نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه محیط زیست - دانشکده منابع طبیعی - دانشگاه زابل

2 گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه زابل

3 استادیار دانشکده محیط زیست، دانشگاه بیرجند

10.52547/gisj.2022.225379.1072

چکیده

بررسی روند رشد شهرها و پیش‌بینی تغییرات آنها در آینده جهت برنامه‌ریزی‌های فضایی ضروری است. به این منظور نیاز به ‏نقشه‌سازی پهنه‌های ساخت و ساز شده است. در بسیاری از مناطق خصوصاً در اقلیم‌ خشک تفکیک مناطق ساخت و ساز شده از ‏محیط اطراف به سادگی و با روش‌های معمول طبقه‌بندی تصاویر ماهواره‌ای و یا نمایه‌های متداول با دقت قابل قبول امکان‌پذیر ‏نیست. از این رو بسیاری از پژوهشگران نمایه‌های طیفی مختلفی را جهت استخراج مناطق ساخت و ساز شده توسعه داده‌اند. ‏استفاده از تغییرات دمای سطح زمین جهت نشان‌دادن مناطق ساخت و ساز شده به‌کمک الگوریتم زون‌های اقلیمی محلی ‏‏(‏LCZ‏) کمتر مورد توجه بوده و روش نسبتاً جدیدی محسوب می‌شود. لذا در این مقاله تفکیک مناطق ساخت و ساز شده از سایر ‏انواع پوشش اراضی پیرامونی آن با استفاده از الگوریتم ‏LCZ‏ انجام شد. با توجه به عدم محدودیت تعداد باند در این روش از چهار ‏سری از تصاویر ماهواره‌ای لندست مربوط به سال 2020 استفاده شد و صحت آن با جدیدترین نمایه‌های ساخت و ساز شده ‏‏(‏DBI، ‏BLFEI، ‏BAEI‏ و ‏BAEM‏) که به‌صورت خودکار طبقه‌بندی شده‌اند، مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج این مطالعه نشان ‏داد که صحت طبقه‌بندی ناشی از الگوریتم ‏LCZ‏ 96% است، حال آنکه نمایه‌های ‏BLFEI‏ و ‏BAEM‏ قادر به تفکیک کامل ‏مناطق ساخت و ساز شده از سایر انواع پوشش اراضی نبوده و صحت کلی نمایه ‏BAEI‏ نیز 37% به دست آمد. بنابراین استفاده از ‏روش ‏LCZ‏ کارایی بالایی نسبت به نمایه‌های ساخت و ساز شده دارد و برای مناطق خشک و نیمه‌خشک توصیه می‌شود.‏

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Comparison of the efficiency of local climatic zone algorithm in separating built-up area compared ‎to built-up indices

نویسندگان [English]

  • Najme Satari 1
  • Malihe Erfani 2
  • FATEMEH Jahanishakib 3

1 Faculty of Natural Resources, University of Zabol, Iran

2 Department of Environmental Sciences, Faculty of Natural Resources, University of Zabol, Iran

3 Assistant Professor, faculty of environment, University of Birjand

چکیده [English]

Trend analysis of growth of cities and predicting their changes in the future are essential for spatial ‎planning. For this purpose, it is necessary to map build-up areas. In many areas, especially in arid ‎climate, it is not possible to separate the build-up areas from the surrounding land cover simply. That's ‎mean the usual methods of classifying satellite images or conventional indices can’t separate mentioned ‎classes with acceptable accuracy. Hence, many researchers have developed different spectral indices to ‎extract the build-up areas. The use of surface temperature changes to represent build-up areas using the ‎Local Climate Zones (LCZ) algorithm is less considered and is a relatively new method. Therefore, in ‎this paper, the separation of build-up areas from the other surrounding land cover was considered using ‎LCZ algorithm. There is no limit to the number of bands in this method, thus four series of Landsat ‎satellite images in the year 2020 were used and the LCZ algorithm’s accuracy was compared with the ‎latest automatic classified build-up indices including DBI, BLFEI, BAEI and BAEM. The results of this ‎study showed that the classification accuracy of the LCZ algorithm was 96%, while the BLFEI and ‎BAEM indices were not able to completely separate the build-up areas from other types of land cover. ‎The total accuracy of the BAEI index was 0.37. Therefore, the use of LCZ method has a high efficiency ‎compared to build-up indices, and it is recommended in arid and semi-arid zones.‎

کلیدواژه‌ها [English]

  • Land use
  • Landsat 8
  • Thermal infrared
  • classification
  • spectral index