Mapping Lupinus nootkatensis in Iceland using SPOT 5 images

Abstract: Frön och rötter från Lupinus nootkatensis infördes till Island år 1945 med syftet att undersöka artens potential att bidra till återställandet av eroderad mark. Arten, som ursprungligen kommer från Alaska, visade sig vara mycket effektiv i samband med detta och dessutom kostnadseffektiv. Resultaten beror framförallt på Lupinus nootkatensis betydande biomassa, som förbättrar jordens bördighet, men artens snabba spridningsmönster bidrar också dess efektivitet. Under senare år har kunskapen om Lupinus nootkatensis ökat och den goda spridningsförmågan har identifierats som ett problem, eftersom den hotar den biologiska mångfalden på Island. Arten anses idag av många vara en främmande art, som kan invadera och ta över områden, som är täckta med naturlig isländsk flora. Användandet av Lupinus nootkatensis för återställande av skadade markytor är därför mycket omdebatterad. Omfattande spridning av främmande arter kan ha negativ påverkan på ekosystem och naturliga processer samt leda till ekonomiska förluster. God kunskap om utbredningen av Lupinus nootkatensis är grundläggande för planering av åtgärder för begränsning av växtens spridning. Syftet med denna studie är att utveckla en fjärranalysbaserad metod, som kan användas för att observera och övervaka Lupinus nootkatensis utbredning på Island. Fjärranalysbaserade metoder har inte tidigare använts för detta ändamål på Island. Fältarbetet inom ett 45 km2 stort studieområde nära Reykjavik på sydvästra Island omfattade lokalisering av prov ytor (plots) för kartläggning respektive validering av noggrannhet. Studien omfattade utveckling av metodik som inkluderade användning av fältarbetets resultat för att identifiera Lupinus nootkatensis inom studieområdet. För detta används okontrollerade och kontrollerade (unsupervised och supervised) klassningsmetoder tillämpade på jordresurssatellitdata (SPOT 5). Dessa klassningsmetoder undersöktes även för att identifiera förekomsten av Lupinus nootkatensis inom ett större geografiskt område på Reykjaneshalvön på sydvästra Island. De båda klassningsmetoderna (okontollerad och kontrollerad) gav likartade resultat. Den högsta klassningsnoggrannheten erhölls med en kontrollerad klassningsmetod maximum likelihood klassning, baserad på de spektrala banden närainfrarött, rött, grönt och mellaninfrarött. Denna klassningsprocedur resulterade i 94-95% producent- och 90-97% användarnoggrannhet och ett Kappavärde på 0.88 för studieområdet. Inom det större geografiska området erhölls liknande resultat utanför tätbebyggda områden men inom tätbebyggda områden var klassningsnoggrannheten lägre. Studien visar att okontollerad och kontollerad klassning av SPOT 5 data kan användas på sydvästra Island för att identifiera och lokalisera områden tättbevuxna med Lupinus nootkatensis.