دانلود: استخراج تاج پوشش تک درختان با استفاده از لیدار

عنوان                                                                                                     صفحه

 

فصل اول

1-1بیان مسئله. 2

1-2  ضرورت و انگیزه تحقیق.. 3

1-3 اهداف تحقیق.. 4

1-4 سوالات تحقیق.. 4

1-5 فرضیه‌های تحقیق.. 4

1-6 روش انجام تحقیق.. 4

1-7 ساختار پایان‌نامه. 5

فصل دوم

پیشینه ی تحقیق

2-1 مقدمه. 8

2-2         استخراج تاج پوشش با استفاده از تصاویر هوایی و ماهواره‌ای.. 9

2-3        استخراج تاج پوشش درختان با استفاده از داده‌های لیدار. 12

2-4    استفاده از شدت لیدار در استخراج تاج پوشش… 18

2-5        مشکلات استفاده از لیدار. 18

2-6         کاربرد های لیدار. 20

2-6-1 کاربرد های هوایی لیدار. 20

2-6-2)- نقشه برداری زمین پایه لیدار. 23

2-7 نتیجه‌گیری.. 28

فصل سوم

مبانی نظری تحقیق

3-1 مقدمه. 30

3-2  لیدار. 30

3-3 انواع سیستم‌های لیدار. 31

1 32

3-3-2 Marine Bathymetric Lidar. 32

3-3-3 opographical/Bathymetric LidarT.. 32

3-4 متغیرهای لیدار. 32

3-5 ابزارهای اندازه‌گیری لیدار. 33

3-5-1 حسگر لیدار. 34

3-5-2 GPS-. 35

3-5-3 IMU.. 35

3-6 برداشت لیدار. 36

3-6-1 ویژگی داده‌های لیدار: 36

3-7 مقایسه لیدار با فن‌آوری سنجش‌ازدور. 37

3-8  قطعه‌بندی (Segmentation) 38

3-9 Watershed segmentation. 39

3-10 Marker controlled watershed. 41

3-11 عملگرهای مورفولوژی.. 43

3-11-1عملگر گشادگی.. 43

3-11-2 عملگر فرسایش… 44

3-11-3 عملگر گشایش… 45

3-11-4 عملگر انسداد. 46

3-12 لبه در تصویر. 47

3-12-1 آشکارسازی لبه با تابع edge. 48

3-13 سیستم استنتاجی تطبیقی عصبی-فازی.. 51

3-13 خلاصه فصل سوم. 52

فصل چهارم

روش پیشنهادی و نتایج آن

4-1 مقدمه. 55

4-2 آماده‌سازی داده‌های تحقیق.. 57

4-2-1 منطقه موردمطالعه. 57

4-2-2 دستگاه لیدار مورداستفاده. 57

 

4-3 ویژگی داده‌های مورداستفاده. 59

4-4 آماده‌سازی داده‌ها 60

4-4-1 پیش‌پردازش و حذف نویز. 60

4-4-2 درون‌یابی.. 62

4-4-3 تولید DEM… 64

4-4-4 تولید DSM… 64

4-4-5 تهیه مدل رقومی سطح زمین NDSM… 65

4-5 استخراج تاج پوشش تک‌درختان با استفاده از الگوریتم Marker controlled watershed.. 66

4-6 نتایج حاصل از روش فازی –عصبی.. 73

فصل پنجم. 81

5-1 پیشگفتار. 82

5-2 نتیجه گیری.. 82

5-3 پیشنهادات.. 86

منابع ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..87

فهرست شکل ها

 

عنوان                                                                                                                                                            صفحه

 

شکل1-1 روند  کلی تحقیق …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………5

شکل 3-1 چگونگی برداشت سیستم لیدار و اجزای آن………………………………………………………………………………………………………………34

شکل  3-2 مقادیر ثبت شده برای یک برداشت میدانی با لیدار………………………………………………………………………………………………….36

شکل 3-3 حوزه و آبگیر در   حیطه ی جغرافیا………………………………………………………………………………………………………………………….37

شکل 3-4 حوزه آبخیز و مشابهت آن در تصویر خاکستری…………………………………………………………………………………………………………42

شکل 3-5 نمایش نحوه ی عملگر گشادگی…………………………………………………………………………………………………………………………………44

شکل 3-6 عملگر فرسایش……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………45

شکل 3-7 عملگر گشایش…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….46

شکل 3-8 عملگر انسداد……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….47

شکل 3-9 تفاوت بین لبه ،حفره و زمینه…………………………………………………………………………………………………………………………………….47

شکل 4-1 فلوچارت روش پیشنهادی………………………………………………………………………………………………………………………………………….56

شکل 4-2 تصویر از پوشش  گیاهی منطقه مورد مطالعه……………………………………………………………………………………………………………57

شکل 4-3 سنجنده ی لیدار برداشت کننده  داده از منطقه……………………………………………………………………………………………………….57

شکل 4-4 مسیر حرکت هواپیما و خطوط پرواز………………………………………………………………………………………………………………………….58

شکل 4-5 توده ی ابر نقاط برداشتی از منطقه…………………………………………………………………………………………………………………………….59

شکل 4-6 چگونگی پالس های برگشتی از درخت……………………………………………………………………………………………………………………..61

شکل4-7 DEM تولید شده از منطقه………………………………………………………………………………………………………………………………………..64

شکل 4-8 DSM تولید شده  از منطقه……………………………………………………………………………………………………………………………………..65

شکل 4-9 Ndsm تولید شده از منطقه………………………………………………………………………………………………………………………………………66

شکل 4-10 تصویر خاکستری تاج پوشش درختان…………………………………………………………………………………………………………………….67

شکل 4-11 لبه های استخراجی از تابع SOBEL……………………………………………………………………………………………………………………68

شکل 4-12 مشخص شدن اشیا پیش زمینه………………………………………………………………………………………………………………………………..68

شکل 4-13مشخص شدن اشیا پس زمینه………………………………………………………………………………………………………………………………….69

شکل 4- 14 نتیجه ی عملگر closing  و پر شدگی تاج پوشش ها……………………………………………………………………………………….69

شکل 4-15 ماکزیمم های تاج درختان……………………………………………………………………………………………………………………………………..70

شکل 4-16 فرسایش تصویر استخراجی با تصویر اصلی……………………………………………………………………………………………………………70

شکل 4-17تصویر حاصل از اعمال حد آستانه ……………………………………………………………………………………………………………………………71

شکل 4-18اعمال تابع تبدیل حوزه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………71

شکل 4-19 روی هم گذاری  تصویر ناحیه بندی و تاج  پوشش درختان………………………………………………………………………………….72

شکل 4-20  اشیا پیش زمینه و پس زمینه استخراجی……………………………………………………………………………………………………………..72

شکل 4-21روی هم گذاری تصویر اصلی و قسمت بندی نهایی………………………………………………………………………………………………….73

شکل 4-22مرز تاج پوشش درختان استخراجی از روش پیشنهادی…………………………………………………………………………………………..73

شکل 4-23 تاج پوشش های استخراجی از روش عصبی-فازی………………………………………………………………………………………………….74

شکل 4-24 مرزهای استخراجی از روش عصبی-فازی………………………………………………………………………………………………………………..74

شکل 4-25 نقاط لیدار تاج پوشش درختان ……………………………………………………………………………………………………………………………….75

شکل 4-26 محدوده ی حقیقی تاج پوشش استخراجی از نقاط حقیقی لیدار…………………………………………………………………………..75

شکل 4-27 شدت های متفاوت در یک تاج پوشش درخت………………………………………………………………………………………………………76

شکل 4-28 محدوده ی دارای شدت های یکسان در تاج پوشش درختان………………………………………………………………………………..76

شکل 4-29تصویر شدت منطقه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..77

شکل 4-30 مقایسه تاج پوشش درختان استخراجی و حقیقی…………………………………………………………………………………………………..79

فهرست جداول

 

عنوان                                                                                                                                                            صفحه    

 

جدول 3-1 مشخصات یک نمونه سنجنده ی لیدار…………………………………………………………………………………………………………………………

جدول 3-2 مقایسه فن آوری لیدار و فتوگرامتری……………………………………………………………………………………………………………………………

جدول 4-1 ویژگی دستگاه برداشت کننده ی لیدار…………………………………………………………………………………………………………………………

جدول 4-2 تاج پوشش های محدوده ی مورد مطالعه استخراجی از نقاط لیدار……………………………………………………………………………

جدول 4-3 تاج پوشش های استخراجی از الگوریتم ……………………………………………………………………………………………………………………..