آشکارسازی سه بعدی تغییرات کاربری اراضی شهری مبتنی بر تحلیل شیء مبنای مدل های رقومی ارتفاعی

تغییرات در محیط زیست شهری، عمدتا در ساخت، تخریب یا بازسازی ساختمان ها، تحت تاثیر عواملی نظیر بلایای طبیعی و یا گسترش شهری به وجود می آیند. شناسایی این تغییرات می تواند نقش بسزایی در بروز رسانی مدل های سه بعدی شهری و تصمیم گیری صحیح مدیران در مدیریت سوانح و بحران ها داشته باشد. از میان تمامی روش های آشکارسازی تغییرات که به دو دسته دوبعدی و سه بعدی تقسیم می شوند، روش های آشکارسازی سه بعدی تغییرات ساختمان ها، به دلیل مرتفع بودن عارضه ساختمان، مناسب تر هستند و نتایج حاصل از آن ها به واقعیت نزدیک تر است. هدف از این مطالعه ارائه روشی موثر برای آشکارسازی سه بعدی تغییر در ساختمان های مناطق شهری براساس مدل های رقومی ارتفاعی است. روش ارائه شده در این مقاله شامل سه مرحله اصلی است: ۱) تولید مدل رقومی سطح، مدل رقومی زمین و مدل رقومی سطح نرمال در دو بازه زمانی، ۲) انجام تجزیه و تحلیل شی ء مبنا شامل قطعه بندی و طبقه بندی ساختاری مدل های رقومی ارتفاعی به منظور تولید نقشه های طبقه بندی چندزمانه، ۳) تهیه نقشه های تغییر و تجزیه و تحلیل درصد تغییر بین کلاس های مختلف عوارض در مناطق شهری. توانایی الگوریتم پیشنهادی در یک منطقه شهری در حال توسعه سریع در تهران، در فاصله زمانی ۹ ساله ارزیابی شد. نتایج به دست آمده حاکی از کاهش سطح زمین و خاک لخت در حدود ۳۷/۱% است و همچنین، ساختمان های کم ارتفاع (کمتر از ۳ طبقه) نیز در حدود ۶/۷% کاهش یافته اند. علاوه بر این، کلاس ساختمان های مرتفع (بیش از سه طبقه) در حدود ۴/۱۶% افزایش یافته که علاوه بر نوسازی ساختمان های کم ارتفاع، سازه های جدید را نیز شامل می شود.   واژه های کلیدی:شکارسازی تغییرات، ساختمان ، مدل سه بعدی شهری، تحلیل شی ء مبنا، قطعه بندی، ویژگی های ساختاری.

کلیدواژه ها:

Three dimensional change detection ، Building ، Object Based Image Analysis ، Segmentation ، Normalized DSM ، آشکارسازی تغییرات ، ساختمان ، مدل سه بعدی شهری ، تحلیل شئ مبنا ، قطعه بندی ، ویژگی های ساختاری