بخشی از مقاله
چکیده
از مهمترین اطلاعات مورد نیاز مدیران منایع طبیعی، نقشه های کاربری اراضی میباشد. تغییرات روز افزون در عرصههای طبیعی از یک سو و از سوی دیگر نبود اطلاعات جامع ایجاب میکند که از منابع دقیق و بههنگام استفاده نماییم. هدف از این تحقیق تهیه نقشه کاربری اراضی با استفاده از روش شیءگرا و تصاویر ماهواره- ایETM+ میباشد. منطقه مورد مطالعه در این تحقیق شهرستان ملکشاهی در استان ایلام میباشد.
پس از انجام تصحیحات اتمسفریک بر روی تصویر و انتخاب نمونههای تعلیمی مناسب، نقشه کاربری اراضی تولید گردید. برای ارزیابی نقشه تولید شده از شاخصهای ضریب کاپا و صحت کل استفاده شد. نتایج بدست آمده نشان میدهد که کاربری اراضی کشاورزی با 0.11 درصد و کاربری جنگلکم تراکم با 52.6 درصد به ترتیب کمترین و بیشترین کاربری منطقه را تشکیل میدهند. ضریب کاپا و صحت کلی تصویر طبقهبندی شده به ترتیب برابر با 93 و 96 درصد است که دقیق بودن روش شیءگرا را به اثبات میرساند.
-1 مقدمه
کاربری اراضی1 از دو کلمه کاربری و اراضی تشکیل شده است. اراضی به کلیه امکانات طبیعی یا خصوصیات و شرایط طبیعی یک محل نظیر اقلیم، زمین شناسی، خاک، توپوگرافی، هیدرولوژی و ... گفته میشود . کاربری یعنی استفاده از امکانات طبیعی موجود بر حسب نیازهای انسانی که ممکن است منطبق بر استعداد اراضی و به شیوههای علمی و یا روش سنتی و احتمالا تخریب کننده اراضی باشد.[12] نقشههای پوشش سطح زمین، نمایی واقعی از پدیده زیستی و فیزیکی موجود در سطح زمین مثل پوشش گیاهی، آب، بیابان، یخ، برف و پدیدههای ایجاد شده توسط انسان است.[4]
در این راستا یکی از منابع اطلاعاتی به روزی که به طور موثر در شناسایی پوشش های اراضی به کار برده می-شود، تصاویر ماهوارهای هستند با استفاده از این تصاویر و تکنیکهای طبقهبندی آنها، میتوان اراضی را که دارای شباهتهای سطحی هستند در یک طبقه قرار داد و شرط اولیه که همان گروهبندی اراضی مشابه است را فراهم آورد.[2] بسیاری از روشهای طبقهبندی، عموماً اطلاعات طیفی موجود در باندهای تصویری را استفاده میکنند.
در این روشها انتظار آن است که پیکسلهای با درجه روشنایی بیشتر با کمتر در فضایی چند طیفی و در خوشههایی متناسب با انواع پوشش زمینی گروهبندی شوند.[7] بر اساس تحقیقات انجام شده این روشها توانایی محدودی در جدا نمودن کلاسهای که اطلاعات طیفی مشابهی داشته و در هم ادغام میشوند، دارد[9] و[13] و.[16] در نتیجه در سالهای اخیر با پیشرفت تکنولوژی پردازش کامپیوتری روشهای جدیدی برای طبقهبندی تصاویر با قدرت تفکیک بالا و متوسط ارائه شده است به عنوان مثال استفاده از روشهای شبکه عصبی2، تصمیمگیری درختی3، روشهای منتج از تئوری منطق فازی4، استفاده از اطلاعات ثانویه نظیر بافت، زمینه و عوارض زمینی از مهمترین این روشها هستند.
[15] بر اساس ویژگی پردازش تصویر، جهت استخراج اطلاعات از تصاویر ماهواره ای در این روشها، آنها را میتوان به دو گروه عمده تقسیم نمود که عبارتند از الف - روش طبقه بندی مبتنی بر ارزشهای عددی عناصر تصویری یا پسکسل - پیکسل پایه - 5 و ب - روش طبقهبندی مبتنی بر شیءهای تصویری - شی-پایه.[3] - 6 نکته مهم در این زمینه، اجرای روش های بهینه طبقهبندی و استخراج اطلاعات مفید از دادههای با توان تفکیک مکانی زیاد7 است زیرا همواره با افزایش توان تفکیک مکانی تصاویر، نتیجه طبقهبندی بهتر نمیشود، چرا که کاهش اندازه پیکسلها موجب تغییرات شدید درون طبقهای8 و کاهش صحت طبقهبندی در روش های سنتی و پیکسلپایه میشود.
[15] با افزایش تون تفکیک مکانی، تفاوت طیفی پیکسلهای درون هر طبقه بیشتر می شود، تفکیکپذیری طبقات کاهش می یابد و در نتایج طبقهبندی به دلیل اینکه تک پیکسلهای طبقهبندی شده با پیکسلهای مجاور خود تفاوت دارند، حالت فلفل-نمکی9 ظاهر میشود.[17] از سوی دیگر در این نوع تصاویر که اندازه پیکسل از بسیاری از پدیدهها کوچکتر است و امکان به دست آوردن اطلاعات ترکیبی از آنها وجود دارد، روش شیءگرا از نظر تئوری و عملی، منطقی-تر است.
روش شیءگرا بر پایه قطعهبندی10 استوار است. قطعهبندی به مفهوم تفکیک پدیدهها - قطعهها - موضوعی و همگن در تصویر است در تجربههای اولیه قطعهبندی، تجزیه و تحلیل اطلاعات بر پایه پیکسل استوار بوده است، بدین معنی که تصویر با استفاده از اطلاعاتی در زمینه محددهها - مانند مرز زمین کشاورزی - به مناطق همگن با ارزش طیفی تقریبا مشابه تفکیک میشدند[3] و.[14] اختلاف اساسی این روش طبقه بندی شیءگرا با سایر روشهای نظیر پیکسل پایه، در این است که روش اول منجر به نتیجهای موضعی میشود که علت آن علامت گذاری پیکسلها و یا نواحی است که با معیارهای معرفی شده مطابقت داشتهاند، در حالی که در روش دوم تمامی تصویر به واحدهای مجزا تبدیل میشود.
در واقع، این روش پیکسلهای تصویر را درگروههایی که منطبق با معیارهای یکنواختی است طبقهبندی میکند. بنابراین، روش شیءگرا برای شناسایی واحدهای اساسی طبقهبندی اقدام به قطعهبندی کامل تصویر مینماید.[6] هدف از انجام این مطالعه استخراج نقشه کاربری اراضی منطقه مورد مطالعه بر اساس روش طبقهبندی شیءگرا در محیط نرم افزار ایدریسی تایگا میباشد - سایر کارهای انجام شده در مورد این روش با نرم افزارeCognition می باشد که این تحقیق جزء اولین تحقیقات در این زمینه و با این نرم افزار می باشد.
-2 مواد و روشها
-1-2 منطقه مورد مطالعه
منطقه مورد مطالعه شهرستان مکشاهی، یکی از شهرستانهای استان ایلام می باشد شهرستان ملکشاهی در بین عرضهای شمالی 33 4 19 تا 33 32 1 و طول شرقی 46 16 10 تا 46 53 1 با مساحتی حدود160 هزار هکتار قرار دارد.
