مدلسازی تغییرات پوشش جنگلهای استان خوزستان مبتنی بر الگوریتم یادگیری ماشین و تصاویر ماهوارهای | ||
| تحقیقات آب و خاک ایران | ||
| دوره 56، شماره 8، آبان 1404، صفحه 2057-2077 اصل مقاله (3.12 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijswr.2025.394576.669934 | ||
| نویسندگان | ||
| امین ذرتی پور* 1؛ قاسم شهپری فر2؛ اشکان یوسفی3 | ||
| 1گروه مهندسی طبیعت، دانشکده کشاورزی،دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان | ||
| 2گروه زمین شناسی ، دانشگاه اصفهان | ||
| 3گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان | ||
| چکیده | ||
| در سالهای اخیر پوشش جنگلی، تحت تأثیر عوامل متعددی همچون تغییرات اقلیم و فعالیتهای انسانی در معرض خطر قرار گرفته است، با توجه به اهمیت بالای این منابع عظیم، این پژوهش به بررسی و مدلسازی تغییرات پوشش گیاهی جنگلهای استان خوزستان با استفاده از شش الگوریتم یادگیری ماشین شامل جنگلتصادفی، رگرسیون تقویت شده درختی، بردار پشتیبان، مدلجمعی تعمیم یافته، درخت طبقه بندی و رگرسیون و مدلخطی تعمیم یافته می پردازد. بهطوریکه به منظور تعیین و تشخیص مناطق جنگلزدایی شده در استان، تصاویر ماهوارهای لندست 8 ، طی دوره زمانی ده ساله (از سال 2013 تا 2023)، مورد پردازش قرار گرفتند و تغییرات شاخص پوشش گیاهی در مناطق جنگلی در محدوده کل استان خوزستان، به مساحت 64057 کیلومتر مربع، محاسبه گردید. پارامترهای متعددی بر تغییرات پوشش جنگلی موثر هستند که از آن میان، عواملی همچون فاصله از روستا، فاصله از رودخانه، فاصله از دریاچه سد، فاصله از جاده، فرسایش خاک، بارش، تبخیر، آتشسوزی، شاخص رطوبت توپوگرافی، درصد شیب و جهت شیب مورد بررسی قرار گرفتند. درنهایت اعتبارسنجی و صحتسنجی کلیه الگوریتمهای یادگیری ماشین با استفاده از شاخص-های راندمان انجام گرفت. مساحت زیر نمودار (AUC) این مدلها که بیانگر میزان دقت هر یک از مدلها میباشد، به ترتیب 986/0، 920/0، 865/0، 761/0، 743/0و 682/0 براورد شد. نتایج نشان دادند، مدلجنگلتصادفی دارای صحت و دقت بیشتری نسبت به پنج مدلدیگر است. همچنین، تأثیر عوامل مختلف بر کاهش پوشش جنگلی در مدلهای مختلف یکسان نیست؛ به طور کلی اهمیت پارامترهای فاصله از رودخانه، بارش، تبخیر، فاصله از روستاها، فاصله از دریاچه سد، فرسایش، فاصله از جاده، جهت شیب، شاخص رطوبت توپوگرافی، آتشسوزی و شیب به ترتیب برابر با 176/0، 170/0، 170/0، 169/0، 167/0، 165/0، 165/0، 163/0، 162/0، 161/0 و 160/0 میباشند. نتایج این پژوهش به طور کلی دقت بالای الگوریتمهای یادگیری ماشین را در بررسی مسئله جنگلزدایی در استان خوزستان به خوبی نشان میدهند. مدلهای مورد استفاده بین 2 تا 8 درصد از مساحت کل استان را در معرض خطر زیاد جنگلزدایی نشان میدهند. به عبارت دیگر، به طور میانگین یک سوم جنگلهای استان در معرض خطر بالای جنگلزدایی قرار دارند. | ||
| کلیدواژهها | ||
| کلیدواژهها: الگوریتم؛ پوشش گیاهی؛ جنگل زدایی؛ خوزستان؛ یادگیری ماشین | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 175 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 228 |
||