حد آستانه گذاری

آشکارسازی صحیح و آنی تغییرات پوشش و کاربری اراضی از موضوعات مهم حوزة برنامه ریزی و مدیریت اراضی به شمار می آید. یکی از روش های متداول شناسایی تغییرات، آنالیز تصاویر سنجش از دوری با تکنیک هایی نظیر حد آستانه گذاری تصویر اختلاف است. روش های متداول حد آستانه گذاری، عموماً مبتنی بر جست وجوی فراگیر و مستلزم صرف هزینة محاسباتی بالایی هستند. از طرفی، ماهیت تک بعدی آنها سبب می شود تا در حل مسائل چندبعدی همچون حد آستانه گذاری تصاویر چندطیفی سنجش از دوری زمان محاسبات به طور نمایی افزایش یابد. راهکار پیشنهادی این پژوهش برای کاهش زمان محاسبات تکنیک های متداول حد آستانه گذاری، استفاده از الگوریتم بهینه سازی توده ذرات است که تکنیک سریع و کارآمدی را برای شناسایی تغییرات معرفی می کند. روش پیشنهادی همراه با چندین روش متداول حد آستانه گذاری روی دو سری دادة تصاویر دوزمانة سنجنده TM پیاده سازی شد. برای ارزیابی قابلیت تکنیک ارائه شده در این پژوهش از سه پارامتر زمان محاسبات، صحت آشکارسازی تغییرات و پایداری الگوریتم در برآورد حد آستانة بهینه استفاده شد. نتایج ارزیابی نشان می دهند که الگوریتم پیشنهادی ضمن حفظ صحت آشکارسازی تغییرات، سبب کاهش زمان محاسبات در حدود 15 درصد و 98 درصد در مقایسه با دو تکنیک حد آستانه گذاری OTSU و کمینه سازی مجموع واریانس داخل کلاسی شده است. همچنین با مقایسة مقادیر جدول توزیع نرمال استاندارد با آمارة آزمون برآوردشده، ثبات الگوریتم پیشنهادی در برآورد حد آستانة بهینه در سطح اطمینان 90 درصد پذیرفته شد. نتایج حاصل از تحقیق بیانگر قابلیت بالای تکنیک پیشنهادی در حد آستانه گذاری سریع، پایدار و کارآمد تصویر اختلاف به منظور آشکارسازی خودکار و نظارت نشدة تغییرات در تصاویر ماهواره ای چندزمانه است.

شناسایی تغییرات از تصاویر سنجش از دوری به منظور پایش تغییرات مناطق شهری و غیرشهری - مسائل زیست محیطی بحث مدیریت بحران و دیگر کاربردها یکی از مسائل مطرح میان متخصصان این حوزه می باشد. ارائه روشی مناسب به منظور شناسایی تغییرات از تصاویر با قدرت تفکیک مکانی بسیار بالا می تواند با چالش های زیادی مواجه شود. بسیاری از روش های شناسایی تغییرات با قدرت تفکیک مکانی بالا نیازمند آموزش الگوریتم هستند. در این مقاله روش شناسایی تغییرات از تصاویر سنجش از دوری با قدرت تفکیک مکانی بالا بدون نیاز به آموزش الگوریتم ارائه شده است. در روش ارائه شده ویژگی های طیفی و مکانی از تصاویر قبل و بعد از منطقه مورد مطالعه استخراج شده و سپس تصاویر اختلاف متناظر با ویژگی های حاوی محتوای اطلاعاتی بالا تولید شده اند. در مرحله بعد اطلاعات تغییرات متناظر با نقشه ی تغییرات ویژگی به فضای کروی نگاشت می یابد. با استفاده از روش حدآستانه گذاری در فضای کروی نقشه ی اولیّه ای ایجاد شده و همچنین با روش خوشه بندی سلسله مراتبی منظم شده به وسیله ی روش میدان تصادفی مارکوف نقشه ی ثانویه ای ایجاد می شود. با تصمیم گیری میان نقشه ی اولیه و ثانویه و تصمیم گیری نهایی نقشه ی تغییرات منطقه ی مورد مطالعه ایجاد شده است. نقشه ایجاد شده دقت کلی 92.56 درصدی را در منطقه نشان داده است.