ارزیابی دقت تصاویر پهپاد در آشکارسازی تاج درختان در ساختارهای متفاوت یک جنگل شهری (مقاله علمی وزارت علوم)

چکیده

آماربرداری و نقشه برداری از درختان شهری به منظور برنامه ریزی و کمک به طراحی استراتژی های بهینه سازی خدمات اکوسیستم شهری و سازگاری با تغییرات اقلیمی بسیار ضروری است. پیشرفت های اخیر در فناوری سیستم های هوایی بدون سرنشین، فناوری انعطاف پذیر مکانی و زمانی داده های سه بعدی با وضوح بالا را تسهیل کرده است. روش های رایج آشکارسازی پایه های درختی براساس داده های ماهواره ای با وضوح بسیار بالا یا داده های اسکن لیزر هوایی است. با این حال، داده های ماهواره ای اغلب با مشکل مناسب نبودن در مقیاس تک درخت و محدودیت ابرها مواجه است و داده های لیزر اسکن هوایی نیز از هزینه های نسبتاً بالایی برخوردار هستند. بنابراین در مطالعه حاضر با هدف آشکارسازی تاج درختان، از دو الگوریتم رشد ناحیه ای و حوضه آبخیز معکوس در یک جنگل شهری با ساختارهای متفاوت از مدل ارتفاع تاج به دست آمده از ساختار حرکت مبنا استفاده شد. به همین منظور تصویربرداری و آماربرداری زمینی درختان درتابستان 1398 در جنگل شهری باغ فاتح واقع در شهرستان کرج انجام شد. پس از پردازش تصاویر و تولید مدل ارتفاع تاج، آشکارسازی درختان در 5 اندازه پیکسل 25، 50، 75، 100 و 125 سانتیمتر و در سه ساختار ناهمگن متراکم، ناهمگن پراکنده و همگن متراکم انجام شد. نتایج نشان داد که دو الگوریتم رشد ناحیه ای و حوضه آبخیز معکوس در ساختار همگن متراکم بیشترین عملکرد را دارد. همچنین الگوریتم رشد ناحیه ای با میزان صحت کلی 88 درصد در سایت3 (ساختار همگن متراکم) با اندازه پیکسل 75 سانتیمتر بهترین نتیجه را در آشکارسازی درختان ارائه داد. در کل نتایج این تحقیق نشان داد که آشکارسازی پایه های درختی با استفاده از مدل ارتفاع تاج به دست آمده از تصاویر پهپاد در سایت های همگن دارای دقت بالایی است، در حالی که در سایت های ناهمگن و متراکم از کارایی بالایی برخوردار نبود.