نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی
نویسندگان
1 کارشناس ارشد سنجش از دور و GIS، دانشگاه تبریز
2 دانشیار گروه سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی دانشگاه تبریز
3 استاد گروه سنجش از دور و GIS دانشگاه تبریز
چکیده
دینامیک بودن یکی از ویژگی های مهم مناطق شهری است که به تبع آن نیازمندی به اطلاعات بروز و دقیق از تغییرات شهری برای مدیریت منابع شهری را مطرح می سازد. بنابراین تشخیص خودکار عوارض شهری در تصاویر هوایی و ماهواره ای در گستره وسیعی از جمله مدیریت بحران و برنامه ریزی شهری از اهمیت زیادی برخوردار است. در تحقیق حاضر سعی شد تا با استخراج ساختمان ها با روش شیءگرا و ارزیابی دقت حاصل از طبقه بندی به معرفی شاخص های بهینه برای ارائه چارچوبی نیمه اتوماتیک پرداخته شود که هم از دقت بالایی برخوارد باشد و استخراج عوارض شهری از تصاویر ماهواره ای را در کمترین زمان میسر سازد. فرآیند انجام تحقیق مبتنی بر روش پردازش شیء گرا عکس هوایی تهیه شده با پهباد در شهر ورزقان است. در این راستا، از قابلیت تکنیکهای پردازش شیء گرا در ارائه انواع الگوریتم ها و ایجاد الگوهای پردازش نیمه خودکار استفاده شده است. برای این منظور تصاویر با مقیاس 80، بخش بندی شده و سپس با الگوریتم تقسیم بندی چند متغیره مورد تجزیه تحلیل قرار گرفت. طبقه بندی کلاس ها با بررسی آستانه ها کارآمد برای 10 الگوریتم ژئومتری و مکانی انجام شده و دقت حاصله با استفاده از نقاط کنترل مورد ارزیابی قرار گرفت. درراستای سنجش کارآمدی روشهای پردازش شیءگرا، نتایج نشان می دهد که شاخص شکل با دقت 97% ، ضریب کاپای 0.94 و ضریب روشنایی با دقت 98% ، ضریب کاپای 0.96 از قابلیت موثری برای استخراج ساختمانهای شهری برخوردار هستند. نتایج این تحقیق درارائه پارامترهای کارآمد برای استخراج انواع عوراض شهری از کاربردهای متعددی برخوردار بوده و علاوه بر متخصصین سنجش از دور، می تواند برای برنامه ریزان و تصمیم گیران شهری در راستای شناسایی ساخت و سازها و در کل بررسی تغییرات شهری از قابلیت بالایی برخوردار باشد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
A novel semi-automated approach for detecting and extracting of urban features using object-based aerial image analysis
نویسندگان [English]
- Azra Masumei 1
- Bakhtiar Feizizadeh 2
- Khalil Valizadeh Kamran 3
1 M.Sc. in Remote sensing and GIS, Tabriz University
2 Associate Professor of Remote Sensing and GIS Department of Tabriz University
3 Professor of Remote Sensing and GIS Department of Tabriz University
چکیده [English]
Introduction
Public art has followed a new trend in urban spaces in recent years, so that cities invest highly in the design and implementing of public works of art and improving the visual quality of urban spaces, since it is effective in creating good urban spaces and making the city attractive and memorable. It also encourages people to communicate with works of art and each other. Although public art as an art integrated with the public space of cities is not a new concept, many changes have been created in public art and it caused the creation of various types of public art in most cases from a purely static art to a dynamic and interactive art. This article aims to investigate the effect of public art in urban spaces on promoting the perceived vitality of young people. Despite the importance and role of public art in the quality of urban public spaces, studies conducted in the area of public art have not paid much attention to the effect of different types of public arts in public spaces on vitality of people, especially young people. Thus, this study was conducted with the aim of answering the question of “which type of public art has a greater impact on promoting the perceived vitality of young people in urban spaces?”
Data and Methods
The present study is a qualitative-quantitative (mixed) study conducted as a survey. In the present study, visual approach and image reading were used to collect information. Visual research is a term that includes methods based on data collection and analysis of them through designing, painting, photography, film, or video images. In this article, public arts and interactive arts were divided into different types based on theoretical foundations and research literature and an image was selected from each type of art and through an online questionnaire was submitted to the participants and they were asked to express their level of vitality from watching that work of art in urban spaces on a 5-point Likert scales. This questionnaire was designed and sent to the target population through cyberspace applications. Since the target population of the present article was young people, the sample was selected among the students of Tabriz University and the students of Nabi Akram Institute of Higher Education in Tabriz in the second semester of 2020-2021. To determine the sample size, Cochran's formula with an error level of 5% was used. According to the number of students in these two universities (27000 people), the sample size of 379 was selected. After sending the questionnaire to nearly 380 people, 144 people completed the questionnaire. In this research, both art and architecture students and non-art and architecture students in both bachelor and master levels were surveyed.
Discussion and Conclusion
The research results revealed that among different types of public arts in urban spaces, sound and digital arts such as musical fountain, and the integrated art embedded in the elements available in space such as wall relief in the body of the building and the art appropriate to the site, such as plants formed in parks, regardless of the three criteria of gender, age, education and field of study, are accepted by all young people and increase vitality, but abstract static art is less welcomed by young people. Among the interactive arts, dynamic-passive interactive art and static interactive art obtained the highest score in terms of creating a sense of vitality among young people, and in contrast, dynamic-dynamic interactive art obtained the lowest score. Art related to public and local culture caused the highest vitality among male young people and young non-art and architecture master students, and digital art caused the highest vitality among females and bachelor art and architecture students. In addition, among non-art and architecture bachelor students, two-dimensional applied art obtained a relatively high score.
Results
The results show that creating static works of art is not effective in designing cities and using public art to create a sense of vitality in urban space and young people show higher tendency to dynamic work of arts. Also, interactive works of art are more acceptable than non-interactive types, and urban planners should pay attention to this issue in embedding works of art in urban spaces and take right decisions and actions to increase presence, interaction, and vitality among young people in urban spaces. Also, the use of modern technologies and creativity in the artistic design of cities is one of the requirements for adapting the urban space to spirits of young people.
کلیدواژه‌ها [English]
- Urban buildings extraction
- Object-based image analysis
- accuracy assessment
- Varzaghan city
- اجاقی، سعید ؛ خزائی، صفا ؛ (1395)، بهبود آشکارسازی تغییرات شئ گرا در تصاویر با قدرت تفکیک مکانی بالا بر مبنای روش جنگل تصادفی در فضای ویژگی های بهینه ، فصلنامه علمی - پژوهشی اطلاعات جغرافیای ، دوره 62، شماره 401، صص127-117.
- حدادی، عطا الله ؛ صاحبی، محمود رضا؛ مختارزاده ،مهدی ؛ هیرش، فتاحی؛ (1388)، ارائه روش ترکیبی از شبکه های عصبی نظارت شده و نظارت نشده در طبقه بندی تصاویر سنجش از دور، سنجش از دور و GIS ایران، دوره 1، شماره 3 ،صص 50-33.
- عطارچی، سارا ؛ پور رحیمی ، مجتبی ؛ عیسی زاده ، وحید ؛ (1399)، مقایسۀ عملکرد شاخص های طیفی با طبقه بندی شی ءگرا در استخراج مناطق ساخته شده در مناطق شهری (مطالعۀ موردی: شهر تهران و شهر گرگان)، پژوهش های جغرافیای برنامه ریزی شهری، دوره 8، شماره 1، صص43-23.
- فاطمی، باقر ؛ رضایی، یوسف ؛ (1391)، مبانی سنجش از دور، انتشارات آزاده، تهران.
- فیضی زاده، بختیار ؛ رضایی مقدم، محمدحسین ؛ (1386)، مقایسه ی روش های پیکسل پایه و شیءگرا در تهیه نقشه های کاربری اراضی، پایانامه کارشناسی ارشد، مرکز GIS دانشگاه تبریز، صص 97-103.
- فیضی زاده، بختیار،؛ سلمانی، سعید؛ (1395)، مدلسازی تخریب اراضی کشاورزی بر اثر رشد و توسعه شهری با به کارگیری روش های شیءپایه پردازش تصاویر ماهواره ای در محدوده شهری ارومیه،آمایش سرزمین، دوره8، شماره2، صص 202-177.
- فیضی زاده، بختیار؛ هلالی، حسین؛ (1388)، مقایسه روش های پیکسل پایه، شیءگرا و پارامترهای تاثیرگذار در طبقه بندی پوشش کاربری اراضی استان آذربایجان غربی، پژوهش های جغرافیای طبیعی، شماره71، صص 84-73.
- فیضی زاده، بختیار ؛ حاجی میررحیمی، محمود ؛ (1387)، آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی با استفاده از روش های طبقه بندی شیءگرا مطالعه موردی:شهرک اندیشه، همایش ژئوماتیک، 22 تا 23 اردیبهشت ، سازمان نقشه برداری کشور ، تهران.
- Aytekin , Ö., Erener, A., Ulusoy, İ. and Duzgun, Ş., 2012.Unsupervised building detection in complex urban enviroments from multispectral satellite imagery. International Journal of Remote Sensing, 33(7) : 2152-2177.
- Attarzadeh,R.and Momeni,M.:Object-Based Building Extraction from High Resolution Satellite Imagery,Int.Arch.Photogramm.Remote Sens.Spatial Int.Sci., XXXX-B4,57-60,2012.
- Blaschke,T.(2010).object based image analysis for remote sensing ISRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing ,65(1) ,2-16.
- Bedawi ,S.and Kamel,M.,2011.Multiple Classifier System for Urban Area Extraction from High Resolution Remote Sensing Imagery.Image Analysis and Recognition : 307-316.
- Congalton,R.G. ,& Green,K.(2008).Assessing the Accuracy of Remotely Sensed Data : Principles and Practices.2nd ED, Boca Raton,Florida:Lewis Publishers.
- Comert , R., Kaplan , O . (2018). Object based building extraction and building period estimation from unmanned aerial vehicle data . ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing , 6(3) :71-76.
- Dervisoglu , Adalet ., Bilgilioglu , Baha ., Yagmur , Nur .(2020). Comparison of Pixel-Based and Object-Based Classification Methods in Determination of Wetland Coastline . International Journal of Environment and Geoinformatics , 7(2) : 220-213.
- Dragut, L.,Eisank, C. (2012).Automated object-based classification of topography from SRTM data,Geomorphology 141-142,21-33.
- Duro, D. C.,Franklin, S. E.and Duba , M. G.,2012.A comparison of pixel-based and object-based image analysis with selected machine learning algorithms for the classification of agricultural landscape using SPOT-5 HRG imagery.Remote Sensing of Enviroment,118(0):259-272.
- Erener,A.,2013.Classification method , spectral diversity , band combination and accuracy assessment evaluation for urban feature detection.International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation,21:397-408.
- Foody, G. M.,2002, Status of land cover classification accuracy assessment,Remote Sensing of Enviroment,80,185-201.
- Feizizadeh , B.,2017. A Novel Approach of Fuzzy Dempster-Shafer Theory for Spatial Uncertainty Analysis and Accuracy Assessment of Object-Based Image Classification,IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters.
- Grinias,I.,Panagiotakis,C.,Tzirita.,G.,2016.MRF-based Segmentation and unsupervised classification for building and road detection in peri-urban areas of high-resolution Satellite images.ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing,122(2016),145-166.
- Huang , D., Shujuei , X., Jingqi , S., Saling , L., Wei , S., Zhenhua ,W., 2017.Accuracy assessment model for classification result of remote sensing image based on spatial sampling.Journal of applied remote sensing ,11(4) ,1-13.
- Jahnson , BA., Ma, L., 2020. Image segmentation and object-based image analysis for environmental monitoring : Recent areas of interest , Researchers views on the future priorities.Remoe sensing.2020,12(11) :1-9.
- Ma, L.; Fu, T.; Blaschke, T.; Li, M.; Tiede, D.; Zhou, Z.;Chen, D. ; Ma, X(2017).“Evaluation of Feature Selection Methods for Object-Based Land Cover Mapping of Unmanned Aerial Vehicle Imagery Using Random Forest and Support Vector Machine Classifiers”, ISPRS International Journal of GeoInformation, 6(2), 51.
- Oruc, M., Marangoz, A.M. & Buyuksalih, G. (2004). Comparison of pixel-based andobject-oriented classification approaches using Landsat-7 ETM spectral bands. In Proceedings of XX ISPRS Congress (p.5), 19 July, Istanbul, Turkey.
- Otukei , J.R., Blaschke , T., 2010. Land cover change assessment using decision trees, support vector machines and maximum likelihood classification alghorithms. Supplement Issue on “Remote Sensing for Africa “A Special Colllection from the Africa Association for Remote Sensing of Enviroment (AARSE) , 12 , Supplement 1(0):S27-S31.
- Pal,M.and Mather,P.M.,2003.An assessment of effectiveness of decision tree methods for land cover classification.Remote Sensing of Enviroment,86(4):554-565.
- Liu,W.and Prinet,V.r.,2005.Building detection from high-resolution Satellite image using probability model.
- Theng,L.B.,2006.Automatic building extraction from Satellite imagery Engineering,Letters,13(3):255-259.
- Vijjapu,Pavan.(2013), Classification and Building Detection Using Fuzzy Sub_Objects Class Densities and Shadow Influence, master of science in Geo_information Science and Earth observation,University of Twente.
)