Determination of Short-term Land Cover Change by Sentinel-2A Satellite Imagery for Giresun City Center

Year 2019, Volume: 19 Issue: 2, 361 - 368, 17.09.2019

Mehmet Ali Dereli

Abstract

The Sentinel-2A
satellite is a multispectral instrument with medium
spatial resolution (10-60 m) developed by ESA. In general, one of the tasks of
the satellite is also mapping process of land cover and use. In recent years,
different studies have been conducted to demonstrate the adequacy and potential
of Sentinel-2A MSI (MultiSpectral Instrument) satellite sensors. In our
country, the limited studies done by the Sentinel-2A satellite images reveal
the importance of this study. The main purpose of this study is to determine
the temporal change of land use and land cover of Giresun province using
Sentinel-2A satellites. In this context, the satellite images covering Giresun
province center from Sentinel-2A satellite for 2017 and 2018 were obtained from
ESA's data provider web address. The land cover changes for the years were
determined and the losses and gains of the land classes were calculated. In
practice area which is about 29 km², it is generally determined that
green and construction sites are replaced within the area. In addition to this,
it is calculated that approximately 63 hectares have been passed from the green
areas to the construction sites As a result, the usage of Sentinel-2A satellite images, which provide
free access, has been demonstrated in the determination of land use and land .

Keywords

Sentinel-2A, Land Use and Land Cover, ESA, Remote Sensing

Sentinel-2A Uydu Görüntüleri ile Giresun İl Merkezi için Kısa Dönem Arazi Örtüsü Değişiminin Belirlenmesi

Abstract

Sentinel-2A uydusu, orta
konumsal çözünürlüğe (10-60) sahip olan ve ESA tarafından geliştirilen süper
spektral bir araçtır. Genel olarak bu uydunun görevlerinden bir tanesi de arazi
örtüsü ve kullanımına ilişkin haritalama işlemleridir. Son yıllarda Sentinel-2A
MSI (MultiSpectral Instrument) uydusunun yeterliliğini ve potansiyelini
göstermek amacıyla farklı çalışmaların yapıldığı görülmüştür. Ülkemizde ise
Sentinel-2A uydu görüntüleri ile yapılan çalışmaların sınırlı kalması, bu
çalışmanın önemini ortaya koymaktadır. Bu çalışmada, 2017 ve 2018 yıllarına
ilişkin Sentinel-2A uydusundan Giresun il merkezini kapsayan uydu görüntüleri,
ESA’nın veri sağlayıcı web adresinden temin edilmiştir. Yapılan çalışmada bu
iki yıla ilişkin arazi örtüsü değişimleri belirlenmiş olup, arazi sınıflarının
kayıp ve kazançları hesaplanmıştır. Yaklaşık 29 km²’lik alanda
gerçekleştirilen uygulamada, genellikle yeşil ve yapım alanların kendi
içerisinde yer değiştiği belirlenmiştir. Bununla birlikte yeşil alanlardan
yapım alanlarına da yaklaşık olarak 6300 pikselin geçtiği hesaplanmıştır. Sonuç
olarak ücretsiz erişim imkânı sağlayan Sentinel-2A uydu görüntülerinin, arazi
örtüsü ve kullanımının belirlenmesinde olumlu sonuçlar verdiği tespit
edilmiştir.

Keywords

Sentinel-2A, Arazi Kullanımı ve Örtüsü, Uzaktan Algılama, ESA

References

• Chavez, P. S., 1996. Image-based atmospheric corrections -revisited and improved. Photogrammetric engineering and remote sensing, 62, 9, 1025-1035.
• Clasen, A., Somers, B., Pipkins, K., Tits, L., Segl, K., Brell, M., Kleinschmit, B., Spengler, D., Lausch, A., and Förster, M., 2015. Spectral unmixing of forest crown components at close range, airborne and simulated Sentinel-2 and EnMAP spectral imaging scale. Remote Sensing, 7, 11, 15361-15387.
• Congedo, L., 2018. Semi-Automatic Classification Plugin Documentation, Release 6.1.0.1.
• Dong, T., Meng, J., Shang, J., Liu, J., and Wu, B., 2015. Evaluation of chlorophyll-related vegetation indices using simulated Sentinel-2 data for estimation of crop fraction of absorbed photosynthetically active radiation. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 8 8, 4049-4059.
• ESA, 2015. Sentinel-2 User Handbook. (https://sentinels.copernicus.eu/documents/247904/685211/Sentinel-2_User_Handbook).
• Goetz, A. F., and Rowan, L. C., 1981. Geologic remote sensing. Science, 211, 4484, 781-791.
• Immitzer, M., Vuolo, F., and Atzberger, C., 2016. First experience with Sentinel-2 data for crop and tree species classifications in central Europe. Remote Sensing, 8, 3, 166.
• Richards, J. A., 1999. Remote sensing digital image analysis (Vol. 3), Berlin et al.: Springer.
• Toming, K., Kutser, T., Laas, A., Sepp, M., Paavel, B., and Nõges, T., 2016. First experiences in mapping lake water quality parameters with Sentinel-2 MSI imagery. Remote Sensing, 8, 8, 640.
• Van der Meer, F. D., Van der Werff, H. M. A., and Van Ruitenbeek F. J. A., 2014. Potential of ESA's Sentinel-2 for geological applications. Remote sensing of environment, 148, 124-133.
• Van der Werff, H., and Van Der Meer, F., 2016. Sentinel-2A MSI and Landsat 8 OLI provide data continuity for geological remote sensing. Remote sensing, 8, 11, 883.
• Vuolo, F., Żółtak, M., Pipitone, C., Zappa, L., Wenng, H., Immitzer, M., Weiss, M., Baret, F., and Atzberger, C., 2016. Data service platform for Sentinel-2 surface reflectance and value-added products: System use and examples. Remote Sensing, 8, 11, 938.