تلفیق تصاویر اپتیکی و راداری به‌منظور تهیه نقشه کاربری اراضی شهری

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: تلفیق تصاویر اپتیکی و راداری به‌منظور تهیه نقشه کاربری اراضی شهری

ارائه دهنده: Provider: مینا پیرودین - رشته عمران

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر مرتضی حیدری مظفر

اساتید مشاور: Advisory Professors:

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر حسن ختن لو - دکتر حسین ترابزاده خراسانی

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: 1401/11/05 - 14:00

مکان ارائه: Place of presentation: سمینار2

چکیده: Abstract: آگاهی از انواع کاربری سطح زمین و فعالیت‌های انسانی به‌عنوان اطلاعات پایه برای برنامه‌ریزی‌های مختلف، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. نقشه‌هایی که نمایانگر چنین فعالیت‌هایی باشند، نقشه کاربری اراضی نامیده می‌شود. به عبارت دیگر، این نقشه‌ها شرایط فعلی و توزیع جغرافیایی نحوه استفاده از زمین در فعالیت‌هایی مانند کشاورزی، مدیریت شهری، جنگلداری و .... را نشان می‌دهند. همچنین بیانگر پوششی هستند که سطح زمین را فراگرفته‌اند. یکی از مهم‌ترین اطلاعات مورد نیاز مدیریت شهری، استفاده از نقشه‌های کاربری اراضی شهری و منطقه‌ای است. نقشه‌های کاربری اراضی هم از لحاظ تعداد لایه‌های عوارض و هم از لحاظ جزئیات متفاوت هستند. تهیه چنین نقشه‌هایی با استفاده از روش‌های سنتی و تفسیر عکس‌های هوایی، مستلزم صرف زمان و هزینه زیادی خواهد بود. با تصاویر ماهواره‌ای سنجش‌ازدور می‌توان به‌صورت کلی برخی از لایه‌های نقشه‌ کاربری اراضی را تهیه کرد. این لایه‌ها می‌توانند پوشش‌گیاهی، خاک، عوارض ساختمانی و .... باشند. داده‌های سنجش‌ازدور امکان دید وسیع با صرف هزینه و زمان کم را فراهم می‌کنند. استفاده از طیف‌های مختلف امواج الکترومغناطیسی، پتانسیل زیادی برای تهیه نقشه‌های به روز کاربری اراضی شهری را دارند. سنجش‌ازدور می‌تواند به‌عنوان ابزاری قدرتمند با بکارگیری داده‌ها از منابع مختلف و تلفیق آن‌ها با یکدیگر برای طبقه‌بندی انواع کاربری اراضی مورد استفاده قرار گیرد. دراین پژوهش، از تلفیق تصاویر ماهواره‌ای Sentinel-1 و Sentinel-2 برای تهیه نقشه کاربری اراضی شهری استفاده گردید. هدف از این پژوهش دست‌یابی به دقت مناسب در طبقه‌بندی نقشه کاربری اراضی با تلفیق تصاویر نوری و راداری بود. برای این‌منظور، طبقه‌بندی تصویر راداری به‌تنهایی، تصویر نوری به‌تنهایی، تصــــویر تلفیـــقی نوری و راداری حاصل از دو روشGram - Schmidt (G-S) و روش Discrete Wavelet Transform (DWT)، انجام شد. در این پایان‌نامه، از الگوریتم‌های مختلف طبقه‌بندیSupport Vector Machine (SVM)، Neural Network (NN) و Minimum Distance (MD) استفاده شد. نتایج حاصل نشان می‌دهد که دقت طبقه‌بندی تصویر راداری به‌تنهایی در مقایسه با دیگر حالت‌ها، دارای کمترین دقت است. همچنین دقت طبقه‌بندی تصویر نوری به‌تنهایی نسبت به طبقه‌بندی تصویر راداری به‌تنهایی بهتر بود. با این حال دقت طبقه‌بندی تصویرتلفیقی نوری و راداری به روش DWT از حالت تصویر نوری به‌تنهایی کمتر بدست‌آمد. این روش عملکرد ضعیفی در آشکارسازی نواحی مرزی در بین پدیده‌ها و عوارض به ویژه مناطق شهری دارد. در نهایت طبقه‌بندی تصویر تلفیقی نوری و راداری به روش G-S، بهترین دقت در بین طبقه‌بندی‌های مختلف انجام شده در این پژوهش را نتیجه داد. دقت‌کلی و ضریب کاپای آن به روش طبقه‌بندی SVM به‌ترتیب %52/95 و 93/0 بود. نتایج نشان‌ می‌دهد که با بکارگیری تلفیق تصاویر نوری و راداری می‌توان تاثیر بسیار خوبی در نتایج طبقه‌بندی برای تولید نقشه کاربری اراضی داشت.