به کارگیری توأمان تصاویر ماهواره ای و نقشه های رقومی موجود به منظور تهیه نقشه تغییرات در مناطق شهری
چکیده
به دلیل تغییر سریع جوامع بشری و به تبع آن رشد و گسترش شهرها و به منظور انجام بسیاری از پروژه های شهری و غیر شهری مانند مدیریت شهری و منابع طبیعی، مدیریت بحران، آنالیز تغییر کاربری زمین، مطالعه جابجائی زمین های کشاورزی، تخمین خسارت، تخمین میزان جنگل زدائی، مطالعه تغییرات فصلی در محصولات مراتع و اهدافی از این قبیل بدون در اختیار داشتن اطلاعات و نقشه های جامع، دقیق، یکپارچه و به روز از محیط پیرامون، غیر ممکن می باشد. به همین منظور یکی از مسائل مهمی که نظر کارشناسان را به خود جلب کرده است، بررسی و شناسائی تغییرات عوارض می باشد. امروزه همزمان با پیشرفت آنالیزهای مطرح در پردازش تصویر و امکان به کارکیری سنجنده های دارای قدرت تفکیک مکانی و رادیومتریکی بالا، نه تنها تنوع اطلاعات قابل ثبت از سطح زمین افزایش یافته، بلکه امکان دسترسی هرچه سریع تر به این داده ها فراهم آمده است. در چنین شرایطی با توجه به نیازمندی به داشتن اطلاعات سریع تغییرات صورت گرفته، اتوماتیک سازی تعیین تغییرات و به هنگام رسانی داده ها امری لازم و ضروری می باشد. در این تحقیق هدف افزایش هرچه بیشتر سطح اتوماسیون روند شناسائی تغییرات می باشد. برای این منظور از یک نقشه رقومی قدیمی 1:25000 از منطقه شیراز و تصاویر ماهواره ای irs-p5 و irs-p6 از همان منطقه مورداستفاده قرار گرفته است. به منظور استخراج تغییرات رخ داده در کلاس های مناطق مسکونی، پوشش گیاهی و زمین های زراعی، از یک روش شی گرا استفاده شده است. در این راستا از یک روش طبقه بندی نظارت شده بر مبنای به کارگیری هم زمان شی های تصویری و ویژگی های قابل استخراج از عوارض استفاده گردید. جهت اتوماتیک سازی این مرحله، آموزش سیستم توسط داده های آموزشی که به صورت اتوماتیک استخراج شده و مورد ویرایش قرار گرفته انجام پذیرفته است. نتایج دقت طبقه بندی های انجام شده توسط داده های آموزشی استخراج شده و ویرایش شده بهبود 15 درصدی را در آن نشان می دهد، که این اهمیت مرحله ویرایش داده های آموزشی را مشخص می کند. به دلیل آن که دقت طبقه بندی کلاس راه در این روش مناسب نبود تغییرات در سه کلاس مناطق ساختمانی، زمین های زراعی و پوشش گیاهی استخراج شدند. نقشه تغییرات برای نواحی بدون تغییر و حذف شده با دقت بالای 86 درصد نشان دهنده عملکرد خوب این روش اتوماتیک در استخراج این گونه تغییرات می باشد. و همچنین دقت نواحی اضافه شده نیز با توجه به محدودیت های موجود نقشه رقومی مانند کم بودن پوشش برخی کلاس ها مانند کلاس پوشش گیاهی و به تبع آن استخراج کم داده های آموزشی به ترتیب برای کلاس مناطق مسکونی، زمین های زراعی و پوشش گیاهی به صورت 83/76%، 16/80 و 87/64 % بوده است. این دقت ها با توجه به آن که این نقشه تغییرات با نقشه تغییراتی که به صورت دستی تهیه شده است مورد ارزیابی قرار گرفته است و نقشه تغییرات دستی نیز عدم قطعیت های مخصوص به خود را دارد دقت های قابل قبولی می باشند.