محمدحسن قاسمیان یزدی

توسعه فناوری ماهواره های سنجش از دور، قابلیت زیادی در تولید تصاویر چند طیفی ایجاد کرده است. این تصاویر ویژگیهای مکانی، طیفی و رادیومتری مختلفی دارند. امکان اخذ تصاویری که هم دقت طیفی و هم دقت مکانی بالایی داشته باشند، به دلیل محدودیت های عملی در ساخت سنجنده ها امکان پذیر نمیباشد. برای غلبه بر این مشکل میتوان از فرایند ادغام تصاویر استفاده کرد. در این فرایند، اطلاعات مکانی از تصاویر با قدرت تفکیک مکانی بالا و اطلاعات طیفی از تصاویر با دقت طیفی بالا استخراج و با یکپارچه کردن آنها، تصویری با دقت مکانی و طیفی بالا ایجاد میشود. ادغام اطلاعات موجب افزایش کاربری آن شده، به نحوی که میتوان به تصویر جدید با اطلاعات جامع تر دسترسی پیدا کرد. فرایند ادغام ایدئال فرایندی است که سبب تخریب اطلاعات طیفی نشده و ویژگیهای طیفی را به طور کامل حفظ و خواص مکانی را به تصاویر چند طیفی اضافه کند. روش ها و الگوریتم های موجود برای ادغام تصاویر ماهواره های جدید به دلیل تغییراتی که در ماهواره ها صورت گرفته، کارایی لازم را ندارند (امکان ادغام تصاویر با نسبت دقت مکانی بیش از 6 را ندارند). در این صورت فراهم کردن روش های جدید ادغام برای تصاویر با نسبت دقت مکانی بالا (بیش از 10) لازم و ضروری میباشد. در این مقاله الگوریتم جدیدی برای ادغام اطلاعات مکانی تصویر IKONOS با دقت مکانی یک متر و اطلاعات طیفی تصاویر SPOT با دقت مکانی 20 متر، معرفی شده است (نسبت دقت مکانی 20). این الگوریتم در سطح ویژگی بوده و براساس مدل شبکیه چشم میباشد. مقایسه نتایج با چند الگوریتم مشهور IHS، HPF، PCA، موجک، و روش هیبرید موجک-PCA بر روی این تصاویر انجام شد. ارزیابی کیفی و کمی اطلاعات مکانی و طیفی تصاویر ادغام شده صورت گرفت، نتایج مؤید بهینه بودن الگوریتم پیشنهادی نسبت به روش های مذکور، از نظر حفظ اطلاعات طیفی و مکانی میباشد. یکی از ویژگیهای بارز این روش پیشنهادی نیاز نداشتن به فرایند نمونه برداری مجدد است که در تمامی روش های قبلی اجتناب ناپذیر بوده و یک فرایند مخرب اطلاعات مکانی محسوب میشود.

روش های بارزسازی تغییرات ابزاری قدرتمند در نمایش تغییرات در سطح زمین به شمار می آیند. برای افزایش دقت نقشه تغییرات تهیه شده می شود از تکنیک های چند مقیاسی که هم زمان مشاهدات را در مقیاس های بزرگ و کوچک انجام می دهند، استفاده کرد. در این تکنیک ها، افزون بر اطلاعات طیفی، اطلاعات مکانی موجود در تصویر نیز در پردازش دخالت داده می شود. یکی از این تکنیک ها، تکنیک چندمقیاسی موجک است. تکنیک موجک در بسیاری از زمینه های پردازش تصویر کاربرد دارد. در تحقیق حاضر، توانایی تکینک موجک در بارزسازی تغییرات با استفاده از تصاویر ماهواره ای TM ارزیابی شده است. پارامترهای مورد نیاز برای تبدیل موجک تعداد سطوح تجزیه و موجک پایه اند. بنابراین، آثار موجک های پایه bior3/7 و db4 و سطوح تجزیه s=1 تا s=6 در نقشه تغییرات نهایی ارزیابی شده است. همه نتایج با استفاده از روش های بررسی دقت، شامل ضریب کاپا و دقت کلی، بیان شده اند. نتایج تأثیر نوع موجک پایه انتخاب شده و سطوح تجزیه را در نقشه تغییرات نهایی نشان می دهد. نقشه تغییرات محاسبه شده با استفاده از موجک پایه bior3/7 دقت کلی بالاتر و آماره کاپای بهتری را درمقایسه با موجک پایه db4 نشان می دهد. به طوری که برای باند 3 با موجک پای، bior3/7 دقت کلی 51/90 و آماره کاپا 79/0 و برای همین باند با موجک پایهdb4 ، به ترتیب، برابر 80/89 و 79/0 است. پارامتر بعدی که در اینجا بررسی شده، تأثیر سطوح تجزیه در دقت نقشه بارزسازی تغییرات است. در هر دو، موجک پایه تا سطح تجزیه 3 روند صعودی دارد و سپس، سیر نزولی پیدا می کند. به طوری که بیشتر دقت کلی و آماره کاپا مربوط به سطح تجزیه 3 در هر دو موجک پایه است. همچنین در این تحقیق بین تکنیک موجک و سه تکنیک تفاضل، نسبت و طبقه بندی نظارت شده مقایسه ای انجام شده است. بررسی نشان می دهد که تکنیک موجک نتایج بهتری دارد.