کاربرد تصاویر ماهواره‌ای در تهیه نقشه شوری خاک با استفاده از روش طیفی

●مقدمه
کاهش توان تولیدی خاک‌ها یکی از مشکلات کشور است. این کاهش تحت‌تأثیر عواملی نظیر فرسایش خاک به‌ویژه فرسایش سطحی است. خروج بیش از ۲ میلیارد تن مواد رسوبی از حوزه‌های آبخیز کشور عمق فاجعه را نشان می‌دهد. از دیگر عواملی که نقش عمده‌ای در کاهش حاصلخیزی خاک‌های کشور را دارد، عامل شور شدن اراضی است. این پدیده در عرصه‌های منابع طبیعی (اراضی پست) و نیز اراضی زراعی (با زهکشی نامناسب و مدیریت غیراصولی) رخ می‌دهد. مشکل شوری مناطق وسیع نظیر کویر لوت و کویر نمک به‌عنوان یک واقعیت طبیعی قابل تحمل است ولیکن این مشکل در محدوده اراضی زراعی غیرقابل تحمل است. شوری خاک به دو صورت شوری اولیه و شوری ثانویه در طبیعت صورت می‌گیرد.
پدیده شوری ثانویه در اثر دخالت انسان است و این مشکل بهترین اراضی زراعی را به‌ویژه در مناطق خشک کشورمان مورد تهدید قرار می‌دهد.
این پدیده به‌صورت پدیدار شدن لکه‌های شوری در مناطق زراعی عرصه‌های منابع طبیعی کشور را در معرض خطر قرار داده، و در حالت پیشرفته در سطح وسیعی از اراضی مجاور گسترش پیدا می‌کند. وظیفه محققین این است که از توسعه اراضی شور مناطق وسیع کشور جلوگیری کرده و این اراضی را در محدوده فعلی خود نگهدارند و از سوی دیگر از پدیده شوری ثانویه که اراضی زراعی و یا قابل کشت را مورد تهدید قرار می‌دهند، جلوگیری نمایند. متوقف نمودن توسعه مناطق شور در محدوده‌های مجاور، خودکار بسیار عظیمی است، تا چه رسد به اینکه درصدد اصلاح خاک‌های شور باشیم.
تهیه نقشه شوری یکی از گام‌های اولیه در جهت شناسائی این اراضی خواهد بود. روش‌های مختلفی در خصوص تهیه نقشه شوری مناطق وجود دارد، که هر یک از آنها با توجه به امکانات موجود در خور توجه می‌باشند، ولیکن اخیراً با توسعه فن‌آوری سنجش از دور استفاده از تصاویر ماهواره‌ای (داده‌های ماهواره‌ای) روشی بروز و کارآمد می‌باشد. براساس مرور سابقه تحقیقات انجام شده کاربرد تصاویر ماهواره‌ای مورد بررسی قرار گرفته است.
علوی پناه و همکاران در سال ۱۳۷۸ طی تحقیقی، ابتدا به جمع‌آوری نقشه‌های موردنیاز (توپوگرافی، خاک و پوشش) و تهیه اطلاعات ماهواره لندست TM قابل دسترس پرداخته و در مرحله بعدی که شامل تعیین درجات مختلف شوری و مطالعه شوری‌های اراضی، و بررسی پوشش گیاهی می‌گردید، با انجام نمونه‌برداری نسبت به تعیین درجات مختلف شوری خاک و بررسی پوشش گیاهی منطقه اقدام نموده و در نهایت پس از پردازش داده‌های ماهواره‌ای نقشه شوری منطقه را تهیه کرده، و تغییرات پوشش گیاهی در ارتباط با درجات شوری خاک را مشخص ساخته‌اند. و نیز ایشان در سال ۱۳۸۰ در تحقیقی دیگر از روش تجزیه و تحلیل مؤلفه‌های اصلی (PCa) برای کاهش تعداد باندهای طیفی و متغیرهای مکانی از طریق پیدا کردن ترکیب خطی متغیرهائی که بیشترین تغییرات را دارند، استفاده نمود.
براساس نتایج حاصل از این تحقیق، روش (PCa) برای اطلاعات طیفی و مکانی مختلف و کمک به طراحی نمونه‌برداری، به‌منظور صرفه‌جوئی در وقت و هزینه می‌تواند به‌کار رود.
فریفته و فرشاد در سال ۲۰۰۲ مطالعه‌ای تحت عنوان سنجش از دور و مدل کردن خصوصیات سطح خاک به‌منظور ارزیابی تخریب زمین انجام داده و نتایج کار خود را طی مقاله‌ای ارائه نموده‌اند. با توسعه سامانه‌های برداشت‌کننده، داده‌های ماهواره‌ای در مطالعه همه موارد سطح زمین کاربرد دارند. نتایج نشان می‌دهد که ما قادر به تهیه مدلی هستیم که هر یک از خصوصیات خاک با مشخصه‌های طیفی خود قابل پیش‌بینی است. داده‌های حاصله از این مرحله ممکن است در مدلی کردن ساختمان خاک و تأثیر شور شدن سطح خاک قابل استفاده باشد. در سطح منطقه‌ای داده‌های چندطیفی و قدرت تفکیک چندمکانی و داده‌های به‌دست آمده از مراحل قبلی در تشخیص مناطق دارای خاک شور قابل استفاده هستند.
ایزدپناه در سال ۱۹۷۸ مطالعه‌ای را در سطح ۵۰۰۰ کیلومترمربع در شمال مرکزی ایران و در دشت قزوین به‌منظور ارزیابی قابلیت تصاویر ماهواره‌ای لندست برای تهیه نقشه خاک‌های شور انجام داده است. نقشه به‌دست آمده را با نقشه خاک‌های شور تهیه شده از روی عکس‌های هوای سال ۱۹۵۵ مقایسه کرده و علل توسعه خاک‌های شور در این دشت مورد بحث قرار گرفته است. در این بررسی علاوه بر ارزیابی کاربرد تصاویر ماهواره‌ای لندست برای تعیین بافت خاک و طبقه‌بندی و مرزهای خاک‌های شور در طل ۲۰ سال (۱۹۵۵ تا ۱۹۷۵) تعیین و سطح گسترش این خاک‌ها مشخص گردیده است.
رودی گوسن و اریک وان رانست در سال ۱۹۹۸ مطالعاتی به‌منظور تهیه نقشه خاک‌های گچدار با استفاده از سنجش از راه دور در ایالت اسمعیلیه کشور مصر انجام داده‌اند. نتیجه اینکه با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای تصویر لندست TM و هفت باند آن و انجام طبقه‌بندی نظارتی (Supervised classification) قادر به جدا کردن خاک‌های شور از خاک‌های دارای املاح گچی و سایر خاک‌ها خواهیم شد.
زهتابیان و طباطبائی در سال ۱۳۷۹ به‌منظور بررسی روند بیابان‌زائی، طرح تحقیقاتی تحت عنوان بررسی روند بیابان‌زائی در استان خوزستان با استفاده از پردازش تصاویر ماهواره‌ای (IP) و سیستم اطلاعات جغرافیائی (GIS) را به مرحله اجراء درآورده‌اند، که در این تحقیق به کمک پردازش داده‌های ماهواره‌ای لندست TM سال ۱۳۷۰، تفسیر استریوسکوپی نگاره‌های هوائی به مقیاس ۱:۲۰۰۰۰ سال ۱۳۴۳ و سایر داده‌های مرجع زمینی منطقه و همچنین با استفاده از فنون موجود در GIS اراضی تخریب شده منطقه شناسائی و گسترش آنها مورد بررسی قرار گرفته است.
خراسانی و ایزدپناه در سال ۱۳۷۱ مطالعه‌ای تحت عنوان بررسی حوزه آبخیز کویر مرکزی و ارزیابی تغییرات شوری در یکی از زیرحوزه‌های آن با استفاده از ماهواره لندست انجام داده‌اند. نتایج حاصله نشان می‌دهد که بررسی‌های انجام شده با استفاده از اطلاعات ماهواره‌ای می‌تواند در برنامه‌های طویل‌المدت و مدیریت منابع زمینی مناطق خشک و نیمه‌خشک مناسب باشد.
مسعودی در سال ۱۳۸۰ مطالعه‌ای را تحت عنوان بررسی قابلیت تصاویر ماهواره‌ای در طبقه‌بندی خاک‌های تحت‌تأثیر شوری و قلیائیت انجام داده است که نتایج حاصله به‌شرح زیر است:
۱. خاک‌های شور معمولاً از بازتاب بیشتری نسبت به خاک‌های غیرشور برخوردارند.
۲. بهترین تصاویر برای مطالعات شوری و قلیائیت خاک‌ها، تصاویری می‌باشند که در زمان اخذ و تصویربرداری آنها سطح خاک دارای حداقل پوشش گیاهی باشد.
۳. طبقه‌بندی خاک‌های تحت‌تأثیر نمک با دو روش طبقه‌بندی چشمی و رفومی امکان‌پذیر می‌باشد.
●مواد و روش‌ها
تهیه نقشه محدوده مطالعاتی
به‌منظور آماده‌سازی تصاویر ماهواره‌ای لندست - ۵ سال ۱۹۸۷ و لندست - ۷ سال ۲۰۰۰ میلادی برای انجام مرحله‌ای مطالعه و تحقیق از کلیه باندهای تصاویر تصحیح زمین مرجعی شده، با استفاده از برنامه Sub Map در Rasterap operation براساس سطر یا ستون و یا مختصات جغرافیائی محدوده مطالعاتی بر روی تصویر را مشخص و نسبت به تهیه آن از تصویر تصحیح شده اقدام گردید، که با نام Sb۱, Sb۲, Sb۳, ... Sb۷ در محیط GIS مشخص شدند. این محدوده حدود ۳۵۰۲۴۳ هکتار وسعت دارد که کلیه عملیات و مراحل تهیه نقشه شوری و تفکیک آن از اراضی غیرشور در این محدوده صورت گرفت (نگاره ۱).
●انجام نمونه‌برداری
جهت نمونه‌برداری از خاک دشت قزوین، بر روی نقشه منابع زراعی دشت، یک شبکه ۱۰۰۰ هکتاری به ابعاد ۵/۲٭۴ کیلومتر (به تعداد ۲۳۶ شبکه که سطحی معادل ۲۳۶۰۰۰ هکتار را فرا می‌گرفت) گذاشته شد. سپس این شبکه بر روی نقشه منابع اراضی از سمت شمال به جنوب به‌صورت نوازی شماره‌گذاری شد، که بالغ بر ۱۳ نوار گردید. نمونه‌برداری خاک به ترتیب از نوار شماره یک تا نوار شماره ۱۳ از عمل ۱۰ سانتی‌متری سطح خاک انجام گرفت.
نمونه‌های خاک پس از ارائه به آزمایشگاه از نظر بافت خاک، درصد گچ، T.N.V,EC,PH اندازه‌گیری شده و در تجزیه و تحلیل طرح مورد استفاده قرار گرفتند.
●کار در محیط سامانه اطلاعات جغرافیائی (GIS)
کارهای صورت گرفته در این قسمت عبارتند از:
▪وارد کردن داده‌ها (Data input)
با استفاده از نقشه‌های توپوگرافی با مقیاس ۱:۵۰۰۰۰ نقشه‌های عوارض، روستاها، جاده‌ها، منابع اراضی، شبکه آبراهه‌ای و نیز مناطق شور در محیط GIS وارد گردید.
پس از رقومی کردن نقشه‌ها، نقشه‌های موقعیت جغرافیائی عرصه تحقیق، منابع اراضی، شبکه‌ آبراهه‌ای، شبکه هزار هکتاری ویژه نمونه‌برداری خاک، نقشه خطوط کنتور در محیط GIS تهیه و آماده برای چاپ شدند. داده‌های رقومی ماهواره‌ای مربوط به تصاویر ماهواره‌ای لندست - TM ۵ و نیز لندست ـ ETM ۷ در محیط GIS در نرم ILWIS به‌منظور پردازش و تفسیر وارد شدند.
▪پردازش تصاویر ماهواره‌ای
تصحیحات زمین مرجعی (Geometric correction)
با توجه به اینکه دو فریم از تصاویر ماهواره‌ای لندست - TM ۵ و لندست - ETM ۷ دارای مختصات جغرافیائی بودند ولیکن افزایش دقت در این دو تصویر، با مراجعه به منطقه طرح نسبت به تعیین مختصات جغرافیائی نقاط مشخص با استفاده از GPS به‌منظور استفاده در تصحیحات زمین مرجعی اقدام گردید. مختصات نقاط GCPs در جدول زیر آمده است.
سپس با استفاده از مختصات جغرافیائی نقاط کنترلی نسبت به تصحیح هندسی مجدد تصویر ماهواره‌ای ETM سال ۲۰۰۰ و به‌منظور افزایش دقت مطابقت سطر و ستون تصویر با مختصات جغرافیائی اقدام و با انجام برنامه Resampling، تصویر مزبور تصحیح و کوردینت‌دار گردید. برنامه نمونه‌گیری مجدد Resampling از طریق روش استفاده از نزدیکترین همسایه Nearest Neighboring انجام گرفت.
▪بارزسازی تصاویر (Image Enhancement)
قبل از انجام بارزسازی تصاویر بین باندهای مختلف جدول ماتریس همبستگی تشکیل و مشخص شد که باندهای ۷ و ۴ و ۱ و ۲ به ترتیب از درجه واریانس (انحراف معیار) بالائی برخوردارند. در نتیجه همبستگی بین باندهای مزبور بسیار کم بوده و بازتاب‌های طیفی در این باندها از تیاین (Contrast) بهتری برخوردار هستند، که بهترین تصویر ترکیب مجازی رنگی (FCC) از این باندها قبل تهیه است. در بارزسازی تصاویر کارهای بسط داده‌ها (Strechting)، بارزسازی لبه (Edge Enhancement) فیلترگذاری (Filtering) نسبت باندی (Band Ratio) ترکیب کاذب رنگی (False Colore Composite) به‌منظور داشتن تصویری روشن و مشخص در پردازش و تفسیر انجام گرفت.
●تهیه نقشه شوری خاک
▪روش طیفی
در این روش پس از تهیه ترکیب کاذب رنگی (FCC) برای هر دو تصویر ماهواره‌ای قدیم TM سال ۱۹۸۷ و جدید ETM سال ۲۰۰۰ با توجه به رابطه همبستگی بین باندهای آنها، از باندهای ۷ و ۴ و ۲ به ترتیب قرمز سبز آبی (۲، ۴ و ۷) RGB، با اجراء برنامه Sample set نسبت به نمونه‌گیری از ارزش طیفی پیکسل‌های تصاویر با توجه به بازتاب طیفی که بر روی تصاویر با رنگ‌های متفاوت از هم مشخص می‌شوند و براساس شناخت و اطلاعات لازم از منطقه مورد تحقیق با نظر کارشناسی اقدام گردید. از آنجا که کلیه باندهای تصاویر ماهواره‌ها در برنامه Maplist موجود می‌باشند، به‌هنگام نمونه‌گیری طیفی با استفاده از امکانات برنامه که میانگین طیفی، انحراف معیار، تعداد پیکسل‌ غالب، از تعداد پیکسل‌های نمونه‌گیری شده را به‌صورت زیر نشان می‌دهد، همزمان با نمونه‌گیری پارامترهای فوق نیز به‌ دقت کنترل می‌گردید، تا پیکسل‌های انتخابی نزدیک به میانگین بازتاب طیفی تصویر بوده و انحراف معیار نیز بسیار کم باشد، یعنی ارزش طیفی نمونه‌های انتخابی بسیار نزدیک به میانگین ارزش طیفی بوده و یا در محدوده قابل قبول ۹۵% منحنی نرمال قرار گیرند. برای افزایش دقت نمونه‌گیری طیفی در سطح ۹۵% از فرمول زیر استفاده شده است:
N=۴pq/E۲
P=%۹۵ سطح اطمینان
q=۱-p=۱-%۹۵=۰/۰۵
E= ۰/۰۵
تعداد پیکسل= N
N=۴*۰/۹۵*۰/۰۵/(۰/۰۵)^۲ = ۷۰
بنابراین با انتخاب ۷۰ پیکسل برای هر یک از نمونه‌های ارزش طیفی هر کلاس دقت عمل ۹۵% افزایش می‌یابد که برای ضریب اطمینان بالا و کاهش خطا و افزایش دقت به‌هنگام نمونه‌گیری طیفی ده برابر این تعداد یعنی حدود ۷۰۰ پیکسل برای هر یک از نمونه‌ها، انتخاب گردید.
●طبقه‌بندی (Classification)
در ابتدای کار، طبقات کلاس‌ها براساس بازتاب‌های طیفی مجموعه پیکسل‌ها در کلاس‌های زیر قرار گرفتند:
۱. اراضی مسکونی
۲. اراضی زراعی
۳. زراعت آبی آبیاری شده
۴. زراعت آبی با پوشش گیاهی کم
۵. زراعت آبی با پوشش متوسط
۶. زراعت آبی با پوشش گیاهی انبوه
۷. زراعت آبی براشت شده ۱
۸. زراعت آبی برداشت شده ۲
۹. زمین آماده کشت
۱۰. آیش ۱
۱۱. آیش ۲
۱۲. اراضی درختچه‌ای حاشیه رود
۱۳. اراضی زراعی رهاشده
۱۴. اراضی ماندابی
۱۵. اراضی آبراهه‌ای فصلی
۱۶. اراضی ته ماهوری
۱۷. اراضی غیرزراعی
۱۸. اراضی بدون شوری ۱
۱۹. اراضی بدون شوری ۲
۲۰. اراضی شوره‌زار باتلاقی
۲۱. شوری کم
۲۲. شوری کم با پوشش گیاهی انبوه
۲۳. شوری متوسط
۲۴. شوری زیاد
۲۵. شوری زیاد با پوشش گیاهی انبوه
۲۶. شوری زیاد باسله سطحی
۲۷. شوری خیلی زیاد
۲۸. شوری خیلی زیاد باسله سطحی
سپس از روش طبقه‌بندی حداقل فاصله به‌دلیل اعمال دقت لازم با توجه به مطابقت آن با مشاهدات صحرائی، استفاده شد. بعد از انجام طبقه‌بندی کلاس‌ها برای هر دو تصویر ماهواره‌ای قدیم و جدید، دقت طبقه‌بندی مورد ارزیابی قرار گرفت.●تعیین دقت طبقه‌بندی (Classification - Accuracy)
نقشه نقاط شوری را بر روی تصویر ماهواره‌ای لندست - ETM ۷ باند هفت انداخته و سپس براساس تن تصویر نسبت به انتخاب نقاط جدیدی از محدوده اطراف هر یک از نقاط EC تا زمانی‌که تغییر فاحشی در بازتاب طیفی دیده نمی‌شد، اقدام گردید. براساس این نقاط و نقاط قبلی EC، نقشه جدید نقطه‌ای (Point map) تشکیل و سپس به شبکه‌ای (Raster) نمودن آن اقدام شد. این نقشه با نقشه‌های کلاسه‌بندی شده سال‌های ۱۹۸۷ و ۲۰۰۰ میلادی همپوشانی شده و جدول ماتریس خطا تشکیل گردید. قدرت طبقه‌بندی برای هر یک از کلاس‌های شوری در جدول زیر ارائه شده است. پس از اطمینان حاصله از دقت طبقه‌بندی، کلاس‌های ۲۸گانه تعیین شده در برنامه ادغام کلاس‌ها (Domain mcrge) نسبت به یکی کردن کلاس‌های مختلف و نزدیک به‌هم در یک کلاس جدید اقدام گردید، چرا که انتخاب ۲۸ کلاس در مراحل اولیه طبقه‌بندی بیشتر به خطر دقت عمل بوده است، تا به‌هنگام بازتاب‌های طیفی مشابه هم تا آنجائی‌که مقدور بود در یک کلاس قرار بگیرند و از این طریق میزان دقت صفحه‌بندی افزایش یابد. لذا کل منطقه به اراضی کشاورزی و غیرکشاورزی و یا اراضی بدون شوری و شور تقسیم گردید.
به‌منظور تهیه نقشه شوری دشت، اراضی شور به کلاس‌های زیر تقسیم گردیدند:
۱. اراضی با شوری کم
۲. اراضی با شوری متوسط
۳. اراضی با شوری زیاد
۴. اراضی با شوری خیلی زیاد
و در این کلاس‌ها، طبقات اراضی آبراهه فصلی، اراضی درختچه‌ای حاشیه رود، شوری کم، شوری کم با پوشش گیاهی انبوه در کلاس شوری کم، اراضی مانداب، اراضی تپه ماهوری، شوره‌زار باتلافی، شوری زیاد، شوری زیاد با پوشش گیاهی انبوه، شوری زیاد باسله سطحی در کلاس شوری زیاد، شوری خیلی زیاد، شوری خیلی زیاد باسله سطحی در کلاس شوری خیلی زیاد قرار گرفتند. بقیه ۱۶ کلاس در طبقه بدون شوری منظور شدند.
●●بحث و نتیجه‌گیری
نتایج حاصله از این تحقیق را می‌توان در اعمال روش‌های زیر با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیائی و پردازش تصاویر ماهواره‌ای که به همراه عملیات صحرائی بوده است، دانست.
●سامانه اطلاعات جغرافیائی (GIS)
نرم‌افزارهای مختلف سامانه اطلاعات جغرافیائی با توجه به توانائی و قابلیت‌های خود در حصول نتایج در مدت زمان کوتاه با دقت بالائی می‌توانند مفید واقع شوند. این نرم‌افزارها زمانی‌که علاوه بر رقومی کردن داد‌ها در مرحله ورود داده (inputdata)، دارای توانائی پردازش تصاویر ماهواره‌ای باشند، امکان استخراج داده و اطلاعات (Data Extraction) از این تصاویر و نیز پردازش داده‌های ماهواره‌ای (Image pocessing) و در نهایت خروج اطلاعات به‌صورت گزارش، جدول، تصویر و یا نقشه را به شکل نتایج حاصل از تحقیق و بررسی امکان‌پذیر می‌سازد.
●تصاویر ماهواره‌ای
تصاویر ماهواره‌ای مورد استفاده در این تحقیق لندست - ۵ سال ۱۹۸۷ و لندست - ۷ سال ۲۰۰۰ میلادی است، که هر دو تصویر از نظر تهیه نقشه شور دشت کاربرد دارند، که نتیجه حاصله در بررسی‌های مطالعاتی (فریفته و فرشاد، ۲۰۰۲ و ایزدپناه ۱۹۸۷) مورد تأیید قرار گرفته است.
●طبقه‌بندی
در طبقه‌بندی کلاس‌های شوری خاک و اراضی زراعی نتیجه نشان‌دهنده این است که در ابتدای کار به‌هنگام نمونه‌گیری طیفی می‌بایستی به‌منظور جلوگیری از تداخل بازتاب‌های طیفی مختلف در کلاس‌های متفاوت از هم، زیرکلاس‌هائی را در یک کلاس تعریف کرده، تا دقت طبقه‌بندی طیفی افزایش پیدا کند، لذا برای کلاس‌های مختلف زیرکلاس‌هائی به‌شرح زیر تعریف شدند:
کلاس اراضی مسکونی --> بدون زیرکلاس
▪کلاس‌های زراعی آبی:
۱. زراعت آبی آبیاری‌شده
۲. زراعت آبی با پوشش گیاهی انبوه
۳. زراعت آبی با پوشش گیاهی کم
۴. زراعت آبی برداشت شده ۱
۵. زراعت آبی برداشت شده ۲
▪کلاس اراضی تحت آیش:
۱. آیش ۱
۲. آیش ۲
کلاس تپه‌ماهوری --> بدون زیرکلاس
کلاس اراضی مانداب --> بدون زیر کلاس
کلاس اراضی شوره‌زار باتلاقی --> بدون زیرکلاس
کلاس‌های اراضی شوری متوسط و کم --> بدون زیرکلاس
▪کلاس شوری زیاد:
۱. شوری زیاد باسله سطحی
۲. شوری زیاد با پوشش گیاهی انبوه
▪کلاس شوری خیلی زیاد:
۱. شوری خیلی زیاد باسله سطحی
۲. شوری خیلی زیاد
که پس از تعیین زیرکلاس‌هائی برای اراضی با بازتاب‌های نزدیک به‌هم نسبت به نمونه‌گیری (sample set) اقدام و نقشه‌های جدید براساس کلاس‌های تعیین‌شده تهیه گردید، که ملاحظه شد این نقشه‌ها برای تفسیر زیاد مناسب نیستند، لذا با روش Attribte map و ایجاد قلمرو (Domain) و تبدیل زیرکلاس‌ها به کلاس‌های متعلق به خود، نقشه‌ها مجدداً بازنگری شده و نقشه‌های حاصله برای سال ۱۹۸۷ و ۲۰۰۰ میلادی (نگاره‌های ۳ و ۴).
کلاس‌های زیر را ارائه می‌دهند:
۱. کلاس اراضی مسکونی
۲. کلاس زراعت آبی
۳. کلاس اراضی تحت آیش
۴. کلاس اراضی درختی حاشیه رودخانه
۵. کلاس اراضی تپه‌ماهوری
۶. کلاس اراضی ماندابی
۷.کلاس اراضی شوره‌زار باتلاقی
۸. کلاس اراضی با شوری کم
۹. کلاس اراضی با شوری متوسط
۱۰. کلاس اراضی با شوری زیاد
۱۱. کلاس اراضی با شوری خیلی زیاد
پس از بررسی به‌منظور تفسیر بهتر و استفاده بعدی در تلفیق نقشه‌ها، نقشه کلاس‌های یازده‌گانه فوق در کلاس‌های زیر ادغام و نقشه کلی برای دو تصویر ماهواره‌ای قدیم و جدید تهیه گردید:
۱. کلاس اراضی مسکونی
۲. کلاس اراضی زراعی
۳. کلاس اراضی با شوری کم
۴. کلاس اراضی با شوری متوسط
۵. کلاس اراضی با شوری زیاد
۶. کلاس اراضی با شوری خیلی زیاد
که در این ۶ کلاس نیز با یک بازنگری در نقشه کلاس‌های اراضی زراعی و اراضی مسکونی در کلاس بدون شورای ادغام و در مجموع در ۵ کلاس زیر ارائه گردید:
۱. کلاس بدون شوری
۲. کلاس شوری کم
۳. کلاس شوری متوسط
۴. کلاس شوری زیاد
۵. کلاس شوری خیلی زیاد
لازم به توضیح است که در ادغام کلاس‌ها در جدول قلمرو (Domain table) کلاس‌های زراعت آبی، اراضی مسکونی، تحت آیش در کلاس بدون شوری و کلاس اراضی تپه‌ماهوری در کلاس شوری زیاد و کلاس‌های اراضی ماندابی و شوره‌زار باتلاقی در کلاس‌های اراضی شوری خیلی زیاد منظور گردیدند.
●بررسی دقت طبقه‌بندی
براساس جدول (دقت طبقه‌بندی کلاس‌های طبقه‌بندی شده در دشت قزوین) دقت کلی طبقه‌بندی برابر ۳/۸۶ درصد بوده که بیانگر دقت بالای طبقه‌بندی است. دقت طبقه‌بندی برای کلاس‌های بدون شوری ۴/۹۷ درصد، شوری کم ۴/۸۲ درصد، شوری متوسط ۸/۸۰ درصد، شوری زیاد ۶/۸۴ درصد و شوری خیلی زیاد ۱/۸۲ درصد می‌باشد. کلاس بدون شوری شامل اراضی زراعی است و کلاس شوره‌زار باتلاقی هم که با قدرت ۸۴ درصد طبقه‌بندی شده است جزء کلاس شوری خیلی زیاد منظور گردیده است. در مرحله طبقه‌بندی و تهیه نقشه‌های موردنظر به‌منظور جداسازی کلاس‌های مختلف متناسب با بازتاب‌های طیفی که بر روی تصاویر ترکیبی با رنگ مشخص می‌شوند، تفکیک کلاس‌ها بسیار مشکل بوده و خطای حاصله بسیار زیاد خواهد بود که برای پیشگیری از این خطا، بهتر است برای یک کلاس مثلاً آیش، زیرکلاس‌های مختلفی را که به‌دلیل تغییرات در میزان رطوبت خاک و یا زاویه تابش آفتاب و قرار گرفتن در مناطق مختلف زمین و سایر عوامل تأثیرگذار، بازتاب‌های مختلف نزدیک به‌هم و یا مشابه با سایر بازتاب‌های طیفی که از یک کلاس نیستند، انتخاب کرد، تا میزان دقت طبقه‌بندی افزایش پیدا کند. این‌کار برای همه کلاس‌هائی که مفسر تصاویر ماهواره‌ای را با ابهام مواجه می‌سازند، صورت می‌گیرد. طبقه‌بندی کلاس‌های مختلف شوری در تحقیقات انجام‌شده (رودی گوسن، ۱۹۹۸ و مسعودی ۱۳۸۰) با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای در مقایسه با روش طبقه‌بندی در این بررسی صحت طبقه‌بندی انجام شده را مورد تأیید قرار می‌دهد.
●تهیه نقشه شوری
در تهیه نقشه شوری دشت از روش طیفی استفاده گردیده است. در این روش نتیجه حاصله در تهیه نقشه شوری دشت دقت به‌کارگیری این روش است. در تهیه نقشه شوری خاک با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای از روش طیفی استفاده شده است. در این روش که یک کار طیفی است براساس بازتاب‌های طیفی که در ترکیب کاذب رنگی (۴,۷,۲FCC) به‌صورت رنگ بر روی تصویر ظاهر می‌شوند. با تعیین کلاس‌های مختلف شوری با توجه به بازتاب طیفی و اطلاعات بالای محلی کاربر (High reference level) در چندین طبقه تعیین گردیده، که به‌منظور بالا بردن میزان دقت طبقه‌بندی برای کلاس‌هائی که در یک طبقه رنگی با شدت و ضعف اشباع (Saturation) و تراکم (intensity) و نیز درخشندگی (Brightness) زیرکلاس‌هائی برای بعضی کلاس‌ها تعریف شده، یک پس از اتمام مراحل طبقه‌بندی یا کلاس‌بندی با استفاده از توانائی‌های نرم‌افزار GIS در برنامه پردازش تصاویر ماهواره‌ای نسبت به ادغام زیرکلاس‌های مشابه در یک کلاس در جدول قلمرو (Domain) اقدام گردیده است تا چندین زیرکلاس مشابه از نظر طبقات حاصل از یک رنگ در دامنه طیفی مشخص یک کلاس تعیین و در طبقه‌بندی کلاس‌ها منظور شود و نقشه به‌دست آمده براساس ستون ادغامی در جدول قلمرو (Domain) تهیه گردید. سپس با کنترل پیکسلی هر یک از کلاس‌های تعیین شده با داده‌های شوری از صحت کلاسه‌بندی مناطق شور اطمینان حاصل شد. ”لازم به توضیح است که کلاس‌های شوری خاک با در نظر گرفتن EC نمونه‌های خاک و متناسب با بازتاب طیفی این کلاس‌ها بر روی تصویر انتخاب شده است، که مسلماً از نظر میزان با سایر طبقه‌بندی‌های شوری متفاوت می‌باشد“ (پاک‌پرور، ۱۳۷۸) ضمناً تهیه نقشه به روش طیفی با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای در تحقیقات انجام شده قبلی (علوی پناه و همکاران، ۱۳۷۸) مورد تأیید قرار گرفته است.

علی عبدی
عضو هیئت علمی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان زنجان
منابع:
۱. پاک‌پرور، مجتبی و همکاران، ۱۳۷۸، استفاده از اطلاعات ماهواره‌ای و GIS در تعیین مناطق تحت اثر بیابان‌زائی، گزارش نهائی طرح تحقیقاتی، بخش تحقیقات بیابان، مؤسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، معاونت تحقیقات و آموزش، وزارت جهادسازندگی.
۲. خراسانی، نعمت‌الله و ایزدپناه علی، ۱۳۷۱، بررسی حوضه‌‌ آبریز کویر مرکزی و ارزیابی تغییرات شوری در یکی از زیرحوزه‌های آن با استفاده از ماهواره لندست. مجموعه مقالات بررسی مسائل مناطق بیابانی و کویری ایران - مرکز تحقیقات مناطق کویری و بیابانی ایران - یزد - ۳ تا ۲۷ اردیبهشت‌ماه ۱۳۷۱، انتشارات دانشگاه تهران.
۳. زهتابیان، غلامرضا، سید محمود رضا، طباطبائی، ۱۳۷۹، بررسی روند بیابان‌زائی در استان خوزستان با استفاده از پردازش تصاویر ماهواره‌ای (IP) و سیستم اطلاعات جغرافیائی (GIS)، خلاصه مقالات همایش منطقه‌ای توسعه پایدار در زیست بوم‌های بیابانی، یزد، ایران.
۴. علوی‌پناه، سیدکاظم، ۱۳۸۰، مطالعه پدیده‌های طبیعی با استفاده از روش تجزیه و تحلیل مؤلفه‌ها اصلی جمله منابع طبیعی ایران، جلد ۵۴، شماره ۳ سال ۱۳۸۰، شماره استاندارد بین‌المللی ۱۳۱۶-۱۰۲۵، نشریه علمی - پژوهشی دانشکده صنایع طبیعی دانشگاه تهران.
۵. علوی‌پناه و همکاران ۱۳۷۸، مطالعه شوری خاک و پوشش گیاهی متأثر از شوری در منطقه رودخانه شور کرج براساس اطلاعات ماهواره‌ای، مرکز تحقیقات مناطق کویری، دانشگاه تهران، وزارت علوم تحقیقات و فناوری، چکیده تازه‌های تحقیق در دانشگاه و مراکز تحقیقاتی ایران، دوره ۸ شماره ۴، زمستان ۱۳۷۹، مرکز اطلاعات و مدارک علمی ایران.
۶. مسعودی، مسعود، ۱۳۸۰، بررسی قابلیت تصاویر ماهواره‌ای در طبقه‌بندی خاک‌های تحت‌تأثیر شوری و قلیائیت، تحقیقات مرتع و بیابان ایران (۴)، مؤسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع.
۷. Farifteh Janshid&Farshad Abbas (۲۰۰۲), Remote sensing and modeling topsoil properties, a clud for assessing and degradafion. International jnstitue for Geoinformation science and Earth observation (ITC).P.O.Box۶,۷ ۵۰۰ AA Enschede, The Nether lands.۱۷ th WCSS, ۱۴-۲۱ August ۲۰۰۲. Thailand.
۸. Izadpanah, A, ۱۹۸۷.Monitoring saline soils encroachment in semi-arid regions using satellite imagery Qazvin Plain test site. Arid Lands sciences workshop Tehran, Iran.
۹. Rudi Goossens & Eric Van Ranst, ۱۹۹۸. Theuse of remote Sensing Gypsiferous Soils in the Ismailia Provinc Egypt) Elsevier, ۱۹۹۸, p۴۷-۵۶).

منبع : سایر منابع