Abstract
This research develops a new method based on spectral indices and random forest classifier to detect paddy rice areas and then assess their distributions regarding to urban areas. The classification will be conducted on Landsat OLI images and Landsat OLI/Sentinel 1 SAR data. Consequently, developing a new spectral index by analyzing the relative importance of Landsat bands will be calculated by the random forest. The new spectral index has improved depending on the most three important bands, then two additional indices including the normalized difference vegetation index (NDVI), and standardized difference built-up index (NDBI) have been used to extract paddy rice fields from the data. Several experiments being conducted to analyze and understand the strengths and weakness of the proposed new method. This research shows that spectral indices are easy and accurate tool for rapid mapping of paddy rice fields in complicated environment where urban features are dominated. The outcomes of this research could help mapping and decision makers to progress their productivity and strategic plans for better management of rice fields.
Keywords
Landsat OLI and Sentinel-1 satellite images
Paddy Rice Fields
Random Forest classifier
spectral indices
Abstract
هذا البحث يوضِّح طريقة جديدة للكشف عن حقول الرز ضمن المنطقة الحضرية باستعمال المؤشرات الطيفية و تصنيف الغابات العشوائية وتقييم الدقة للطريقة المستعـملة. سيتم اجراء التصـنيف على صورة لانـدسات وصورة رادار سنتنل , تم تجربة أعداد محتلفة من عينات الغابة العشوائية لتحديد الحزم الطيفية الأكثر أهميه وربطها بمعادلة لخلق مؤشر طيفي جديد وتم دمج الحزم الطيفية المنتخبة للحصول على مرئية وإجراء التصنيف عليها. تم ايضا استعمال المؤشرين الطيفيين NDVI&NDBI لاستحصال بيانات عن حقول الرز. ثم تم إجراء عملية تصنيف لمرئية أخرى ناتجه من تكامل حزم لاندسات السبعة مع الحزمة الرادارية و قيمت الدقة للصورة الناتجة, حيث اظهرت النتائج ان الدقة المستحصلة من الصورة المصنفة اولا تشبه الى حد كبير نتائج التصنيف للصورة المصنفة الثانية بفارق قليل، ويُعزى هذا الاختلاف الى وجود الحزمة الراداريه، بالإضافة الى إجراء العديد من التجارب لتحليل وفهم مواطن القوة والضعف في الطريقة الجديدة المقترحة. يوضح هذا البحث أن المؤشرات الطيفية هي أداة سهلة ودقيقة لرسم الخرائط السريعة لحقول الأرز في بيئة معقدة حيث تسيطر الخصائص الحضرية. يمكن أن تساعد نتائج هذا البحث على رسم الخرائط واعطاء صورة لصنّاع القرار للتقدّم في إنتاجيتهم وخططهم الإستراتيجية لتحسين إدارة حقول الأرز.