الگوریتم NNDiffuse

استفاده از تصاویر با قدرت تفکیک مکانی بیش تر در مناطق وسیع همچون استان خراسان جنوبی، به دلیل پهنای کوچک  تر هر فریم تصویر لندست به همراه تفکیک زمانی بیش تر، امکان دسترسی به تصاویر همزمان جهت بررسی تغییرات کوتاه مدت همچون تغییرات پوشش گیاهی را با چالش همراه می کند. در پژوهش حاضر، به منظور دسترسی به اطلاعات طیفی همزمان پوشش گیاهی در استان خراسان جنوبی، از تکنیک ادغام تصاویر ماهواره ای لندست 8 و مادیس استفاده گردید . برا ی ا ین منظور ابتدا نتایج حاصل از شش الگوریتم ادغام، شامل NNDiffuse ، HPF ، Brovey ، Gram-Schmidt ، PC و CN در یک محدوده آزمایشی در استان خراسان جنوبی با استفاده از معیارهای آماری مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. در ادامه با کاربرد مناسب  ترین الگوریتم ادغام، اطلاعات طیفی و مکانی بازتاب باند قرمز (RED) و مادون  قرمز نزد یک (NIR) یازده تصویر موزائیک شده لندست 8 (30 متر) با باند RED و NIR یک تصویرمادیس (250 متر ) ادغام  گرد ید . سپس  جهت  بررسی  پوشش گیاهی، با تصویر ماهواره ای ادغام  شده، شاخص NDVI و HVCI همزمان، در سطح استان خراسان جنوبی تهیه گردید . نتا یج به دست آمده نشان داد که الگوریتم NNDiffuse از دقت مطلوب  تری جهت ادغام باندهای قرمز و مادون قرمز نزدیک لندست 8 و مادیس برخوردار است، به طوری  که شاخص گیاهی NDVI به دست آمده از این الگوریتم در مقایسه با تصویر لندست 8 اصلی، از کم ترین خطای آمای RMSE (0/0311) و MAE (0/0181) برخوردار است. همچنین بررسی مقادیر شاخص NDVI به دست آمده از الگوریتم های ادغام، در طول خط ترانسکت طولی  سیستماتیک  -  تصاد فی در سه کاربری اراضی کشاورزی، شهری و مرتعی  نیز  نشان داد که شاخص به دست آمده از الگوریتم NNDiffuse انطباق بهتری با شاخص NDVI به دست آمده از تصویر لندست 8 اصلی دارد.

استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست در محدوده های وسیع، امکان پوشش هم زمان کل منطقه را فراهم نمی کند. این مسئله زمانی که ارزیابی پوشش های گیاهی هم زمان و یا بررسی تغییرات پدیده های کوتاه مدت در یک منطقه وسیع مد نظر باشد، مطالعات را با چالش مواجه می سازد. ادغام داده های تصاویر ماهواره ای لندست با قدرت تفکیک پذیری مکانی مناسب، با اطلاعات تصاویر ماهواره ای مادیس با قدرت تفکیک پذیری زمانی مناسب، می تواند راه حلی برای پیوند بین داده های با وضوح زمانی و مکانی مناسب باشد. هدف از این تحقیق ارزیابی الگوریتم های مختلف ادغام تصاویر در تهیه نقشه شاخص پوشش گیاهی (NDVI) می باشد. بدین منظور از شش الگوریتم تلفیق، شامل NNDiffuse (انتشار نزدیک ترین همسایه)، PC (مؤلفه های اصلی)،Brovey، CN(رنگ نرمال شده)، Gram-Schmidt و SFIM (مدل مبتنی بر فیلتر هموارسازی) در یک محدوده آزمایشی در استان خوزستان استفاده شد. پس از ارزیابی نتایج الگوریتم ها و انتخاب مناسب ترین الگوریتم تلفیق، بر اساس محاسبه میزان خطاهای آماری و ارزیابی معیارهای طیفی (ضریب همبستگی) و مکانی (فیلتر لاپلاسین)، اطلاعات طیفی و مکانی بازتاب باندهای قرمز و مادون قرمز نزدیک هشت تصویر موزائیک شده لندست-8 (30 متر) با باندهای قرمز و مادون قرمز نزدیک یک تصویر مادیس (250 متر) تلفیق گردید. جهت بررسی پوشش های گیاهی، با تصویر ماهواره ای تلفیق شده، شاخص پوشش گیاهی (NDVI)، در محدوده استان خوزستان تهیه گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که الگوریتم NNDiffuse از دقت مطلوب تری جهت ادغام باندهای قرمز و مادون قرمز نزدیک لندست 8 و مادیس برخوردار است، به طوری که شاخص گیاهی NDVI به دست آمده از این الگوریتم در مقایسه با تصویر لندست- 8 اصلی، از کم ترین خطای آماری (1234/0) RMSE و (081/0)MAE برخوردار است.