• شماره ركورد
    34058
  • پديد آورنده

    اشكان نجارصحيح

  • عنوان
    طبقه‌بندي پوشش و كاربري سطح زمين در تصاوير ماهواره‌اي با استفاده از الگوريتم‌هاي يادگيري ماشين
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي فناوري ماهواره_هوافضا
  • سال تحصيل
    1401
  • تاريخ دفاع
    1404/07/28
  • استاد راهنما
    دكتر مهدي نصيري سروي
  • استاد مشاور
    استاد مشاور ندارم.
  • دانشكده
    فناوري هاي نوين
  • چكيده
    اين پژوهش چارچوبي يكپارچه براي توليد نقشه‌هاي كاربري و پوشش اراضي مبتني بر تصاوير چندطيفي ارائه مي‌دهد و كارايي دو رويكرد يادگيري ماشين، شامل جنگل تصادفي و شبكه عصبي كانولوشني، را در طبقه‌بندي داده‌هاي ماهواره‌اي Sentinel-L2A و Landsat-8 به‌صورت تطبيقي مورد ارزيابي قرار مي‌دهد. هدف اصلي تحقيق، دستيابي به نقشه‌هايي با دقت، بازتوليدپذيري و قابليت اعتماد بالا براي پشتيباني از تصميم‌گيري در زمينه‌ي مديريت سرزمين و برنامه‌ريزي شهري است. به‌منظور دستيابي به اين هدف، زنجيره‌ي پردازش استانداردي شامل تصحيحات راديومتريك و اتمسفري، هم‌مرجعي مكاني، ماسك‌گذاري ابر و سايه، برش محدوده‌ي مطالعه و نرمال‌سازي طيفي اجرا شد. براي مدل CNN، دو سناريو تعريف گرديد: سناريوي پايه بر اساس باندهاي اصلي، سناريوي غني‌شده كه علاوه بر باندها، شامل شاخص‌هاي طيفي و ويژگي‌هاي بافتي است. در مقابل، مدل RF تنها در سناريوي غني‌شده مورد استفاده قرار گرفت. فرآيند آموزش مدل‌ها به‌ترتيب بر مبناي انتخاب تصادفي درخت‌ها و ارزيابي اهميت ويژگي‌ها در RF و يادگيري الگوهاي مكاني–طيفي در پنجره‌هاي همسايگي در CNN انجام شد. عملكرد مدل‌ها با استفاده از شاخص‌هايي چون دقت كلي، ضريب كاپا و ميانگين اشتراك ناحيه‌اي ارزيابي گرديد. همچنين، براي بررسي تفكيك‌پذيري كلاس‌هاي كليدي از جمله خاك برهنه، پوشش گياهي و مناطق ساخته‌شده، از ماتريس درهم‌ريختگي استفاده شد. نتايج نشان داد كه مدل CNN در بازسازي مرزها و تفكيك الگوهاي ناهمگن شهري برتري دارد، در حالي‌كه مدل RF به دليل تفسيرپذيري بالا، هزينه‌ي محاسباتي كمتر و قابليت استخراج اهميت ويژگي‌ها، گزينه‌اي كارآمد براي تحليل سازوكارهاي تفكيك كلاس‌ها محسوب مي‌شود. منطقه‌ي مطالعه شامل محدوده‌هاي شهري تهران و كرج است. خروجي‌هاي نهايي پژوهش شامل نقشه‌هاي طبقه‌بندي، جداول ارزيابي، نمودار اهميت ويژگي‌ها و نقشه‌هاي عدم‌قطعيت بوده و قابليت استفاده‌ي مستقيم در برنامه‌ريزي كاربري اراضي شهري، حفاظت از فضاهاي سبز و پايش تغييرات زماني را فراهم مي‌سازد.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1404/08/24
  • عنوان به انگليسي
    Classification of coverage an‎d Surface usage of lan‎d in satellite images by machine learning algorithms application
  • تاريخ بهره برداري
    10/20/2026 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    اشكان نجارصحيح

  • چكيده به لاتين
    This study presents an integrated framework for generating lan‎d-use an‎d lan‎d-cover (LULC) maps using multispectral satellite imagery, an‎d eva‎luates the performance of two machine-learning approaches—Ran‎dom Forest (RF) an‎d Convolutional Neural Networks (CNN)—for adaptive classification of Sentinel-2 L2A an‎d Lan‎dsat-8 data. The primary objective is to produce highly accurate, reproducible, an‎d reliable maps to support decision-making in lan‎d management an‎d urban planning. To achieve this, a stan‎dardized processing chain was implemented, including radiometric an‎d atmospheric correction, geometric co-registration, cloud an‎d shadow masking, study-area clipping, an‎d spectral normalization. For the CNN model, two scenarios were defined: a baseline scenario using only the original spectral ban‎ds, an‎d an enriched scenario incorporating spectral indices an‎d textural features. In contrast, the RF model was applied only under the enriched feature scenario. Model training was carried out based on ran‎dom tree selec‎tion an‎d feature-importance assessment in the RF, an‎d spatial–spectral pattern learning within neighborhood windows in the CNN. Model performance was eva‎luated using overall accuracy, the Kappa coefficient, an‎d mean Intersection-over-unio‎n (mIoU). Furthermore, confusion-matrix analysis was employed to examine the separability of key classes, including bare soil, vegetation, an‎d built-up areas. The results indicate that the CNN model demonstrates superior capability in reconstructing boundaries an‎d distinguishing heterogeneous urban patterns, whereas the RF model—owing to its high interpretability, lower computational cost, an‎d ability to extract feature importance—serves as an efficient option for understan‎ding class-separation mechanisms. The study area encompasses the urban regions of Tehran an‎d Karaj. The final outputs include classification maps, accuracy-assessment tables, feature-importance diagrams, an‎d uncertainty maps, all of which offer direct applicability for urban lan‎d-use planning, green-space conservation, an‎d temporal change monitoring.
  • كليدواژه هاي فارسي
    طبقه بندي تصاوير ماهواره , الگوريتم هاي يادگيري ماشين
  • كليدواژه هاي لاتين
    Satellite images Classification , Machine learning Algorithms
  • Author
    Ashkan Najar Sahih
  • SuperVisor
    Dr. Mahdi Nasiri Sarvi