مدل‌سازی تولید اولیه سطح زمین با استفاده از شاخص‌های ماهواره لندست-8 در مراتع سیاه‎پوش و گنج‌گاه استان اردبیل، ایران

هدف از این مطالعه برآورد تولید (تولید اولیه سطح زمین) فرم های رویشی و کل با استفاده از تصاویر لندست 8 در مراتع سیاه پوش و گنج گاه استان اردبیل بود. نمونه برداری میدانی در خرداد ماه 1398 انجام شد و تصویر ماهواره ای هم زمان با آن دریافت شد. تعداد هفت مکان نمونه برداری انتخاب شد و در هر مکان سه ترانسکت 100 متری موازی و عمود بر جهت شیب مستقر شد و در امتداد هر ترانسکت از 10 پلات (یک متر مربعی)، تولید فرم های رویشی به روش تصادفی-سیستماتیک برداشت شد (در مجموع 210 پلات). تعداد 22 شاخص گیاهی با توجه به مرور منابع انتخاب و برای منطقه محاسبه شد. سپس، هم بستگی بین تولید فرم های رویشی و کل با شاخص های گیاهی محاسبه و شاخص گیاهی دارای بالاترین هم بستگی برای مدل سازی انتخاب شد. برای مدل سازی از معادله خطی درجه یک استفاده شد و معادلات به دست آمده در نرم افزار arcgis به صورت نقشه برآورد شد. نتایج نشان داد از بین شاخص های مورد بررسی، شاخص ndvi مناسب ترین شاخص برای مدل سازی بود؛ با این حال بیش ترین هم بستگی این شاخص با تولید کل (0.88) و تولید گندمیان (0.78) بود؛ درحالی که هم بستگی کم تری با تولید پهن برگان علفی (0.41) و بوته ای ها (0.31) داشت. محدوده تغییرات تولید مدل سازی شده برای گندمیان 0 تا 1857 کیلوگرم در هکتار، پهن برگان علفی 9 تا 766 کیلوگرم در هکتار، بوته ای ها 0 تا 458 کیلوگرم در هکتار و برای تولید کل 9 تا 3081 کیلوگرم در هکتار بود. ارزیابی صحت مدل ها با معیارهای rmse، mde و mae انجام شد و صحت در حد قابل قبول بود. هم چنین مقدار اختلاف میانگین داده های واقعی با مدل سازی شده تقریباً برابر صفر بود. از نتایج این مطالعه می توان برای ایجاد تعادل بین عرضه و تقاضای تولید مرتع در راستای توسعه پایدار اکوسیستم های مرتعی منطقه استفاده کرد.

modeling aboveground net primary production using landsat-8 indices in siahpoosh and ganjgah rangelands of ardabil province, iran

the aim of this study was to estimate the aboveground net primary production (anpp) of life forms and total anpp using landsat 8 images in siahpoosh and ganjgah rangelands of ardabil province. field sampling was conducted in june 2019 and a satellite image was received at the same time. seven sampling sites was selected, and three 100-meter transects parallel and perpendicular to the slope direction was established in each sites, and along each transects from 10 plots (1m2), the anpp of life forms with random-systematic method were collected (210 plots in total). then, 22 plant indices were selected according to previous references and calculated for the region. next, the correlation between the anpp of life forms and total anpp with plant indices was calculated and the plant index with the highest correlation was selected for modeling. the first-order linear equation was used for modeling and the equations were estimated in arcmap software as a map. the results showed that among the studied indices, ndvi was the most appropriate index for modeling; however, the highest correlation of this index was with total anpp (0.88), and grasses anpp (0.78); while it had less correlation with the forbs anpp (0.41), and shrubs anpp (0.31). the range of changes were 0 to 1857 kg/ha for grasses, 9 to 766 kg/ha for forbs, 0 to 458 kg/ha for shrubs, and 9 to 3081 kg/ha for the total anpp. the accuracy of the models was evaluated by rmse, mde and mae criteria and the accuracy was acceptable. also, there was essentially no difference between the mean of real and modeled data. the results of this study can be used to balance the supply and demand of rangeland production for sustainable development of rangeland ecosystems.