توسعه دستورالعمل تفسیر چشمی تصاویر گوگل ارث به منظور تعیین واحدهای اکولوژیک گیاهی مراتع نیمه استپی

تصاویر گوگل ارث با توجه به قدرت مکانی بالایشان، منبع ارزشمندی برای شناخت و مطالعه اکولوژیکی عرصه های طبیعی هستند. این تصاویر سالیان متمادی است در اختیار همگان قرار گرفته اما در کشور ما بهره کافی از این دادهای ارزشمند به ویژه در راستای مطالعه پوشش گیاهی و مدیریت بهینه عرصه های طبیعی نشده است. لذا نیاز به استاندارد سازی استفاده از این تصاویر جهت مطالعات واحدهای اکولوژیکی گیاهی به عنوان مبنایی برای مدیریت منابع طبیعی ضروری به نظر می رسد. بنابراین در این مطالعه، دستورالعملی برای تفسیر چشمی تصاویر گوگل ارث جهت استخراج واحدهای اکولوژیک گیاهی با استفاده از شش شاخص کلیدی شکل، بافت، رنگ، تن، الگو و سایه توسعه یافته است.

در این مطالعه، از داده های تصاویر سامانه گوگل ارث مربوط به سال 1397 استفاده شد. بدین منظور ابتدا با استفاده از نرم افزار Offline Map Maker تصاویر مربوط به منطقه مورد مطالعه از گوگل ارث با حداکثر بزرگنمایی مورد نیاز (بزرگنمایی-20) مورد استفاده قرار گرفت. برای تهیه دستورالعمل تفکیک واحدهای اکولوژیک گیاهی از شش شاخص کلیدی تفسیر چشمی تصاویر استفاده شد. به منظور داشتن تکرار کافی در تعریف و به کارگیری این شاخص ها از نظر سه کارشناس بهره گرفته شد. این سه کارشناس با در اختیار داشتن تصاویر گوگل ارث منطقه مورد مطالعه و بر اساس این دستورالعمل اقدام به تفسیر چشمی و تفکیک واحدهای اکولوژیک گیاهی در نرم افزار GIS10.5 Arc کردند در نهایت سه نقشه رقومی تهیه شد. به منظور ارزیابی ثبات دستورالعمل توسعه یافته، نقشه کنترل زمینی نیز با بازدید میدانی و برداشت تعداد 200 نقطه مشاهده از واحدهای مذکور تهیه شد. بعد از تهیه نقشه واحدهای اکولوژیک گیاهی توسط هر یک از کارشناسان، جهت تجزیه وتحلیل دقت و اعتبارسنجی نقشه ها از آنالیز ماتریس خطا استفاده شد. به طوری که با استفاده از نقشه واقعیت زمینی حاصل از نقاط کنترل زمینی برای هرکدام از نقشه ها به صورت جداگانه میزان دقت تولید کننده، دقت کاربر، ضریب توافق کاپا و دقت کل محاسبه شد.

با توجه به شاخص های کلیدی تفسیر چشمی تصاویر تعریف شده در این دستورالعمل نقشه های جداگانه ای از واحد های اکولوژیکی گیاهی توسط هر یک از کارشناسان تهیه شد. نتایج آنالیز ماتریس خطا نشان می دهد که دقت تولید کننده برای واحدهای مورد مطالعه بین 69 تا 96 درصد متفاوت بوده است اما در بیشتر موارد دارای دقت تولید کننده بیش از 80 درصد داشته اند. هم چنین اکثر واحدهای اکولوژیک گیاهی با یک گونه غالب دقت تولید کننده بالاتری را در مقایسه با واحدهایی با غالبیت دو گونه داشته است. در مورد دقت کاربر نیز میزان دقت بین63 تا 96 درصد متغیر است. واحدهای اکولوژیک دوم و سوم دارای دقت کاربر 96 درصدی بودند. شاخص توافق کاپا نیز گویای توافق از 68 درصدی تا 95 درصدی بین نقشه واقعیت زمینی واحدهای اکولوژیک با نقشه های حاصل از طبقه بندی (تفسیر چشمی) کارشناسان بوده است. در حالی که واحد اکولوژیک گیاهی هفتم توافق 68 درصدی را نشان داده است ولی واحدهای اول و چهارم توافقی 95 درصدی را با نقشه واقعیت زمینی نشان داده اند. برای واحدهای اکولوژیک گیاهی با دو گونه غالب علاوه بر میزان دقت تولید کننده، میزان دقت کاربر و ضریب توافق کاپا نیز کاهش یافته است. میزان دقت کلی نقشه های تولید شده توسط سه کارشناس به ترتیب شامل 93، 80 و 90 درصد است که از میزان صحت کلی خوبی برخوردار هستند که نشان دهنده میزان دقت و توان تفکیک مکانی بسیار بالای تصاویر گوگل ارث می باشد.

نتایج نشان داد که در تفسیر چشمی تصاویر گوگل ارث با استفاده از دستورالعمل توسعه یافته، بین کارشناسان توافق معنی داری وجود دارد. بنابراین، تفکیک واحدهای اکولوژیک گیاهی و تهیه نقشه با دقت نسبتا بالایی امکان پذیر می باشد. با توسعه چنین دستورالعملی، با استفاده از عناصر کلیدی معرفی شده، کارشناسان مبتدی و کم تجربه می توانند نقشه های با دقت قابل قبولی را برای مدیریت و ساماندهی بهتر اکوسیستم های مختلف تهیه کنند. اما با توجه به یافته های این تحقیق توصیه می شود این امر برای واحدهایی که از لحاظ ساختاری تفاوت های متمایزی دارند بیشتر استفاده شود تا نقشه های قابل قبول تری را ارایه دهند. همچنین نتایج این تحقیق نشان داد که بیشترین اختلاف نظر بین کارشناسان برای واحدهایی با دو گونه گیاهی بوده است. لذا توصیه می شود مناطقی که ترکیب پوشش گیاهی در آن بیشتر با غالبیت تک گونه های گیاهی ظهور می یابد استفاده از این دستورالعمل می تواند منجر به دقت قابل قبول تر تفسیر چشمی تصاویر گوگل ارث شود.