کاربست ترکیبی تحلیل ارتفاعات شهری با استفاده از مدل رقومی سطحی نرمال شده و داده پانورامیک؛ مطالعه موردی: شهر اهواز

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

عضو هیات علمی دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده
این پژوهش با هدف ارائه روشی دقیق برای استخراج ارتفاع و تعداد طبقات ساختمان‌های شهر اهواز، از طریق تلفیق مدل رقومی سطحی نرمال‌شده و تصاویر پانورامیک انجام شده است. دستیابی به این اطلاعات ساختاری، به‌عنوان یک نیاز اساسی در برنامه‌ریزی و مدیریت شهری کلان‌شهری مانند اهواز، از اهمیت راهبردی برخوردار است. در این مطالعه، مدل nDSM - که حاصل تفاضل بین مدل رقومی زمین و مدل رقومی سطح می‌باشد - به‌عنوان پایه اصلی استخراج ارتفاع ساختمان‌ها مورد استفاده قرار گرفت. به‌منظور افزایش دقت و تصحیح خطاهای احتمالی در داده‌های ارتفاعی، از تصاویر پانورامیک به‌عنوان منبعی مکمل و راستی‌آزمای مستقل استفاده شد. فرآیند پردازش شامل استخراج و پالایش داده‌های ارتفاعی ساختمان‌ها از nDSM با اعمال فیلترهای حذف نویزهای غیرساختمانی و بهره‌گیری از شاخص NDVI بود. صحت‌سنجی مدل از طریق مقایسه سیستماتیک نتایج حاصل از nDSM با مشاهدات میدانی و تحلیل ویژگی‌های بصری ساختمان‌ها در تصاویر پانورامیک انجام پذیرفت. برای تخمین تعداد طبقات، میانگین ارتفاع هر طبقه (nDSM_b) از داده‌های nDSM محاسبه و سپس با شمارش بصری تعداد طبقات در تصاویر پانورامیک - با در نظر گرفتن جزئیاتی نظیر پله‌های بیرونی و طبقات نیمه‌زیرزمین - مقایسه و اصلاح گردید. یافته‌ها توزیع نامتوازن ارتفاعی در شهر اهواز را نشان می‌دهد، به‌طوری‌که ساختمان‌های یک طبقه با ۱۳۰,۵۳۸ مورد (بیشترین فراوانی) در مقابل ساختمان‌های ۱۸ طبقه با تنها ۳ مورد (کمترین فراوانی) قرار دارند. نتایج حاکی از افزایش قابل ملاحظه دقت استخراج ارتفاع و تخمین تعداد طبقات در اثر تلفیق این دو منبع داده است. این رویکرد تلفیقی نوآورانه، درک جامع‌تری از ساختار کالبدی شهر اهواز ارائه کرده و ابزاری ارزشمند برای بهینه‌سازی برنامه‌ریزی توسعه فضایی، تخصیص هدفمند منابع شهری و پشتیبانی از تصمیم‌گیری‌های مدیریتی فراهم می‌نماید. کاربست این روش در سایر کلان‌شهرهای کشور می‌تواند منجر به ارتقای اثربخشی تحلیل‌های پایش توسعه کالبدی و حرکت به سمت برنامه‌ریزی شهری مبتنی بر شواهد دقیق گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله English

Combined Application of Urban Height Analysis Using Normalized Digital Surface Model and Panoramic Data: A Case Study of Ahvaz City

نویسندگان English

Ali Shojaeean
Majid Godarzi
Faculty Member of Shahid Chamran University of Ahvaz
چکیده English

This study presents an accurate method for extracting building heights and the number of floors in Ahvaz through the innovative integration of the normalized Digital Surface Model (nDSM) and 360-degree panoramic images. Precise structural information is crucial for effective planning and management in a metropolis like Ahvaz. The nDSM model, derived from the difference between the Digital Terrain Model (DTM) and the Digital Surface Model (DSM), serves as the primary basis for height extraction.



To enhance accuracy and rectify potential elevation data errors, 360-degree panoramic images act as a complementary verification source. The processing procedure involved extracting and refining building elevation data from the nDSM by applying filters to eliminate non-building noise and utilizing the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI). Model validation was executed through systematic comparisons of nDSM results with field observations and visual analyses of building characteristics in panoramic images.

To estimate the number of floors, the average height of each floor (nDSM_b) was calculated from the nDSM data and subsequently compared and corrected by visually counting the floors in the panoramic images, considering architectural details such as external stairs and semi-basement levels.

The findings indicate an uneven distribution of building heights in Ahvaz, with 130,538 single-story buildings (the highest frequency) compared to only three eighteen-story buildings (the lowest frequency). The results demonstrate a significant increase in the accuracy of height extraction and floor estimation through the integration of these data sources. This innovative approach enhances the understanding of Ahvaz's spatial structure and serves as a valuable tool for optimizing spatial development planning, resource allocation, and managerial decision-making, potentially benefiting other metropolitan areas in the country.

کلیدواژه‌ها English

nDSM
Panoramic images
nDSM_b
Urban elevations
Ahvaz
ارسال نظر در مورد این مقاله
نام را وارد کنید.
نشانی پست الکترونیکی را به درستی وارد کنید.
وابستگی سازمانی را به درستی وارد کنید.
توضیحات را وارد کنید (حداقل 50 حرف)
CAPTCHA Image
شناسه امنیتی را به درستی وارد کنید.

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 09 آبان 1405

  • تاریخ دریافت 20 اردیبهشت 1404
  • تاریخ بازنگری 22 آبان 1404
  • تاریخ پذیرش 09 آبان 1405