پایش و مدل‌سازی روند گسترس و توسعه فیزیکی شهرها با اعمال روش ترکیبی شبکه عصبی و فیلتر همسایگی
کد مقاله : 1059-UOT
نویسندگان
ایمان باجلان *
مربی، گروه مهندسی عمران، دانشگاه فنی و حرفه ای، تهران، ایران
چکیده مقاله
با توجه سرعت روزافزون جمعیت شهرنشین و تاثیر آن در رشد شهری و گسترش کالبدی شهرها و دست اندازی آن‌ها به زمین‌های مستعد کشاورزی حومه شهری، مطالعه، بررسی، مدل‌سازی و پایش این گسترش‌های بی برنامه از موضوعات مهم محققین در حوزه‌های مختلف می‌باشد. به همین جهت، در این تحقیق تصاویر ماهواره‌ لندست در سال‌های 1996، 2006، و 2016 برای تولید نقشه شهر و از ترکیب روش شبکه عصبی با فیلترهای همسایگی جهت پایش و مدل‌سازی استفاده شده است. در این مقاله تنها رشد کاربری ساختمانی به عنوان رشد شهری در نظر گرفته شده است. برای طبقه‌بندی تصاویر و استخراج نقشه از روش ماشین بردار پشتیبان استفاده شد. برای مدل‌سازی رشد شهری، شبکه عصبی پیش‌خورانده پیشنهادی در 2 مرحله اجرا شد؛ (1) برای یادگیری و تعیین وزن‌ها با استفاده از نقشه سال‌های 1996 و 2006، و (2) به صورت رو به جلو برای پیش‌بینی نقشه‌ شایستگی برای سال 2016. به منظور پیش‌بینی نقشه شایستگی با دقت بالا، معماری شبکه عصبی با توجه به کمترین RMSE تعیین گردید. سپس نقشه شایستگی پیش‌بینی شده با فیلترهای مختلف همسایگی ترکیب و نقشه سال 2016 پیش‌بینی گردید. دقت روش در دو مرحله تعیین شد. ابتدا دقت نقشه شایستگی پیش‌بینی شده با استفاده از روش ROC بررسی گشت و سپس در مرحله دوم میزان تطابق نقشه شهری پیش‌بینی شده با نقشه مرجع سال 2016 با استفاده از ماتریس مقایسه و با معیارهای دقت کلی و ضریب کاپا بدست آمد. در نهایت روش ارائه شده برای پیش‌بینی نقشه شهری سال 2026 به کار گرفته شد.
کلیدواژه ها
شبکه عصبی پیش‌خورانده، فیلتر همسایگی، گسترش شهری، ROC
وضعیت: پذیرفته شده