الاستشعار عن بعد لدراسة التنوع النباتي وحدوده

يعتبر الاستشعار عن بعد أداة مهمة لدراسة ديناميات الغطاء النباتي ، أي تغير الغطاء النباتي ، والتغير في كثافة الأشجار ، والتغيير في تراكيب الأنواع وما إلى ذلك. كما أنه مفيد لرصد النباتات المتضررة من الأمراض ، وإصابة الحشرات والمساهمة في التنبؤ الدقيق. كان الاستشعار عن بعد عنصرا حيويا في رسم خرائط الغطاء النباتي ، بما في ذلك دراسات عن حجم الأخشاب وانتشار الحشرات وجودة الموقع.

كما استخدم بعض العلماء بصورة متزايدة صور الأقمار الصناعية لتحديد المناطق المحتملة للتشجير. وبالإضافة إلى ذلك ، أصبح من الواضح أن الاستشعار عن بعد قد يوفر الوسيلة العملية الوحيدة لرسم خرائط ورصد التغيرات في المناطق الإيكولوجية التي رغم أنها لا تستخدم مباشرة لإنتاج الأغذية أو الألياف. وبالتالي ، فإن له أهمية كبيرة على المدى الطويل بالنسبة للبشرية (Campell، 1996).

يمكن أن يبدأ تصنيف الغطاء النباتي بعدة مستويات بديلة ، أي المناطق النباتية وغير النباتية في المستوى الأول ، وأنواع النباتات مثل المناطق المدارية والمعتدلة والألبية وما إلى ذلك ، في المستوى الثاني ، وتحديد الأنواع في المستوى الثالث. وفيما يتعلق بهذا البحث ، يتم استخدام الاستشعار عن بعد ونظام المعلومات الجغرافية لدراسة الغطاء النباتي في المستويين الأول والثاني ، ولا يتم دمج المستوى الثالث.

في المستوى الأول ، تتم دراسة الغطاء النباتي ببساطة عن طريق تصنيف الصور إلى فئتين ، أي المناطق النباتية وغير النباتية. في المستوى الثاني ، يتم دراسة الغطاء النباتي عن طريق تعيين مناطق الغطاء النباتي ذات البعد المرتفع لحساب أنواع النباتات.

هناك بعض المبادئ التوجيهية التي يجب اتباعها أثناء تصنيف الغطاء النباتي ، وهي كما يلي:

1. مجتمع الغطاء النباتي هو مجموعة من النباتات ذات العلاقات المتبادلة بين بعضها البعض ومع البيئة. وهكذا ، فإن البيئة عامل مهم يحدد تكوين الغطاء النباتي.

2. لا تتشكل المجتمعات المحلية عن طريق الجمع العشوائي للنباتات ، لكن الارتباط الثابت بين نفس المجموعة من النباتات - النباتات التي تميل إلى تفضيل نفس الظروف البيئية وتهيئة بيئة تسمح لبعض النباتات الأخرى بالوجود بالقرب منها.

3. لا تحدث النباتات بنسب متساوية. بعض الأنواع تميل إلى الهيمنة. وغالبًا ما تستخدم هذه الأنواع لتسمية المجتمع (على سبيل المثال ، غابات الجنة) على الرغم من أن البعض الآخر قد يكون موجودًا.

4. قد تهيمن الأنواع المهيمنة جسديا ، وتشكل أكبر النباتات في سلسلة من الطبقات أو الطبقات الموجودة في جميع المجتمعات تقريبا. التقسيم الطبقي هو ميل المجتمعات إلى التنظيم رأسيًا مع بعض الأنواع التي تشكل مظلة علوية ، وطبقة أخرى أقل ، ثم شجيرة ، وطحالب ، وحزازات ، وهكذا تكون الطبقات الأخرى أقرب إلى الأرض.

5. بالإجمال ، يمكن القول أنه ليس الأنواع الفردية التي يمكن رسم خرائط لها ولكنها تهيمن على الأنواع على السطح النباتي. فمن الأفضل لتحليل النظام الإيكولوجي على المستوى الجزئي. في الوقت الحاضر ، يستخدم هذا المستوى من التصنيف بشكل متزايد في وحدات الحفظ أو الوحدات في الموقع مثل المناطق الساخنة للتنوع البيولوجي ومحميات المحيط الحيوي والحدائق الوطنية ومحميات الطيور.

محددات:

يكون للاستشعار عن بعد لدراسة الغطاء النباتي حدوده الخاصة ، وهي كما يلي:

1. يصنف الغطاء النباتي إلى المستوى الثاني فقط باستخدام صورة ETM +. المستوى الثالث من النباتات لا يمكن تصنيفه.

2. الدراسات النباتية التي تستخدم الاستشعار عن بعد تهتم بامتصاص EMR من خلال الكلوروفيل المتوفر في أوراق النبات وانعكاس EMR من خلال بنية الأنسجة الإسفنجية من الأوراق المتوسطة (Campell، 1996) ، والتي عادة ما تسمى السلوك الطيفي للأوراق. يتغير وفقا لعامل السماء ومع التغيرات الموسمية.

مقارنة تصنيف الغطاء النباتي لشهر يناير ويوليو وأغسطس سيظهر اختلافات جذرية في النتائج. سوف يكون الغطاء النباتي كثيرًا في الفترة من يوليو إلى أغسطس وأقل في شهر يناير. يعزى هذا الاختلاف إلى سلوك طيفي مختلف للأوراق في مواسم مختلفة.

خلال شهري يوليو وأغسطس ، سيكون الكلوروفيل في الورقة أعلى ، بحيث يمتص نسبة EMR أعلى في النطاق R ويكون الانعكاس أعلى في نطاق NIR. وبالتالي ، سيكون نطاق الامتصاص والانعكاس عالياً في نطاقات NIR و R مما يؤدي إلى زيادة الغطاء النباتي. ولكن في حالة يناير ، سيكون كل من الامتصاص والتأمل أقل في نطاق R و NIR مقارنة بالفترة من يوليو إلى أغسطس.

وهذا من شأنه أن يؤدي إلى انخفاض نطاق الامتصاص والانعكاس ، وفي نهاية المطاف في الغطاء النباتي المنخفض. قد لا يكون هذا العامل مهمًا جدًا في المناطق الصخرية لأن فترة الورقة الحية طويلة. ولكن في حالة المناطق المرتفعة الارتفاع مثل NDBR ، فمن المهم جدا لأن فترة الحياة الورقية قصيرة جدا ومعظم الوقت ، تتميز النباتات بدون أوراق أو أوراق قليلة جدا. وبالتالي ، يصبح من الصعب تحديد الغطاء النباتي الفعلي لـ NDBR.

3. فيما يتعلق بالأراضي العشبية ، فإنها تظل حية لفترة قصيرة من يونيو إلى سبتمبر. يتحولون إلى أرض عارية في الفترة المتبقية. لذلك ، عند إجراء تغيير في تحليل الإملاء ، من الضروري ملاحظة أن الصور الساتلية يجب أن تكون في نفس الفترة الزمنية وإلا ستؤدي إلى نتائج خاطئة.