Photo Photo Photo Photo Photo Photo

Print
E-mail
Astronomy: Study of Land Cover Changes of Baghdad Using Multi-Temporal Landsat Satellite Images

 

Study of Land Cover Changes of Baghdad

Using Multi-Temporal Landsat Satellite Images

Bushra Q. Al-Abudi1, Mohammed S. Mahdi2, Yasser Chasab Bukheet1*

1Astronomy and Space Department, College of Science, Baghdad University, Baghdad, Iraq

2Computer Science Department, College of Science, Al-Nahrain University, Baghdad, Iraq

Abstract

The main goal of this work is study the land cover changes for "Baghdad city" over a period of (30) years using multi-temporal Landsat satellite images (TM, ETM+ and OLI) acquired in 1984, 2000, and 2015 respectively. In this work, The principal components analysis transform has been utilized as multi operators, (i.e. enhancement, compressor, and temporal change detector). Since most of the image band's information are presented in the first PCs image. Then, the PC1 image for all three years is partitioned into variable sized blocks using quad tree technique. Several different methods of classification have been used to classify Landsat satellite images; these are, proposed method singular value decomposition (SVD) using Visual Basic software and supervised method (Maximum likelihood Classifier) using ENVI 5.1 software are utilized in order to  get the most accurate results and then compare the results of each method and calculate the land cover changes that  have  been  taken  place in years 2000 and 2015; comparing with 1984. The image classification of the study area resulted into five land cover types: Water body, vegetation, open land (Barren land), urban area "Residential I" and urban area "Residential II". The results from classification process indicated that water body, vegetation, open land and the urban area "Residential I" are increased, while the second type from urban area "Residential II" in decrease to year 2015 comparable with 1984. Despite use of many methods of classification, results of the proposed method proved its efficiency, where the classification accuracies for the (SVD) method are 81%, 78% and 80% for years 1984, 2000 and 2015 respectively.

Keywords: Landsat satellite images, land cover change detection, singular value decomposition

دراسة التغيرات بالغطاء الارضي لمدينة بغداد بأستخدام صور القمر الصناعي لاندسات

بشرى قاسم العبودي1 ,محمد صاحب مهدي2 , ياسر جاسب بخيت1*

1قسم الفلك والفضاء, كلية العلوم , جامعة بغداد, بغداد, العراق

2قسم الحاسبات , كلية العلوم , جامعة النهرين, بغداد, العراق

الخلاصة

ان الهدف الرئيسي من هذا العمل, هو دراسة التغيرات بالغطاء الارضي لمدينة بغداد خلال فترة زمنية تمتد لأكثر من (30) سنة بأستخدام صور القمر الصناعي لاندسات (TM, ETM+, OLI )  للاعوام 1984, 2000 و 2015 على التوالي. في هذا العمل استُخدم تحويل (principal components analysis transform) كعامل تحويل ذو فوائد متعددة لاغراض (تحسين الصورة الفضائية, ضغط بيانات الصورة الفضائية وكشف التغيرات الزمنية) لتوليد صورة جديدة متكاملة ذات معلومات كثيفة مركزة وتباين أفضل وذلك بتجميع معلومات كل الحزم المختلفة في الصورة المتكاملة (PC1 image). بعد ذلك تم تجزئة الصورة المتكاملة الى اجزاء صغيرة ومتغيرة الحجم بأستخدام تقنية التقسيم الشجري الرباعي. ان حجم جزء الصورة يحدد ذاتياً طبقاً الى مقاييس الانتظامية الطيفية. تم أستخدام اكثر من طريقة لغرض تصنيف صور القمر الصناعي لاندسات لمنطقة الدراسة منها, الطريقة المقترحة وهي خوارزمية تحليل القيمة المنفردة (SVD) بأستخدام برنامج (Microsoft Visual Basic Software), وكذلك طريقة التصنيف المراقب (Maximum Likelihood Classifier) بأستخدام برنامج (ENVI 5.1 software) وذلك للحصول على أدق النتائج ومن ثم مقارنة نتائج هذه الطرق وحساب التغييرات بالغطاء الارضي التي حدثت في سنة 2000 وسنة 2015 بالمقارنة مع سنة 1984. ان نتائج التصنيف للطرق المستخدمة لمنطقة الدراسة افضت الى خمسة انواع من الغطاء الارضي هي مساحات مائية, مناطق خضراء, مناطق مفتوحة (مناطق غير مثمرة), مناطق سكنية نوع أول (عالية الكثافة) ومناطق سكنية نوع ثاني (متوسطة الكثافة). أشارت النتائج النهائية أن المساحات المائية والمناطق الخضراء والاراضي المفتوحة والنوع الأول من المناطق السكنية في حالة زيادة بينما النوع الثاني من المناطق السكنية في حالة تناقص خلال السنوات من 1984 الى 2015 . على الرغم من استخدام اكثر من طريقة للتصنيف أثبتت نتائج الطريقة المقترحة كفاءتها ومقبوليتها بالمقارنة مع طريقة (Maximum likelihood method) حيث كانت دقة التصنيف للطريقة المقترحة (خوارزمية تحليل القيمة المنفردة) 81%, 78%, 80%  للسنوات 1984, 2000 و 2015 على التوالي.




alt

 

S5 Box

Login



Register

*
*
*
*
*

Fields marked with an asterisk (*) are required.