بررسی کارایی الگوریتم‌های نظارت‌شده در تهیه نقشه پوشش زمین با استفاده از تصاویر سنتینل 2 در رویشگاه جنگلی زاگرس

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

استادیار، موسسه تحقیقات جنگل ها و مراتع، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

10.22034/ijf.2023.328404.1849

چکیده

هدف از این مطالعه، بررسی عملکرد الگوریتم‌های مختلف در بالا بردن دقت نقشه پوشش زمین با استفاده از تصاویر سنتینل است. منطقه مورد بررسی یک شیت (25000/1) به مساحت 6/15782 هکتار می‌باشد. نقشه پوشش زمین با استفاده از الگوریتم‌های نظارت شده فاصله ماهالانوبیس، حداکثر احتمال، حداقل فاصله از میانگین، شبکه عصبی، موازی، ماشین بردار پشتیبان، نقشه بردار زاویه طیفی، اطلاعات طیفی واگرایی و کد‌گذاری دودویی با استفاده از بهترین ترکیب باندی از 12 باند (2، 3، 4، 5، 6، 7، 8، a8، 11، 12، NDVI،SAVI ) و نمونه‌های تعلیمی به‌دست آمده از اطلاعات میدانی‌ و تصاویر ماهواره‌ای انجام شد. 70 درصد نمونه‌ها جهت طبقه‌بندی و 30 درصد برای ارزیابی صحت نقشه‌های طبقه‌بندی‌شده استفاده شد. نتایج بیانگر آنست که سه طبقه‌بندی کننده ماشین بردار پشتیبان، شبکه عصبی و حداکثر احتمال دارای بالاترین میزان دقت هستند. طبقه‌بندی‌کننده ماشین بردار پشتیبان با اختلاف بسیار جزیی دقت بالاتری نسبت به دوطبقه‌بندی کننده دیگر دارد. لازم به ذکر است جهت بهبود طبقه‌بندی از کرنل‌های ماشین بردار پشتیبان (خطی، چند جمله‌ای، تابع پایه شعاعی و حلقوی) و تنظیمات نقشه بردار زاویه طیفی (6 حالت) و موازی (2 حالت) استفاده گشت. نتایج حاکی از آنست که طبقه-بندی‌کننده ماشین بردار پشتیبان به روش تابع چندجمله‌ای با درجه 6 دارای بیشترین دقت می‌باشد. سپس نقشه با بالاترین دقت مورد پس‌پردازش قرار گرفت و صحت کلی برابر با 63/96 و ضریب کاپا 9393/0 به‌دست آمد. بررسی 21 حالت طبقه-بندی‌کننده بر روی تصاویر سنتینل در این مطالعه‌، نشان از بررسی کامل الگوریتم‌های طبقه‌بندی کننده در مقایسه با مطالعات انجام گرفته دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation of the efficiency of supervised algorithms in preparing the ground cover map using Sentinel 2 images in the Zagros Forest Habitat

نویسنده [English]

  • Farahnaz Rashidi
Assistant Professor of Reserch Institute of Forest and Rangelands, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
چکیده [English]

The purpose of this study is to investigate the performance of different algorithms in increasing the accuracy of land cover map using sentinel images. The study area is a sheet (1.25000) with an area of 15782.6 hectares. Land cover map using Mahalanobis distance, maximum likelihood, minimum distance, neural network, parallelepiped, support vector machine, spectral angle mapper, spectral information divergence and binary encoding algorithms using the best band composition It was performed from 12 bands (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 8a, 11, 12, NDVI, SAVI) and training area obtained from field information and satellite images. 70% of the samples were used for classification and 30% for evaluating the accuracy the classified maps. The results show that the three classifications of support vector machine, neural network and maximum likelihood have the highest accuracy. The support vector machine classifier is much more accurate than the other two classifier with a very small difference. It should be noted that to improve the classification, support vector machine kernels (linear, polynomial, radial basis function and sigmoid) and spectral angle mapper settings (6 modes) and parallelepiped (2 modes) were used. The results show that the support vector machine classifier by the 6th degree polynomial function method has the highest accuracy. Then the map was Postprocessed with the highest accuracy and the overall accuracy was 96.63 and the kappa coefficient was 0.9393. Examination of 21 classification modes on sentinel images in this study shows a complete review of classification algorithms in comparison with the studies performed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • kernel
  • Maximum likelihood
  • Neural network
  • Polynomial
  • Support vector machine

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 03 دی 1402
  • تاریخ دریافت: 18 بهمن 1400
  • تاریخ بازنگری: 22 خرداد 1402
  • تاریخ پذیرش: 19 مرداد 1401