در چند دههی گذشته جمعیت شهر نشین و در نتیجه توسعه مکانی مناطق شهری شتابی فزاینده داشتهاست. این مهم به بروز تغییرات محیطی در این مناطق منجر شده است. از این رو، کشف تغییراتدربازههای زمانیمختلفدرمناطقشهریازاهمیتبالاییبرخورداراست. روشهای کشف تغییرات متداول با استفاده از تصاویر سنجش از دوری، بیشتر مبتنی بر تشخیص تغییرات طیفی و محاسبه فاصله طیفی بین پیکسلها بوده و ماهیت تغییرات بصورت خطی در نظر گرفته میشود. این درحالیست که، معمولاً تصاویر سنجش از دوری تحت تاثیر نویز و یا تغییرات رادیومتریکی هستند و در نتیجه ماهیت تغییرات میتواند به صورت غیرخطی باشد. از طرف دیگر، یکی از چالشهای اصلی در تولید نقشه تغییرات در مناطق شهری، محدودیت در جداسازی طیفی زمینهای ساخته شده و زمین‍های بایر از یکدیگر در این مناطق است. بدین منظور، در این مقاله یک روش آشکارسازی تغییرات خودکار مبتنی بر کرنل و با قابلیت استفاده همزمان از اطلاعات طیفی و شاخصهای طیفی مختلف پیشنهاد شده است. در مرحله اول، شاخصهای طیفی مناسب برای جداسازی کلاسهای پوششی در منطقه شهری از تصاویر چندزمانه استخراج میشوند. به کمک آنالیز مولفه بردار تغییر و تعیین خودکار حد آستانه، نمونههای شبه آموزشی غیر دقیق مربوط به کلاسهای تغییر یافته و بدون تغییر استخراج می شوند. به منظور محاسبه تصویر تفاضلی، دو روش تفاضلی جدید در فضای اولیه طیف و در فضای هیلبرت ارائه شد. نمونههای شبه آموزشی بدست آمده از مرحله قبل به عنوان ورودی به الگوریتم خوشهبندی وارد شده و به طور همزمان با بهینهسازی یک تابع هزینه، مقادیر دقیق پارامترهای الگوریتم خوشهبندی و نمونههای آموزشی دقیق استخراج میشوند. از نمونههای آموزشی دقیق برای آموزش طبقهبندیکننده حداقل فاصله مبتنی بر کرنل استفاده میشود. در مرحله آخر هر یک از پیکسل های مجهول به طبقهبندی کننده وارد شده و کلاس هریک از این پیکسلها مشخص می شود. به منظور ارزیابی دقت و کارایی الگوریتم کشف تغییرات پیشنهادی، این الگوریتم بر روی تصاویر چندطیفی و چندزمانه ماهواره لندست 5 سنجنده TM از شهر کرج مربوط به دو تاریخ 1366 و 1390 اعمال شد. به منظور آنالیز حساسیت روش پیشنهادی کشف تغییرات نسبت به نوع ویژگیهای مورد استفاده، از 5 مجموعه ویژگی مختلف به عنوان ورودی به الگوریتم استفاده شد. به منظور انجام ارزیابی مقایسهای، دقت روش پیشنهادی مبتنی بر کرنل در دو حالت استفاده از روش تفاضلیتصاویر در فضای ورودی اولیه (DFSS) (دقت کلی: 86.40 و کاپا: 0.83) و روش تفاضلیتصاویر در فضای ویژگی (DFHS) (دقت کلی: 85.54 و کاپا: 0.82)، با روشهای کشف تغییرات مبتنی بر تبدیل MNF (دقت کلی: 77.42 و کاپا: 0.76) ، نگارنده زاویه طیفی (SAM) (دقت کلی: 64.60 و کاپا: 0.60) و روش تفاضلی ساده (DIFF) (دقت کلی: 73.44 و کاپا: 0.70) برای این 5 مجموعه ویژگی مقایسه شد. نتایج بدست آمده نشاندهنده کارایی و دقت بالای الگوریتم پیشنهادی نسبت به روش‍های مرسوم کشف تغییرات و توانایی بالای آن در جداسازی انواع کلاسهای طیفی در مناطق شهری است.
R. Shah-Hoseini, A. Safari, S. Homayouni. An Automated Kernel-based Change Detection Method in Urban Area Using Landsat Multispectral Images, Case Study: City of Karaj. JGST 2016; 5 (3) :15-34 URL: http://jgst.issgeac.ir/article-1-297-fa.html
شاه حسینی رضا، صفری عبدالرضا، همایونی سعید. ارائه یک روش خودکار کشف تغییرات مبتنی بر کرنل در مناطق شهری با استفاده از تصاویر چندطیفی ماهواره لندست، مطالعه موردی: شهر کرج. علوم و فنون نقشه برداری. 1394; 5 (3) :15-34