پايش نيمه خودكار ساخت و سازهاي غيرقانوني در تهران محدوده شهري با استفاده از تلفيق روش عملگر فازي ياي ضمني و روش تفسير فازي شهودي

Semi-Automatic Illegal Building Detection in Tehran using a Conflation of Pixel-Based Fuzzy XOR Operator Method and Intuitionistic Fuzzy Implications Method

با توجه به روند بي سابقه و روبه رشد جمعيت و گسترش شهري در سال هاي اخير، با افزايش نگران كننده ساخت وسازها و تخلفات ساختماني در محدوده شهري مواجه بوده ايم. بازديد ميداني، به عنوان روش كنوني كنترل ساخت وسازها در ايران، علاوه بر صرف هزينه هاي گزاف مالي و نيروي انساني، بسيار زمانبر ميباشد. در اين تحقيق، يك روش نيمه خودكار مبتني بر تلفيق سنجش از دور و سيستم هاي اطلاعات مكاني جهت شناسايي ساخت وسازهاي غيرقانوني با استفاده از تصاوير ماهوارهاي دو-زمانه از محدودهاي از غرب شهر تهران، نقشه هاي پوششي در مقياس 1:2000 و پايگاه داده مميزي بهنگام اطلاعات ساختماني منطقه، ارائه گرديده است. پس از اعمال تصحيحات راديومتريك و هندسي بر تصاوير ماهوارهاي، پيكسل هاي تغييريافته در تصاوير با استفاده از تلفيق روش عملگر فازي ياي ضمني و روش تفسير فازي شهودي شناسايي شد و تصاوير طبقه بندي گرديدند. در ادامه درصد تغييرات هر ساختمان توسط تحليل هاي مكاني محاسبه شد و با حدآستانه مجاز ساخت وساز بر طبق قوانين شهرداري منطقه مورد مطالعه مقايسه شد و بدين ترتيب ساختمان هاي درحال ساخت شناسايي شدند. سپس ساخت وسازهاي غيرقانوني با پرسش و پاسخ از پايگاه داده بهنگام مميزي شهرداري به عنوان عوارض مشكوك مشخص گرديدند. درنهايت با بررسي هدفمند ميداني از ساخت وسازهاي مشكوك، دقت برآورد ساخت وساز غيرقانوني در محل عوارض مشكوك ارزيابي شد. نتايج حاصل از اين تحقيق نشان داد كه از 338 ساختمان موجود در محدوده مورد مطالعه، به ترتيب 16 و 2 ساختمان به عنوان ساختمان هاي درحال ساخت و ساخت وسازهاي غيرقانوني، شناسايي شدند. در اين تحقيق، دقت كلي 98%، 86% و 100% به ترتيب براي روش فازي طبقه بندي تصوير، شناسايي ساختمان هاي در حال ساخت و شناسايي ساخت وسازهاي غيرقانوني بدست آمد.

In recent years we are faced with the growing trend of illegal buildings (IBs) construction in urban areas as the urban population and expansion have been significantly increased. Field check, as the currently used method of IB detection in Iran is time, cost and man power consuming and it may be ended in some collusion between the municipality inspectors and constructors. In this research, a semi-automatic method of IB detection based on an integrated remote sensing and GIS change detection method, using two-temporal satellite images of west of Tehran, the urban maps at the scale of 1:2000 and an up to date municipality property database containing building information, is proposed. In the pre-processing step, firstly the radiometric and geometric corrections have been applied to the images. Then, the changed pixels were detected using a conflation of fuzzy XOR operator and intuitionistic fuzzy implication methods. Afterward, the change percentage of each building was calculated using some spatial analyses and was compared with the standard construction threshold of municipality study area. Therefore, the buildings which were under construction were detected. In the next step, the IBs were detected as a suspected point undertaking a query to the municipal database. Finally, the existence of authenticity of IBs was checked undertaking a field visit from the suspected point. The results of this research verified that from the 338 buildings detected in the image, 16 buildings were detected as under construction and 2 buildings detected as illegal buildings, respectively. Furthermore, the overall accuracies of 98%, 86% and 100% were obtained for the fuzzy-based image classification, detection of under construction buildings and IBs detection, respectively.