Journals / Coğrafya Dergisi / 2022 / Sayı: 43
Estimating Grassland Chlorophyll Content at Canopy Scales Using Hyperspectral Vegetation Indices
- Journal
- Coğrafya Dergisi
- Issue
- 2022 · Sayı: 43
- Pages
- 77–91
- DOI
- —
Abstract
This study aims to estimate the chlorophyll content at the canopy level using the hyperspectral vegetation indices in grasslands with different ecological conditions. For this purpose, all data were collected from three different elevation steps of ~500 m, ~1200 m, and ~ 1400 m. The operations were performed in 50 × 50 cm quadrates at 213 different locations at the canopy level. Purposeful sampling and transect methods were preferred as the data collection methods. The database was divided into two categories according to the elevation step they were collected (field-based) and the amount of chlorophyll content (quantity-based). Assessments were then made in these two categories and their classes. In the analyses, the spectral curves were interpreted, and the hyperspectral vegetation indices were calculated from the aforementioned databases. Regression analyses were used to model the performances of the vegetation indices and explain the chlorophyll content variations. For this, linear, exponential, logarithmic, and power function models were employed. The results show an explanation power of over 85% in the data set containing all the data and over 90% in the field-based data set. In contrast, the power of the models significantly decreased as the chlorophyll content increased.
Özet
Bu çalışma, farklı ekolojik koşullara sahip otlaklarda, kanopi düzeyinde klorofil içeriğini hiperspektral vejetasyon indeksleri kullanarak tahmin etmeyi hedeflemiştir. Bunun için ~500 m, ~1200 m ve ~1400 m olmak üzere üç farklı yükseltiye sahip otlak sahada, vejetasyonundaki klorofil içeriği verileri ile spektral verileri kanopi düzeyinde toplanmıştır. Bu işlemler 50X50 cm’lik kuadratlar içerisinde ve 213 farklı noktada gerçekleştirilmiştir. Veri toplama metodu olarak amaçlı örneklem ve transekt yöntemleri tercih edilmiştir. Toplanan veriler önce elde edildikleri yükselti basamağına göre (saha-temelli) daha sonra da içerdiği klorofil miktarına göre (miktar-temelli) iki kategoriye ayrılmış ve değerlendirmeler bu kategoriler üzerinden yapılmıştır. Analizler için önce spektral eğriler yorumlanmış, daha sonra da bu verilerden hiperspektral vejetasyon indeksleri üretilmiştir. Vejetasyon indekslerinin klorofil içeriğindeki varyasyonları açıklama gücünü modellemek için ise doğrusal, üstel, logaritmik ve üs fonksiyon modelleri kullanarak regresyon analizleri yapılmıştır. Bulgular; tüm verilerin değerlendirildiği heterojen veri setinde %85’in üzerinde, çalışma sahasının yükseltisinde göre yapılan analizlerde (saha-temelli) ise %90’ın üzerinde bir açıklama gücüne ulaşıldığını göstermiştir. Bu sahalarda, vejetasyondaki klorofil miktarı arttıkça modellerin gücünün belirgin bir şekilde azaldığı da ortaya konulmuştur. Bir başka dikkat çekici bulgu farklı çalışma alanlarından toplanarak benzer klorofil içeriklerine sahip örneklemler kullanılarak oluşturulan veri tabanında (miktar-temelli) açıklama gücünün belirgin bir biçimde düşmesi olmuştur.