Incorporation of hyperspectral imagery and texture information in a SVM method for classifying urban area of southern regions of Tehran, Iran
Abstract: Due to rapid population growth over recent decades, changes of urban areas have significantly impacted the environment. Urban is a heterogeneous and highly fragmented environment which has made them a challenging area for remote sensing imagery. The reliability of the information delivered by remote sensing applications in urban area highly depends on the quality of spatial and spectral data. Accordingly, the objective of this study is to analyze the impact of incorporation of Hyperion imagery and textural characteristics of high resolution panchromatic ALI imagery in classifying of urban region of south west of Tehran. To this end, we extracted textural information from panchromatic ALI imagery using gray-level co-occurrence matrix (GLCM) method. Classification was carried out by SVM method in five scenarios: Classification of spectral band of CNT method, classification of spectral bands plus texture with window size 3, size 5, size 7 and size 9. The classification results show that the urban areas of south west of Tehran are insufficiently characterized by the Hyperion satellite imagery. A quantitative assessment of the results demonstrated that the use of texture information improved urban land covers classification. As a result, combining of texture information with Hyperion imagery decreases class confusion specifically in heterogonous classes. The GLCM features show great potential for land use cover classification in heterogeneous areas with rich textural information.
Keywords: Hyperspectral imagery, image texture, GLCM, remote sensing, SVM classification.
İran Tahran şehri güney bölgesinde kent alanlarının sınıflandırılmasında SVM yöntemi ile hiperspektral görüntü ve tekstür bilgilerinin birlikte kullanılması
Özet: Son yıllarda hızlı nüfus artışı ve kentsel alanlardaki değişimler çevreyi önemli bir şekilde etkilemiştir. Kentsel alanlar heterojenik ve parçalanmış bir yapıya sahiptir, bu durum uzaktan algılama görüntüleri açısından zorlu bir durum yaratmaktadır. Kentsel alanlarda uzaktan algılama uygulamalarından elde edilen bilgilerin güvenilirliği mekansal ve spektral verilerin kalitesine bağlı olarak değişmektedir. Dolayısıyla, bu çalışmanın amacı Tahran'ın güney batısındaki kentsel bölgede Hyperion görüntüleri ve yüksek çözünürlüklü pankromatik ALI görüntülerinin dokusal özelliklerinin esas etkisini analiz etmektir. Bu amaçla, gri-seviyeli eş-oluşum matrisi (gray-level co-occurrence matrix) (GLCM) yöntemini kullanarak pankromatik ALI görüntülerinden yapısal bilgi ayıklanmıştır. Sınıflandırma beş senaryo halinde SVM yöntemi ile gerçekleştirilmiştir: CNT yöntemiyle spektral bantların sınıflandırılması, spektral bant sınıflandırılması pencere boyutu 3, boyut 5, boyut 7 ve boyut 9. Sınıflandırma sonuçları Tahran güney batı kentsel alanların Hyperion uydu görüntüleri ile yeterince karakterize edilemediğini göstermektedir. Sonuçlar yapısal bilgilerin kullanımı ile kentsel arazi sınıflandırmalarının daha başarılı bir şekilde yapılabildiğini göstermektedir. Sonuç olarak, Hyperion görüntüleri ile yapısal bilgilerinin birleştirilmesi heterojenik sınıflandırmada karışıklığı azaltmaktadır. GLCM özellikleri içerdikleri zengin yapısal bilgi ile heterojen alanlarda arazi kullanım sınıflandırmaları için büyük bir potansiyel gösterirler.
Anahtar Kelimeler: Hiperspektral görüntü, görüntü tekstürü, GLCM, uzaktan algılama, SVM sınıflandırması
Received (Geliş tarihi): 09 February 2015 - Revised (Düzeltme tarihi): 19 February 2015 - Accepted (Kabul tarihi): 19 February 2015
To cite this article: Yazdi, A.M., Eisavi, V., Shahsavari, A., 2016. Incorporation of hyperspectral imagery and texture information in a SVM method for classifying urban area of southern regions of Tehran, Iran. Journal of the Faculty of Forestry Istanbul University 66(1): 90-103. DOI: 10.17099/jffiu.01280
Son yıllarda hızlı nüfus artışı ve kentsel alanlardaki değişimler çevreyi önemli bir şekilde etkilemiştir. Kentsel alanlar heterojenik ve parçalanmış bir yapıya sahiptir, bu durum uzaktan algılama görüntüleri açısından zorlu bir durum yaratmaktadır. Kentsel alanlarda uzaktan algılama uygulamalarından elde edilen bilgilerin güvenilirliği mekansal ve spektral verilerin kalitesine bağlı olarak değişmektedir. Dolayısıyla, bu çalışmanın amacı Tahran'ın güney batısındaki kentsel bölgede Hyperion görüntüleri ve yüksek çözünürlüklü pankromatik ALI görüntülerinin dokusal özelliklerinin esas etkisini analiz etmektir. Bu amaçla, gri-seviyeli eş-oluşum matrisi (gray-level co-occurrence matrix) (GLCM) yöntemini kullanarak pankromatik ALI görüntülerinden yapısal bilgi ayıklanmıştır. Sınıflandırma beş senaryo halinde SVM yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. CNT yöntemiyle spektral bantların sınıflandırılması, spektral bant sınıflandırılması pencere boyutu 3, boyut 5, boyut 7 ve boyut 9. sınıflandırma sonuçları Tahran güney batı kentsel alanların Hyperion uydu görüntüleri ile yeterince karakterize edilemediğini göstermektedir. Sonuçlar yapısal bilgilerin kullanımı ile kentsel arazi sınıflandırmalarının daha başarılı bir şekilde yapılabildiğini göstermektedir. Sonuç olarak, Hyperion görüntüleri ile yapısal bilgilerinin birleştirilmesi heterojenik sınıflandırmada karışıklığı azaltmaktadır. GLCM özellikleri içerdikleri zengin yapısal bilgi ile heterojen alanlarda arazi kullanım sınıflandırmaları için büyük bir potansiyel gösterirler.
Hiperspektral görüntü görüntü tekstürü GLCM uzaktan algılama SVM sınıflandırması
Birincil Dil | İngilizce |
---|---|
Bölüm | Araştırma Makalesi (Research Article) |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 1 Ocak 2016 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2016 Cilt: 66 Sayı: 1 |