الگوریتم حداکثر احتمال

طبقه بندی تصاویر سنجش ازدوری یکی از مهم ترین عملیات در پردازش تصاویر است که روش های مختلفی به منظور افزایش صحت طبقه بندی داده ها ارائه شده است. هدف از این تحقیق ارزیابی تأثیر اندازه کرنل فیلتر Majority، در افزایش صحت طبقه بندی نهایی تصاویر سنجش ازدوری می باشد. برای این منظور، پنجره ای از تصویر سنجنده OLI، ماهواره لندست8 شهرستان اردبیل انتخاب گردید. بعد از اعمال پیش پردازش های موردنیاز، باندهای چند طیفی و پانکروماتیک این سنجنده با استفاده از روش FFT-IHS، با یکدیگر ادغام گردیدند. تصویر به دست آمده با استفاده از الگوریتم حداکثر احتمال و با 8 کلاس کاربری طبقه بندی گردید. صحت کلی و ضریب کاپا این طبقه بندی به ترتیب 88.3 و 0.87 بود. به منظور اعمال عملیات پس پردازش جهت افزایش صحت طبقه بندی، اندازه کرنل های 3*3، 5*5، 7*7، 9*9، 11*11 و 13*13 انتخاب گردید. نتایج تحقیق نشان داد که با افزایش اندازه کرنل تا 5*5 و 7*7، میزان صحت کلی و ضریب کاپا افزایش پیدا می کند و به ترتیب به 91.6، 91.8 و 0.91 برای هر دو کرنل می باشد. اعمال اندازه کرنل های بزرگ تر، موجب کاهش این مقدار شده و صحت کلی و ضریب کاپا را به شدت پایین می آورد به طوری که در کرنل 13*13، به ترتیب به 77.2 و 0.74 کاهش پیدا می کند. بنابراین اندازه کرنل های 5*5 و 7*7 با توجه به ماهیت تصاویر مورداستفاده، به عنوان کرنل بهینه معرفی می گردد.

واحد های پوشش اراضی تحت تأثیر رویدادهای طبیعی، عملکردهای انسانی و مسائل اجتماعی- اقتصادی همواره دستخوش تغییر می باشند. امروزه رشد مناطق شهری و تأثیر آن بر پوشش اراضی در جهان و به خصوص در کشورهای درحال توسعه به یک مسئله مهم زیست محیطی در علوم محیطی و برنامه ریزی شهری تبدیل شده است. هدف پژوهش حاضر استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست، در کمک به شناسایی و تحلیل توسعه شهری و تغییرات پوشش اراضی محدوده شهر ابرکوه در یک دوره 20ساله می باشد. در این مطالعه نقشه های پوشش اراضی و رشد نواحی شهری با استفاده از تکنیک های تلفیق تصاویر لندست (7 و 8) و با اعمال الگوریتم حداکثر احتمال در نرم افزارهای ENVI5.3 ، ArcGIS ، انجام شد. نتایج صحت سنجی نقشه ها نیز نشان داد که مقدار ضریب کاپا برای سال های مورد بررسی به ترتیب؛ 86 % ، 90 % و 86 % و مقادیر صحت کلی نیز؛ 89 % ، 92 % و 89 % می باشد. نتایج این بررسی نشان داد که؛ مجموع مساحت منطقه مورد بررسی 13 کیلومترمربع می باشد؛ که از سال 2000 تا 2020 اراضی مسکونی روند افزایشی داشته اند، به این صورت که در سال 2000 مقادیر آن برابر با 4.25 کیلومترمربع بوده و در سال 2020 مقدار آن به 5.58 کیلومترمربع افزایش یافته است. تغییرات مساحت اراضی بایر در سال های مورد بررسی دارای نوسان بوده به این صورت که در سال 2000 مساحت آن برابر با 3.61 کیلومترمربع، درسال 2010 برابر با 2.5 کیلومترمربع و در سال 2020 برابر با 3.73 کیلومترمربع می باشد. مهم ترین نکته ای که در تغییرات این دوره زمانی به چشم می خورد، اراضی مزروعی منطقه است که مساحت آن تحت تأثیر شهرگرایی از 3.66 کیلومتر مربع در سال 2000 به 2.17 کیلومتر مربع در سال 2020 کاهش یافته است. بدیهی است یافته های این مطالعه نقش مؤثری در برنامه ریزی های آینده می تواند داشته باشد چرا که با آگاهی از روند رشد این نواحی می توان جهات توسعه شهر را به جهات بهینه هدایت نمود و تخریب اراضی ناشی از رشد شهری در نتیجه تأثیرات منفی تغییرات پوشش اراضی را به حداقل رساند.

ارزیابی طبقه بندی نظارت شده پیکسل پایه حداکثر احتمال در بررسی تغییرات اقلیمی حوضه آبریز دریاچه ارومیه در بازه زمانی ده ساله، چهارده ساله، شش ساله، و یک ساله و سپس ارزیابی و مدل سازی تغییرات باغ های حاشیه دریاچه ارومیه در بازه زمانی سی ساله و نقش آن در تغییرات سطح آب دریاچه ارومیه است. در این پژوهش ابتدا تصاویر ماهواره ای لندست برای سال های 1990، 2000، 2014، 2020، و 2021 دانلود شد. سپس با استفاده از نرم افزار ENVI5.3 طبقه بندی به روش حداکثر احتمال انجام و سپس با استفاده از نرم افزار IDRISSI TERRSET و مدل CA-MARKOV برای سال 2051 مدل سازی انجام شد و در برنامه GIS مدل سازی انجام شده مورد بررسی قرار گرفت. طبقه بندی به روش حداکثر احتمال طبقه بندی مناسبی است و نتایج حاصل از این طبقه بندی نشان داد در مجموع بیشترین میزان تغییرات را کاربری باغات و مزارع آبی طی بازه زمانی 1990 تا 2021 داشته است که تغییر آن نسبت به سی سال گذشته 3495 کیلومتر مربع، به میزان بیش از دو برابر، روند صعودی داشته است و پس از مدل سازی برای سال 1431 نتیجه حاصل شد که با توجه به ماتریس احتمال انتقال سال 1431 بیشترین میزان احتمال انتقال در کاربری باغات و مزارع آبی است و از طرفی مدل سازی در این مطالعه نشان می دهد کاهش مساحت در کاربری های باغات و مزارع آبی و شوره زار در منطقه رخ داده است که از طرفی هم پهنه آبی در سال 1431 با روند افزایشی پیش بینی شده است.