15186

15186

طراحي مدل رياضي جهت طبقه بندي پديده هاي پايه طبيعت با تمركز بر پوشش هاي گياهي، با استفاده از تصاوير ماهواره اي به كمك تكنيك هاي آماري

كارشناسي ارشد

صنايع -ئ

تيرماه 1394

تيرماه 1394

دكتر رسول نورالسناء

چكيده سنجش از دور ماهواره اي را مي‌توان علم، هنر و فن آوري كسب اطلاعات از زمين بدون تماس فيزيكي با پديده ها با استفاده از پردازش تصاوير ماهواره اي دانست. يكي از مهمترين كاربردهاي دورسنجي ماهواره اي تفكيك و تشخيص پديده هاي سطح زمين از نظر جنس به ويژه تفكيك پوشش هاي گياهي با استفاده از روش هاي طبقه بندي تصاوير ماهواره اي است. در اين راستا الگوريتم هاي متعددي با عملكرد مختلف ارائه شده است كه در بين آنها، روش SE (سلطاني و ايوزخاني) به عنوان يك روش طبقه¬ بندي با رويكرد توليد يك مدل رياضي جهت پيش بيني ميزان شباهت هر منطقه (پيكسل از تصاوير ماهواره اي) به واكنش طيفي مرجع ماده مورد نظر، رويكرد جديدي را در حوزه طبقه بندي تصاوير ماهواره اي ارائه نموده است. ويژگي هاي اين روش از جمله عمل براساس مقدار و رفتار طيفي پديده مورد نظر به صورت توامان، حساس نبودن نسبت به نويز و خطاهاي موجود در تصوير جهت تشخيص پديده ها در شرايط مختلف تصويربرداري و عدم نياز به تصحيحات هندسي و راديومتريك تصاوير، استفاده از تمام طيف الكترومعناطيس برداشت شده و در نتيجه شناسايي و تفكيك پديده ها و مواد مشابه و فاقد واكنش طيفي بارز از يكديگر، سرعت و دقت بسيار بالا به علت ارائه يك مدل رياضي پيش بيني كننده براي شناسايي پديده ها، توليد نقشه شباهت با مفهوم فيزيكي قابل درك و عدم رد يا تائيد يك پديده از نظر طبقه بندي، قابليت اجرا به صورت نظارت شده و غير نظارت شده، امكان واحد سازي روش آشكارسازي پديده هاي مختلف از طريق يك مدل و الگوي شناسايي، قابليت خودكارسازي الگوريتم و ... اين روش را به عنوان يك روش با قابليت بسيار بالا در حوزه دورسنجي مطرح نموده است، با اين حال جهت اجراي بهينه اين روش و توليد يك مدل رياضي مناسب جهت تفكيك پوشش هاي گياهي، همواره اين سوال مطرح بود كه فرم مناسب مدل چيست و يا كدام باند از تصاوير ماهواره اي و چه تركيبات و جملاتي از آنها در عملكرد مدل موثر هستند؛ كدام تركيبات قابل حذف شدن بوده و كفايت مدل در مناطق مختلف چگونه است و ... از اين رو در اين تحقيق با بهره گيري از تكنيك هاي آماري خصوصاً تحليل رگرسيون در منطقه اي واقع در شمال استان فارس در شيت 1:100000 زمين شناسي "سيوند" با استفاده از تصاوير ماهواره اي 8Landsat، اقدام به توليد يك مدل رگرسيون خطي چندگانه با تركيبات مختلف از باندهاي ماهواره اي جهت تفكيك پوشش هاي گياهي منطقه، براساس واكنش طيفي مرجع انتخاب شده از همان منطقه گرديد و با آزمون هاي آماري فرم هاي مختلف مدل و ارزيابي كفايت مدلهاي توليد شده بهترين فرم مدل كه در واقع تركيبي خطي از باندهاي ماهواره، تركيبات دوچگانه، سه گانه و چهارگانه حاصل از آنها و نيز توان دوم و تركيبات دوگانه توان دوم باندهاي ماهواره با حذف جملات بي اثر مي باشد و كفايت برازش معادل 94.35% را داراست، تعيين شد و با آزمودن مدل طراحي شده در دو منطقه به ترتيب واقع در شمال غرب استان يزد در شيت 1:100000 زمين شناسي "يزد" و شمال استان تهران در شيت 1:100000 زمين شناسي "بلده" مقايسه نتايج با ساير روش هاي دورسنجي و مدل پيش فرض روش SE كه در اصل مدل رگرسيون خطي كه صرفاً شامل باندهاي اصلي سنجنده مي باشد، بهبود عملكرد مدل توليد شده نسبت به مدل پيش فرض روش SE به ميزان 4.74% تائيد گرديد است. كلمات كليدي: سنجش از دور و پردازش تصاوير ماهوراه اي، تفكيك پوشش هاي گياهي، روش سلطاني و ايوزخاني (SEM)، مدلسازي رياضي، تكنيك هاي آماري و تحليل رگرسيون.