
    Temporal and spatial variations of fire behavior can be predicted using one of the semi-physical or empirical models developed over recent years. This article investigates the effect of different fuel moisture conditions on fire spread and behavior in National Golestan Park in July 2011 using FARSITE, FlamMap simulation systems, and previous ignition history. Landscape data contains the topography and vegetation spatial information along with weather data are used as simulation input. Fuel moisture conditions representing moderate, moderate-dry, dry, extreme fuel moisture scenarios were used to generate the fire behavior characteristics. These characteristics includes the fire perimeter and area for each time step provided by FARSITE and rate of spread, surface flame length, and fireline intensity as calculated parameters by FlamMap. Fire Area Simulator was validated with the real mapped fire scar by GPS mapping. Based on the results, the simulated fire spread covered 90% of the observed fire scar which was almost high, whilst overestimation was 30%. The results of simulations show that the fuel moisture reduction causes a remarkable growth on the fire perimeter and area, with an increase on both maximum and average fire spread rate, flame length and fireline intensity. The results revealed spatial variation in fire behavior parameters that is useful in prioritizing fuel treatments and guiding other wildfire risk management activities.
    Keywords: fire rate of spread, fire spread, behavior, fuel moisture conditions, Golestan National Park, simulation systems
  • رمضانعلی خرمی، علی اصغر درویش صفت، مسعود طبری کوچکسرایی*، شعبان شتایی جویباری

    در این پژوهش امکان استفاده از مشخصه های هندسی و آماری به دست آمده از داده های لیدار برای شناسایی پایه های درختی پلت (Acer velutinum) و ممرز (Carpinus betulus) در سری یک جنگل آموزشی- پژوهشی شصت کلاته گرگان بررسی شد. برای این منظور داده های لیدار درختان نمونه از کل ابر نقاط لیزر منطقه مورد مطالعه با استفاده از مختصات مرکز تنه و قطر تاج (برداشت شده در زمین) جداسازی شد. در عملیات میدانی، 80 پایه درختی از دو گونه پلت و ممرز که در آشکوب چیره واقع بودند و یا تداخل تاجی با پایه های مجاور نداشتند، به عنوان درختان نمونه انتخاب شدند. ارتفاع درختان نمونه با استفاده از دستگاه Vertex IV و شعاع تاج آنها در چهار جهت جغرافیایی به کمک فاصله یاب لیزری Leica Disto اندازه گیری شد و موقعیت مرکز آنها با استفاده از سیستم موقعیت یاب جهانی تفاضلی (DGPS) و نیز به روش فاصله و آزیموت با استفاده از دوربین توتال استیشن برداشت شد. ویژگی های مختلف آماری و هندسی از داده های لیدار درختان نمونه استخراج و برای تفکیک گونه پایه های درختی در تابع تحلیل تشخیص مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که متغیرهای انحراف معیار ارتفاعی نقاط لیزر در بالای 0/8 ارتفاع درخت و شیب تاج بهترین ترکیب متغیرها بودند که با صحت کلی 80/3 درصد دو گونه را از یکدیگر تفکیک کردند. این درحالی است که میانگین این دو ویژگی در ممرز بیشتر از پلت بود. به طور کلی، از یافته های پژوهش استنتاج می شود که مشخصه های هندسی و آماری به دست آمده ازداده های لیدار نقش مهمی در شناسایی این دو گونه دارند.

    کلید واژگان: پلت، تابع تحلیل تشخیص، شناسایی گونه های درختی، لیدار، ممرز
    Remazan Ali Khorrami, Ali Asghar Darvishsefat, Masoud Tabari Kochaksaraei, Shaban Shataee Jouibary

    In this research, the possibility of application of LiDAR-derived characteristics has been studied for discrimination amongst common hornbeam (Carpinus betulus) and Persian maple (Acer velutinum) trees. LiDAR data of individual sample trees were separated in laser point clouds using their measured center coordinates and crown diameter in the field. In district 1 of Shast-Kolate Education and Research Forest in Gorgan, 80 individual A. velutinum and C. betulus tree samples were selected. The trees were either located in dominant storey or were not overlaid by adjacent tree crowns. Tree heights were measured using Vertex 1V GPS device. Crown diameter was measured in four cardinal directions using Leica Disto lasermeter. Center coordinates of the sample trees were determined using both DGPS and distance/azimuth measurement by Total Station device. Different geometrical and statistical metrics of sample trees were extracted from LiDAR data. The results of discriminant analysis suggested the height standard deviation of laser points over 80% of tree height and crown slope as the selected metrics to differentiate the tree species (accuracy=80.3%). The mean of those two metrics showed larger values for hornbeam than maple. The selected LiDAR metrics were ascribed to represent the shape and height variation of returned crown laser points. It is therefore concluded that geometrical LiDAR-derived attributes could successfully helo by differentiating between the two tested tree species.

    Keywords: Acer velutinum, discriminant analysis, identification of individual tree species, LiDAR, Carpinus betulus
  • منیژه رجب پور رحمتی، علی اصغر درویش صفت، نیکلاس بغدادی، منوچهر نمیرانیان، حمید صوفی مریو
    اندازه گیری ارتفاع تاج پوشش در جنگل مستلزم صرف زمان و هزینه زیاد است. در مقابل داده های لیدار سنجنده GLAS ماهواره ICESat امکان اندازه گیری ارتفاع را از طریق اندازه گیری فاصله سنجنده تا پدید یا سطح مورد دید فراهم می آورد. از این رو، هدف از این پژوهش بررسی قابلیت این داده ها برای برآورد ارتفاع تاج پوشش در جنگل های شمال ایران است. به این منظور یک نوار شمالی- جنوبی از داده های ICESat-GLAS در شرق جنگل آموزشی- پژوهشی خیرود تجزیه وتحلیل شد. سنجه های گستره شکل موج، گستره لبه پیشتاز و گستره لبه پشتی شکل موج ها محاسبه شد. همچنین شاخص زمینی براساس مدل رقومی زمین در محل لکه های زمینی لیدار محاسبه شد. برای برآورد حداکثر ارتفاع تاج پوشش جنگل، روش مستقیم (اختلاف بین سیگنال آغازین و قله زمین) و مدل های رگرسیونی مختلفی آزمون شد. به منظور توسعه مدل های رگرسیونی و اعتبارسنجی آنها، ارتفاع 330 درخت از بلندترین درختان در 33 قطعه نمونه زمینی دایره ای به قطر 70 متر در محل لکه های زمینی لیدار در جنگل اندازه گیری شد. ارتفاع برآورد شده به روش مستقیم دارای و RMSE به ترتیب 0/56 و 10/32 متر بود، اما مدل های رگرسیونی براساس سنجه ها و مدل رقومی زمین، نتایج بهتری ارائه داد. بهترین مدل با کمترین مقدار معیار اطلاعاتی آکائیکه (204/55) با استفاده از گستره شکل موج و شاخص زمینی دارای و RMSE به ترتیب 0/82 و 6/16 متر بود. نتایج این پژوهش نشان داد که با استفاده از داده های لیدار فضایی می توان حداکثر ارتفاع تاج پوشش را در مناطق شیب دار با دقت رضایت بخش به ویژه در سطوح وسیع برآورد کرد. امید است با به کارگیری دیگر روش های آماری و یافتن الگوریتم هایی در جهت کاهش اثر شیب بر داده های لیدار، بتوان برآوردی دقیق تر از ارتفاع به عمل آورد.
    کلید واژگان: حداکثر ارتفاع تاج پوشش، لیدار فضایی، گستره شکل موج، گستره لبه پشتی، گستره لبه پیشتاز، ICESat، _ GLAS
    Manijeh Rajabpour Rahmati, Ali Asghar Darvishsefat, Nicholas Baghdadi, Manouchehr Namiranian, Hamid Soofi Mariv
    Forest canopy height is an important input variable to derive a set of essential parameters of forest stands, which is yet costly and time consuming when measured based on ground surveys. The satellite-based laser scanner data from ICESat-GLAS provide a 3D representation of gorund objects by measuring the distance from spacecraft to the objects on the earth surface. By means of these data, this study aims to estimate forest canopy height in a portion of mountainous Kheyroud experimental forests in north of Iran. An ICESat-GLAS dataset was analyzed. Several metrics including waveform extent, lead-edge extent and trail-edge extent were extracted from waveform data, and a terrain index was additionally calculated based on a digital elevation model at the location of all laser footprints. Forest canopy height was retrieved by calculating difference between signal begin and ground peak (direct estimation) and regression models (indirect estimation). For fitting the regression, a number of 330 highest trees were measured in 33 circular plots (70 meter diameter) which were collocated with LiDAR footprints. The directly estimated height produced and RMSE values of 0.56 and 10.32 m, respectively. Compared to this, regression models based on combined waveform metrics and digital elevation model provided better results. Best model fit with lowest AIC= 204.55 was achieved using waveform extent and terrain index variables (=0.82; RMSE= 6.16m). The ICESat-GLAS therefore concluded to be able to retrieve a relatively accurate estimate of maximum forest canopy height in such steep mountainous area, especially on small scales. Better results are assumed to be achieved using other statistical methods, as well as by an improved waveform processing techniques.
    Keywords: Maximum canopy height, waveform extent, trail, edge extent, lead, edge extent, space, borne LiDAR, ICESat, GLAS
  • امید فتحی زاده، پدرام عطارد *، قوام الدین زاهدی امیری، علی اصغر درویش صفت
    هدف از این مطالعه، بررسی توزیع مکانی و پایداری الگوهای تاج بارش پنج تک درخت بلوط ایرانی (Quercus brantii var. Persica) در فصل غیر رویش در جنگل های زاگرس نزدیک شهر ایلام بود. تاج بارش، به کمک 16 جمع آوری کننده در هشت جهت زیر تاج پوشش هر تک درخت، و میزان بارندگی به کمک شش جمع آوری کننده باران که در فضای بازی در نزدیکی رویشگاه بررسی شده بودند اندازه گیری شد. میزان باران ربایی به صورت غیر مستقیم از تفاضل بارندگی و تاج بارش محاسبه شد.اندازه گیری ها به مدت سه ماه، از اواخر آذر 1389 تا اوایل فروردین 1390، انجام گرفت. در این دوره، 24 مورد بارندگی با مجموع عمق 302/4 میلی متر جمع آوری شد که به طور متوسط 14/3 درصد آن برای تک درختان بلوط ایرانی به صورت باران ربایی تبخیر یا صرف اشباع تاج پوشش شد. در نمودارهای پایداری زمانی، کمتر از 6 درصد از جمع آوری کننده ها تفاوت معنی دار (0/05 =α) نسبت به میانگین نرمال شده تاج بارش داشتند که بیانگر ناهمگنی کمتر تاج بارش در فصل استراحت در مقایسه با سایر مطالعات بر روی توده های جنگلی است. ترتیب جمع آوری کننده های تاج بارش در پلات های پایداری زمانی به طور کلی پایین بودن مقدار تاج بارش در نزدیکی تنه برای تک درختان بلوط ایرانی را تایید می کند. استفاده از نمودارهای پایداری زمانی در این مطالعه، مناسب بودن این روش را برای بررسی توزیع تاج بارش تک درختان بلوط ایرانی در طی زمان نشان می دهد.
    کلید واژگان: بلوط ایرانی، پایداری زمانی، تاج بارش، توزیع مکانی، جنگل های زاگرس
    Omid Fathizadeh, Pedram Attarod*, Ghavamodin Zahedi Amiri, Ali Asghar Darvishsefat
    Spatio-temporal variability of throughfall (TF) has an important role on the biogeochemical processes, soil, watershed hydrology as well as the nutrient cycle in forests. Spatial distribution and temporal stability of TF patterns by five individual Persian oak trees (Quercus brantii var. Persica) in the Zagros forests of western Iran, Ilam, was quantified. Sixteen TF manual gauges were placed beneath the five selected tree canopies in the eight geographic directions and the gross rainfall (GR) was measured by the mean of six homemade gauges records placed in an open area adjacent to the study site. Rainfall interception (I) was indirectly estimated as the difference between GR and TF. The measurements were recorded during three months from end of December 2010 to beginning of April 2011. During this period, 24 rainfall events with cumulative depth of 302.4 mm was collected, of which on average 14.3% evaporated as I or expended as canopy storage by individual Persian oak trees. Less than 6% of sampling points in the time stability plots deviated consistently (α= 0.05) from the mean normalized TF, meaning lower heterogeneity of TF compared to other studies on the forest stands. Moreover, generally ranking of TF collectors of time stability plots confirmed lower TF concentrations near the tree trunks for individual Persian oak trees. Time stability plots in the current study were appeared a useful tool to quantify TF distribution of individual Persian oak trees.
    Keywords: Quercus brantii, spatial distribution, temporal stability, throughfall, Zagros forests
  • فرخ پورشکوری الله ده، علی اصغر درویش صفت، فرهاد صمدزادگان، پدرام عطارد
    تصاویر سنجنده MODIS برای شناسایی آتش فعال به صورت گسترده در دنیا استفاده می شوند. اختصاص باندهایی خاص برای انجام این کار، این سنجنده را متمایز کرده است. از آنجا که هرساله آتش سوزی های زیادی در جنگل های غرب ایران اتفاق می افتد، این مطالعه با هدف بررسی پتانسیل تصاویر سنجنده MODIS و همچنین الگوریتم جهانی کشف آتش در جنگل های اطراف شهرستان مریوان انجام شد. مشخصه های 20 مورد آتش سوزی، که در سال 1389 در این منطقه رخ داده بود، به عنوان واقعیت زمینی دریافت و به نقشه ای نقطه ای تبدیل شد. تصاویر سنجنده MODIS از دو ماهواره Terra و Aqua در روز آتش سوزی و روزهای قبل و بعد از آن دریافت شد. این تصاویر در سطح تصحیحات L1B برای استفاده در الگوریتم یادشده مناسب اند. تصاویر ماهواره Aqua در این سطح و تصاویر ماهواره Terra در فرمت خام دریافت و با پردازش های اولیه به سطح L1B تبدیل شد. تصاویر با الگوریتم جهانی کشف آتش تحلیل و بررسی شدند. با مقایسه آتش های شناسایی شده از تصاویر با واقعیت زمینی، مشخص شد که 6 مورد از آتش ها با وسعت کم، شناسایی شده اند. علاوه بر این، 4 سلول آتش دیگر روی تصاویر شناسایی شدند که قبلا گزارش نشده بودند. با بررسی نقشه های منطقه مشخص شد که موقعیت این چهار نقطه در مناطق شهری است. از دلایل مهم شناسایی نشدن تمامی آتش ها در این مناطق، می توان به عدم حرارت کافی آن ها در هنگام اخذ گذر ماهواره اشاره کرد. 30 درصد آتش ها شناسایی شدند که کشف همین مقدار نیز می تواند در جلوگیری و کاهش خسارت ها تاثیرگذار باشد. تصاویر سنجنده MODIS پتانسیل بالقوه خوبی در شناسایی آتش ها در جنگل های ناحیه رویشی زاگرس دارند، اما با استفاده از الگوریتم جهانی کشف آتش درصد شناسایی آتش ها پایین است. بنابراین، پیشنهاد می شود امروزه از این تصاویر و الگوریتم یادشده در پایش این ناحیه استفاده شود و تحقیق های تکمیلی برای بهبود الگوریتم متناسب با شرایط این ناحیه رویشی انجام شود.
    کلید واژگان: الگوریتم جهانی کشف آتش، تصاویر ماهواره ای، جنگل های زاگرس، سنجنده MODIS، کشف آتش
    Farrokh Pourshakouri Allahdeh, Ali Asghar Darvishsefat, Farhad Samadzadegan, Pedram Attarod
    Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) have been widely used for active fire detection in the world as the specific channels used for the fire detection have made the MODIS images applicable. The main objective was to explore the capability of MODIS images for active fire detection in the Zagross forests using the MODIS contextual algorithm. The study was performed in the Marivan forests located in the Zagross forests، west of Iran. Details of 20 reference fires occurred in the study areas were acquired and imported to GIS. MODIS images of fire days as well as the previous and past days of fires were collected. The Aqua images were obtained from the L1B level، which was suitable for using in this algorithm whereas Terra images were obtained from PDS format and then preprocessed to the L1B. MODIS images were processed for active fire detections using MODIS contextual algorithm. MODIS active fire detections were compared with reference fires. The results revealed that six reference fires were found. In addition، four fires were detected by images not included in the 20 reference fires. Finding the location of these four fires on the 1:25000 topographic maps showed that they have happened in urban areas. The shorter duration and lower temperature of fires during the data acquisition was probably the main reason in failing fire detection. Thirty percent of all reference fires were detected which may help to prevent more losses. It can be concluded that MODIS images provide a valuable source of information concerning the fire activity in the Zagross forests; however، the contextual algorithm was not successful in the detection of forest fires. We recommend that MODIS contextual algorithm can be used in the Zagross forests، however، complementary research، should be carried out for development a regional fire detection algorithm in this area.
    Keywords: active fire detection algorithm, fire detection, MODIS, satellite images, Zagross forests
  • مهرنوش شبانی پور، علی اصغر درویش صفت، امید رفیعیان، وحید اعتماد
    داده های سنجش از دور، به ویژه تصاویر هوایی رقومی با توان تفکیک مکانی و رادیومتری زیاد، می تواند ابزار مناسبی برای شناسایی گونه های درختی باشد. هدف از این تحقیق بررسی قابلیت این تصاویر و روش شی ء پایه برای تشخیص گونه های درختی است. به این منظور منطقه ای 86/5 هکتاری از پارک طالقانی تهران انتخاب شد. تصاویر دوربین UltraCam-D چهار باندی ادغام شده با باند پانکروماتیک با پیکسل هایی به ابعاد 7×7 سانتی متر و عمق رادیومتری 12 بیت استفاده شدند. تصحیح هندسی تصاویر به کمک نقشه بزرگ مقیاس (1:2000) منطقه و داده های پروازی (IMU) به روش مثلث بندی هوایی انجام گرفت. باندهای اصلی به همراه داده های تبدیلی NDVI، PCA، و HIS در فرایند قطعه بندی و طبقه بندی مورد آزمون قرار گرفتند. طبقه بندی به روش شی ء پایه صورت گرفت. ابتدا یک قطعه بندی با شاخص های مختلف انجام گرفت و نتیجه آن به صورت کیفی ارزیابی شد. بعد از انتخاب توصیف گرهای مناسب برای تفکیک طبقات، طبقه بندی به روش نزدیک ترین همسایه با تعریف نمونه های تعلیمی برای هر طبقه اجرا شد. با بازدیدهای میدانی واقعیت زمینی نقطه ای تهیه شد. ارزیابی صحت نقشه حاصل از طبقه بندی با نقشه واقعیت زمینی نشان دهنده صحت کلی 78 درصد و ضریب کاپای 73/0 است. گونه های چنار و عرعر به ترتیب بیشترین (817/0) و کمترین (248/0) ضریب کاپای طبقه را کسب کردند. صحت کلی و ضریب کاپای خوب و برابری آن ها، بیانگر قابلیت خوب تصاویر مورد استفاده و روش شی ء پایه در تشخیص اکثر گونه های درختی مورد مطالعه است. برای ارزیابی هر چه کامل تر قابلیت داده های UltraCam-D ضرورت دارد این داده ها در شرایط رویشگاهی مختلف و دیگر گونه ها استفاده شوند.
    کلید واژگان: پارک جنگلی شهری، تشخیص گونه های درختی، طبقه بندی شی ء، پایه، قطعه بندی، UltraCam، D
    Mehrnoosh Shabanipoor, Ali Asghar Darvish Sefat, Omid Rafieyan, Vahid Etemad
    Remotely sensed data، especially high spatial and radiometric resolution data can be useful to identify tree species. In this research، the capability of digital aerial images for this purpose was investigated by object-based classification method. About 5. 8 ha of Taleghani park in Tehran، including species like platanus orientalis، Morus alba، Cupressus arisonica، Robinia pseudoacacia، Pinus eldarica، Ailanthus altissima، Cedrus atlantica، was studied. Four pan-sharpened multispectral images of UltraCam-D camera with the spatial and radiometric resolution، 0. 07×0. 07 m and 16 bit respectively، were analyzed. These data were geometrically corrected by aero-triangulation method using GCPs and IMU. The images classified using object-based method with the main and synthesic bands of Ratioing، PCA and HIS transformations. Firstly، segmentation was done with different parameters in order to avoid exceeding the maximum allowable number of objects. Finally، the classification was performed using appropriate features and layers by Nearest Neighbor method. In order to assess the accuracy of result، a ground truth map was produced based on field survey. This map has included 688 points، which each represents a tree on the ground. The result of accuracy assessment showed that overall accuracy and Kappa coefficient were 78% and 0. 73 respectively. Platanus and Aillan showed the highest and the lowest Kappa 0. 81700. 2481، respectively. The result of this study showed that the UltraCam-D and object-based method have relatively good capability to recognize tree species. To reach a certainty about this result، it is essential to evaluate UltraCam-D data in other sites with different species.
    Keywords: identification tree species, object, based classification, segmentation, UltraCam, D, Urdan forest park
  • Omid Refieyan*, Ali Asghar Darvishsefat
    The optimal computational capability for analyzing multispectral aerial images e.g. for fine-scale tree species mapping is often considerably constrained by their enormous data volume. This may be mainly reflected in a reduction in the speed of data processing as well as in their archiving. This research was conducted to explore the effect of alterations in spatial and radiometric resolutions in the quality of object-based tree species classification by UltraCamD aerial images. The study was conducted in three different study sites. Segmentation was firstly implemented on the original images featuring spatial and radiometric resolution of 7 cm and 8-bit, respectively. The optimum segmentation result was then classified. Following this, rescaling in spatial (to 14, 21, 28, 35 and 42 cm pixel size) and radiometric (16-bit to 8-bit) resolutions were conducted, which was followed by classification of the resulted images using the similar segmentation, input bands, features and training and validation data. Based on the conducted accuracy assessment of the resulted classified images, the accuracy was shown to reduce along with a decrease in the radiometric resolution for all of the three areas. However, the trend was shown to be non-uniform when reducing the spatial resolution of the input data. It is concluded that a downscaling of the pixel size down to 4 times coarser than the original pixel size does not notably affect the classification of even-aged or homogeneous forests, while it should be merely conducted with caution in case of natural stands encompassing undisturbed, heterogeneous and diverse groups of species.
    Keywords: UltraCamD, image segmentation, object, based classification, spatial, radiometric resolution
  • سمیه حدادی نیا، افشین دانه کار *، کورش عشقی، علی اصغر درویش صفت، محمد کابلی

    گردشگری به مثابه صنعتی روبه رشد، به ویژه در کشورهای در حال توسعه، به توجه خاص نیاز دارد. طی چند دهه اخیر، گردشگری متکی به طبیعت بیشترین رشد را در بین شاخه های گوناگون این صنعت داشته است و پیش بینی می شود این رشد با سرعت بیشتری ادامه یابد. تقاضا برای گردشگری در طبیعت برنامه ریزی همه جانبه و توجه به محیط زیست و جلوگیری از تخریب آن را ضروری ساخته است. هدف تحقیق حاضر برنامه ریزی گردشگری متکی به طبیعت در مناطق بیابانی و نیمه بیابانی کشور است و شهرستان خاتم در جنوب استان یزد برای این تحقیق انتخاب شد. در گام نخست این تحقیق، از تجربیات جهانی و مطالعات داخلی برای دستیابی به مجموعه ای از معیارهای گزینش عرصه های طبیعت گردی استفاده شد. جمع بندی مطالعات فوق و تعیین معیارهای گزینش عرصه های طبیعت گردی در مناطق خشک و بیابانی با استفاده از روش دلفی انجام شد. این تلاش به معرفی 11 معیار و 29 زیرمعیار انجامید که هر معیار با تعیین درجه اهمیت و درصد اهمیت وزن دهی و اولویت بندی شد. هر معیار می توانست با یک تا چهار زیرمعیار و هر زیرمعیار با یک شاخص اندازه گیری و نقشه سازی شود. برای تعیین اقلیم آسایش گردشگری و محدودیت زمانی از زیرمعیارهای مربوط به اقلیم استفاده شد. برای زیرمعیارهای مکانی در محیط GIS نقشه های موضوعی تهیه شد و، با استفاده از روش ارزیابی چندمعیاره مکانی (SMCE) برای گزینش مکان های مناسب گردشگری طبیعی، چهار پهنه مناسب در منطقه مورد مطالعه شناسایی شدند. در مجموع، چهار پهنه با مساحتی برابر با 17 هزار و 278 هکتار، حدود 5 درصد منطقه مورد مطالعه، برای توسعه گردشگری طبیعی تعیین شدند. پهنه های فوق با روش TOPSIS و با تعیین فاصله با گزینه ایده آل فرضی و با استفاده از زیرمعیارهای موثر بر کیفیت گردشگری طبیعی اولویت بندی شدند. به این ترتیب، کوچک ترین پهنه بالاترین اولویت را به خود اختصاص داد. در این تحقیق، محدودیت حاکم بر فعالیت های گردشگری با پرسش از گردشگران متقاضی تفرج بیابانی تعیین و برای پهنه های منطقه در چارچوب گردشگری پایدار بیابانی توصیه شد.

    کلید واژگان: مناطق بیابانی و نیمه بیابانی، ارزیابی چندمعیاره مکانی(SMCE)، TOPSIS، روش دلفی، معیارهای محیط زیستی
    Somayye Haddadinia, Afshin Danehkar, Kourosh Eshghi, Aliasghar Darvishsefat, Mohammad Kaboli

    Tourism as a growing industry needs special attention in developing countries. During last decades، nature based tourism has been growing faster than other tourism fields and it seems to grow even faster. Ever growing demand for nature based tourism emphasizes the necessity of a holistic planning for preserving environment against degradation. Objective of this study is to present a nature based tourism planning in arid and semi-arid areas. Khatam township in south of Yazd province was selected as case study. First، criteria for nature based planning were chosen from foreign and domestic literature. Then Delphi method was implemented for screening and prioritizing these criteria resulting in 11 criteria and 29 sub-criteria ordered based on percentage and degree of importance. Each criterion was measured or mapped by a number of one to four sub-criteria and each sub-criterion by one indicator. Sub-criteria referred to climate were used to determine tourism climate index and time constraints. Subjective maps were developed by spatial sub-criteria. Using Spatial Multi Criteria Evaluation (SMCE) to find proper fields for nature based tourism; four zones were chosen with a total area of 17278 (ha) which is equal to 5% of study area. Employing qualitative sub-criteria in TOPSIS method and distance to ideal solution was used for prioritizing zones. Results showed that the smallest zone has the highest priority. Constraints on tourism activities were developed on sustainable nature based tourism framework basis in arid and semi-arid areas using tourists demands projected in questionnaires.

    Keywords: Delphi method, desert, semi, desert areas, environmental criteria, Khatam Township, spatial multi, criteria evaluation, TOPSIS, Yazd province
  • مریم سعید صبایی، افشین دانه کار، علی اصغر درویش صفت، عبدالعظیم قانقرمه، امید عبدی
    در سال های اخیر بالا آمدن سطح آب دریای خزر که بخشی از رفتار طبیعی آن است ساختمان ها، زمین های زراعی و بخش های مسکونی و تجاری زیادی را تخریب کرده و یا در معرض تهدید و آب گرفتگی قرار داده است. به نظر می رسد، دلیل اصلی این خسارات از بین رفتن کارایی حریم قانونی و پیشروی فعالیت های انسانی در جهت رو به دریای مناطق ساحلی است. هدف از این مطالعه معرفی حریم مناسب برای بخش جنوبی دریای خزر(استان گیلان) بر اساس ارتفاعات بحرانی آب خزر و نتایج حاصل از ارزیابی آسیب پذیری ساحلی نسبت به بالا آمدن سطح آب دریا است. این حریم شامل دو بخش، محدوده حایل عمودی و افقی است. در این مطالعه از روش CVI (شاخص آسیب پذیری ساحلی) برای ارزیابی آسیب پذیری ساحل نسبت به بالا آمدن سطح آب دریا استفاده شده است. پنج متغیر در قالب دو زیرشاخص(طبیعی و انسان منشا) در این روش مورد استفاده قرار گرفته است. نقشه نهایی به دست آمده از ارزیابی ساحلی به چهار طبقه با شدت آسیب پذیری کم، متوسط، بالا و بسیار بالا بر اساس طبقه بندی چارکی ارزش های موجود در نقشه نهایی تقسیم شده است. در نهایت متوسط فاصله طبقه بسیار آسیب پذیر تا محدوده حایل عمودی در هر دهستان ساحلی به عنوان حد حریم افقی در آن دهستان معرفی شده است.
    کلید واژگان: ارزیابی آسیب پذیری، _ منطقه ساحلی، دریای خزر، بالا آمدن آب دریا، شاخص آسیب پذیری ساحلی
    Maryam Saeed Sabaee, Afshin Danekar, Ali Asghar Darvish Sefat, Abdollazim Ghanghermeh, Omid Abdi
    In the early years, the rising of the sea level, which is a part of natural treatment, destroyed many buildings, arable lands, residential and commercial areas. It seems that the main reason of these destructions is the diminishing of the legal setback efficiency and the proceeding of human activities. The aim of this study is to introduce the appropriate setback for southern coast of Caspian Sea (Gilan province) on the basis of critical levels of Caspian Sea and the results of coastal vulnerability regarding sea level rise. This setback is composed of two parts, vertical buffer and horizontal buffer. In this study, CVI method (coastal vulnerability index) was used for coastal vulnerability assessment. In this method, five variables were employed as in two sub-indexes, natural and human-induced sub-indexes. The final map is divided into four categories, from low to very high vulnerability. Finally the mean distance from the very high vulnerability category to vertical buffer boundary in every district is introduced as the horizontal buffer.
سامانه نویسندگان
  • دکتر علی اصغر درویش صفت
    دکتر علی اصغر درویش صفت
    (1373) دکتری سنجش از دور، دانشگاه زوریخ کشور سوییس
اطلاعات نویسنده(گان) توسط ایشان ثبت و تکمیل شده‌است. برای مشاهده مشخصات و فهرست همه مطالب، صفحه رزومه ایشان را ببینید.
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال