Year 2019, Volume 4, Issue 1, Pages 68 - 81 2019-02-01

Göktürk-2 ve Hyperion EO-1 Uydu Görüntülerinden Rastgele Orman Sınıflandırıcısı ile Arazi Kullanım Haritalarının Üretilmesi

Özlem AKAR [1] , Esra TUNÇ GÖRMÜŞ [2]

55 77

Çalışmada spektral özellikleri birbirine yakın arazi sınıflarını birbirinden ayırarak, Göktürk-2 uydu görüntülerinden daha doğru bir arazi kullanım haritasının üretilmesi amaçlanmıştır. Bunun için  Hyperion EO-1 hiperspektral uydu görüntüsünün yüksek spektral çözünürlüğünden yararlanılmıştır. Çalışma alanı olarak spektral özellikleri birbirine yakın arazi sınıflarına sahip olan Trabzon Akçaabat ilçesinin Büyükoba yaylası seçilmiştir. Çalışmada Göktürk-2 Multispektral (GMS), Göktürk-2  Pankromatik (GPAN) ve Hyperion EO-1 hiperspektral uydu görüntüleri kullanılmıştır. Öncelikle Hyperion EO-1 hiperspektral uydu görüntüsü için atmosferik ve radyometrik düzeltmeler yapılmış, bozuk ve kullanılmayan bantların temizlenmesi için bant indirgeme işlemleri uygulanmıştır. Bant indirgeme işlemi için dalgacık tabanlı Ampirik Kip Ayrıştırma (AKA) yöntemi kullanılmıştır. Sonrasında tüm görüntüler rektifiye edilerek aynı koordinat sisteminde olması sağlanmıştır. Görüntüler ön işlemden geçirildikten sonra GPAN, GMS ve indirgenmiş Hyperion EO- 1 (DHYP) görüntüleri ile Gram Schmidt (GS) ve  Principle Component (PC) gibi görüntü kaynaştırma yöntemleri kullanılarak kaynaştırılmıştır. Kaynaştırma yöntemleriyle elde edilen kaynaştırılmış görüntüler üzerinden sınıflandırmada kullanılacak arazi kullanım sınıfları belirlenmiştir. Bu görüntüler yüksek sınıflandırma doğruluğu veren Rastgele Orman (RO)  ve Destek Vektör Makineleri (DVM)  yöntemleriyle sınıflandırılmıştır. Her bir sınıflandırma sonucu için doğruluk analizleri yapılmış ve elde edilen doğruluklar karşılaştırılmıştır. Çalışma sonuçları incelendiğinde, en yüksek sınıflandırma doğruluklarının, PC kaynaştırma yöntemine ile kaynaştırılmış görüntülerin RO sınıflandırıcısı ile sınıflandırılması sonucu elde edildiği gözlenmiştir. PC ile kaynaştırılmış GPAN ve GMS görüntüsü ile  GPAN ve DHYP' nin  kaynaştırılmış görüntüsünün RO ile sınıflandırılması sonucu genel sınıflandırma doğrulukları sırasıyla %72.13 ve %83.06 olarak elde edilmiştir. Bu sonuçlara göre sınıflandırma doğruluğu % 11 oranında artırılmıştır. Son olarak en yüksek sınıflandırma doğruluğuna sahip olan tematik görüntü kullanılarak arazi kullanım haritası üretilmiştir.

Görktürk-2, Hyperion EO- 1, Rastgele Orman, Ampirik Kip Ayrıştırma, Arazi Kullanım Haritası
  • Archer, K. J. (2008). Emprical characterization of random forest variable ımportance measure, EDMputational Statistics & Data Analysis, 52(4), 2249-2260.
  • Başak, H., Yıldırım, M.A. (2017). Göktürk-2 Uydu Görüntüsünün Otomatik Detay Çıkarımında Kullanılabilirliğinin Araştırılması ”Eskişehir İli Örneği” TMMOB Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası, 16. Türkiye Harita Bilimsel ve Teknik Kurultayı, 3-6 Mayıs 2017, Ankara.
  • Belward A.S. ve Skoien, J.O. (2015) "Who launched what, when and why; trends in global land-cover observation capacity from civilian earth observation satellites," ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, vol. 103, no. May 2015, 115-128, 2014.
  • Breiman, L. (2001). Random Forests,Machine learning, Kluwer Academic Publishers, 45(1), 5-32.
  • Breiman, L. ,(2002). Manual On Setting Up, Using, And Understanding Random Forests V3.1, http://oz.berkeley.edu/users/breiman/Using_random_forests_V3.1.pdf (06.11.2009)
  • Breiman, L. ve Cutler, A.. (2005). Random Forest, http://www.stat.berkeley.edu/~breiman/RandomForests/ cc_home.htm (15.11.2009).
  • Chen, C. H. (2008). Image Processing For Remote Sensing, CRS Press, Taylor&Francis Group, USA.
  • Çölkesen, İ. ve Yomralıoğlu, T. (2014). Arazi Örtüsü ve Kullanımının Haritalanmasında WorldView-2 Uydu Görüntüsü ve Yardımcı Verilerin Kullanımı, Harita Dergisi ,Temmuz 2014 (152): 12-24.
  • Immitzer, M., Vuolo, F. ve Atzberger, C. (2016) First Experience With Sentinel-2 Data for Crop and Tree Species Classifications in Central Europe. Remote Sens. 2016, 8, 166.
  • Inglada, J., Arias, M., Tardy, B., Hagolle, O., Valero, S., Morin, D., Dedieu, G., Sepulcre, G., Bontemps, S., Defourny, P., (2015). Assessment of an Operational System for Crop Type Map Production Using High Temporal and Spatial Resolution Satellite Optical Imagery. Remote Sens. 2015, 7, 12356–12379.
  • Kalkan, K., Orhun, Ö., Filiz, B. ve Teke, M. (2015). Vegetation Discrimination Analysis from Göktürk-2, in Recent Advances in Space Technologies (RAST), 2015 7th International Conference on, 2015.
  • Kavzoglu, T. ve Colkesen, I. (2009), A kernel functions analysis for support vector machines for land cover classification, International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 11(5): 352- 359.
  • Lahat, D., Adali, T. ve Jutten, C., (2015). Multimodal Data Fusion: An Overview of Methods, Challenges, and Prospects, in Proceedings of the IEEE, vol. 103, no. 9, pp. 1449-1477, Sept..
  • Liaw, A. ve Wiener, M. (2002). Classification And Regression By Random Forest, R News, Vol.2/3, December.
  • Lillesand, T. M., Kiefer R. W. ve Chipman J. W., 2004. Remote Sensing and Image Interpretation, Wiley, United States of America, 804.
  • Mather, P. M. (2004). EDMputer Processing of Remotely-Sensed Images: An Introduction, Third edition, Wiley, USA, ISBN 0-470-84918-5.
  • Özkan, Y. (2008). Veri Madenciliği Yöntemleri, Papatya Yayıncılık, İstanbul.
  • Pal, M. (2005). Random Forest Classifier For Remote Sensing Classification, International Journal of Remote Sensing, 26(1) , 217-222.
  • Richards, J.A. ve Jia, X. (2006). Remote Sensing Digital Image Analysis: An Introduction 4th Edition, Springer-Verlag, Germany, ISBN-10: 3-540-25128-6.
  • Srivastava, P.K., Han, D., Rico-Ramirez, M.A., Bray, M. ve Islam, T. (2012) Selection of Classification Techniques for Land Use/land Cover Change Investigation. Adv. Space Res., 50, 1250–1265.
  • Stephens, D. ve Diesing, M. (2014). A Comparison of Supervised Classification Methods for the Prediction of Substrate Type Using Multibeam Acoustic and Legacy Grain-Size Data. Magar V, ed. PLoS ONE.;9(4):e93950.
  • Tardy, B., Inglada, J. ve Michel, J. (2017). Fusion Approaches for Land Cover Map Production Using High Resolution Image Time Series without Reference Data of the Corresponding Period, Remote Sensing, 9, 1151.
  • Teke, M. (2016). Satellite Image Processing Workflow for Rasat and Göktürk-2, Journal of Aeronautics and Space Technologies, Volume 9 Number 1.
  • Thanh Noi, P. ve Kappas, M. (2018). Comparison of Random Forest, k-Nearest Neighbor, and Support Vector Machine Classifiers for Land Cover Classification Using Sentinel-2 Imagery, Sensors (Basel, Switzerland). 2018;18(1):18.
  • Vapnik, V.N. (1995). The Nature of Statistical Learning Theory, Springer-Verlag, New York.
  • Watts, J. D., Powell, S.L., Lawrence, R. L. ve Hilker, T. (2011). Improved Classification of Conservation Tillage Adoption Using High Temporal And Synthetic Satellite Imagery, Remote Sensing of Environment 115 (2011) 66–75
Primary Language tr
Subjects Engineering
Journal Section Makaleler
Authors

Orcid: 0000-0001-6381-4907
Author: Özlem AKAR (Primary Author)
Institution: ERZİNCAN ÜNİVERSİTESİ
Country: Turkey


Orcid: 0000-0002-7667-199X
Author: Esra TUNÇ GÖRMÜŞ
Institution: Karadeniz Teknik Üniversitesi
Country: Turkey


Bibtex @research article { geomatik476668, journal = {Geomatik}, issn = {}, eissn = {2564-6761}, address = {Murat YAKAR}, year = {2019}, volume = {4}, pages = {68 - 81}, doi = {10.29128/geomatik.476668}, title = {Göktürk-2 ve Hyperion EO-1 Uydu Görüntülerinden Rastgele Orman Sınıflandırıcısı ile Arazi Kullanım Haritalarının Üretilmesi}, key = {cite}, author = {AKAR, Özlem and TUNÇ GÖRMÜŞ, Esra} }
APA AKAR, Ö , TUNÇ GÖRMÜŞ, E . (2019). Göktürk-2 ve Hyperion EO-1 Uydu Görüntülerinden Rastgele Orman Sınıflandırıcısı ile Arazi Kullanım Haritalarının Üretilmesi. Geomatik, 4 (1), 68-81. DOI: 10.29128/geomatik.476668
MLA AKAR, Ö , TUNÇ GÖRMÜŞ, E . "Göktürk-2 ve Hyperion EO-1 Uydu Görüntülerinden Rastgele Orman Sınıflandırıcısı ile Arazi Kullanım Haritalarının Üretilmesi". Geomatik 4 (2019): 68-81 <http://dergipark.org.tr/geomatik/issue/43359/476668>
Chicago AKAR, Ö , TUNÇ GÖRMÜŞ, E . "Göktürk-2 ve Hyperion EO-1 Uydu Görüntülerinden Rastgele Orman Sınıflandırıcısı ile Arazi Kullanım Haritalarının Üretilmesi". Geomatik 4 (2019): 68-81
RIS TY - JOUR T1 - Göktürk-2 ve Hyperion EO-1 Uydu Görüntülerinden Rastgele Orman Sınıflandırıcısı ile Arazi Kullanım Haritalarının Üretilmesi AU - Özlem AKAR , Esra TUNÇ GÖRMÜŞ Y1 - 2019 PY - 2019 N1 - doi: 10.29128/geomatik.476668 DO - 10.29128/geomatik.476668 T2 - Geomatik JF - Journal JO - JOR SP - 68 EP - 81 VL - 4 IS - 1 SN - -2564-6761 M3 - doi: 10.29128/geomatik.476668 UR - https://doi.org/10.29128/geomatik.476668 Y2 - 2018 ER -
EndNote %0 Geomatik Göktürk-2 ve Hyperion EO-1 Uydu Görüntülerinden Rastgele Orman Sınıflandırıcısı ile Arazi Kullanım Haritalarının Üretilmesi %A Özlem AKAR , Esra TUNÇ GÖRMÜŞ %T Göktürk-2 ve Hyperion EO-1 Uydu Görüntülerinden Rastgele Orman Sınıflandırıcısı ile Arazi Kullanım Haritalarının Üretilmesi %D 2019 %J Geomatik %P -2564-6761 %V 4 %N 1 %R doi: 10.29128/geomatik.476668 %U 10.29128/geomatik.476668
ISNAD AKAR, Özlem , TUNÇ GÖRMÜŞ, Esra . "Göktürk-2 ve Hyperion EO-1 Uydu Görüntülerinden Rastgele Orman Sınıflandırıcısı ile Arazi Kullanım Haritalarının Üretilmesi". Geomatik 4 / 1 (February 2019): 68-81. https://doi.org/10.29128/geomatik.476668