بررسی تأثیر باند حرارتی و الگوریتم های طبقه بندی نظارت شده داده های ماهواره ای در تهیه نقشه های کاربری اراضی (مطالعه موردی: کاشان)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مدیریت مناطق بیابانی دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران

2 استاد، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران

3 استادیار مرکز تحقیقات بین‌المللی بیابان

چکیده

امروزه داده­های سنجش از دور قادر به ارائه جدیدترین اطلاعات برای مطالعه پوشش زمین و کاربریهای اراضی می­باشند. این تصاویر بدلیل ارائه اطلاعات به هنگام، تنوع اشکال، رقومی بودن و امکان پردازش در تهیه نقشه­های کاربری از اهمیت بالایی برخودارند. مشخص کردن موقعیت هر کاربری و پوشش اراضی در کنار یکدیگر کمک شایانی به مدیران مناطق جهت تصمیم­گیری می­کند. همچنین با استفاده از نقشه­های کاربری اراضی در سطوح مختلف می­توان وضعیت موجود پوشش زمین را مورد مطالعه قرار داد. به­منظور بررسی توانایی داده­های ماهواره­ای چندزمانه TM و ETM+ در طبقه­بندی کاربری اراضی و تأثیر باند حرارتی در افزایش دقت نقشه­های کاربری، داده­های رقومی سنجنده TM مربوط به 27 سپتامبر 1990 و داده­های رقومی سنجنده ETM+ مربوط به 10 ژولای 2002، از منطقه کاشان مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. بررسیهای اولیه بر روی تصاویر از لحاظ وجود خطای هندسی اجرا شد. به­منظور آماده­سازی تصاویر برای پردازشهای رقومی، عملیات بهبود و بارزسازی تصاویر ازجمله بهبود کنتراست، شاخص بهترین ترکیب باندی و ساخت تصاویر رنگی کاذب، بر روی تصاویر اعمال شد. آنگاه نقشه واقعیت زمینی نیز در همین مرحله تهیه شد. سپس طبقه­بندی نظارت شده تصاویر ماهواره­ای با الگوریتم­ها و رویکردهای مختلف شامل انواع ترکیبات باندی انجام شد و دقت هر کدام از روشها و رویکردها بررسی شد. نتایج نشان داد که بیشترین دقت کاپای حاصل از طبقه­بندی در هر دو سنجنده­های TM و ETM+ با حضور تمام باندها به مقدار 34/86 و 21/83 درصد بدست­آمد. درحالی­که در صورت حذف باند حرارتی این دقت به 46/82 و 93/79 درصد کاهش یافت. نتایج این مطالعه نشان داد که بکارگیری باند حرارتی موجب افزایش 4 درصد دقت کاپا در هر دو سنجنده شده و بیشترین افزایش دقت در مورد کلاسهای دشت رسی، دشت سیلابی، کوهستان و اراضی پف­کرده شور رخ داد. بنابراین استفاده از باند حرارتی به­رغم دقت طیفی کمتر در این­گونه مطالعات توصیه می­گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of thermal bonding and supervised classification algorithms of satellite data in making land use maps (Case study: Kashan)

نویسندگان [English]

  • Mehdi Jafari 1
  • Gholam Reza Zehtabian 2
  • Amir Houshang Ehsani 3
1 M.S.c. of Combat Desertification, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
2 Professor, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
3 Assistant Professor, International Desert Research Center, Tehran, Iran
چکیده [English]

Today, remote sensing data can provide the latest information for the study of land cover and land uses These images are of utmost importance due to the providing updated information, variety of forms and the possibility of processing for making land use maps. Determining the location of each land use together with land cover helps managers in making decisions. Also, the current status of the land cover can be studied by using land use maps at different levels. In order to evaluate the ability of multitemporal satellite data of TM and ETM + in land use classification and the effect of the thermal band on increasing the accuracy of the land use maps, Landsat TM digital data relating to the September 27, 1990 and Landsat ETM + digital data of 10 July 2002 from Kashan were analyzed. Initial studies were performed on images in terms of the presence of geometric errors. In order to prepare the images for digital processing, improved operation and image enhancement were applied on the images. Ground truth map was prepared in the same stage. Then, the supervised classification of satellite images with algorithms and different approaches including a variety of bands were tested and the accuracy of each of the methods and approaches were investigated. The results showed that the highest Kappa accuracy in both Landsat TM and ETM + with all the bands were 86.34 and 83.21, respectively. While the elimination of the thermal band decreases the accuracy to 82.46 and 79.93 % The results of this study showed that using thermal bonding caused an increase of 4 percent in Kappa accuracy, and the highest accuracy was occurred in the classes of clay plains, flood plains, mountains and puffy salt lands. Therefore, despite the lower spectral resolution, the use of thermal bonding is recommended in such studies.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Thermal band
  • accuracy
  • multitemporal data
  • Kashan
  • land use