|
ارزیابی تطبیقی الگوریتمهای یادگیری ماشین در پایش تغییرات پوشش اراضی (مطالعه موردی، شهرستان ایوانغرب، ایلام)
|
محبوبه غلامی  ، علی مهدوی*، ستار عزتی، امید کرمی |
|
|
|
چکیده: (15 مشاهده) |
| پایش تغییرات پوشش اراضی، بهویژه در اکوسیستمهای حساسی مانند جنگلهای زاگرس، برای مدیریت پایدار منابع طبیعی حیاتی است. این پژوهش با هدف مدلسازی و تحلیل تغییرات پوشش اراضی در شهرستان ایوانغرب واقع در جنگلهای زاگرس، با استفاده از الگوریتمهای یادگیری ماشین و تصاویر ماهوارهای لندست انجام شد .از تصاویر سنجندههای TM و OLI ماهواره لندست برای سه دورهی زمانی (2000، 2010 و 2020) استفاده گردید. پس از پیشپردازش تصاویر، طبقهبندی پوشش اراضی در پنج کلاس (آب، باغ، جنگل، مرتع و زراعت) با استفاده از دو الگوریتم شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و نزدیکترین همسایه (KNN) و با بهرهگیری از 14 شاخص طیفی (از جمله NDVI، SAVI و NDWI) انجام شد. مدلها با 795 نمونه آموزشی آموزش داده شده و دقت آنها با شاخصهای صحت کلی و ضریب کاپا ارزیابی شد. ارزیابی دقت، برتری چشمگیر الگوریتم شبکه عصبی مصنوعی (با صحت کلی ۸۳٪ و ضریب کاپای 78/0) را نسبت به الگوریتم نزدیکترین همسایه (با صحت کلی ۷۴٪ و ضریب کاپای 63/0) به وضوح نشان داد. تحلیل روند تغییرات با مدل ANN در بازه ۲۰ ساله (۲۰۲۰-۲۰۰۰) حاکی از کاهش قابل توجه درصد پوشش جنگلی (۹٪-) همراه با توسعه چشمگیر سطوح زیر کشت بود، بهطوریکه مساحت اراضی زراعی ۲۳٪ و باغات ۱۸٪ افزایش یافت. پوشش آبی نیز ۲۳٪ رشد را نشان داد که عمدتاً مرتبط با احداث سد کنگیر در منطقه بود. در مقابل، الگوریتم KNN تغییرات را بسیار محافظهکارانهتر و با شدت کمتر برآورد کرد و در برخی موارد حتی مخالف جهت روند با نتایج ANN را نشان داد. این شکاف قابل توجه در نتایج، بهوضوح برتری مدل غیرخطی ANN در شبیهسازی پیچیدگیهای دینامیک تغییرات کاربری اراضی را در برابر سادگی ذاتی مدل KNN اثبات مینماید. یافتهها مؤید کارایی بالای تلفیق سنجش از دور و یادگیری ماشین، بهویژه الگوریتم شبکه عصبی مصنوعی، در پایش تغییرات پوشش اراضی است. این رویکرد میتواند ابزاری قدرتمند برای تدوین راهبردهای حفاظتی و مدیریت پایدار در منطقه زاگرس فراهم آورد. استفاده از دادههای با توان تفکیک مکانی بالاتر (مانند Sentinel-2 و الگوریتمهای ترکیبی برای مطالعات آتی پیشنهاد میشود. |
|
| واژههای کلیدی: تصویر ماهوارهای، شبکه عصبی مصنوعی، پوشش اراضی، ماهواره لندست، مدیریت سرزمین |
|
|
|
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
تخصصي
دریافت: 1404/8/7 | ویرایش نهایی: 1404/11/26 | پذیرش: 1404/11/26 | انتشار: 1404/11/26 | انتشار الکترونیک: 1404/11/26
|
|
|
|
|
|
|
| ارسال پیام به نویسنده مسئول |
|
|
|
| ارسال نظر درباره این مقاله |
|
|
|
