Remote Sensing Change Detection using ArcGIS: A Comparative Study Of Methods Applied to Urban Expansion in Baghdad City
Adnan Hashim · Alaa Ali Hussein
比较三种遥感变化检测方法在ArcGIS中监测巴格达城市扩张的应用。
使用图像减法、图像比值和最大似然分类，在ArcGIS中处理2004-2024年卫
城市面积从8.5%增至11.8%，植被从16.53%降至9.3%。
可延伸至半干旱地区农业用地流失的自动监测，结合多时相高分辨率影像与机器学习分类。
研究伊拉克巴格达城市扩张，非中国三农或农业信息化主题，不相关。
第三世界国家常常面临城市规划不善和建设失控的问题，包括将农业用地转变为住宅、商业或工业区域。特别是中东国家，在这一趋势中处于领先地位，积极将农田转变为住宅区。本研究聚焦于在ArcGIS程序环境下，对三种遥感变化检测技术方法进行综合评价，专门用于研究巴格达省在20年间（2004-2024年）的城市扩张情况。本研究的目标是确定消除外部影响所需的基本预处理步骤，并考察图像减法、图像比值及后续分类的理论基础，随后利用卫星图像分析工具和ArcGIS软件中的空间分析器进行实际应用。图像减法方法概念简单，易于使用ArcGIS栅格计算器实现。它们能有效降低背景噪声，同时增强对比特征，适用于监测周边沙漠地区的大规模变化。然而，这些方法无法提供关于变化类型的分类信息。图像比值法在监测植被覆盖和土壤状况变化方面表现良好，这对巴格达省周边农业区域至关重要，尽管它们在准确识别土地覆盖转变方面有所不足。随后使用最大似然分类和ArcGIS中的合并工具进行的分类比较，能够识别出从起始到结束的变化轨迹。研究结果显示，2004年至2024年间，巴格达的城市和工业区域从研究区域约8.5%扩展至11.8%，而同期植被覆盖从16.53%下降至9.3%。ArcGIS应用为研究人员提供了一个灵活且可复现的框架，用于分析伊拉克城市的变迁，凸显了在半干旱城市环境中每种所用方法的优势与局限。