استخراج خطواره

یکی از کاربردهای دورسنجی در زمین شناسی تهیه نقشه خطواره هاست که به عنوان یکی از مهم ترین موضوعات در مطالعات زمین شناسی مناطق مختلف در نظر گرفته می شود. هدف از این تحقیق، استخراج خطواره های (گسل) البرز مرکزی با استفاده از تصاویر ماهواره ای سنجنده ASTER به روش بصری و رقومی خودکار است. بعد از انجام تصحیحات هندسی تصاویر تکنیک های بارزسازی مکانی شامل فیلترگذاری، تجزیه مؤلفه های اصلی و نسبت گیری باندی بر روی تصاویر سنجنده ASTER اعمال شد. استخراج خطواره ها بر روی این تصاویر پردازش شده به دو روش تفسیر بصری و رقومی خودکار انجام شد. سپس خطواره های استخراج شده به دو روش بصری و رقومی خودکار با یکدیگر و با خطواره های (گسل) استخراج شده از نقشه زمین شناسی منطقه مقایسه گردید. نتایج نشان داد که میزان گسل های استخراج شده با روش تفسیر رقومی خودکار با میزان گسل های نقشه زمین شناسی همخوانی ندارد و روش تفسیر رقومی خودکار نتوانسته سبب استخراج و شناسایی خطواره های گسلی منطقه (گسل خزر و شمال البرز) شود. ولی میزان خطواره های استخراج شده به روش بصری با میزان گسل ها در البرز همخوانی بیشتری نشان می دهد. بنابراین روش رقومی خودکار به علت دقت پایینی که دارد، برای مطالعات زمین شناسی که بر مبنای مطالعات صحرایی دقت بالایی دارد، پیشنهاد نمی شود. در نتیجه، بهترین روش برای انجام مطالعات زمین شناسی و بررسی های ساختاری در مناطق وسیع و یا مناطقی که دسترسی به آنها مشکل است، استفاده از روش تفسیر بصری و رقومی سازی دستی برای استخراج خطواره هاست.

عکس های ماهواره ای کرونا و هکساگون باقدرت تفکیک مکانی 1.8 تا 9 متر منبع مناسبی برای پایش و ارزیابی تغییرات پدیده های سطح زمین می باشند. هدف این تحقیق پایش تغییرات دریاچه زریبار در بازه 2019-1969 با استفاده از داده های ماهواره ای کرونا، هکساگون و استر و توانایی عملکرد آنها در پایش و استخراج خط ساحلی، مرزدریاچه و پهنه ی آبی می باشد. در این تحقیق برای تصحیح هندسی داده های کرونا و هکساگون از تصاویر گوگل ارث، از الگوریتم های استخراج خطواره، ماسک باینری و قطعه بندی شیفت میانگین به ترتیب برای استخراج خط ساحلی و مرز دریاچه، آشکارسازی تغییرات دریاچه و استخراج و پایش پهنه ی آبی دریاچه زریبار استفاده شد. یافته های حاصله نشان داد که در مرحله ی اول: تصحیح هندسی عکس های کرونا و هکساگون با استفاده از تصاویر گوگل ارث با میزان RMSE 0.3 و 0.4 پیکسل به دست آمد. در مرحله ی دوم، الگوریتم استخراج خطواره برای استخراج مرز دریاچه و خط ساحلی با استفاده از عکس های کرونا و هکساگون از دقت بالایی برخوردار بوده و با نقشه ی توپوگرافی 50000/1 همبستگی بالایی دارد. در مرحله ی سوم، روش طبقه بندی نظارت نشده ماسک باینری به منظور آشکارسازی تغییرات دریاچه با استفاده از عکس های کرونا و هکساگون به صورت قابل قبولی پیکسل های تغییریافته و تغییرنیافته را شناسایی کرده، به طوری که 11 هکتار سطح دریاچه بیشترین تغییرات را داشته است. نهایتاً در مرحله ی چهارم مشخص شد که الگوریتم قطعه بندی شیفت میانگین و حد آستانه با اعمال بر روی داده های کرونا، هکساگون و استر جهت استخراج پهنه ی آبی موفقیت آمیز و در این میان عکس کرونا به علت قدرت تفکیک بالاتر بهتر عمل کرده است. نتایج فوق نشان داد که دریاچه ی زریبار از سال 1969 تا سال 2019 با کاهش 6.5% مواجه بوده و یافته های حاصله همبستگی بالایی با محصول پهنه ی آبی استر دارد. به طورکلی یافته های این پژوهش پتانسیل استفاده از روش های پردازش تصویر رقومی برای داده های کرونا و هکساگون به منظور پایش و آشکارسازی تغییرات دریاچه ها را نشان می دهد.