ارزیابی قابلیت تصاویر IKONOSدر تهیه نقشه¬ پوشش سبز شهری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

چکیده

تصاویر ماهواره‌ای با توان تفکیک مکانی بالا همانند IKONOS می‌توانند اطلاعات مفیدی را برای مدیریت بهتر منابع زمینی تولید نمایند. برای اثبات این کارآیی لازم است تا پژوهش‌هایی در موضوع‌های مختلف انجام شود. در این پژوهش جهت ارزیابی کاربرد تصاویر ماهواره IKONOS در تهیه نقشه نوع پوشش سبز شهری، از تصاویر چند طیفی و پانکروماتیک ماهوارهIKONOS سال 1384 منطقه یک تهران استفاده شد. پس از بررسی کیفیت داده‌ها، تصاویر به روش چند جمله¬ای و با استفاده از نقاط کنترل زمینی و مدل رقومی ارتفاع با میانگین خطای ریشه مربعات کمتر از 2/0 پیکسل تصحیح هندسی شدند. ادغام تصاویر چند طیفی با تصویر پانکروماتیک با استفاده از تکنیک مولفه¬های اصلی انجام گرفت. شاخص‌های معروف گیاهی نظیر NDVI، VI، GNDVI و TNDVI از طریق نسبت‌گیری باندها ایجاد گردیدند. با توجه به بازدیدهای زمینی، منطقه مورد مطالعه به 4 طبقه غیرجنگل، پهن¬برگ، سوزنی‌برگ و چمن تقسیم شد. برای هر کلاسه تعدادی نقاط تعلیمی (20 درصد) و واقعیت زمینی (80 درصد) با استفاده از سیستم موقعیت¬یاب جهانی و عکس¬های هوایی جمع¬آوری گردید. پس از انتخاب نمونه‌های تعلیمی از طریق معیارهای تفکیک واگرایی مناسب¬ترین مجموعه 4 باندی به‌عنوان مناسب‌ترین باندهای لازم برای طبقه¬بندی انتخاب شدند. طبقه¬بندی به روش نظارت شده با استفاده الگوریتم حداکثر احتمال و روی مناسب¬ترین باندها صورت گرفت. برای هر طبقه تعداد زیادی نقاط به‌عنوان نقاط واقعیت زمینی با استفاده از سیستم GPS جمع آوری گردیدند. ارزیابی صحت نتایج طبقه‌بندی با استفاده از نقاط کنترل زمینی صورت گرفت. نتایج ارزیابی صحت نشان داد که میزان صحت کلی و ضریب کاپا به‌ترتیب 87 درصد و 80/0 می‌باشد. با توجه به نتایج به‌دست آمده طبقات غیرجنگل، پهن¬برگ، سوزنی¬برگ و چمن به‌ترتیب 59 درصد، 17 درصد، 23 درصد و 1 درصد سطح منطقه را به خود اختصاص داده¬اند. بر اساس نتایج این پژوهش می¬توان نتیجه گرفت که داده¬های ماهواره IKONOS با انتخاب باندهای مناسب جهت تهیه نقشه پوشش سبز اراضی و نقشه¬ گستره جنگل¬های شهری دارای کارآیی مناسبی می¬باشند و از آن می¬توان به‌عنوان ابزاری مناسب در مدیریت و برنامه-ریزی بهینه پوشش سبز شهری در دوره¬های مختلف زمانی استفاده نمود.

عنوان مقاله [English]

Capability Assessment of IKONOS Images for Urban Vegetation Mapping

چکیده [English]

High-resolution imagery such as IKONOS satellite can produce useful information for many resource management applications. We investigated the capability of Pan and multi spectral IKONOS imagery of one region of Tehran dated from 2005 in urban vegetation management and mapping of green cover. After data quality of images for radiometric noises, the images were geometrically corrected by polynomial method using GCPS and DEM with less than 0.2 pixel RMSe. Fusion of multi spectral and panchromatic images was done using PCA method. Some suitable vegetation indices including NDVI, VI, GNDVI and TNDVI were generated by rationing transformations on the main bands. Based on the field checking of the study area, four classes of urban green cover types including non-forested area, broad-leaved forest, needle-leaved forest, and grass were considered. For each class, some points were sampled for training (20%) and accuracy assessment (80%) of classification using GPS and aerial photos. The best band selection was done using divergence index. The classification was done by maximum likelihood algorithm on the four best bands. The accuracy assessment of classification results was accomplished using 80 percent of rest sample points. The results of accuracy assessment showed that overall accuracy and kappa coefficient were 87% and 0.80, respectively. According to the results, the non-forested area, deciduous, coniferous vegetations and grasses covered 59%, 17%, 23% and 1% of the study area, respectively. Results of this research exposed that IKONOS imagery has capability for mapping the urban vegetation covers and can produce useful information for managing urban vegetation covers in different time periods.