سنجش از دور و GIS ایران

سنجش از دور و GIS ایران

سنجش از دور و GIS ایران سال پنجم زمستان 1392 شماره 4 (پیاپی 20) (مقاله علمی وزارت علوم)

مقالات

۱.

به کارگیری آنتروپی در تشخیص لبة تصاویر سنجش از دور با استفاده از سیستم دانش پایه و تعیین حدود آستانه منطقه ای(مقاله علمی وزارت علوم)

کلید واژه ها: تشخیص لبه شانون آنتروپی حد آستانه سیستم دانش پایه تصاویر هوایی / ماهواره ای

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : 31 تعداد دانلود : 607
آشکارسازی لبه یکی از مفاهیم کاربردی در پردازش تصاویر سنجش ازدور است. هدف آشکارسازی لبه، نشان گذاری نقاطی از تصویر است که در آنها میزان روشنایی به شدت تغییر می کند. تغییرات شدید خصوصیات تصویر معمولاً نمایندة رویدادهای مهم و تغییر در خصوصیات محیط هستند و در کاربردهای مختلفی نظیر بخش بندی تصاویر ماهواره ای کاربرد دارند. بسیاری از روش های کلاسیک تشخیص لبه بر مشتق پیکسل های تصویر اصلی متکی هستند، مانند اپراتورهای گرادیان، لاپلاسین و لاپلاسین از اپراتور گاوسی. در تصاویر سنجش از دوری به علت بالابودن میزان تغییرات، اپراتورهای کشف با ضعف در تشخیص صحیح محدودة عوارض و حفظ پیوستگی و انسجام محدودة آنها همراه اند. در پژوهش حاضر به منظور حل این مشکلات، سیستمی دانش پایه برای کشف لبه براساس خصوصیات تصاویر سنجش از دوری ارائه می شود. در این روش ابتدا به صورت منطقه ای و با استفاده از سیستم دانش پایه، حدود آستانة مناطق مختلف تصویر تعیین می شود و سپس با استفاده از شانون آنتروپی مرز بین این مناطق استخراج می شود. این کار موجب حفظ پیوستگی لبه های کشف شده خواهد شد. از مزایای این روش بررسی ویژگی های تصویر به شکل جزئی و کلی به صورت همزمان است. این سیستم قابلیت انعطاف با نوع نیاز و خواست کاربر را برحسب میزان جزئیات و کاربرد مورد نظر دارد. در نهایت به منظور ارزیابی روش، نتایج به دست آمده با الگوریتم های استاندارد سوبل، پرویت و LoG مقایسه شدند و نشان داده شد که این روش به شکل کارآمدی قادر به شناسایی لبه های تصاویر مختلف است.
۲.

مقایسه کارایی شاخص های گیاهی و آنالیز ترکیب طیفی در تهیة نقشة پوشش گیاهی مراتع(مقاله علمی وزارت علوم)

کلید واژه ها: پهنه بندی پوشش گیاهی شاخص گیاهی روش تحت پیکسل SMA

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : 277 تعداد دانلود : 306
مطالعه حاضر با هدف مقایسة کارایی شاخص های گیاهی به عنوان روش های پیکسلی، و آنالیز ترکیب طیفی (SMA) به عنوان روش تحت پیکسلی در پهنه بندی پوشش گیاهی مراتع منطقه سمیرم استان اصفهان انجام یافته است. ابتدا پیش پردازش های هندسی و رادیومتریک بر تصویر لندست TM سال 1388 اعمال گردید. سپس رابطة همبستگی بین درصد تاج پوشش گیاهی اندازه گیری شده که با روش قدم نقطه در 30 سایت نمونه برداری اندازه گیری شده بود، در مطالعات میدانی با 4 گروه شاخص گیاهی شامل NDVI، PD54، SBI، GVI و STVI-1 و روش SMA در سه گروه مختلف پوشش گیاهی 25-0 درصد، 50-25 درصد و <50% در محیط نرم افزار SPSS16 ارزیابی شد. در گروه با درصد پوشش گیاهی اندک (25-0 درصد) SMA در مقایسه با شاخص های گیاهی بیشترین کارایی را نشان داد (05/0P< و 52/0=2R). با افزایش پوشش گیاهی، کارایی شاخص های گیاهی افزایش یافت و در گروه با بیش از 50 درصد پوشش گیاهی، تمام شاخص های گیاهی همبستگی بالاتری در مقایسه با SMA با داده های زمینی داشتند. به طور کلی، نتایج حاکی از آن است که در مناطق با درصد پوشش گیاهی متوسط به بالا روش های ساده برپایة پیکسل از جمله NDVI ابزارهای مناسب تری برای ارزیابی پوشش گیاهی هستند و روش تحت پیکسل SMA در مناطق با پوشش گیاهی کم کارآمدتر است. در تحقیق حاضر روش SMA به عنوان جایگزین شاخص های گیاهی در ارزیابی وضعیت پوشش گیاهی فقیر محیط های خشک و نیمه خشک کشور پیشنهاد می شود.
۳.

بررسی تغییرات کاربری اراضی پایین دست سد کجکی حوضه هیرمند افغانستان با استفاده از طبقه بندی کنندة بیشترین شباهت، درخت تصمیم گیری و ماشین های بردار پشتیبان(مقاله علمی وزارت علوم)

کلید واژه ها: طبقه بندی کنندة بیشترین شباهت درخت تصمیم گیری ماشین های بردار پشتیبان تغییرات کاربری اراضی دشت هلمند افغانستان سد کجکی

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : 531 تعداد دانلود : 191
کاهش آورد رودخانه مرزی هیرمند از افغانستان به ایران از چالش های همیشگی مدیریت منابع آب در شرق کشور بوده که در سال های اخیر تشدید شده است. توسعة کشاورزی در پایین دست سد کجکی (در حوضه آبریز رودخانه هیرمند) در افغانستان و خشکسالی اخیر از دلایل کم شدن آب این رودخانه به شمار می آید. در مقالة حاضر به طور کمّی به این موضوع پرداخته می شود و برای این منظور کاربری اراضی دشت هلمند افغانستان با استفاده از تصاویر ماهواره ای بررسی شده است. به خاطر اهمیت نوع الگوریتم انتخاب شده در تهیه تصاویر طبقه بندی شده، سه الگوریتم بیشترین شباهت (MLC)، درخت تصمیم گیری (DT) و ماشین های بردار پشتیبان (SVM) ارزیابی شده اند. از مشکلات عمده در انجام آزمون ها، تهیة نمونه های آموزشی از افغانستان است؛ بدین منظور از نقشه های FAO، نقشه های اطلس کاربری اراضی افغانستان، نقشه های مرکز سازمان زمین شناسی امریکا و تصاویر Google Earth کمک گرفته شد. با توجه به تصاویر موجود، دورة 20 سالة اخیر در سه تاریخ 1990، 2001 و 2011 میلادی مربوط به ماهواره لندست (ETM+ TM,) در نظر گرفته شد و از هر سه روش جواب های نسبتاً مشابهی به دست آمد. نقشه های حاصل از الگوریتم های فوق با ضریب کاپا و دقت کلی ارزیابی شدند و دقت مناسبی داشتند. نتایج تغییرات کاربری اراضی نشان می دهند که مجموع کل کشت محصولات آبی در منطقه، حدود 62 درصد افزایش یافته، به طوری که مقدار آن از رقم 103 هزار هکتار در سال 1990، به حدود 122 هزار هکتار در سال 2001 و به حدود 167 هزار هکتار در سال 2011 رسید که مؤید تأثیر قطعی آن بر کاهش رواناب ورودی از رودخانه هیرمند به کشور است. با وجود نتایج نزدیک روش ها، طبقه بندی درخت تصمیم گیری کارآمدی بیشتری از لحاظ اتکای کمتر به نمونه های آموزشی از خود نشان داد.
۴.

طراحی نواحی ترافیکی با استفاده از توسعه مکانی الگوریتم k-means(مقاله علمی وزارت علوم)

کلید واژه ها: نواحی ترافیکی ناحیه بندی فشردگی شکل هندسی الگوریتم k-means

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : 191 تعداد دانلود : 775
نواحی ترافیکی که برای نمایش مکان های تولید و جذب سفر به کار گرفته می شوند در بسیاری از برنامه ریزی های حمل ونقل کاربرد گسترده ای دارند. از آنجا که نحوة تعیین این نواحی روی نتایج حاصل از تحلیل و مدل سازی های حمل ونقل تأثیر فراوانی دارد، طراحی مناسب آن بسیار مهم است. در این مقاله با استفاده از سامانه اطلاعات مکانی روشی کارآمد برای طراحی مناسب این نواحی ارائه شده است. با استفاده از روش ارائه شده می توان معیارهای مختلفی را برای ایجاد نواحی ترافیکی همگن در نظر گرفت و تعداد و اندازه شان را کنترل کرد. در روش پیشنهادی این مقاله از تکنیک k-means برای خوشه بندی واحدهای مکانی پایه و ایجاد نواحی ترافیکی همگن استفاده شده است. برای جلوگیری از ایجاد فضای خالی و همپوشانی میان نواحی و نیز ممانعت از تشکیل نواحی با اندازه های خیلی بزرگ یا کوچک، قیدهایی به تکنیک k-means افزوده شده است. اما ایجاد نواحی همگن بدون درنظرگرفتن فشردگی شکل هندسی، سبب پیچیدگی شکل هندسی نواحی می گردد. به منظور برطرف ساختن این مشکل یک الگوریتم هندسی برای ایجاد نواحی با شکل هندسی فشرده شرح و بسط داده شده است. در نهایت از روش پیشنهادی برای طراحی مجدد نواحی ترافیکی شهر تهران و مقایسة نتایج آن با نواحی ترافیکی موجود استفاده شده است. نتایج حاصل نشان می دهد که نواحی طراحی شده در این مقاله بسیار همگن تر از نواحی موجود است. اگرچه با اعمال الگوریتم فشردگی شکل هندسی، از میزان همگنی نواحی ایجادشده کاسته می شود، اما باز هم از نواحی موجود همگن ترند.
۵.

بررسی کارایی تصاویر ماهواره ای در پهنه بندی گونه های مهاجم (مطالعه موردی: مراتع وازرود)(مقاله علمی وزارت علوم)

کلید واژه ها: پهنه بندی سنبلة نقره ای کنگر صحرایی IRS TM

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : 970 تعداد دانلود : 339
گونه های مهاجم با ایجاد تغییرات اکولوژیکی ای که گاه برگشت ناپذیرند، موفقیت عملیات احیا را در حوزه های آبخیز تهدید می کنند. بنابراین ممانعت از هجوم، تشخیص اولیه و حذف این گیاهان، راهی است برای در اختیار گرفتن و مدیریت آنها. تکنیک های سنجش از دور در پایش گونه های مهاجم به منظور جلوگیری از هجوم، نابودی یا کنترل گونه های استقراریافته، بسیار مؤثرند. در پژوهش حاضر، کارایی تصاویر TM و IRS در پهنه بندی گونه های مهاجم کنگر صحرایی و سنبلة نقره ای در مراتع وازرود بررسی شده است. برای دریافت نتیجة بهتر از این تصاویر، تصحیح اتمسفری آنها با مدل Cos(t) انجام گرفت و سپس تعدادی از شاخص های گیاهی با استخراج میانگین رقومی پیکسل های مربوط به نمونه های تعلیمی روی تصاویر تصحیح شده اعمال گردید. طبقه بندی با الگوریتم «حداقل فاصله از میانگین» انجام گرفت و با نقشة واقعیت زمینی ارزیابی شد. نتایج نشان داد که شاخص های NDVI، Ratio، RVI و TVI حاصل از تصویر TM و شاخص AVI تصویر IRS برای گونة کنگر صحرایی و شاخص های NDVI، PVI 1، PVI 2، PVI و WDVI تصویر TM و شاخص NDVI تصویر IRS برای سنبلة نقره ای بهترین عملکرد را از بین شاخص های بررسی شده دارند. همچنین از کلیه شاخص های آنالیز شده، شاخص های DNI و WDVI هر دو تصور با درجات متفاوتی از تفکیک قادر به تفکیک این دو گونه از یکدیگرند و به عنوان معیار تفکیک می توانند در مطالعات بعدی نتایج خوبی به دست دهند.
۶.

مقایسه استخراج عارضه راه در مناطق شهری از تصاویر با حد تفکیک بالای TerraSAR-X و آیکونوس با استفاده از اطلاعات بافت در الگوریتم های شبکه عصبی(مقاله علمی وزارت علوم)

کلید واژه ها: استخراج راه تصاویر راداری تصاویر اپتیک شبکه های عصبی مصنوعی ویژگی بافت

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : 552 تعداد دانلود : 807
نسل جدید سنجنده های راداری فضایی با حد تفکیک مکانی بالا، امکان استفاده از این تصاویر را به منظور استخراج خودکار عوارض، به ویژه عارضه راه فراهم آورده اند. در پژوهش حاضر، استخراج عارضه راه از تصاویر راداری و اپتیک با حد تفکیک بالا با یکدیگر مقایسه شدند. بدین منظور از تصاویر آیکونوس و TerraSAR-X استفاده شد و بین تصاویر هم مرجع سازی انجام گرفت. سپس ویژگی های بافت استخراج شدند و طبقه بندی با استفاده از شبکة عصبی بازپس خور خطا انجام پذیرفت. با مقایسة نتایج حاصل از اجرای الگوریتم با داده های مرجعی که عامل انسانی آنها را تهیه کرده است، برای داده های TerraSAR-X و آیکونوس، به ترتیب مقادیر 10/46 و 72/57 درصد برای پارامتر RCC، 58/46 و 27/93 درصد برای پارامتر BCC و مقادیر 61/0 و 31/0 برای پارامتر RMSE به دست آمد. مقایسه تصویر خروجی حاصل از دو الگوریتم نشان می دهد که هرکدام از تصاویر اپتیک و راداری نواقصی در استخراج راه دارند. به عنوان مثال، الگوریتم های اپتیک به مناطقی از تصویر که ویژگی های طیفی و بافتی مشابه با راه دارند ازجمله محل پارکینگ ها و سقف بام های بزرگ حساس هستند، درصورتی که این مناطق در تصاویر راداری ظاهری روشن و بافتی متفاوت دارند. بنابراین تصاویر راداری در مناطقی با بافت شهری به ویژه توأم با راه های کم عرض و کوچه ها مناسب اند. از طرفی دیگر تصاویر راداری در مناطقی با پوشش گیاهی انبوه به خوبی عمل نمی کنند، درحالی که تصاویر اپتیک کاملاً قادر به تمایز این مناطق از راه ها هستند. در نتیجه با توجه قابلیت های مکمل این تصاویر در استخراج راه، تلفیق ویژگی های این دو منبع به منظور رفع نواقص و افزایش دقت الگوریتم های حاضر، روشی کارآمد در توسعه الگوریتم ها به نظر می رسد.
۷.

مدل سازی اکتشاف ذخایر مس پورفیری با استفاده از سیستم های استنتاج گر و روابط فازی(مقاله علمی وزارت علوم)

کلید واژه ها: نقشه پتانسیل معدنی GIS سیستم استنتاج گر فازی ذخیره معدنی مس پورفیری چاه فیروزه

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : 748 تعداد دانلود : 526
فرایند تهیة نقشه پتانسیل معدنی به دلیل وجود فاکتورهای متعدد کانی سازی، داده های متنوع کمی و کیفی اکتشافی و همچنین دیدگاه های کارشناسی و سلایق گوناگون، فرایندی پیچیده و دشوار است. در این فرایند توجه هم زمان به مدل سازی ماهیت غیرقطعی داده های اکتشافی، به کارگیری دانش کارشناسی و انعطاف پذیری روش برای انواع ذخایر معدنی در قالب سامانه ای یکپارچه، ضروری است. در پژوهش حاضر ، روشی جدید با استفاده از سیستم استنتاج گر و روابط فازی ارائه شد و در اندیس مس چاه فیروز پیاده سازی گردید. این روش در دو مرحله انجام گرفت. در مرحله نخست، نقشه های فاکتور اولیه با استفاده از روش آنالیز رابطه نامتقارن فازی وزن دهی و به روش ارزیابی جامع چندسطحی فازی با یکدیگر تلفیق شدند و نقشه های فاکتور سطح دوم که فازی هستند به دست آمد. در مرحله دوم، نقشه های فاکتور تهیه شده در مرحله قبل با استفاده از سیستم استنتاج گر فازی تلفیق و نقشة پتانسیل معدنی تهیه شد. در نقشه پتانسیل معدنی تهیه شده، مناطق مستعد کانی سازی مس پورفیری در نواحی مرکزی و با گسترش شمالی جنوبی شناسایی شدند. به منظور ارزیابی، وضعیت گمانه های اکتشافی موجود در منطقه با نقشة پتانسیل معدنی انطباق داده شدند. بیشترین میزان تطابق در نقشة پتانسیل معدنی برابر با 33/83 درصد به دست آمد.

آرشیو

آرشیو شماره ها:
۵۸