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
جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه

ماشین بردار پشتیبان

در نشریات گروه جنگلداری
تکرار جستجوی کلیدواژه ماشین بردار پشتیبان در نشریات گروه کشاورزی
تکرار جستجوی کلیدواژه ماشین بردار پشتیبان در مقالات مجلات علمی
  • 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
  • فرحناز رشیدی*، ابوالفضل جعفری
    مقدمه

    هدف این پژوهش، بررسی عملکرد الگوریتم های مختلف در افزایش صحت نقشه پوشش زمین با استفاده از تصاویر سنتینل بوده است.

    مواد و روش ها

    منطقه پژوهش یک برگ نقشه (مقیاس 25000/1) در منطقه رویشی زاگرس شهرستان مریوان به مساحت 6/15782 هکتار بود. نقشه پوشش زمین با استفاده از الگوریتم های نظارت شده فاصله ماهالانوبیس، حداکثر احتمال، حداقل فاصله از میانگین، شبکه عصبی مصنوعی، موازی، ماشین بردار پشتیبان، نقشه بردار زاویه طیفی، اطلاعات طیفی واگرایی و کدگذاری دودویی با استفاده از بهترین ترکیب باندی از دوازده باند (2، 3، 4، 5، 6، 7، 8، a8، 11، 12، NDVI،SAVI) و نمونه های تعلیمی به دست آمده از اطلاعات میدانی و تصاویر ماهواره ای تهیه شد. از 70 درصد نمونه ها برای طبقه بندی و از 30 درصد برای ارزیابی صحت نقشه های طبقه بندی شده استفاده شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که سه طبقه بندی کننده ماشین بردار پشتیبان، شبکه عصبی و حداکثر احتمال دارای بیشترین صحت هستند. طبقه بندی کننده ماشین بردار پشتیبان با اختلاف بسیار جزئی صحت بیشتری از دو طبقه بندی کننده دیگر داشت. شایان ذکر است که برای بهبود طبقه بندی از کرنل های ماشین بردار پشتیبان (خطی، چندجمله ای، تابع پایه شعاعی و حلقوی) و تنظیمات نقشه بردار زاویه طیفی (شش حالت) و موازی (دو حالت) استفاده شد. نتایج نشان داد که طبقه بندی کننده ماشین بردار پشتیبان به روش تابع چندجمله ای با درجه 6 دارای بیشترین صحت است. سپس نقشه با بیشترین صحت پس پردازش شد و صحت کلی 63/96 و ضریب کاپا 9393/0 به دست آمد.

    نتیجه گیری

    بررسی بیست حالت طبقه بندی کننده روی تصاویر سنتینل در این پژوهش، نشان از بررسی کامل الگوریتم های طبقه بندی کننده در مقایسه با پژوهش های انجام گرفته دارد.

    کلید واژگان: چندجمله ای، حداکثر احتمال، شبکه عصبی، کرنل، ماشین بردار پشتیبان
    F. Rashidi *, A. Jaafari
    Introduction

    The aim of this study is to investigate the performance of various algorithms in enhancing the accuracy of land cover maps using Sentinel images.

    Material and Methods

    The study area is a sheet (1:25000) encompassing an area of 15782.6 hectares. The land cover map was created using a range of algorithms - Mahalanobis distance, maximum likelihood, minimum distance, neural network, parallelepiped, support vector machine, spectral angle mapper, spectral information divergence, and binary encoding - applied to the optimal band composition derived from 12 bands (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 8a, 11, 12, NDVI, SAVI). The training area was obtained from field information and satellite images. 70% of the samples were used for classification and 30% for evaluating the accuracy of the classified maps.

    Findings

    The results indicate that the support vector machine, neural network, and maximum likelihood classifications have the highest accuracy. The support vector machine classifier is slightly more accurate than the other two classifiers. To improve the classification, support vector machine kernels (linear, polynomial, radial basis function, and sigmoid), spectral angle mapper settings (6 modes), and parallelepiped (2 modes) were utilized. The results show that the support vector machine classifier, using the 6th degree polynomial function method, has the highest accuracy. Following this, the map was post-processed with the highest accuracy, resulting in an overall accuracy of 96.63 and a kappa coefficient of 0.9393.

    Conclusion

    An examination of 21 classification modes on Sentinel images in this study provides a comprehensive review of classification algorithms compared to previous studies.

    Keywords: Kernel, Maximum Likelihood, Neural Network, Polynomial, Support Vector Machine
  • سید محمد حجتی*، محیا تفضلی، مریم اسدیان، علی بالویی
    در این پژوهش مدل های مبتنی بر یادگیری ماشین (رگرسیون-خطی، k-نزدیک ترین همسایه، ماشین بردار پشتیبان، جنگل تصادفی) برای برآورد ترسیب کربن و تنفس خاک در جنگل های شرق استان مازندران ارزیابی شدند. پس از مشخص شدن نقاط نمونه برداری، در هر یک از قطعات نمونه، قطر و ارتفاع درختان اندازه گیری و زی توده روی-زمینی درختان با استفاده از مدل های آلومتریک جنگل هیرکانی محاسبه شد. نمونه خاک از عمق صفر تا 20 سانتی متر تهیه و تنفس خاک با دستگاه CO2-port اندازه گیری شد. تنفس خاک با استفاده از متغیرهای وزن مخصوص ظاهری، درصد رطوبت، درصد اجزای بافت، دمای خاک، نیتروژن کل، فسفر و پتاسیم قابل جذب، درصد کربن و زی توده درختان برآورد شد. ترسیب کربن خاک با کمک متغیرهای دما و رطوبت خاک و زی توده درختان برآورد شد. مدل جنگل تصادفی (47/10RMSE= و 82/0R2=) و ماشین بردار پشتیبان (77/0RMSE= و 90/0R2=) به ترتیب بالاترین عملکرد در برآورد ترسیب کربن و تنفس خاک داشت. متغیر رطوبت خاک در برآورد ترسیب کربن (مدل جنگل تصادفی) و تنفس خاک (مدل ماشین بردار پشتیبان) دارای بالاترین اهمیت نسبی بود. با توجه به نتایج به دست آمده می توان با داشتن زی توده روی-زمین درختان و ویژگی های اولیه خاک، مقدار ترسیب کربن و تنفس خاک را در جنگل با دقت مناسب برآورد کرد.
    کلید واژگان: تغییر اقلیم، جنگل تصادفی، ماشین بردار پشتیبان، ویژگی های خاک جنگل
    Seyyed Mohammad Hojati *, Mahya Tafazoli, Maryam Asadian, Ali Baluee
    In this study, machine learning based models (linear regression, k-nearest neighbor, support vector regression, random forest) were evaluated to estimate carbon sequestration and soil respiration in the forests of eastern Mazandaran province. After identifying the sampling points, in each plot, the diameter and height of the trees were measured and the above-ground biomass of the trees was calculated using allometric models of Hyrcanian forest. Soil samples were taken from 0-20 cm depth and soil respiration was measured by CO2-port. Soil respiration was estimated using bulk density, moisture content, texture, soil temperature, total nitrogen, available phosphorus and potassium, organic carbon and above-ground trees biomass. Soil carbon sequestration was estimated using soil temperature and moisture and above-ground tree biomass. Random forest model (RMSE = 10.47 and R2 = 0.82) and support vector machine (RMSE = 0.77 and R2 = 0.90) had the highest performance in estimating carbon sequestration and soil respiration, respectively. Soil moisture had the highest relative importance in estimating carbon sequestration (random forest model) and soil respiration (support vector machine model). According to the obtained results, it is possible to estimate the amount of carbon sequestration and soil respiration in the forest with appropriate accuracy by having the above-ground biomass of trees and basic soil characteristics.
    Keywords: Climate change, Random Forest, Support vector regression, Forest soil properties
  • یوسف عرفانی فرد*، محسن لطفی نصیرآباد
    تهیه نقشه جنگل های مانگرو، نیازمند دسترسی به شاخص های کارآمدی است که مانگروها را از پدیده های دیگر روی تصاویر سنجش از دور شناسایی کنند. امروزه، مجموعه ای متنوع از شاخص های پوشش گیاهی و مانگرو در دسترس است که ارزیابی مقایسه ای کارایی آن ها، ضروری به نظر می رسد. پژوهش پیش رو با هدف مقایسه کارایی شش شاخص پوشش گیاهی و هفت شاخص مانگرو مختص استفاده روی تصاویر سنتینل2 در خلیج نایبند (استان بوشهر)، سیریک (استان هرمزگان) و خلیج گواتر (استان سیستان و بلوچستان) انجام شد تا روشی کارآمد در نقشه برداری از مانگروها در سامانه محاسبه ابری Google Earth Engine (GEE) به دست آید. تصاویر شاخص ها با استفاده از الگوریتم ماشین بردار پشتیبان طبقه بندی شدند. نقشه مانگروها علاوه بر معیارهای متداول صحت سنجی، با استفاده از سطح زیر منحنی (AUC) مشخصه نسبی عملکرد (ROC) نیز ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که شاخص های مانگرو، عملکرد بهتری نسبت به شاخص های پوشش گیاهی در نقشه برداری جنگل های مانگرو داشتند. از بین شاخص های پوشش گیاهی، بیشترین AUC (91/0 تا 92/0) متعلق به MCARI (Modified Chlorophyll Absorption in Reflectance Index) بود، درحالی که بین شاخص های مانگرو، بیشینه AUC (93/0 تا 95/0) در MFI (Mangrove Forest Index) مشاهده شد. به طورکلی، نتایج این پژوهش نشان داد که کاربرد MFI روی تصاویر سنتینل2 در سامانه GEE، کارایی مناسبی برای نقشه برداری از جنگل های مانگرو در مناطق مورد پژوهش دارد.
    کلید واژگان: حرا، شاخص مانگرو، ماشین بردار پشتیبان، منحنی مشخصه نسبی عملکرد
    Y. Erfanifard *, M. Lotfi Nasirabad
    Effective mangrove mapping needs reliable indices that can characterize mangroves from other land cover types on remote sensing data. Currently, a variety of vegetation- and mangrove indices are available, while a comparative assessment of their efficiency seems essential. The aim of this study was to evaluate six vegetation indices and seven mangrove indices developed for Sentinel-2 imagery to obtain a robust approach in mangrove mapping within Google Earth Engine (GEE) cloud computing platform. The rasterized indices were classified by support vector machine. The final maps were evaluated by area under curve (AUC) of receiver operating characteristic (ROC) in addition to common accuracy assessment criteria. Results showed that mangrove indices were more reliable than vegetation indices. Amongst the vegetation indices, Modified Chlorophyll Absorption in Reflectance Index (MCARI) (AUCmangrove from 0.91 to 0.92) achieved the highest AUC values, while MFI (Mangrove Forest Index) returned the highest values amongst the mangrove indices (AUCmangrove from 0.93 to 0.95). All in all, results revealed that MFI on Sentinel-2 imagery in GEE was efficient in mangrove mapping within the study sites.
    Keywords: Avicennia marina, Google Earth, mangrove index, Receiver Operating Characteristic, Support Vector Machine
  • حسین شیخی، علی اصغر درویش صفت*، پرویز فاتحی، منیژه رجب پور رحمتی، وحید اعتماد
    سابقه و هدف

    آگاهی از موقعیت مکانی تیپ های جنگلی، اطلاعات ارزشمندی را برای برنامه ریزی و مدیریت پایدار جنگل ها فراهم می کند. استفاده از فناوری سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی در تهیه این قبیل اطلاعات به ویژه در مناطق کوهستانی و صعب العبور، مورد توجه بسیاری از محققان و مجریان طرح های جنگلداری است. به همین منظور تحقیق حاضر با هدف بررسی قابلیت داده های ماهواره های لندست8 و سنتینل2 در تهیه نقشه تیپ جنگل های هیرکانی در حوضه آبخیز کجور انجام شد.

    مواد و روش ها

    پس از بررسی کیفیت داده ها، به منظور استخراج هر چه بهتر اطلاعات پردازش هایی مانند تهیه شاخص های گیاهی، تبدیل تسلدکپ، تحلیل مولفه های اصلی و ادغام بر روی تصاویر ماهواره ای صورت گرفت. به منظور تهیه نقشه واقعیت زمینی از اطلاعات موجود (شهریور 1392 و اردیبهشت 1393) و همچنین برداشت های میدانی انجام شده در شهریور 1397 (در مجموع 60 قطعه نمونه)، استفاده گردید. تعیین تیپ تمامی قطعه نمونه ها براساس روش گرجی بحری انجام شد. در ادامه پس از بررسی میزان تفکیک پذیری تیپ ها و تعیین تعداد طبقات (راش خالص، راش آمیخته، راش- ممرز، ممرز آمیخته، لور خالص و لور-اوری)، نقشه های تیپ جنگل با استفاده از داده های ماهواره ای و به کارگیری الگوریتم های ماشین بردار پشتیبان، جنگل تصادفی، شبکه عصبی مصنوعی و حداکثر تشابه تهیه شد. به-منظور ارزیابی دقیق تر عملکرد روش های طبقه بندی از دو دسته نمونه تعلیمی با تعداد پیکسل های متفاوت برای آموزش در الگوریتم های طبقه بندی استفاده شد.

    یافته ها

    نتایج این تحقیق نشان داد که داده های ماهواره سنتینل2 از قابلیت بیشتری در مقایسه با داده های ماهواره لندست8 برای تهیه نقشه تیپ جنگل برخوردار هستند، به ویژه وقتی که تعداد تیپ ها زیاد باشد. از سوی دیگر یافته های این تحقیق نشان داد با به کارگیری روش ادغام مناسب برای داده های هر یک از ماهواره ها، می توان نقشه تیپ جنگل دقیق تری تولید کرد. ارزیابی عملکرد الگوریتم های مختلف طبقه بندی نیز نشان داد که میزان نمونه های تعلیمی در نتایج تاثیر دارد، به طوری که با استفاده از نمونه های تعلیمی کمتر، روش-های ماشین بردار پشتیبان و حداکثر تشابه در بیشتر حالت ها بهترین عملکرد را ارایه کردند، اما با افزایش 100 درصدی تعداد نمونه های تعلیمی، بهترین نتایج در تمامی حالت ها با استفاده از روش جنگل تصادفی حاصل گردید.

    نتیجه گیری

    بر اساس یافته های این پژوهش و با توجه به نتایج با ثبات تر روش های ماشین بردار پشتیبان و جنگل تصادفی در حالت-های مختلف طبقه بندی، الگوریتم های مذکور برای تهیه نقشه تیپ قابلیت بالاتری نسبت به دو روش دیگر دارند. با توجه به صحت طبقه-بندی ها، می توان بیان داشت که داده های ماهواره های لندست8 و سنتینل2 از قابلیت متوسطی (صحت کلی حدود 75% در طبقه بندی با چهار تیپ) برای تهیه نقشه تیپ جنگل های هیرکانی برخوردار هستند. برای ارزیابی دقیق تر این داده ها، پیشنهاد می شود تحقیقات تکمیلی در سایر رویشگاه های جنگل های هیرکانی ضمن در نظر گرفتن ویژگی های فنولوژیکی و شرایط توپوگرافی منطقه انجام شود.

    کلید واژگان: نقشه تیپ جنگل، لندست8، سنتینل2، ماشین بردار پشتیبان، جنگل تصادفی
    Hosein Sheykhi, Ali Aasghar Darvishsefat *, Parviz Fatehi, Manizheh Rajab Pourrahmati, Vahid Etemad
    Background and Objectives

    Information on forest types and their spatial distribution are valuable for sustainable forest management and planning. The use of remote sensing technology and geographic information system for providing such fundamental information specially in mountainous and remote areas, has been considered by many researchers and forest managers. The current study aims to investigate the capability of Landsat-8 and Sentinel-2 satellite data to generate forest type map in the Kojur watershed of Hyrcanian forests. The performance of some parametric and non-parametric classification methods was also compared.

    Materials and Methods

    Following quality assessment, some preprocessing techniques including vegetation indices (VI) extraction, tasseled cap transformation (TCT), principal component analysis (PCA) and fusion were applied on the satellite imagery. Field information collected in September 2018 plus available field data from September 2013 and May 2014, in total 60 sample plots, were used to produce a ground truth map. Forest type was determined through Gorji Bahri approach in each plot. Based on forest types separability, six types were identified (pure beech, mixed beech, beech-hornbeam, mixed hornbeam, pure eastern hornbeam, and eastern hornbeam-Persian oak) to be classified using satellite data. The performance of some classifiers like support vector machine (SVM), random forest (RF), artificial neural network (ANN) and maximum likelihood (ML) was analyzed using two different training datasets.

    Results

    The results indicated that the sentinel-2 dataset performed better than Landsat-8 for producing forest type map specially when the number of classes increases. It was also found that image fusion methods on sentinel-2 and landsat-8, appropriately improved the result of classifications. This research confirms the effectiveness of number of training samples on the performance of classifiers. Respecting the accuracy assessment criterion, the SVM and RF algorithms showed better result while only 22% of field data was used as training samples. By increasing the number of training samples to 50% of field measurements, the highest accuracy was obtained using RF algorithm applying on all datasets from two satellites.

    Conclusion

    The Landsat-8 and Sentinel-2 satellite data have moderate capability (overall accuracy around 75% for four-class classification) for mapping forest types in the Hyrcanian forest. The SVM and RF produced more stable and accurate results in comparison with two other algorithms, ANN and ML. Complementary studies are recommended in different forest sites while considering phenology of species and topographic attributes.

    Keywords: Forest type map, Landsat-8, Sentinel-2, Support vector machine, Random Forest
  • روح الله اسماعیلی، شعبان شتایی جویباری *، جواد سوسنی، حامد نقوی، فرخ پورشکوری
    با توجه به اهمیت شمشاد خزری (Buxus hyrcana ) به عنوان گونه همیشه سبز و زیراشکوب جنگل های هیرکانی و ضرورت شناخت سطح پراکنش آن، در پژوهش پیش رو قابلیت تصویر فصل خزان چندطیفی ماهواره آیکونوس در تهیه نقشه پراکنش شمشاد در بخشی از منطقه حفاظت شده جنگلی خیبوس- انجیل سی مازندران بررسی شد. تطابق هندسی تصاویر آیکونوس با استفاده از تصویر پانکروماتیک ماهواره Pleiades از همین منطقه که پیشتر با استفاده از نقاط کنترل زمینی و ارتفاعی برداشتی توسط سامانه موقعیت یاب جهانی تفاضلی زمین مرجع شده بودند، با RMSE کمتر از یک پیکسل انجام شد. نقشه واقعیت زمینی نمونه ای با سه طبقه غیرجنگل، جنگل پهن برگ بدون زیرآشکوب شمشاد و جنگل پهن برگ دارای زیرآشکوب شمشاد به کمک DGPS برداشت و تهیه شد. پس از ایجاد شاخص های گیاهی، تفکیک پذیری طبقات با معیار واگرایی تبدیل شده با استفاده از 75 درصد از واقعیت زمینی به عنوان نمونه های تعلیمی بررسی شد. طبقه بندی نظارت شده با الگوریتم های مختلف پارامتریک (حداکثر احتمال، فاصله ماهالونوبیس، حداقل فاصله، متوازی السطوح) و ناپارامتریک (ماشین بردار پشتیبان) روی باندهای اصلی و بهترین ترکیب باندی انجام شد و صحت نتایج طبقه بندی با 25 درصد نمونه های نقشه واقعیت زمینی ارزیابی شد. نتایج نشان داد که نتیجه طبقه بندی با الگوریتم ماشین بردار پشتیبان هم با باندهای اصلی و هم با بهترین ترکیب باندی دارای بهترین صحت کلی و ضریب کاپا (به ترتیب 97/87 درصد و 0/96) در مقایسه با دیگر الگوریتم های مورد استفاده بود. نتایج نشان داد که تصویر چند طیفی فصل خزان ماهواره آیکونوس قابلیت زیادی در تهیه نقشه پراکنش شمشاد داشت و کارایی الگوریتم ناپارامتریک ماشین بردار پشتیبان در مقایسه با الگوریتم های دیگر بیشتر بود.
    کلید واژگان: الگوریتم های پارامتریک و ناپارامتریک، جنگل های هیرکانی، شاخص گیاهی، ضریب کاپا، ماشین بردار پشتیبان
    Rouhollah Esmaili, Shaban Shataee Joibari *, Javad Soosani, Hamed Naghavi, Farrokh Poorshakori
    As one of the most important understory evergreen species in Hyrcanian forests of Iran, information on the distribution of Box (Buxus Hyrcana Pojark.) are essential for both forest research and practice. Here, the capability of very high spatial resolution IKONOS satellite imagery acquired in leaf-off condition was tested for mapping Box distribution in a part of Khiboos-Anjili forest reserve in Mazandaran province. The IKONOS imagery was geometrically corrected with a georefrenced panchromatic Pleaides scene, which was orthorectified using 3D ground control points obtained using differential GPS (RMSE less than one pixel). Reference data samples from three classes of non-forested area, deciduous stands without Box understory and deciduous stands with Box understory were recorded using DGPS-supported field survey. By means of a number of vegetation indices, classes seperabilities were evaluated on main and synthetic image channels by partitioning 75% training area and transformed divergence. IKONOS image was classified using both main and best-selected bands and a number of nonparametric (Maximum Likelihood, Mahalonobis distance, Minimum distance to mean and Paralell piped) and parametric (Suport Vector Machine) classifiers. Then the classified images were assessed using 25 percent of unused sample points. Results of validation using the 25% left-out test data showed the highest performance by SVM algorithm compared to other algorithms, with overall accuracy and Kappa coefficient of 97.87% and 0.96, respectively. The results also showed the potential of IKONOS imagery from leaf-off season has to map Box trees in understory layer.
    Keywords: Hyrcanian forests, Kappa coefficient, parametric, non-parametric algorithms, Suport Vector Machine, vegetation index
  • امید قدیریان، محمود رضا همامی*، علیرضا سفیانیان، سعید پورمنافی، منصوره ملکیان، مصطفی ترکش
    شناسایی مناطق جنگلی مستعد خشکیدگی به منظور انجام اقدامات پیشگیرانه می تواند نقش بسزایی در مبارزه با این پدیده ایفا کند. مطالعات قبلی حاکی از کارآمدی مدل سازی در شناسایی این گونه مناطق است. از این‏رو برای شناسایی مناطق جنگلی مستعد خشکیدگی در استان لرستان از 15 مدل به صورت ترکیبی استفاده شد. مناطقی از جنگل که دارای زوال بالای 50% بودند به عنوان متغیر وابسته و عوامل محیطی میانگین بارندگی سالیانه، میانگین دمای سالیانه، میانگین رطوبت نسبی، شاخص خشکی، شاخص خشکسالی، تبخیر و تعرق، شاخص گرد و غبار، فاصله از اراضی کشاورزی و آبراهه ها، شیب، جهت و NDVI به عنوان متغیرهای مستقل وارد مدل ها شدند. میزان AUC هر مدل در نقشه خروجی حاصل از آن ضرب و میانگین 15 مدل به عنوان مدل ترکیبی در نظر گرفته شد. نقشه احتمال خشکیدگی حاصله بیانگر افزایش احتمال خشکیدگی از قسمت های مرکزی جنگل های استان به سمت قسمت های جنوب و جنوب غربی بود. مدل های جنگل تصادفی و ماشین بردار پشتیبان با AUC برابر 1 بالاترین و مدل Bioclim با AUC برابر با 75/0 کمترین کارایی را داشتند. طبق مدل ترکیبی حدود 7/23، 5/7 و 5/19 درصد از جنگل های استان لرستان به ترتیب احتمال خشکیدگی کم، متوسط و زیاد را دارا هستند. عوامل اقلیمی شاخص خشکی، بارش، دما و تبخیر و تعرق به ترتیب بیشترین تاثیرگذاری را در مدل ها داشتند. پژوهش پیش رو علاوه بر تاکید بر کارایی مدل سازی در شناسایی مناطق جنگلی دارای احتمال خشکیدگی، نشان داد که استفاده ترکیبی از مدل ها نتایج بهتری را نسبت به استفاده مجزا از آن ها به بار می آورد.
    کلید واژگان: زوال جنگل های زاگرس، تغییر اقلیم، اقدامات سازشی، جنگل تصادفی، ماشین بردار پشتیبان
    O. Ghadirian, Mahmood Reza Hemami *, A. Soffianian, S. Pourmanaphi, M. Malekian, M. Tarkesh
    Identifying forest areas susceptible to decline in order to take preventive measures can play a significant role in inhibiting this phenomenon. Previous studies suggest the high performance of modeling to identify such areas. Hence, we used 15 models to identify forest areas prone to decline in Lorestan province. For modeling, forest areas with over 50% tree mortality were used as dependent variable, and environmental factors including annual mean rainfall, annual mean temperature, relative humidity, aridity index, evapotranspiration, dust storm index, drought index, distance to surface waters and agricultural lands, slope, aspect and NDVI as independent variables were introduced into the models. AUC of each model was multiplied by its output and the mean of these models was considered as the combined model. The forest decline risk map resulted from the combined model indicated a decline trend from central parts of the Lorestan’s forests to the south and south-western parts. The Random forest and Support vector machine were recognized as the best models with AUC value of 1 and the Bioclim as the weakest model with AUC of 0.75. According to the combined model, approximately 23.7%, 7.5%, and 19.5% of the studied forests had low, medium, and high risk of decline respectively. The climatic factors including aridity index, rainfall, temperature, and evapotranspiration were the most influencing environmental factors, respectively. The present research, in addition to emphasizing the modeling efficiency in identification of forest areas susceptible to decline, indicated that the combination of models yields better result rather than their separate use.
    Keywords: Zagros forests decline, climate change, adaptive measures, random forest, support vector machine
  • محمد امین اسحاقی*، شعبان شتایی جویباری
    سابقه و هدف
    پیش بینی مکانی احتمال وقوع آتش سوزی و تهیه نقشه احتمال خطر وقوع آتش در عرصه های طبیعی یکی از راه های جلوگیری و مدیریت آتش سوزی است. هدف از این تحقیق پهنه بندی خطر احتمال وقوع آتش سوزی در پارک ملی گلستان با استفاده از الگوریتم های ناپارامتریک شبکه عصبی مصنوعی، ماشین بردار پشتیبان و جنگل تصادفی می باشد.
    مواد و روش ها
    در این مطالعه حدود 100 نقطه از محل وقوع آتش سوزی جهت مدل سازی احتمال خطر وقوع آتش بکار برده شد. عوامل موثر بر وقوع آتش سوزی شامل پوشش گیاهی، فیزیوگرافی، اقلیمی و انسانی شناسایی و نقشه های عوامل فوق تهیه شدند. به منظور مدل سازی، منطقه به سطوح تصمیم گیری و مدل سازی یک هکتاری تقسیم بندی شد و ارزش رقومی لایه های عوامل تاثیر گذار بر وقوع آتش سوزی در محل سطوح یک هکتاری استخراج و استاندارد گردید. مدل سازی احتمال خطر وقوع آتش سوزی با الگوریتم های ناپارامتریک با استفاده از 70 درصد نقاط آتش سوزی به عنوان نمونه های تعلیمی انجام شد. نقشه احتمال خطر وقوع آتش سوزی بدست آمده به 4 طبقه کم خطر، متوسط خطر، پرخطر و خطرناک پهنه بندی گردید. ارزیابی صحت طبقه بندی نقشه های حاصل از مدل سازی با معیار صحت کلی با استفاده از 30 درصد نقاط آتش سوزی باقیمانده صورت پذیرفت.
    یافته ها و نتیجه گیری کلی: نتایج نشان داد الگوریتم جنگل تصادفی با صحت کلی 75 درصد توانست احتمال خطر وقوع آتش سوزی را بهتر از سایر الگوریتم ها پیش بینی کند. هم چنین از نظر میزان مطابقت وقوع آتش سوزی با نتایج الگوریتم ها مشخص شد که همه الگوریتم-ها توانستند منطقه را به خوبی از نظر احتمال وقوع آتش سوزی طبقه بندی نمایند بطوری که بیش از 80 درصد نقاط آتش سوزی در مناطق با کلاسه های پرخطر و خطرناک واقع شدند.
    کلید واژگان: نقشه خطر آتش سوزی، جنگل تصادفی، شبکه عصبی مصنوعی، ماشین بردار پشتیبان، پارک ملی گلستان
    Ma Eshaghi *, Sh Shetaeejoybari
    Background And Objectives
    Spatial prediction of fire risk and preparing the forest fire risk map across the natural areas are among the ways that can be used to prevent and to manage fire. The aim of this research was zonation of forest fire risk in Golestan National Park using non-parametric algorithms, namely Artificial Neural Network (ANN), Support Vector Machine (SVM) and Random Forest (RF).
    Materials And Methods
    About 100 occurred fire points were considered for modeling the fire risk. The effective factors on fire occurring including vegetation types, physiographic, climatic, and human factors were identified and their relevant maps were prepared from different sources. To modeling purposes, initially the zone was divided into 1-ha levels of decision-making and modeling and then the pixel values of the effective factors on classes of fire occurring, across the 1-ha levels, were extracted and standardized. Based on non-parametric algorithms, fire risk was modeled with 70 percent of the fire points, as training samples. The prepared forest fire risk map was zoned in terms of four classes of low-risk, medium-risk, high-risk and dangerous. The classification accuracy of the maps, resulted from this modeling, was assessed through the overall classification accuracy given 30 percent of the remained fire points.
    Results &
    Conclusion
    The results indicated that RF algorithm, with the overall accuracy of 75%, was the best algorithm in predicting the fire risk compare to other ones. Likewise, after matching the fire risk occurring with the results gained from algorithms, it turned out that all algorithms were able to classify the area properly in terms of the fire risk, as more than 80 percent of fire points were placed in the high-risk and dangerous classes
    Keywords: Forest fire risk map, Support Vector Machine, Artificial neural network, Random Forest, Golestan National Park
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال