مقایسۀ عملکرد شاخص‌های طیفی با طبقه‌بندی شی‌ءگرا در استخراج مناطق ساخته‌شده در مناطق شهری (مطالعۀ موردی: شهر تهران و شهر گرگان)

در پی افزایش جمعیت و رشد شهرنشینی در دهه‌های اخیر، چشم‌اندازهای طبیعی در حال تبدیل‌شدن به چشم‌اندازهای انسانی است و فضای باز شهری به مناطق ساخته‌شده تبدیل شده است. تغییرات شدید کاربری اراضی، لزوم دسترسی مدیران شهری را به اطلاعات به‌روز بیشتر کرده است. استفاده از تصاویر ماهواره‌ای سبب می‌شود تا مدیران شهری تغییرات را بهتر پایش کنند تا بتوانند در زمان مناسب تصمیم‌گیری کنند. طبقه‌بندی و استفاده از شاخص‌های استخراج‌شده از باندهای طیفی تصاویر ماهواره‌ای، از روش‌های کارآمد و موثر استفاده از تصاویر ماهواره‌ای در مطالعات شهری است. تاکنون شاخص‌های طیفی زیادی برای تفکیک مناطق ساخته‌شده از سایر کاربری‌ها ایجاد شده است. هدف از این پژوهش، بررسی و عملکرد چهار شاخص طیفی پرکاربرد شهری، به‌منظور تفکیک مناطق ساخته‌شده از سایر کاربری‌ها در دو شهر متفاوت و مقایسۀ آن با نتایج طبقه‌بندی شی‌ءگرا برای استخراج مناطق ساخته‌شده است. به این منظور، شاخص‌های تفاوت نرمال‌شدۀ مناطق ساخته‌شده، شاخص شهری، شاخص نرمال‌شدۀ مناطق ساخته‌شده و شاخص استخراج مناطق ساخته‌شده از تصاویر سنجندۀ oli ماهوارۀ لندست 8 برای دو شهر تهران و گرگان محاسبه شد. برای جداسازی مناطق ساخته‌شده و ساخته‌نشده، از روش آستانه‌گذاری اتوماتیک اتسو استفاده شد. یافته‌های تحقیق نشان داد که شاخص‌های طیفی در مناطق شهری متفاوت، عملکرد یکسانی ندارند و صحت استخراج مناطق ساخته‌شده با اعمال این شاخص‌ها بر صحت طبقه‌بندی شی‌ءگرا برتری نمی‌یابد. صحت کلی طبقه‌بندی شی‌ءگرا در استخراج مناطق ساخته‌شده در شهر تهران 92 درصد و در شهر گرگان 91 درصد است. بهترین شاخص طیفی مناطق ساخته‌شده برای شهر تهران، شاخص استخراج مناطق ساخته‌شده با صحت کلی 82 درصد و برای شهر گرگان، شاخص نرمال مناطق ساخته‌شده با صحت کلی 86 درصد بوده است.

Comparison of spectral indices and object- based classification for built-up area extraction in different urban areas

Following the increase in population and the growth of urbanization in recent decades, the natural landscape is becoming a human landscape, and the urban open space has become a constructed area. The aim of this study was to investigate the performance of four widely used urban spectral indices in order to separate the areas built from other uses in two different cities and compare it with the results of objectoriented classification to extract the constructed areas. For this purpose, the normalized difference indices of the constructed areas, the urban index, the normalized index of the constructed areas and the extraction index of the constructed areas from the OLI satellite images of Landsat 8 satellite for the two cities of Tehran and Gorgan have been calculated. Autos automatic thresholding method has been used to separate the constructed and un constructed areas. The research findings showed that spectral indicators in different urban areas do not have the same performance and the accuracy of extraction of constructed areas by applying these indicators does not exceed the accuracy of objectoriented classification. The overall accuracy of the objectoriented classification in extracting the constructed areas in Tehran is 92% and in Gorgan is 91%. The best spectral index of the constructed areas for the city of Tehran was the extraction index of the constructed areas with an overall accuracy of 82% and for the city of Gorgan, the normal index of the constructed areas with a total accuracy of 86%