آشکارسازی سطوح نفوذناپذیر شهری با استفاده از ویژگی‌های بافتی تصویر راداری

Abstract

<strong>طرح مسئله:</strong> رشد جمعیت شهری و توسعة فیزیکی مداوم شهرها باعث تغییر پوشش طبیعی زمین می‌شود و آن را به پوشش مصنوعی و سطوح نفوذناپذیر تبدیل می‌کند. افزایش چشمگیر این سطوح به پیامدهای منفی در بسیاری از حوزه‌ها می‌انجامد؛ ازجمله افزایش رواناب سطحی و خطر سیل، کاهش میزان تغذیة آب‌های زیرزمینی و تشدید اثر جزیرة گرمایی. به این دلایل برآورد دقیق و پایش روند تغییرات این محدوده‌ها ضروری است. در این زمینه داده‌های سنجش از دور، یک راه‌حل مقرون به‌صرفه برای تهیة سطوح نفوذناپذیر و نظارت بر آنهاست.<br /> <strong>هدف</strong>: هدف پژوهش حاضر، شناسایی سطوح نفوذناپذیر شهری با استفاده از تصاویر راداری است.<br /> <strong>روش:</strong> در پژوهش پیش رو ویژگی‌های بافتی ماتریس هم‌رخداد سطوح خاکستری (GLCM) با استفاده از روش‌های طبقه‌بندی حداکثر احتمال، شبکة عصبی مصنوعی و ماشین بردار پشتیبان روی تصویر راداری Sentinel-1 برای تعیین سطوح نفوذناپذیر شهر بندرعباس ارزیابی می‌شود.<br /> <strong>نتایج:</strong> به‌منظور بررسی صحت پردازش‌های انجام‌شده با روش‌های به‌کاررفته، از روش‌های برآورد دقت کل و ضریب کاپا استفاده شد. صحت کلی 0/97، 14/98 و 40/98درصد و ضریب کاپا 95/0، 97/0 و 97/0 به ترتیب برای طبقه‌بندی بیشترین شباهت، شبکة عصبی مصنوعی و ماشین بردار پشتیبان به دست آمد که نشان‌دهندة مناسب‌بودن روش‌های استفاده‌شده برای آشکارسازی سطوح نفوذناپذیر شهری است.<br /> <strong>نوآوری:</strong> برای استخراج اطلاعات سطوح شهری بیشتر از الگوریتم‌های طبقه‌بندی متداول ویژگی‌های طیفی بهره برده می‌شود. این مسئله باعث می‌شود حجم زیادی از اطلاعات فضایی مفید مانند بافت در طبقه‌بندی تصاویر نادیده گرفته شود. با توجه به اینکه تصاویر SAR به مشخصات هندسی سطوح شهری حساس‌اند، می‌توان با استفاده از ویژگی‌های بافتی تصاویر راداری، سطوح نفوذناپذیر شهری را با دقت مناسبی آشکارسازی کرد که تاکنون کمتر به آن توجه شده است.