نظارت بر توسعه منطقه شهری با استفاده از تصاویر ماهواره ای با روش تلفیق در سطح تصمیم آشکارسازهای تغییرات فازی (مطالعه موردی: شهر کرج)

آشکارسازی تغییرات، یک چالش اساسی در کاربردهای گوناگون است. نظارت بر توسعه مناطق شهری یکی از کاربردهای مهم آشکارسازی تغییرات می باشد. اطلاعات دقیق در رابطه با توسعه شهرها برای مدیریت صحیح منابع و امکانات و کنترل مهاجرت از مناطق روستایی، مورد علاقه برنامه ریزان شهری است. مدیریت شهر، نیازمند یک منبع اطلاعاتی وسیع می باشد. داده های سنجش از دور، یک منبع اطلاعاتی مهم برای نظارت بر تغییرات کاربری و پوشش اراضی با قدرت تفکیک زمانی خوب و با صرف هزینه کم به شمار می روند. هدف این تحقیق، تاکید روی مزایای داده های سنجش از دور، برای بهبود طراحی یک چارچوب آشکارسازی تغییرات منطقه شهری بر مبنای تلفیق در سطح تصمیم* آشکارسازهای تغییرات مختلف است. با توجه به اهمیت طبیعت تغییر در بحث گسترش شهری و تنوع بالای عوارض در منطقه شهری و غیرمنطقی بودن اختصاص هر پیکسل به فقط یک کلاس، روش های آشکارسازی تغییرات مبتنی بر طبقه بندی و منطق فازی در این تحقیق استفاده شده اند. ایده اصلی این است که روش های آشکارسازی تغییراتی که در چگونگی بکارگیری داده ها متمایز باشند، لزوماً در الگوهایی که به صورت ناصحیح طبقه بندی می شوند اشتراک ندارند بنابراین خروجی های متفاوت و مکملی ارائه می کنند و با تلفیق خروجی های آنها می توان صحت آشکارسازی تغییرات را بهبود داد. فرآیند پیشنهادی شامل سه مرحله است: 1) پیش پردازش شامل تصحیح هندسی دقیق تصاویر با صحت زیر پیکسل و تصحیح رادیومتریکی به روش نرمالیزاسیون نسبی تصاویر، 2) آشکارسازی تغییرات به روش های مقایسه پس از طبقه بندی و آنالیز ترکیبی طیفی- زمانی* و 3) تجمیع خروجی های بدست آمده از روش های مذکور، با تلفیق در سطح تصمیم از روش های مختلف شامل 1) اپراتورهای میانگین 2) اپراتور ماکزیمم 3) اپراتورهای fuzzy integral. منطقه مورد مطالعه، شهر کرج و تصاویر مورد استفاده، تصاویر aster مربوط به سال های 2001 و 2012 می باشند. نتایج آشکارسازی تغییرات، حاکی از رشد 74/10 درصدی شهر کرج در بازه ی زمانی مذکور است. با ارزیابی صحت با استفاده از نقشه های پوششی موجود، ضریب کاپا برای روش مقایسه پس از طبقه بندی و آنالیز ترکیبی طیفی- زمانی به ترتیب 91/0 و 89/0 بدست آمد. از میان سه دسته روش تلفیق که در این تحقیق استفاده شده اند اپراتورهایfuzzy integral با ضریب کاپای 95/0 بهترین صحت را ارائه کردند. بطور کلی نتایج، بهبود صحت، ناشی از فرآیند تلفیق را نسبت به هر یک از آشکارسازهای تغییر واحد اثبات کردند.