ارزیابی و مقایسه عملکرد روش‌های آشکارسازی در شناسایی پهنه‌های فرسایش بادی با استفاده از تصاویر لندست 8، (مرکز و شمال غرب استان خوزستان)

آشکارسازی موفق هدف، به خصوص در صورت وجود تشابه طیفی بین هدف و ناحیه ی پس زمینه ی هدف، همواره از مسائل قابل توجه در مطالعات سنجش از دور است. از طرفی تهیه ی نقشه ی پهنه های فرسایش بادی هم به دلیل رفتار طیفی مشابه با دیگر پدیده ها و هم نحوه ی پراکنش مکانی این واحدها در سطح زمین، امری دشوار است؛ ازاین رو مطالعه ی حاضر تلاش می کند با استفاده از روش های آشکارسازی، به استخراج مطلوب این پهنه ها از تصاویر ماهواره ای بپردازد. تصاویر ابر طیفی می توانند قابلیت خوبی در این امر داشته باشند، ولی دسترسی آسان و به موقع در زمان های منطبق با مطالعات میدانی سخت خواهد بود. لذا در این پژوهش از آخرین نسل تصاویر ماهواره ای لندست 8 (oli) با توجه به دسترسی آسان مربوط به فوریه 2015، در مطالعه ی منطقه ی شمال غرب استان خوزستان استفاده شد. برای این منظور از روش های فیلتر تطبیق یافته (mf)، ماشین بردار پشتیبان (svm)، روش برآورد کننده سازگار یافته تطبیقی (ace) و روش نقشه بردار زاویه ای طیفی (sam) استفاده شد. برای ارزیابی دقت نقشه ی تهیه شده، از نمونه های حاصل از برداشت های زمینی استفاده گردید. نتایج نشان داد روش mf با دقت کلی 81 درصد و ضریب کاپای 71/0، در شناسایی مناطق هدف بیشترین دقت را نسبت به سه روش دیگر دارد. پس از روش mf، روش ace با دقت کلی 73 درصد عملکرد مناسبی را نشان داد. روش های svm و sam به ترتیب با دقت کلی 60 و 48 درصد، نسبت به سایر روش ها عملکرد ضعیف تری را نشان دادند. نمودار roc نیز این نتایج را تایید می کند. به نظر می رسد روش mf در زمینه ی تمایز پدیده های با رفتار طیفی نزدیک به هم، کارایی بالاتری دارد و نسبت به روش هایی چون svm، کمتر تحت تاثیر تداخلات کاذب ناشی از ابر داده ها قرار می گیرد و می تواند برای تهیه ی تفکیک پدیده هایی چون پهنه های فرسایش بادی مناسب باشد.

Evaluation of Matched Filter method for wind erosion mapping Landsat 8 OLI Imagery, (Central and North West province of Khuzestan)

Successful target detection, especially if there is a similarity between the target and the background area, always is a noticeable issue in remote sensing studies. Because of the spectral behavior similarity to the other phenomena and spatial distribution of these units, the mapping of wind erosion units is difficult. Thus, this study attempts to detect the favorable areas by using matched filter (MF) methods and satellite imagery. In this regard, the latest generation of Landsat satellite imagery (Landsat 8 OLI) in February 2015 was used to study the North West of Khuzestan province. To evaluate this method, the other techniques in this field, such as Support Vector Machine (SVM), Adaptive Coherence Estimator (ACE) and Spectral Angle Mapper (SAM) are adapted to the methods. In order to assess the accuracy of the results, the ground samples were used. The study indicated that this method (MF) with 81 percent was more accurate than other methods in identifying of the target areas. Also ACE showed a good performance after the MF method. SVM and SAM showed lower performance and ROC curve also confirms these results. It seems that MF method has a higher performance than other methods such as SVM to distinguish phenomena with similar spectral behavior and less affected by interference from the data cloud and can be used successfully to provide separation maps of phenomena such as wind erosion units