برآورد تغییرات سطح جنگل‌های هیرکانی جنوب دریای کاسپین با ترکیب داده‌های سنجش‌ازدور و روش‌های یادگیری ماشین

Abstract

جنگل‌های هیرکانی به دلیل قدمت چند میلیون ساله و تنوع زیستی غنی، در مناطق شمالی ایران و سواحل جنوبی دریای خزر از اهمیت زیست‌محیطی، اقتصادی و فرهنگی برخوردارند و نقش مهمی در حفظ منابع آب، خاک، تنوع گیاهی و جانوری، و تعدیل تغییرات اقلیمی ایفا می‌کنند. بررسی تغییرات پوشش جنگلی این جنگل‌ها برای مدیریت پایدار منابع طبیعی ضروری است. در این پژوهش، برای تحلیل دقیق تغییرات جنگل‌های هیرکانی بین سال‌های ۱۳۷۹ تا ۱۳۹۶، از داده‌های متنوع سنجش‌ازدور شامل شاخص تفاضل پوشش گیاهی نرمال‌شده (NDVI)، داده‌های پوشش گیاهی مادیس با عنوان (VCF)، و تصاویر ماهواره‌های سنتینل یک، لندست­های پنج و هشت استفاده شد. برای طبقه‌بندی، از روش‌های ماشین بردار پشتیبان (SVM) و جنگل تصادفی (RF) بهره گرفته شد. نتایج نشان داد که در بازه زمانی 17 ساله حدود 534 کیلومترمربع از مساحت جنگل‌های هیرکانی تخریب شده است. همچنین دقت کاربر برای SVM، 93/26 و برای RF، 89/29 درصد بود. ضریب کاپا نیز برای SVM ، 94/62 و برای RF، 74/63 درصد به دست آمد که حاکی از دقت بالای نتایج به‌دست‌آمده است. مقایسه نتایج میزان تغییرات پوشش جنگل و دقت به‌دست‌آمده حاصل از طبقه‌بندی با الگوریتم‌ها نشان داد که نتایج با تقریب خوبی با داده‌های جهانی تغییر پوشش جنگل هانسن مطابق دارد. رویکرد بکار رفته در این تحقیق و نتایج آن می‌تواند در مدیریت و برنامه‌ریزی حفاظت از جنگل‌ها و مدیریت منابع طبیعی به‌کار گرفته شود و به بهره‌برداری پایدار از جنگل‌های هیرکانی کمک شایانی کند.