آشکارسازی تغییرات در تصاویر سنجش از دور چندزمانه با حدآستانه‏گذاری شاخص تغییرات تلفیقی مبتنی بر الگوریتم توده ذرات

وحید صادقی، v. sadeghi department of photogrammetry and remote sensing, faculty of geodesy & geomatics engineering, k.n.toosi university of technology , no.1346, vali-asr street, mirdamad cross, tehran, iranتهران، خیابان ولی عصر، بالاتر از میرداماد، دانشکده مهندسی نقشه برداری، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی حمید عبادی، h. ebadi department of photogrammetry and remote sensing, faculty of geodesy & geomatics engineering, k.n.toosi university of technology , no.1346, vali-asr street, mirdamad cross, tehran, iranتهران، خیابان ولی عصر، بالاتر از میرداماد، دانشکده مهندسی نقشه برداری، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی علی محمدزاده، a. mohammadzadeh department of photogrammetry and remote sensing, faculty of geodesy & geomatics engineering, k.n.toosi university of technology , no.1346, vali-asr street, mirdamad cross, tehran, iranتهران، خیابان ولی عصر، بالاتر از میرداماد، دانشکده مهندسی نقشه برداری، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی فرشید فرنود، f. farnood ahmadi department of geomatics engineering, faculty of civil engineering, tabriz university, 29 bahman boulevard, tabriz, iranتبریز-بلوار 29 بهمن- دانشگاه تبریز- دانشکده مهندسی عمران- گروه مهندسی نقشه برداری

چکیده

آشکارسازی صحیح و به موقع تغییرات پوشش و کاربری اراضی یکی از مهم ترین موضوعات در حوزه برنامه‏ریزی و مدیریت اراضی می باشد. در دهه های اخیر، تصاویر سنجش از دور به منابع ارزشمندی برای شناسایی تغییرات پوشش و کاربری اراضی تبدیل شده اند. حدآستانه گذاری تصویر اختلاف، از متداول ترین تکنیک های آشکارسازی تغییرات در تصاویر ماهواره ایی چندزمانه می باشد. نظر به اینکه تکنیک های متداول حدآستانه گذاری برای فضاهای تک بعدی توسعه داده شده اند، برای شناسایی تغییرات در فضاهای چندطیفی تصاویر سنجش از دور مناسب نیستند. یک راهکار متداول برای رفع این نقیصه، استفاده از تکنیک تلفیق داده ها در سطح ویژگی و/یا تصمیم گیری می باشد. تکنیک های متنوعی برای این منظور توسعه داده شده اند. هرچند مشخص نیست کدامیک از این تکنیک ها، نسبت به بقیه کارآیی بالاتری دارد، ولی یک خصوصیت مشترک در همه آنها (بغیر از تکنیک های رای گیری و بیزین)، ماهیت تحت نظارت بودن آنهاست. طوری که تحلیل گر باید یکسری پارامترها را، به نحوی که بهترین همخوانی را با داده ها و کاربرد مورد نظر داشته باشد، تعیین نماید. از طرف دیگر، تکنیک های نظارت نشده ای که برای این منظور توسعه داده شده اند، عموماً منجر به صحت پایین در آشکارسازی تغییرات می شوند. به منظور توسعه تکنیک های حدآستانه گذاری جهت پشتیبانی تصاویر چندطیفی، یک تکنیک ساده و در عین حال کارآمد برای تلفیق داده ها پیشنهاد می شود. روش پیشنهادی مبتنی بر تلفیق شاخص های تغییرات ( باندهای تصویر اختلاف) در یک مدل خطی می باشد که منجر به تشکیل یک شاخص تغییرات جدید با محتوای بالای اطلاعاتی می شود. وزن های بکار رفته در این مدل با الگوریتم توده ذرات (pso) بهینه شده و سپس از تکنیک otsu برای آشکارسازی باینری تغییرات استفاده می شود. روش پیشنهادی بر روی یک جفت تصویر دوزمانه سنجنده tm پیاده سازی و نتایج حاصله با تکنیک های رایج مقایسه شد. صحت کلی 68/90% روش پیشنهادی، در مقایسه با صحت کلی 06/79% و 81/70% حاصل از دو تکنیک متداول ‏رای گیری (تلفیق در سطح تصمیم‏گیری) و صحت کلی 77/80% حاصل از الگوریتم بیزین (تلفیق در سطح ‏ویژگی)، بیانگر قابلیت بالای روش پیشنهادی در آشکارسازی نظارت نشده تغییرات در تصاویر ماهواره ای چندزمانه چندطیفی می باشد.