%38تخفیف

دانلود: مقایسه الگوریتم‌های MLC و ANNدر طبقه‌بندی کشف تغییرات داده‌های ماهواره‌ای مطالعه موردی:شهرستان ارومیه

تعداد 124صفحه در فایل word

کارشناسی ارشد در رشته‌ی سنجش‌ازدور و سیستم اطلاعات جغرافیایی

مقایسه الگوریتم‌های MLC و ANNدر طبقه‌بندی کشف تغییرات داده‌های ماهواره‌ای

مطالعه موردی:شهرستان ارومیه

کلمات کلیدی: سنجش‌ازدور، دریاچه ارومیه، شبکه‌های عصبی، کشف تغییرات،،پیکسل پایه،.MLC، ANN

امروزه تصاوير حاصله از سنجش‌ازدور به‌عنوان جديدترين اطلاعات در جهت مطالعه پوشش زمين کاربری‌های اراضی شناخته‌شده است.. نظر به اینکه فنّاوری سنجش‌ازدور تصاویر بروزی را از کاربری‌های اراضی ارائه می‌دهد در مطالعه کاربری‌های اراضی و ارزیابی نسبت تغییرات آن‌ها در طول زمان از اهمیت بالایی برخوردار است.. در تحقیق حاضر ما بر آنیم تا با دو حداکثر احتمال و شبکه‌های عصبی اقدام به طبقه‌بندی تصاویر لندست از سال‌های 1372تا 1393باهدف استخراج نقشه کاربری اراضی و مقایسه صحت آن‌ها در محدوده موردمطالعه نماییم.. در این پژوهش روش شبکه عصبی مصنوعی (MLP) با 1 لایه ورودی به تعداد 7 نورون شامل باند­ 1 تا 7 سنجندهTM با یک لایه پنهان با 15نورون می و همین‌طور OLI یک لایه پنهان با 20 نورون و یک لایه خروجی استفاده‌شده است. کلاس‌های کاربری شامل 7 کلاس آّب، اراضی آبی، دیم، بایر و مرتع، مسکونی، شوره‌زار می‌باشند. الگوریتم مورداستفاده در این شبکه همان الگوریتم پس انتشار بوده و از تابع سیگموئید به‌عنوان تابع فعالیت استفاده‌شده است. و در تعیین صحت سنجی ضریب کاپا با استفاده از روش شبکه عصبی و حداکثر احتمال به ترتیب 0.9224 و0.8945 به دست آمد و این ارقام روی تصاویر OLI سال 1393 به ترتیب 0.944 و 0.903 بوده که در هر دو مورد نشان از دقت بالاتر الگوریتم شبکه‌های عصبی مصنوعی دارد هم‌چنین در عملیات کشف تغییرات مشخص شد که طبقات آب، مسکونی و شوره‌زار متحمل بیشترین تغییرات، و طبقه اراضی متحمل کمترین تغییرات شده است.

فهرست                                                      صفحه

فصل اول: کلیات پژوهش…. 1

1-1 طبقه‌بندی تصاویر. 3

1-2 تعریف و تحدید مسئله. 3

1-3 بیان مسئله… 4

1-4 سؤالات تحقیق.. 5

1-5 فرضیات تحقیق.. 6

2     فصل دوم: مبانی نظری و پیشینه تحقیق.. 8

2-1 مفهوم کاربری و پوشش اراضی.. 9

2-2 استخراج پوشش و کاربری اراضی.. 10

2-3 سنجش‌ازدور. 12

2-4 سنجش‌ازدور و کاربری اراضی.. 12

1-2 اطلاعات تصاویر سنجش‌ازدور. 14

1-2-5 اطلاعات طیفی تصاویر سنجش‌ازدور. 14

2-6 فضای عوارض….. 16

2-7 فضای عوارض….. 16

2-8 دو روش برای طبقه‌بندی تصاویر سنجش‌ازدور. 17

2-8-1 تحلیل پیکسل پایه تصویر. 17

2-9 مرحله نمونه‌گیری.. 19

2-9-1 مرحله طبقه‌بندی.. 20

2-9-2 روش حداکثر احتمال.. 20

2-9-3 شبکه‌های عصبی.. 22

2-10 ارزیابی صحت… 24

2-11 ماتریس خطا 25

2-11-1 صحت کلی.. 27

2-12 ضریب کاپا 28

2-13 بررسی منابع.. 29

2-13-1 مطالعات و تحقیقات انجام‌شده در داخل کشور. 29

فصل سوم : منطقه موردمطالعه. 43

3-1 منطقه موردمطالعه و ویژگی‌های طبیعی آن: 37

3-1-1 موقعیت و حدود شهرستان ارومیه. 37

3-1-2 ویژگی‌های عمومی دمای منطقه‌ی آذربایجان.. 38

3-1-3 توپوگرافی منطقه‌ی موردمطالعه. 40

3-1-4 وضعیت پوشش گیاهی وخاک منطقه. 42

3-2 خلاصه فصل.. 47

فصل چهارم مواد و روش‌ها 43

4-1 روند تحقیق.. 49

4-2 داده‌های مورداستفاده در تحقیق: 50

4-3 طبقه‌بندی تصاویر. 53

4-3-1 الگوریتم حداکثر احتمال.. 54

4-3-2 شبکه‌های عصبی مصنوعی.. 55

4-3-3 معماري شبکه‌هاي عصبي.. 57

4-3-4 شبکه‌هاي چندلايه. 58

فصل پنجم:یافتههای تحقیق.. 67

1-5 پیش‌پردازش…. 68

5-2 انواع پوشش اراضی در منطقه موردمطالعه. 68

1-2-5  مرتع: 69

2-2-5 نواحی کشاورزی: 69

3-2-5 کاربری آب: 69

4-2-5 اراضی بایر: 69

5-3 پردازش…. 70

5-3-1 طبقه‌بندی پیکسل پایه. 71

5-3-2 نمونه‌های آموزشی.. 72

5-3-3 استخراج مشخصات آماری کلاس‌ها 72

4-5  بکارگیری مدل شبکه‌ عصبی مصنوعی (MLP) در منطقه: 94

5-5  بکارگیری مدل الگوریتم حداکثراحتمال (MLC) در منطقه. 98

5-6 عملیات پس از طبقه‌بندی.. 99

5-6-1 ادغام کلاس‌ها 99

5-6-2 فیلتر گذاری.. 100

5-7 صحت طبقه‌بندی.. 103

5-8 کشف تغییرات… 107

1-8-5 مقایسه تصاویر طبقه‌بندی‌شده. 107

5-9 کشف تغییرات در یک نگاه. 110

فصل ششم: بحث ونتایج.. 111

1-9-5 نتیجه گیری.. 112

5-10 آزمون فرضیات… 114

5-11 محدودیت‌های تحقیق: 115

5-12 پیشنهاد‌ات… 116

6     فصل هفتم: منابع. 117

فهرست جداول                                                                                    صفحه

جدول (2- 1) : تعیین سطح کاربری اراضی با استفاده از قدرت تفکیک مکانی داده مورداستفاده…………………………………………13

جدول (4- 1) : ویژگیهای عمومی تصاویر OLI و TM…………………………………………………………………………………………….51

جدول (5- 1) : کلاس‌های نقشه کاربری اراضی تهیه‌شده از تصاویر ماهواره‌ای…………………………………………………………….70

جدول (5- 2) : میزان تفکیک‌پذیری کلاس‌های کاربری اراضی مربوط به تصویر. 73

جدول (5- 3): میزان تفکیک‌پذیری کلاس‌ها در تصویر OLI سال 1393. 74

جدول (5- 4) : مشخصات آماری کلاس‌های کاربری اراضی مربوط به تصویر TM سال 1377. 75

جدول (5- 5) : ادامه مشخصات آماری کلاس‌های کاربری اراضی مربوط به تصویر TM سال 1377. 76

جدول (5- 6) : مشخصات آماری کلاس‌های کاربری اراضی مربوط به تصویرOLI سال 2013. 77

جدول (5- 7) : ادامه مشخصات آماری کلاس‌های کاربری اراضی مربوط به تصویرOLI سال 2013. 78

جدول (5- 8) : مشخصات آماری کواریانس کلاس‌های کاربری اراضی مربوط به تصویر TM سال 1377. 80

جدول (5- 9) : ادامه مشخصات آماری کواریانس کلاس‌های کاربری اراضی مربوط به تصویر TM سال 1377. 81

جدول (5- 10) : مشخصات آماری کواریانس کلاس‌های کاربری اراضی مربوط به تصویر OLI سال 1393. 82

جدول (5- 11) : ادامه مشخصات آماری کواریانس کلاس‌های کاربری اراضی مربوط به تصویر OLI سال 1393. 82

جدول (5- 12) : مشخصات آماری همبستگی کلاس‌های کاربری اراضی مربوط به تصویر TM سال 1377. 85

جدول (5- 13) : ادامه مشخصات آماری همبستگی کلاس‌های کاربری اراضی مربوط به تصویر TM سال 1377. 86

جدول (5- 14) : مشخصات آماری همسبتگی کلاس های کاربری اراضی مربوط به تصویر  OLI سال 1393. 87

جدول (5- 15) : ادامه مشخصات آماری همبستگی کلاس های کاربری اراضی مربوط به تصویر  OLI سال 1393. 88

جدول (5- 16) : تعدادتکرار بهینه و ویژگیهای مربوطه جهت آموزش شبکه. 96

جدول (5- 17) : فاکتورهای آموزش شبکه عصبی.. 97

جدول (5- 18): ماتریس خطای طبقه‌بندی با الگوریتم شبکه‌های عصبی برای تصویر TM سال 1377. 103

جدول (5- 19) : ماتریس خطای طبقه‌بندی با الگوریتم حداکثر احتمال برای تصویر TM سال 1377. 104

جدول (5- 20) : ماتریس خطای طبقه‌بندی با الگوریتم شبکه‌های عصبی برای تصویر OLI سال 1393. 105

جدول (5- 21) : ماتریس خطای طبقه‌بندی با الگوریتم حداکثر احتمال برای تصویر OLI سال 1393. 106

جدول (5- 22): تغییرات طبقه‌بندی‌شده حداکثر احتمال در طی سال‌های1377-1393 براساس درصد…………………………..109

جدول (5- 23) : تغییرات لایه‌های طبقه‌بندی‌شده با شبکه‌های عصبی در طی سال‌های1377-1393 بر اساس درصد. 109

جدول (5- 24) : مساحت طبقات(ha) بر اساس روش شبکه­های عصبی.. 110

فهرست اشکال                                                                                                صفجه

شکل (2- 1) : : شماره اطلاعات طیفی در تصویری [جنسن، 2001]……………………………………………………………………………15

شکل (2- 2) : فضای عوارض و چگونگی ترسیم عوارض برداری فضای عوارض [جنسن، 2001]…………………………………..16

شکل (2- 4) : ‏2نحوه عملکرد طبقه‌بندی با الگوریتم حداکثر احتمال [علیزاده، 1392]……………………………………………………22

شکل (2- 5) : یک معماری ساده از شبکه‌های عصبی مصنوعی…………………………………………………………………………………..24

شکل (2- 6) : یک ساختار ماتریس خطای طبقه‌بندی [رسولی، 2001]…………………………………………………………………………26

شکل (4- 1): تصویر رنگی کاذب سال 1377و 1393………………………………………………………………………………………………….52

شکل (4- 2) : مدل ریاضی یک نورون [هایکن، 1999]……………………………………………………………………………………………..56

شکل (4- 3) : يک شبکه تک لایه……………………………………………………………………………………………………………………………57

شکل (4- 4) : نمايش ساده از يک شبکه عصبی چندلایه…………………………………………………………………………………………….58

شکل (5- 1) : منحنی انعکاس طیفی کلاس‌های کاربری تصویر TMسال 1377 بر اساس میانگین…………………………………..75

شکل (5- 2) : انعکاس طیفی کلاس‌های کاربری اراضی تصویر TM سال 1377 بر اساس انحراف معیار. 89

شکل (5- 3) : منحنی انعکاس طیفی کلاس‌های کاربری اراضی تصویر OLI سال 1393 بر اساس میانگین.. 90

شکل (5- 4) : منحنی انعکاس طیفی کلاس‌های کاربری اراضی تصویر OLI سال 1393 بر اساس انحراف معیار. 90

شکل (5- 5) ‏5 : همبستگی بین باندهای 1 و 4 در تصویر TM سال 1377. 91

شکل (5- 6) : همبستگی بین باندهای 1 و 7 در تصویر TM سال 1377. 91

شکل (5- 7) : همبستگی بین باندهای 4 و 7 در تصویر TM سال 1377. 92

شکل (5- 8) : همبستگی بین باندهای 5 و 1 در تصویر OLI سال. 92

شکل (5- 9) : همبستگی بین باندهای7 و 1 در تصویر OLI سال 1392. 93

شکل (5- 10) : همبستگی بین باندهای7 و 5 در تصویر OLI سال 1393. 93

شکل (5- 11) : منحنی مربوط به تکرار بهینه مربوط به تصویر TM سال 1377. …95

شکل (5- 12) : لایه طبقه بندی با الگوریتم شبکههای عصبی مطابق تصویر TM سال 1377. 101

شکل (5- 13): لایه طبقه بندی با الگوریتم حداکثر احتمال مطابق تصویر TM سال 1377. .101

شکل (5- 14) : لایه طبقه بندی با الگوریتم شبکه‌های عصبی مطابق تصویر OLI سال 1393. .102

شکل (5- 15) لایه طبقه بندی با الگوریتم حداکثر احتمال مطابق تصویر OLI سال 1393. .102

 شکل (5-16): تصویر تفاضلی ارائه‌شده از سال 1377-1393 بر اساس روش شبکه های عصبی……………………………….115

ردیف

معادل فارسی

حروف اختصاری

لاتین

1

کاربری اراضی

landuse

2

سیستم اطلاعات جغرافیایی

GIS

Geography Information System

3

پردازش تصاویر

Image Processing

4

ضریب کاپا

Kappa Coefficient

5

طبقه­بندی

classification

6

حداکثر احتمال

MLC

Maximum Likelihood Classification

7

پس پردازش

Post Processing

 

شبکه­های عصبی

Nerual Network

8

طبقه بندی نظارت شده

Supervised Classification

9

سیستم موقعیت یاب جهانی

GPS

Global position System

10

ماتریس خطا

Confusion Matrix

11

کشف تغییرات

Change detection

12

تحلیل فضایی

Spatial Analyst

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “دانلود: مقایسه الگوریتم‌های MLC و ANNدر طبقه‌بندی کشف تغییرات داده‌های ماهواره‌ای مطالعه موردی:شهرستان ارومیه”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo