Detection of environmental and urban change using remote sensing and gIs

Abstract

Bu tez arazi kullanım değişikliklerinin yüksek çözünürlüklü uydu görüntüleriyardımı ile Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) çerçevesinde nasıl saptandıklarına bir örnektir.Bunu yapabilmek için 2001 ve 2004 yıllarına ait IKONOS uydu görüntüsükullanılmaktadır. Değişimi saptayabilmek için otomatik bir kullanıcı arayüzüyaratılmıştır. Değişik resim geliştirme teknikleri ile bulanık mantık sistemleri arayüzeentegre edilmiştir. Değişim sonuçları % 20,50 ve 70 olarak sınıflanmış ve dört farklıyöntem kullanılmıştır; bunlar, pixel, obje ve karakter tabanlı yöntemlerdir. Buyöntemler farklı değişim yüzdeleri ile denenmiş ve sonuçları yazılmıştır.Bu bağlamda, tezin temel amacı uzaktan algılama ve coğrafi bilgi sistemikullanarak çevresel değişimlerin düzenli aralıklarla takibini sağlamak ve de güncel veritabanı yaratmaktır.İkinci amaç ise mevcut değişim belirleme teknikleri ile yeni yaratılan arayüzünkarşılaştırılarak, sonuçlar üzerindeki gelişimlerin tartışılmasıdır.Sonuç olarak tezin amacı yeni bir CBS tabanlı değişim saptama sistemigeliştirmektir. Böylece, sonuçlar CBS ortamına etkin bir şekilde aktarrılıp, mevcutsayısal haritalar ile aynı ortamda çakıştırılabilecektir.Anahtar Kelimeler: Uzaktan Algılama, CBS, alan değişimi, şehir verisi, Izmir

This thesis is an example of how land use changes could be detected via highresolution remotely sensed data in GIS environment. In order to perform ?changedetection? IKONOS satellite images, belonging to 2001 and 2004, have been used. Anautomated Graphical User Interface (GUI) has been created for detection ofenvironment. Different image enhancement techniques and a fuzzy inference systemhave been combined in the GUI. The detection results are classified according to somebasic levels such as 20, 50 % and 70 %. Additionally, four different change detectionalgorithms have been applied, which are pixel-based, object based, feature based. Thesealgorithms have been examined according to change detection levels with differentimage enhancement techniques.In this context, the primary objective of this thesis is to detect environmentalchanges regularly using RS and GIS in order to obtain up-to-date information about theurban areas.The secondary objective of the thesis is to compare the existing techniques withthe newly developed GUI for change detection of environmental changes and to discussthe improvement in the overall results using information obtained with differentdetection techniques.The hypothesis of this thesis is to develop a new GIS based change detectionsystem. Thus, it would be realized in the GIS environment efficiently and overlaid theresults with digitized data in the same environment.Keywords: Remote Sensing, GIS, change detection, urban data, Izmir