• شماره ركورد
    30544
  • پديد آورنده

    مهيار گرشاسبي

  • عنوان
    نقشه‌برداري سيل و تعيين عدم‌قطعيت با استفاده از تصاوير ماهواره‌اي و يادگيري‌عميق
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي عمران - مهندسي و مديريت منابع آب
  • سال تحصيل
    1399
  • تاريخ دفاع
    1402/08/08
  • استاد راهنما
    دكتر حسين عليزاده، دكتر مطهره سعادت پور
  • استاد مشاور
    دكتر برات مجردي
  • دانشكده
    مهندسي عمران
  • چكيده
    سيل يكي از مخرب‌ترين بلاياي طبيعي است كه تأثير جهاني آن به دليل عواملي مانند رشد جمعيت و تغييرات اقليمي در حال افزايش است. نقشه‌برداري دقيق سيل يكي از اقدامات ضروري براي مديريت اين بلاي طبيعي است. داده‌هاي سنجش‌از‌دور ، از جمله رادار روزنه مصنوعي (SAR)، امكان استفاده از ابزارهاي جديد را براي نقشه‌برداري مناطق وسيعي كه تحت‌تأثير سيل قرار دارند تسهيل ساخته‌است. همچنين، تركيبي از اين تكنيك‌ها و ابزارهاي محاسباتي مبتني‌بر‌داده؛ مانند رويكردهاي هوش‌مصنوعي (AI)، منجر به افزايش‌دقت در پردازش اين تصاوير ماهواره‌اي مي‌شود. بااين‌حال، استخراج اطلاعات سيل مبتني بر SAR بدون چالش نيست و تشخيص نادرست سيل مي‌تواند منجر به عواقب غيرقابل‌جبران شود. در نتيجه، گنجاندن عدم‌قطعيت‌هاي كمي به‌عنوان احتمالاتي كه به‌راحتي قابل‌تفسير هستند، امكان تصميم‌گيري مبتني بر ريسك را فراهم مي‌كند. اين پژوهش نتايج مدل Standard U-net و مدل پيشنهادي Bayesian U-net كه به ترتيب مدل يادگيري‌عميق و مدل يادگيري‌عميق احتمالاتي است، براي نقشه‌برداري سيل مبتني بر SAR و با سنجنده Sentinel-1 كه به‌صورت رايگان در دسترس است، را ارائه مي‌كند. در اين مطالعه، تفاوت‌ها در مدل شناسايي‌شده در هر دو مدل بر اساس ارزيابي مجموعه گسترده‌اي از معيارهاي عملكرد براي تشخيص داده‌ها و رفتارهاي مدل و ارزيابي خروجي‌هاي بررسي مي‌شوند. نتايج مدل پيشنهادي Bayesian U-net براي نقشه‌‌برداري عملكرد بهتري را در معيار‌هاي Accuracy, IoU, F1 و Recall ارائه داد؛ اين نتايج نشان داد كه اين مدل نه تنها در دقت، بلكه از لحاظ تخمين كميت عدم قطعيت نيز براي نقشه‌برداري سيل عملكرد بسيار مناسبي داشته‌است.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1402/12/12
  • عنوان به انگليسي
    Flood Mapping and Uncertainty Quantification using Satellite Imagery and Deep Learning
  • تاريخ بهره برداري
    10/29/2024 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    مهيار گرشاسبي

  • چكيده به لاتين
    Floods represent one of the most devastating natural calamities globally, with their impact escalating due to factors like population expansion and climate fluctuations. Precise flood mapping stands as a crucial measure in mitigating the consequences of this phenomenon. Leveraging remote sensing data, particularly synthetic aperture radar (SAR), has revolutionized flood mapping, enabling the assessment of extensive flood-affected areas. The integration of SAR data with data-driven computational tools, such as artificial intelligence (AI) techniques, has significantly enhanced the accuracy of satellite image processing. Nonetheless, flood delineation through SAR encounters inherent challenges, and inaccuracies in classification can yield irreversible repercussions. Hence, incorporating quantitative uncertainties as interpretable probabilities becomes imperative to facilitate risk-informed decision-making. This study presents comparative findings between the Standard U-net model and the proposed Bayesian U-net model, the latter being a probabilistic deep learning approach, for flood mapping utilizing SAR data from the freely available Sentinel-1 sensor. Through rigorous eva‎luation employing a diverse array of performance metrics, we scrutinize the disparities between the two models. Notably, the results indicate superior performance of the Bayesian U-net model across various metrics including Accuracy, Intersection over unio‎n (IoU), F1-score, and Recall. These outcomes underscore not only the heightened accuracy achieved by the proposed model but also its efficacy in quantifying uncertainty associated with flood mapping, thereby advocating for its adoption in practical flood management scenarios.
  • كليدواژه هاي فارسي
    نقشه‌برداري سيل , روش‌هاي بيزي , يادگيري‌عميق
  • كليدواژه هاي لاتين
    Flood Mapping , Bayesian methods , Deep Learning
  • Author
    Mahyar Garshasbi
  • SuperVisor
    Dr. Hossein Alizadeh, Dr. Motahare Saadatpour