T E L K O M N I K A  T elec o m m un ica t io n,  Co m pu t ing ,   E lect ro nics   a nd   Co ntr o l   Vo l.   19 ,   No .   2 ,  A p r il   2 0 2 1 ,   p p .   690 ~ 704   I SS N:  1 6 9 3 - 6 9 3 0 ,   ac cr ed ited   First Gr ad e  b y   Kem en r is tek d i k ti,  Dec r ee   No : 2 1 /E/KPT /2 0 1 8   DOI : 1 0 . 1 2 9 2 8 /TE L KOM NI K A. v 1 9 i2 . 1 8 1 5 5     690       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //jo u r n a l.u a d . a c. id /in d ex . p h p /TELK OM N I K A   Ro o f  ma terials  id entif ica tion ba sed  on pleia des spe ct ra l  respo nses  using  s uperv ised cla ss ifi ca tion       Ay o m   Widi pa m into 1 ,   Yo ha n es F rido lin   H estr io 2 ,   Yuv it a   Dia n Sa f it ri 3 ,   Do nn a   M o nica 4 ,   Dedi  I ra wa di 5 ,  Ro k hm a t ulo h 6 ,   Dj o ko   T riy o no 7 ,   E rna   Sri A di nin g s i h 8   1 , 2, 3, 4 , 5, 8 Re m o te  S e n sin g   Tec h n o l o g y   a n d   Da ta Cen ter,  Na ti o n a l  I n st it u te o f   Ae ro n a u ti c s a n d   S p a c e ,   In d o n e sia   1, 6, 7 De p a rtme n t  o f  P h y sic s,  F a c u lt y   o f   M a th e m a ti c s a n d   S c ien c e s,  Un iv e rsity   o f  I n d o n e sia ,   I n d o n e si a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Au g   7 ,   2 0 2 0   R ev is ed   No v   1 2 ,   2 0 2 0   Acc ep ted   No v   2 5 ,   2 0 2 0       Th e   c u rre n t  u rb a n   e n v ir o n m e n t  is  v e ry   d y n a m ic  a n d   a lwa y s  c h a n g e s  b o th   p h y sic a ll y   a n d   so c io - e c o n o m ica l ly   v e ry   q u ick l y .   M o n it o ri n g   u r b a n   a re a s  is  o n e   o f   th e   m o st   re lev a n t  iss u e s  re late d   to   e v a l u a ti n g   h u m a n   i m p a c ts  o n   e n v iro n m e n tal  c h a n g e .   No wa d a y s  re m o te  se n sin g   tec h n o lo g y   is  i n c re a sin g ly   b e in g   u se d   in   a   v a riety   o f  a p p li c a ti o n s  i n c lu d in g   m a p p in g   a n d   m o d e li n g   o f   u rb a n   a re a s.  Th e   p u rp o se   o f   th is  p a p e r  is   to   c las sify   t h e   P leia d e s  d a ta  fo r  t h e   id e n ti fica ti o n   o f   ro o f  m a teria ls.  Th is  c las sifica ti o n   is  b a se d   o n   d a ta  fro m   sa telli te  ima g e   sp e c tro sc o p y   re su lt s  with   v e ry   h i g h   re so lu t io n .   S p e c tro sc o p y   is  a   tec h n iq u e   fo r  o b tain i n g   s p e c tru m   o r  wa v e len g t h s  a t  e a c h   p o s it io n   fro m   va rio u s   sp a ti a l  d a ta  so   th a t   i m a g e s  c a n   b e   re c o g n ize d   b a se d   o n   th e ir   re sp e c ti v e   sp e c tral  wa v e len g th s.   Th e   o u tco m e   o f  t h is  stu d y   is  th a t  h ig h - re so lu ti o n   re m o te  se n sin g   d a ta  c a n   b e   u se d   to   i d e n t ify   r o o f  m a teri a l  a n d   c a n   m a p   fu rth e r  in   th e   c o n tex t  o f  m o n it o rin g   u r b a n   a re a s.  Th e   o v e ra ll   v a lu e   o f   a c c u ra c y   a n d   Ka p p a   C o e fficie n t   o n   t h e   m e th o d   th a t   we   u se   is   e q u a l   to   9 2 . 9 2 %   a n d   0 . 9 0 6 9 .   K ey w o r d s :   C las s if icatio n   Ma ch in e  lear n in g   R ef lecta n ce   r esp o n s e   R o o f   m ater ials   Satellite im ag er y   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r  th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ay o m   W id ip am in to     R em o te  Sen s in g   T ec h n o lo g y   a n d   Data   C en ter   Natio n al  I n s titu te  o f   Aer o n au t ics an d   Sp ac e   J ak ar ta,   I n d o n esia   E m ail:  ay o m . wid ip am i n to @ lap an . g o . id       1.   I NT RO D UCT I O N   Ur b an   ar ea s   a r e  n o w  a  t y p e  o f   lan d   c o v er   th at  is   ch a n g in g   v e r y   r a p id ly ,   ev en   th o u g h   th ese  ar ea s   o n ly   m ee t  a  lo w   p er ce n tag e  o f   th e   en tire   lan d   s u r f ac e   g lo b ally   [1 ,  2] .   T h e   u r b an   en v ir o n m e n t  i s   also   d y n a m ic   an d   ex p er ien ce s   r ap i d   p h y s ical  an d   s o cio - ec o n o m ic  ch a n g es  [ 3 ] .   Ur b an   ar ea   p lan n in g   r e q u ir e s   in f o r m atio n   f r o m   v ar io u s   p h en o m en a   an d   s p atial  ch ar ac ter is tics   s u ch   as r o o f   m ater ials ,   u r b a n   s tr u ctu r es,  an d   b u ild in g   r esil ien ce   [ 4 ] .   B u ilt - u p   lan d   m o n ito r in g   i n   m o r e  d etail  ab o u t  lan d   u s e  will  d escr ib e  th e  d ev elo p m en t   o f   th e  city   ar ea   [ 5 ] .  B u ilt - u p   lan d   m o n ito r in g   t o   d etail  th e  ty p e   o f   r o o f   m ate r ial  ca n   also   d escr ib e  in   m o r e  d etail  th e  ec o n o m ic   lev el  o f   t h e  co m m u n ity .   Kn o wled g e  o f   r o o f   m ater ials   ty p e s   also   m ak es  it  p o s s ib le  to   estab lis h   q u an tific atio n   m o n ito r in g   o f   p o llu tan t  em is s io n s   f r o m   h az a r d o u s   m ater ials   [ 6 ] .   R o o f   m ater ials   ty p e   in f o r m atio n   also   n ee d ed   f o r   th e   d ev el o p m en t   o f   p h o to v o ltaic  p o ten tial,   u s e d   to   b u il d   a  m icr o   wea th er   m o d el  s im u lato r ,   an d   is   n ee d ed   f o r   th e  m ilit ar y   to   d eter m in e  t h e  ty p e  o f   air   attac k ,   u r b a n   p la n n in g ,   an d   d is aster   ass es s m en t  [7 - 9]   Mo n ito r in g   u r b a n   ar ea s   is   o n e  o f   th e  m o s t  r elev an t  is s u es  r elate d   to   ev alu atin g   th e  im p a ct  h u m an s   h av e  o n   th e  e n v ir o n m en t.   I n   cu r r en t   r em o te   s en s in g ,   im ag er y   h as  m an y   b e n ef its ,   o n e  o f   wh ich   ca n   p r o d u ce   th e  latest  g eo g r ap h ic  d ata  f o r   n ee d s   s u ch   as  lan d   u s e  m ap p in g ,   em er g e n cy   r esp o n s e   m an ag em e n t,  r o o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         R o o f m a teri a ls   id en tifi ca tio n   b a s ed   o n   p leia d es sp ec tr a l res p o n s es u s in g   s u p ervis ed …  ( A yo m  Wid ip a min to )   691   lo ca tio n s   with   h ig h   a n d   l o w  em is s iv ity ,   a  b etter   u n d e r s tan d in g   o f   g r ee n in g   in itiativ es,  an d   s u s tain ab le  city   d ev elo p m e n t   [ 1 0 ] .   R em o te  s en s in g   tech n o lo g y   is   in cr ea s in g ly   b ein g   u s ed   in   a  v ar ie t y   o f   ap p licatio n s   in clu d in g   m a p p in g   a n d   m o d e lin g   o f   u r b an   ar ea s .   Dr iv en   b y   tech n o l o g ical  ad v an ce m en ts   an d   co m m u n ity   n ee d s ,   r em o te  s en s in g   in   u r b a n   ar ea s   is   in cr ea s in g ly   b ec o m in g   a  n ew  ar en a  o f   g e o s p atial  tech n o lo g y   an d   h as   th e  ap p licatio n   o f   b en ef its   in   al l  s o cio - ec o n o m ic  s ec to r s   [ 1 1 ] .   T h e  s p atial  r eso lu tio n   u s e d   f o r   id en tific atio n   g r ea tly   in f lu en ce s   th e  o u t p u t  p r o d u ce d .   So   f ar ,   r e m o te  s en s in g   d ata  th at  ar e  wid ely   u s ed   in   lan d   an d   u r b an   o b s er v atio n s   s till   u s e  m ed iu m   r eso lu tio n   im ag e  d ata  s u ch   as  Sen tin el - 2  [ 1 2 ]   an d   L a n d s at - 8  [ 1 3 ] ,   wh er e   Sen tin el - 2   an d   L a n d s at - 8   h av e  a  r eso lu tio n   o f   a r o u n d   1 0 m   an d   3 0 m .   T h is   r esu lts   in   in ac c u r ate  id en tific atio n   b ec au s e  u r b an   ar ea s   ar e  s o   v a r ied   an d   d y n am ic  th at  h ig h er   im ag e  r eso lu tio n   is   n ee d ed .   T h is   is   r e in f o r ce d   b y   th e  ex is ten ce   o f   n ew   f ac ts   o r   p ar a d ig m s   th at   v er y   h ig h - r eso lu tio n   d ata   n ee d s   to   b e   a d o p ted   to   p r o d u ce   s atis f ac to r y   im ag e  an aly s is   [ 1 4 ] .   T h e  id en tific atio n   m eth o d   u s e d   in   th is   p ap er   is   s p ec tr o s co p y   -   th e  s tu d y   o f   elec tr o m a g n etic   r ad iatio n .   I m ag in g   s p ec tr o s co p y   h as  m an y   n am es  in   th e  r e m o te  s en s in g   co m m u n ity ,   in cl u d in g   i m a g i n g   s p ec tr o m etr y ,   h y p er s p ec tr al,   an d   u ltra - s p ec tr al  im ag in g .   Sp ec tr o s co p y   is   a  tech n iq u e   f o r   o b tain in g   s p ec tr u m   o r   wav ele n g th s   at  ea ch   p o s itio n   f r o m   v ar io u s   s p atial  d ata  s o   th at   im ag es  ca n   b e   r ec o g n ized   b ased   o n   th ei r   r esp ec tiv e  s p ec t r al  wav elen g th s .   T h e  p i ctu r e  ca n   b e  a  r o c k   in   a   lab o r at o r y ,   a  f ie ld   s tu d y   o n   an   air p lan e,   o r   a n   en tire   p lan et  f r o m   a   s p ac ec r af t  o r   an   E ar th - b ased   telesco p e.   B y   an aly zin g   s p ec tr al  f ea tu r es,  an d   th u s   s p ec if ic  ch em ical  b o n d s   in   a   m ater ial,   o n e  ca n   m ap   wh er e  th o s e  b o n d s   o cc u r ,   an d   t h u s   m ap   th e  m ater ial  [ 1 5 ] .   T h e  p u r p o s e  o f   th is   p ap er   is   to   class if y   th e  ty p es  o f   m ater ials   b ased   o n   th eir   s p ec tr al   r e s p o n s es,  as  a  b asis   f o r   th e  id en tific atio n   o f   r o o f   m ater ials .   Ou r   co n tr ib u tio n   is   th e  u s e  o f   Pleiad es  d ata,   v er y   h ig h - r eso lu tio n   s atellite  d ata  with   a  m u ltis p ec tr al  r eso lu tio n   th at  h as n o t b ee n   u s ed   b y   c u r r e n t c o n d itio n s .       2.   RE S E ARCH   M AT E R I AL S  AND   M E T H O D   2 . 1 .   L it er a t ure  s t ud y   Pre v io u s   r esear ch   o n   th e  c o llectio n   o f   s p ec tr al  lib r ar ies  f o r   t h e  d etec tio n   o f   u r b an   m ater ial  h as  b ee n   d is cu s s ed   in   s ev er al  p ap er s   s u ch   as,  in   [ 3 ]   th ey   wer e  c o m b in in g   s p ec tr al  an d   s p atial  attr ib u tes,  class if icat io n   is   d o n e  in   two   way s   n am ely   p er - p ix el  ( g u id e d   class if icatio n )   an d   o b ject - b ased   ( o r ien ted   o b ject) ,   in   [ 2 ]   wh ich   co m p ar es  th e   ab ilit y   o f   d if f er e n t  s en s o r s   to   d etec t  m ater ial  c o v er   i n   u r b an   ar ea s   b y   ev al u atin g   an d   also   a d d in g   h y p er s p ec tr al  s en s o r   v alu es  to   m ap   u r b an   ar e as.   A  n ew  ap p r o ac h   h as  also   b ee n   tak e n   to   d eter m in e  a n d   ev alu ate  s tr o n g   s p ec tr al  f ea tu r es  ag ain s t  s p ec tr al  o v er lap s   b etwe en   m ater ial  class es  an d   cl ass   v ar iab ilit y .   T h e   r o b u s tn ess   o f   in ter ac tiv ely   d et er m in ed   s p ec tr al  f ea tu r es  was  ev alu ated   b y   s ep ar a tio n   an aly s is .   T h is   m eth o d   is   d o n e   b ased   o n   th e  c o n f u s io n   m atr ix   f o r   ea c h   m ater ial   th at   is   ca lcu lated   f r o m   ea c h   class if icatio n   r esu lt  [ 1 6 ] .  DAI S   ( d ig ital  ae r ial  im ag in g   s p ec tr o m eter s )   Hy p er s p ec t r al  d ata  an d   R OSI S  ( r ef lectiv e  o p tical  s y s tem   im ag in g   s p ec tr o m eter s )   h av e  b ee n   u s ed   f o r   d ata  ex tr ac tio n   with   s ev er al  ap p r o ac h es  f o r   u r b an   a r ea s   ( s p atial   in f o r m atio n )   an d   n o n - u r b an   ar ea s   ( s p ec tr al  in f o r m atio n )   [ 1 7 ] .  R esear ch   in   [ 1 8 ]   h as   d e v elo p ed   a u to m ated   m eth o d s   f o r   h y p er s p ec tr al  i m a g e  an aly s is   th at  ca n   ex p lo it  s p ec tr al  an d   s p atial  in f o r m atio n   co n ten t  th o r o u g h ly   f r o m   d ata  to   d is tin g u is h   ty p e s   o f   u r b an   s u r f ac e  co v er i n g s   u s in g   m ath em atica l  m o d els  th at  ca n   r ed u ce   th e   v alu e  s o   th at  it   will  b e  p o s s ib le  en d m em b er   c o m b in atio n s   f o r   ea ch   p ix el   b y   in tr o d u cin g   p u r e   s p ec tr al   s ee d lin g s   an d   r eg is ter in g   p o s s ib le  en d m em b er   co m b in atio n s   f o r   ad jace n t p ix els in   th e  u n m i x in g   p r o ce d u r e.   R esear ch   co n d u cted   in   [ 6 ]   cr ea tes  a  s u p er   s p ec tr al  s en s o r   d esig n   f o r   th e  class if icatio n   o f   u r b an   m ater ial,   b an d   s elec tio n   is   ca r r ied   o u t  to   id en tif y   th e  m o s t  o p tim al  s u b s et  o f   b an d s   to   class if y   u r b an   m a p s   in   th e   co n tex t  o f   s u p er   s p ec tr a  s en s o r   d esig n   b y   co llectin g   s p ec tr al  ca teg o r ies  f o r   u r b an   m ater ial  f r o m   s ev e n   s p ec tr al  lib r ar ies  ( u s in g   h y p e r s p ec tr al  d ata  an d   g r o u n d   tr u t h ) .   T h e  in v ar ian t  f o r m u la  f o r   s p ec tr al  im ag es  o f   n atu r al  o b jects  r etain s   s p ec tr al  in f o r m atio n   an d   d o es  n o t  d if f er   f r o m   h i g h lig h ts ,   s h ad o ws ,   s u r f ac e  g eo m etr y ,   an d   lig h tin g   i n ten s ity   an d   also   p r o v es  th at  co n v en tio n al  s p ec tr al  in v ar ian t  tech n i q u es  ca n   b e  ap p lied   to   m etals   o th er   t h an   d ielec tr ic  o b jects   [ 1 9 ] .  T h e   co m b in ed   p er f o r m a n ce   o f   d ata   m in in g   ( DM )   an d   o b ject - b ased   im ag e   an aly s i s   ( OB I A)   d ev elo p s   p r o ce d u r es  th at  co n tr i b u te  to   a u to m atic  k n o wled g e  d is co v er y   an d   m ap p in g   o f   u r b an   s u r f ac e  m ater ial  f r o m   im ag es  o f   lar g e   h y p er s p ec tr a l  s p ac e  f ea tu r es  with   an   ac c u r ac y   o f   8 8 %  [ 2 0 ] .  R esear ch   in   [ 2 1 ]   h as  b u ilt  a  s p ec tr al  lib r ar y   o f   u r b an   m ater i als  an d   u s es  th em   to   an aly ze   u r b an   en v ir o n m en ts   with   a  co m p r eh en s iv e  co llectio n   o f   s p ec tr al  r ef lecta n ce   o f   v ar io u s   u r b an   m ater ials ,   r esu ltin g   in   an   ac cu r ac y   o f   7 3 %  u s in g   m a x im u m   lik elih o o d .   T h en ,   f r o m   s tu d ies  co n d u c ted   b y   [ 2 2 ] ,   s p ec tr o m eter s   an d   VNI R   ( v is ib le  an d   alm o s t  in f r ar ed )   ca m er as  p r o d u ce   d if f e r en t  s p ec tr al  r e f lecta n ce   v alu es  ev e n   th o u g h   th e  ta r g ets  ar e  th e  s am e .   Fig u r e   1   s h o ws  th e  s p ec tr al  p r o f ile  o f   th e  r o o f   an d   s u r f ac e  m ater ial,   an d   Fig u r e  2   s h o ws  th e  s u r f ac e  r ef lectio n   o f   a   s elec tiv e  u r b an   s u r f ac e   m ater ial  r e co r d e d   b y   th e  H y p er s p ec tr al  H y Ma p   s en s o r   as  a  r ef e r en ce   f o r     th is   s tu d y .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l ,  Vo l.  19 ,   No .   2 ,  Ap r il 2 0 2 1 :    6 9 0   -   704   692       Fig u r e  1 .   Sp ec tr al  p r o f iles   o f   r o o f   an d   s u r f ac e  m ater ials   [ 2 3 ]           Fig u r e  2 .  At  s u r f ac e   r eflec tan c e  o f   s elec tiv e  u r b a n   s u r f ac e   m ater ials   r ec o r d ed   b y   th e  h y p e r s p ec tr al  Hy Ma p   s en s o r   [ 2 4 ]       2 . 2 .   L o ca t io n a nd   da t a   T h e  r esear ch   ar ea   is   lo ca ted   a t  th e  R em o te   Sen s in g   T ec h n o l o g y   an d   Data   C en ter ,   Natio n a l  I n s titu te  o f   Aer o n au tics   an d   Sp ac e,   E a s t  J ak ar ta.   R o o f   s am p lin g   is   c ar r ied   o u t  in   th e   R em o te  Sen s in g   T ec h n o lo g y   an d   Data   C en ter   b u ild in g   wh ich   h as  a  v ar iety   o f   m ater ials   in clu d in g   alu m i n u m   r o o f ,   asb e s to s ,   ce r am ic  tile,  co n cr ete,   a n d   s an d   m etal  tile.   Fig u r e  3   s h o ws  th e  im a g e  w e  u s ed   in   t h is   s tu d y .   T h e  n o is e  co u ld   af f ec t  d ata  q u ality   [ 2 5 ,   26 ,   27 ,   28 ,   29] ,   esp ec ially   im ag e   q u ality   in   th is   r esear ch .   I n s tead   o f   d is cu s s in g   lo w - q u ality   im ag es,  we  ch o o s e  h ig h - r eso l u tio n   im ag es.   T h er e f o r e,   t h e  d ata  u s ed   f o r   t h is   s tu d y   is   clo u d - f r ee   im ag e   d ata   f r o m   t h e  Pleiad es  s atellite  o b tain ed   o n   1   Ma y   2 0 1 8 .   R ep r es en tativ e  s p atial  an d   tem p o r al   r eso lu tio n   s en s o r s   f o r   th e  s atellite  ar e  d escr ib e d   in   T ab le  1 .       T ab le  1 .   R ep r esen tativ e  s p atia l a n d   tem p o r al  r eso lu tio n   s en s o r s   [ 3 0 ]   S e n s o r   B a n d   T y p e   S p a t i a l   R e s o l u t i o n   G l o b a l   R e v i si t   C y c l e   O p e r a t i o n a l   P e r i o d   A c c e ss   P l e i a d e s   P a n c h r o ma t i c   M u l t i s p e c t r a l   5 0   c m   2   m   D a i l y   2 0 1 1 - p r e s e n t   ( P l e i a d e s - 1 A )   2 0 1 2 - p r e s e n t   ( P l e i a d e s - 1 B )   C o mm e r c i a l     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         R o o f m a teri a ls   id en tifi ca tio n   b a s ed   o n   p leia d es sp ec tr a l res p o n s es u s in g   s u p ervis ed …  ( A yo m  Wid ip a min to )   693       Fig u r e  3 .   Stu d y   ar ea       2 . 3 .   M et ho d   T h e  m eth o d   t h at  we  p r o p o s e   was  ca r r ied   o u t   as  f o llo ws.  First,  we  o b tain ed   th e  d ata  u s ed   in   th is   s tu d y ,   Pleiad es  s atell ite  im ag e r y .   W e  f ilter   d ata  to   0 %  clo u d   co v er   with   an   an g le  o f   v iew  th at  less   th an   2 0 °.   T h e  d ata  th en   p r o ce s s ed   in to   a  p an - s h ar p en ed   m u ltis p ec tr al  ( PMS)   u s in g   th e  E h ler s   m et h o d   [ 3 1 ] .   T h e  n e x t   s tep   o f   o u r   m et h o d   is   to   g et  tr a in in g   d ata  b y   s elec tin g   p ix els f r o m   th e  d a ta.   T r ain in g   d ata  is   s elec ted   b y   clu s ter   s am p lin g   m eth o d   an d   s am p lin g   with   a  h ar m o n io u s   s y s te m   wh er e  ea ch   s am p le  h as  p ix el  s p ac es.  C lu s ter   s am p lin g   is   u s ed   to   ca teg o r ize   m ater ial  ty p es  wh ile  s y s tem a tic  s am p lin g   is   u s ed   to   tak e  t h e  r ep r esen tatio n   o f   ad jace n t  p ix els.  W e  s elec ted   t r ain in g   d ata  f o r   ea ch   ty p e  o f   r o o f   m ater ial,   n am el y   alu m in u m   r o o f ,   asb esto s ,   ce r am ic  tile,  co n cr ete,   an d   s an d   m etal   tile.   C lu s ter in g   was   d o n e  u s in g   a   m u lti - co r e   clu s ter ,   th e   u s e  o f   th e   clu s ter   is   au to m atic  in   th ese  f u n ctio n s .   T h e  lib r a r y   th a t  we  u s ed   is   p ar ticu lar ly   u s ef u l  to   s p ee d   u p   co m p u tatio n s   in   f u n ctio n s   lik e  p r ed ict,   in ter p o late,   an d   p e r h a p s   ca lc  [ 3 2 ] .   T h e  n ex t  s tag e  is   th e  s elec tio n   o f   f ea tu r es  b y   ex tr ac tin g   th e  r ef lecta n ce   v alu e  o f   ea ch   p i x el  o f   th e   im ag e.   At  th is   s tag e,   th e  v al u e  o f   ea ch   p ix el  ( r an g e  1 6   p ix els  0 - 6 5 5 3 5 )   o f   th e  d ata  o b tain ed   is   r ea d   to   ca lcu late  th e  em is s io n   an d   r e f lectio n   v alu es   u s in g   f o r m u la   ( 3 )   an d   ( 4 ) .   Af te r   d ata  co ll ec tio n   an d   f ea tu r e  s elec tio n ,   n ex t  is   th e  clas s if i ca tio n   u s in g   th e  s u p p o r t  v ec to r   m ac h in e  ( SVM)   class if ic atio n   m eth o d   -   a  m ac h in e  lear n in g   ( ML ) - b ased   class i fier   wh ich   is   estab lis h e d   b ased   o n   th e  s tatis tical  lear n in g   th eo r y   [ 3 3 ] .   I n   th is   s tu d y ,   we  u s ed   SVM  s in ce   SVM  is   r ar ely   u s ed   f o r   r em o te  s en s in g   im ag e  class if icatio n .   Fo r   th e   SVM  ML   m o d els,  we  ad a p t  th e  m o d els  f r o m   r a n d o m   f o r est   ML   f r o m   [ 3 4 ] ,   we   tak e  th e   s p ec ies  d is tr ib u tio n   m o d elin g   t o   a p p ly   it  u s in g   SVM  f o r   ML .   W e  u s e  C - class if icat io n   ( m u lti - class   cla s s if icatio n )   f o r   th e  SVM - ty p e,   th e  SVM  k er n el  is   r ad ial  b asis   f u n ctio n   [ 3 5 ,   36 ,   37] .   T h e  C - class if icatio n   an d   SVM - k er n el  ( r ad ial  b asis   f u n ctio n )   f o r m u las ar e  e x p r ess ed   in   th e   ( 1 )   an d   ( 2 ) .   C - class if ica tio n :     min                 1 2 ⊤   −   ⊤     . .                   0 ≤ ≤ , I   =   1 , … , ,     ( 1 )     ⊤ = 0   ,     wh er e  e   is   th e  u n it  v ec to r ,   C   is   th e  u p p er   b o u n d ,   Q   is   an   l   by  l   p o s itiv e  s em id ef in ite  m atr ix ,   Q ij   ≡  y i y j   K   (  x i   ,   x j   ) ,   an d   K   (  x i   , x j   )   ≡   ϕ( x i ) ⊤   ϕ( x j )   is   th e  k er n el  [ 3 8 ] .   SVM - Ker n e l,  r ad ial  b asis   f u n ctio n   [ 3 9 ] :     ( 1 , 2 ) = e xp ( − ‖ 1 − 2 ‖ 2 )   ( 2 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l ,  Vo l.  19 ,   No .   2 ,  Ap r il 2 0 2 1 :    6 9 0   -   704   694   W e  clas s if y   o u r   d ata  in to   f iv e  class e s   o f   ty p es  o f   r o o f   m at er ials ,   n am ely   a lu m in u m   r o o f ,   asb esto s ,   ce r am ic  tile,  co n cr ete,   a n d   s an d   m etal  tile.  Fin ally ,   th e  e v alu atio n   wa s   d o n e  b y   v is u ally   c o m p a r in g   th e  r esu lts   o f   th e  class if icatio n   with   s atell ite  im ag es.  T h e  wh o le  s tu d y   m eth o d   is   illu s tr ated   in   th e  d iag r am   i n   Fig u r e  4 .           Fig u r e  4 .   R esear ch   d ia g r am       2 . 3 . 1 .     P M S P ro ce s s   PMS   wa s   d o n e  with   th e  f o llo win g   s tep s :   −   I n p u t  d ata  th at  co n tai n   p an ch r o m atic  d ata  lev el  s en s o r   p r im ar y ,   m u ltis p ec tr al  d ata  lev el  s en s o r   p r im ar y ,   an d   d ig ital  elev atio n   m o d el  ( DE M)   d ata  o f   th e  ar ea   o f   in te r est  ( AOI )   r eg io n   with   th e  s am e  r eso lu tio n   as  p an ch r o m atic  r eso lu tio n   o r   h ig h er .     −   T h e  o r th o r e ctif icatio n   p r o ce s s   u s es DE M  d ata .   −   Pan s h ar p en in g   p r o ce s s   b etwe e n   p an c h r o m atic  an d   m u ltis p ec tr al.     T h e  p an s h ar p e n in g   m eth o d   u s ed   was  th e  Un iv er s ity   o f   New   B r u n s wick ’ s   wh ich   was  d e v elo p ed   b y   Dr .   Yu n   Z h a n g .   T h is   m et h o d   ca n   p r o d u ce   im a g es  with   g o o d   co n s is ten t  q u ality   f o r   all  s en s o r s .   T h is   h as  b ee n   ev alu ated   an d   an aly ze d   with   n in e  co m p ar is o n   alg o r ith m s   [ 4 0 ] .   −   C o n v er t  Dig ital Co u n t to   T o p   o f   Atm o s p h er e   ( T OA)   R ad ian ce .     Fo r   a  r esp ec tiv e  b an d   ( b ) ,   th e   co n v er s io n   o f   th e  Dig ital  C o u n t  o f   a  p ix el  DC ( p )   to   T OA  r ad ian ce   L b ( p )   ( in   W · s r −1 · m −2 · μ m −1 )   is   d o n e  b y   th e  ab s o lu te  r ad io m etr ic  ca lib r atio n   co e f f icien ts   GAI N  an d     B I AS   [ 4 1 ] :     L b ( p )   =  ( )  ( )   + B I A S ( b )     ( 3 )     −   T OA  R ad ian ce   to   T OA  R ef lecta n ce   p r o ce s s   T h e  T o p   Of   Atm o s p h er e  ( T OA)   s p ec tr al  r ef lecta n ce   is   th e  r atio   o f   th e  T OA  r a d ian ce   n o r m alize d   b y   th e  in co m in g   s o lar   ir r a d ian ce   [ 4 1 ] .   T h e  o u t p u t d ata  is   a  p a n - s h ar p en e d   m u ltis p ec tr al  d ata  le v el  o r th o   s tan d ar d .     ρ b ( p )   =    .      ( )  ( )   .     co s   (  )     ( 4 )       3.   RE SU L T S  A ND  AN AL Y SI S   First,  we  o b tain ed   7 3 4   tr ain i n g   d ata  f r o m   Pleiad es  im ag es,  as  s h o wn   in   Fig u r e  5 .   T h e  n u m b er   o f   d etailed   tr ain in g   d ata  p er   m at er ial  is   s h o wn   in   T ab le  2 .   T h e  tr ain in g   d ata  th at  we  u s e  w as   th e  ar ea   th at  wa s   d ir ec tly   ex p o s ed   to   t h e  s u n   ca u g h t  i n   th e   s atellite  d ata.   Fo r   t h e  f ea tu r es  u s ed   in   t h e  class if icatio n ,   s p ec tr al   d ata   wer e  o b tain ed   f o r   5   ( f iv e)   ty p es  o f   r o o f   m ater ial  f r o m   h ig h - r eso lu tio n   s atellite  im ag er y ,   i.e .   alu m in u m   r o o f ,   asb esto s ,   ce r am ic  tile,  co n cr et e,   an d   s an d   m etal  tile.  T h e  m ea s u r em en t  o f   th e  r o o f   s h o ws  a  u n iq u e  s p ec tr al  s ig n   wh ich   ca n   b e  s ee n   in   T a b le  3 .   Fo r   b etter   u n d e r s tan d in g ,   we  a n aly ze   t h e  s p ec tr al   r esp o n s e  lin e   g r a p h s   as   s h o wn   in   Fig u r e   6   ( a) .   R ef lect an ce   is   u s ed   in   th e   an aly s is   s in ce   r e f lecta n ce   is   a   p r o p er t y   o f   th e   tar g et   m ater ial  its elf .   I t  m ea s u r es  h o w  m u ch   en er g y   ( as  a   p er ce n t )   a   s u r f ac e  r ef lects  at   a  s p ec if ic   wav elen g th   [ 4 2 ] .   Ma n y   s u r f ac es  r ef lect  a  d if f er e n t  a m o u n t  o f   e n er g y   in   d if f er e n t   p o r tio n s   o f   t h e  s p ec tr u m .   T h ese  d if f er e n ce s   in   r ef lecta n ce   m a k e  it   p o s s ib le  to   id en tify   d if f er en t   ea r th   s u r f ac e  f ea tu r es   o r   m ater ials   b y   an aly zin g   t h eir   s p ec tr a l   r ef lecta n ce   s ig n atu r es  [ 4 3 ] .   Sp ec tr al  r ef lecta n ce   v alu es  ar e  also   ea s ier   to   r ea d   an d   u n d er s tan d   as  a   class if icatio n   b ec au s e  th ey   h a v e  a  r an g e  v alu e  o f   0 - 1.   Fro m   th e  s ca tter   p lo t   in   Fig u r e  6   ( b ) ,   it  ca n   b e  s ee n   th at  th e  s p ec tr al  v alu es  we  ca lcu lated   ar e  q u ite   n ar r o w  f o r   ea c h   b an d   ex ce p t  f o r   th e   s p ec tr al  r esp o n s e  o f   NI R   b an d s   th at  h av e   a  lar g e  en o u g h   s tan d ar d   d ev iatio n .   I t   s h o ws  th at  th e  s p ec tr al  r esp o n s e  in   t h e  r ed   b an d   is   g en er ally   lo wer   th a n   t h e  o th er   b an d s   a n d   in cr ea s es  s ig n if ican tly   in   th e  NI R   b an d .   T h e  s ca tter   p lo t  r esu lt  b etwe en   th e  b an d s   also   s h o ws  th at  th e  o v er all  b an d   s h o ws  a  s ig n if ican t  d is tr ib u tio n   to   th e  NI R   b an d ,   esp ec ially   th e  r ed   b a n d   th at  h as  th e  m o s t  d o m in a n t  r esu lt  wh en   f ac in g   th e  NI R   b an d .   T h is   b eh av io r   s ee m s   to   b e  u n iq u e  in   ev e r y   m ater ial  a n d   th er ef o r e  ca n   b e  u s ed   as a   f ea tu r e  to   d is tin g u is h   b etwe en   o n e  m ater ial  an d   an o th er .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         R o o f m a teri a ls   id en tifi ca tio n   b a s ed   o n   p leia d es sp ec tr a l res p o n s es u s in g   s u p ervis ed …  ( A yo m  Wid ip a min to )   695   Af ter   th at,   we  p r o ce ed   with   t h e  class if icatio n   u s in g   SVM.   Usi n g   th e  tr ain in g   d ata,   we  o b tain ed   a   class if i ca tio n   m o d el  with   an   a cc u r ac y   o f   9 4 . 0 1 %  an d   a  Kap p a  co ef f icie n t  o f   0 . 9 1 6 5 .   T h e n   th is   SVM  Mo d el  is   u s ed   to   class if y   Pleiad es  d ata  th at  is   u s ed   co m p r eh en s iv ely ,   th e  r esu lts   o f   wh ich   ar e  s h o wn   in   Fig u r e  6   ( c) .   Pleiad es  d ata  u s ed   wer e  s u cc ess f u lly   class if ied   i n to   f iv e  class es,  wh er e  class es  1 ,   2 ,   3 ,   4 ,   an d   5   ea ch   r ep r esen ted   a lu m in u m   r o o f ,   as b esto s ,   ce r am ic  tile,  co n cr ete,   an d   s an d   m etal  tile.  W e  p er f o r m   SVM  co n f u s io n   m atr ix   ca lcu latio n s   to   s h o w  t h e  r esu lts   o f   m ac h in e  lear n in g   in   id en tify i n g   r o o f   m ate r ial  ( T ab l e  4 ) .   I t  ca n   b e   s ee n   in   th e  tab le  th at  SVM  d etec ts   d if f er en ce s   in   tr ain in g   d ata  with   ML   r esu lts   o n   asb esto s   an d   s an d   m etal  tile   m ater ials .   W e  al s o   p r o v id e  S VM   s tati s tics   p er   clas s   an d   SVM  r ec eiv er   o p er atin g   ch ar ac ter is tic  ( R O C )   clas s   as  s h o wn   in   T a b le  5   an d   Fig u r e  7 .   I n   g en e r al,   th e   class if icatio n   co r r ec tly   id en tifie s   th e   m ater ial  ar o u n d   th e   s tu d y   ar ea   d escr ib e d   in   Fig u r e   8 .           Fig u r e  5 .   T r ain in g   d ata  co llect ed   f r o m   th e  im ag e       T ab le  2 .   Deta ils   o f   tr ain in g   d at a  u s ed   M a t e r i a l s   P l e i a d e s  t r a i n i n g   d a t a   A l u m i n u m  R o o f   1 1 4   A sb e s t o s   1 1 9   C e r a m i c   Ti l e   1 4 3   C o n c r e t e   42   S a n d   M e t a l   T i l e   3 1 6       T ab l e   3 .   Un iq u e  s p ec tr al  s ig n s   o f   ea ch   m ater ial   M a t e r i a l s   B a n d   R e f l e c t a n c e   V a l u e   B l u e   G r e e n   R e d   N I R   A l u m i n u m  R o o f   0 . 3 2 2   0 . 2 9 9   0 . 2 7 6   0 . 3 3 4   A sb e s t o s   0 . 2 3 4   0 . 2 0 4   0 . 1 8 3   0 . 2 3 7   C e r a m i c   Ti l e   0 . 2 1 5   0 . 1 8 4   0 . 1 9 2   0 . 2 6 0   C o n c r e t e   0 . 3 1 7   0 . 2 7 5   0 . 2 5 3   0 . 3 9 0   S a n d   M e t a l   T i l e   0 . 2 2 0   0 . 1 8 7   0 . 1 6 7   0 . 2 2 2       T ab l e   4 .   SVM  co n f u s io n   m atr i x   P r e d i c t i o n   A c t u a l   A l u m i n u m   A sb e s t o s   C e r a m i c   t i l e   C o n c r e t e   S a n d   m e t a l   t i l e   A l u m i n u m   1 1 4   0   0   0   0   A sb e s t o s   0   90   0   0   15   C e r a m i c   Ti l e   0   0   1 4 3   0   0   C o n c r e t e   0   0   0   42   0   S a n d   m e t a l   t i l e   0   29   0   0   3 0 1       T ab l e   5 .   SVM  s tatis tics   b y   cla s s   C l a s s:   A l u m i n u m   A sb e s t o s   C e r a m i c   t i l e   C o n c r e t e   S a n d   m e t a l   t i l e   S e n s i t i v i t y   1 . 0 0 0 0   0 . 7 5 6 3   1 . 0 0 0 0   1 . 0 0 0 0 0   0 . 9 5 2 5   S p e c i f i c i t y   1 . 0 0 0 0   0 . 9 7 5 6   1 . 0 0 0 0   1 . 0 0 0 0 0   0 . 9 3 0 6   P o s Pr e d   V a l u e   1 . 0 0 0 0   0 . 8 5 7 1   1 . 0 0 0 0   1 . 0 0 0 0 0   0 . 9 1 2 1   N e g   P r e d   V a l u e   1 . 0 0 0 0   0 . 9 5 3 9   1 . 0 0 0 0   1 . 0 0 0 0 0   0 . 9 6 2 9   P r e v a l e n c e   0 . 1 5 5 3   0 . 1 6 2 1   0 . 1 9 4 8   0 . 0 5 7 2 2   0 . 4 3 0 5   D e t e c t i o n   R a t e   0 . 1 5 5 3   0 . 1 2 2 6   0 . 1 9 4 8   0 . 0 5 7 2 2   0 . 4 1 0 1   D e t e c t i o n   P r e v a l e n c e   0 . 1 5 5 3   0 . 1 4 3 1   0 . 1 9 4 8   0 . 0 5 7 2 2   0 . 4 4 9 6   B a l a n c e d   A c c u r a c y   1 . 0 0 0 0   0 . 8 6 6 0   1 . 0 0 0 0   1 . 0 0 0 0 0   0 . 9 4 1 6         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l ,  Vo l.  19 ,   No .   2 ,  Ap r il 2 0 2 1 :    6 9 0   -   704   696     ( a)       ( b )       ( c)     Fig u r e  6 .  ( a )   Sp ec tr al  r e f lecta n ce   p r o f ile  f r o m   t h e  Pleiad es ,   ( b )   Scatter   p lo t o f   s p ec tr al  f ea t u r es ,   ( c)   C lass if icatio n   r esu l t     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         R o o f m a teri a ls   id en tifi ca tio n   b a s ed   o n   p leia d es sp ec tr a l res p o n s es u s in g   s u p ervis ed …  ( A yo m  Wid ip a min to )   697   Fro m   Fig u r e  8 ,   we  ca n   s ee   th a t th e  r esu lts   ar e  lar g ely   d if f icu lt to   d is tin g u is h   b etwe en   s an d   m etal  tile ,  co n cr ete,   an d   v eg etatio n .   T h is   is   ca u s ed   b y   s ev er al  f ac to r s ,   am o n g   o t h er s ;  atm o s p h er ic  co r r ec tio n   th at  h as  n o t   b ee n   ap p lied ,   Pleiad es  im ag er y   th at  o n ly   u s es  4   ( f o u r ) ,   s p ec tr al  b an d s ,   also   s p ec tr al  r esp o n s es  o f   s an d   m etal  tile  an d   v eg etatio n   th at  h a v e  th e  s am e  r an g e.   Fro m   t h e  f a cto r s   ab o v e,   we  tr ied   to   e x tr ac t  th e  No r m alize d   Dif f er en ce   Veg etatio n   I n d ex   ( NDVI )   v alu e  o n   th e  AOI   u s ed .   W e  co m p ar e  th e  r esu lts   o f   NDVI   ( F ig u r e  9   ( a) )   with   o u r   class if icatio n   r esu lts ,   f r o m   th er e  it  is   f o u n d   th at  t h e  v eg etatio n   ar ea s   th at  h a v e   n o t  b ee n   s ep ar ated   f r o m   u r b an   m ater ial  ar e  m o s tly   d etec ted   as c o n cr ete  o r   s an d   m etal  tiles .   Fro m   th ese  r esu lts ,   we  d o   h av e  a  p lan   to   d o   m ask in g   v eg etatio n   u s in g   th e  s p ec tr al  in d ex   f r o m   NDVI   f o r   th e  n ex t  wo r k s .   W e  also   co m p ar ed   o u r   f in d in g s   with   s o m e  s p ec tr a l  r esp o n s e  r ef er en ce s .   Fo r   s an d   m etal  tile,  we  u s e  a  s p ec tr al  r esp o n s e  r ef er e n ce   f r o m   s an d   b ec au s e  t h e  m ate r ial  u s ed   o n   th e  r o o f   is   s an d   c o ated   m etal   ( F ig u r e   9   ( b ) ) .   A s   f o r   co n c r ete  an d   v eg etatio n   we  u s e  th e  s p ec tr al  r esp o n s e  r ef er en ce   a v ailab le  o n   th e  E C O s y s tem   Sp ac eb o r n e  T h er m al   R ad io m eter   E x p er im e n t  o n   Sp ac e  Statio n   ( E C OSTR E SS )   s p ec tr al  lib r ar y   web s ite  b y   NASA/J PL     ( F ig u r e s   9   ( c) ,   ( d ) ,   ( e) ).           Fig u r e  7 .  SVM  R OC   cu r v e           Fig u r e  8 .   Vis u al  co m p ar is o n   o f   class if icatio n   r esu lts   with   s at ellite  im ag e  d ata    ( r ed   f o r   m o d el  tr ain   d ata,   an d   cy an   f o r   o th e r   o b jects th at  h a v e  b ee n   s u cc ess f u lly   d etec ted )         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l ,  Vo l.  19 ,   No .   2 ,  Ap r il 2 0 2 1 :    6 9 0   -   704   698     ( a)       ( b )         ( c )   ( d )       ( e )     Fig u r e  9 .   ( a )   NDVI   r esu lt ,   ( b )   San d   s p ec tr al  r esp o n s e,   c o atin g   m ater ial  f o r   s an d   m etal  [ 4 4 ] ,     ( c)   C o n cr ete  s p ec tr al  r esp o n s e ,   ( d )   Sp ec tr al  r esp o n s e  o f   g r as s ,   ( e)   tr ee s   [ 4 5 ]   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         R o o f m a teri a ls   id en tifi ca tio n   b a s ed   o n   p leia d es sp ec tr a l res p o n s es u s in g   s u p ervis ed …  ( A yo m  Wid ip a min to )   699   Fro m   th e  s p ec tr al  r esp o n s e  r e f er en ce   th at  we  h av e,   it  ap p e ar s   th at  th e  r esp o n s es  p r o d u c ed   b y   s an d   m etal  tile ,   co n cr ete,   an d   v eg et atio n   d o   h av e  s im ilar ities ,   esp ec ially   in   th e  wav elen g th   r an g e  o f   7 5 0 - 1 5 0 0   n m .   T h is   r ein f o r ce s   th e  r ea s o n s   wh y   th e  m eth o d   we  u s e  is   d if f icu lt  to   d is tin g u is h   b etwe en   s an d   m etal  tile,  co n cr ete,   an d   v e g etatio n   in   R ,   G,   B ,   NI R   b an d s .   T o   o v er c o m e  th is   s h o r tco m in g ,   we  p l a n   f u r th e r   r esear ch   u s in g   th e  f o r m u latio n   o f   in d e x   v alu es,  f r o m   ex is tin g   s p ec tr al  v alu es,  wh ich   h av e  g r ea ter   d if f er en ce s   b etwe en   ea ch   o th er ,   d ata  ass im ilatio n ,   an d   m u ltil ev el  class if icatio n   m eth o d s .   Fo r   f u r th e r   v er if icati o n ,   we  h a v e  tr ied   t o   u s e  th e  m eth o d   in   d if f e r en t   r eg io n s   as  a   r ep r esen tativ e   f o r   m u ch   wid er   a r ea s   an d   v ar iatio n s ,   n am ely   Pu r wo k er to   an d   Sem ar a n g .   T h e  d ata   u s ed   f o r   Pu r w o k er to   i s   clo u d - f r ee   im a g e  d ata  f r o m   t h e  Pleiad es  s atellite   o b tain ed   o n   3 0   J an u a r y   2 0 1 9 ,   th e  d etailed   l o ca tio n   is   at  T er m in a l  B u lu p itu .   Me a n wh ile ,   th e  d ata  u s ed   f o r   Sem ar an g   is   o b tain ed   o n   3   M ay   2 0 1 8 ,   a  d etailed   lo ca tio n   is   at  State  Po ly tech n ic  o f   Sem ar an g .   T h e  r esu lts   is   s h o wn   in   T ab le  6 .   Fig u r e  10   ( a)   an d   10   ( b )   s h o w  SVM  d ata  an d   s p ec tr al  r ef lecta n ce   p r o f ile  f r o m   th e  P u r wo k er to   r eg io n .   Fig u r es  11   ( a)   a n d   11   ( b )   s h o w  SVM  d ata  an d   s p ec t r al  r ef lecta n ce   p r o f ile  f r o m   t h e  Sem ar an g   r eg i o n .   Fro m   th e  v is u al  r esu lts   an d   v alu es  g en er ated   b y   th e  SVM  p r o g r a m ,   it  ap p e ar s   th at  th e  m eth o d   we  p r o p o s ed   ca n   class if y   a lu m i n u m   r o o f ,   asb esto s ,   ce r am ic  tile,  co n cr e te,   an d   s an d   m etal  tile  m ater ials .   Ho wev er ,   t h e   s p ec tr al  r ef lecta n ce   r esu lts   also   s h o w  a  s lig h tly   d if f er e n t  p atter n   f r o m   th e  r esu lts   f r o m   t h e  J ak ar ta  ar ea .   I n   T ab le  7   it  ca n   b e   s ee n   th at  th e r e  ar e   s ig n if ican t   r esu lts ,   esp e cially   in   th e   asb esto s   m ater ial  in   Sem ar an g .   B ased   o n   T ab le   8 ,   t h e  o v er all  ac cu r a cy   an d   K ap p a  c o ef f icien t  v alu e  o n   th e   m eth o d   th at  we   u s e  a r e   eq u al  t o   9 2 . 9 2 %   an d   0 . 9 0 6 9 ,   th is   r esu lt  is   b etter   if   co m p ar e d   to   p r ev io u s   s tu d ies  th at  o b tain ed   an   o v er all   a cc u r ac y   v alu e  o f   8 3 %  an d   Kap p a   c o ef f icien t   0 . 7 6   to   d o   r o o f   d etec tio n   u s in g   W o r ld View - 2   s atellite   th at  h as  8   ( eig h t )   m u ltis p ec tr al  b an d s   [ 4 6 ] .   Ou r   r esu lt   s h o ws  th at  f ield   s u r v ey s   ar e  s till   n ee d ed   in   t h e  Pu r wo k er to   an d   Sem ar an g   ar ea s   to   en s u r e  th e  ty p e  o f   r o o f   m ater ial s   av ailab le.   T h e  class if icatio n   we  d id   is   also   lim ited   to   ju s t  5   ( f iv e)   m ater ials ,   s o   o th er   u n k n o wn   m ater ials   ar e   id en tifie d   as  th em   in s tead .   I n   f u tu r e  wo r k s ,   we  p lan   to   d o   t h e   ex h au s tiv e  f ield   s u r v e y s ,   T OA  b id ir ec tio n al  r ef lecta n ce   d is tr ib u tio n   f u n ctio n   ( B R DF) ,   an d   v eg etatio n   m ask in g ,   s o   th at  th e  id e n tific atio n   ca n   b e  u p g r a d ed   in to   a   b etter   r esu lt  with   o n ly   u r b an   r o o f   m ater ial  as  a   s tu d y   ar ea .         ( a)       ( b )     Fig u r e  1 0 .   ( a)   SVM  d ata  o f   Pu r wo k er to   r eg io n ;   ( b )   Sp ec t r al  r ef lecta n ce   p r o f ile  o f   Pu r w o k er to   r eg io n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.