دانلود: کاربرد فناوری سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی در بررسی تغییرات کاربری اراضی مطالعه موردی : شهرستان بناب

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                                 صفحه

فصل اول : كليات …………………..……….1

1-1- مقدمه. 2

1-2- بیان مسئله تحقیق.. 3

1-3- اهمیت موضوع و ضرورت تحقیق : 5

1-4- فرضيات تحقيق.. 7

1- 5 – اهداف تحقیق.. 7

فصل دوم: مباني نظري  وپيشينه  تحقيق 9

2-1- مقدمه. 9

2-2- تعاریف و مفاهیم. 9

2-2-1- سنجش از دور………………………………………………………………………………………………………………………………………………9

2-2-2- سیستم های اطلاعات جغرافیایی.. 10

2-3- اجزاء   GIS 10

2-4- مفهوم پوشش و کاربری اراضی.. 11

2-4-1- اهداف کاربری اراضی.. 11

2-5-  انواع پوشش اراضی در منطقه مورد مطالعه: 11

2-6- لزوم استفاده از نقشه های کاربری / پوشش اراضی.. 12

2-7-کاربرد هماهنگ  GISوRS  در مطالعات  منابع  طبیعی.. 16

2-8- سنجنده 16

2-9- شبکه عصبی مصنوعی و سیستم بردارپشتیبان …………………………………………………………………………………………………..16

10-2- مفهوم متریکهای سیمای سرزمین :………   17

2-11- پیشینه موضوع در تحقیقات خارجی: 18

2-12- پیشینه موضوع در تحقیقات داخلی.. 19

فصل سوم : مواد و روش‌ها 21

3-1- مقدمه. 23

3-2- جمع آوری و آماده سازی نقشه ها 23

3-3- تصاوير ماهواره ای مورد استفاده 24

3-4- تصوير ماهواره اي TM  براي سال 1985. 26

3-5- تصوير ماهواره اي ETM+  براي سال 2006. 27

3-6- تصوير ماهواره ای    OLI براي سال 2013. 28

3-7- مواد: 29

3-8- نرم افزار 29

3-9- روشها: 31

3-9-1- روش تحقیق.. 31

3-10- پیش پردازش تصاوير ماهواره اي.. 31

3-10-1 –  تصحیحات هندسی.. 32

3-10-2- زمين مرجع نمودن تصوير. 32

3-10-3- تصحيحات راديو متريك… 33

3-10-4- تصحيحات اتمسفري.. 34

3-11- پردازش… 35

3-11-1- استخراج تغییرات.. 35

3-12- روش هاي طبقه بندی تصاویر سنجش از دور 35

3-12-1 تحلیل پیکسل پایه تصویر. 35

3-12-2- طبقه بندي كننده حداقل فاصله ازميانگين : 36

3-12-3- الگوریتم حداقل فاصله از میانگین.. 37

3-12-3-1- روش حداکثر احتمال………………………………………………………………………………………………………………………….37

3-12-3-2- روش شبکه عصبی مصنوعی و ماشین بردار پشتیبان…………………………………………………………………….39

3-13- برآورد دقت طبقه بندي.. 41

3-14- ماتريس ابهام. 42

3-14-1- شاخص‌هاي ارزيابي دقت حاصل از ماتريس ابهام. 42

3-14-2- ضريب کاپا 43

3-16- آشکارسازی تغییرات.. 44

فصل چهارم :  معرفی منطقه مورد مطالعه …………………………………………………………………………………45

4-1-  مقدمه 46

4- -2موقعیت جغرافیایی شهر بناب و ویژگیهای عمومی آن. 46

4- -3 ویژگیهای طبیعی شهر. 48

4-3-1- زمین شناسی.. 94

4-3-2-  خصوصیات توپوگرافیکی.. 49

4-3-3- زلزله. 49

4-3-4- اقلیم 50

4-3-5- منابع آب   .. 51

4-3-6- جنس خاک.. 51

4-3-7- پوشش گیاهی.. 52

4-3-8- تاریخچه پیدایش و نحوه تکوین شهر . 53

4-3-9- نتیجه گیری.. 53

فصل پنجم: يافته‌ها و نتایج تحقيق.. 55

5-1- مقدمه. 56

5-2- كلاس هاي طبقه بندي.. 56

5-3 تعيين کلاسهای کاربری اراضی.. 59

5-4- نمونه های تمرينی.. 59

5-5- طبقه بندی تصاوير ماهواره اي منطقه مورد مطالعه. 61

5-6- انتخاب بهترين ترکيب باندی برای طبقه بندی.. 61

5-8- اقدامات انجام شده پس از طبقه بندی.. 64

5-9- ادغام کلاسهای نمونه برداری.. 64

5-10- استخراج پارامتر هاي ارزيابي دقت : 65

5-11- استخراج نقشه هاي كاربري اراضي.. 69

5-12- آشكارسازی و تفسير تغييرات کاربری اراضی.. 79

5-15- محاسبه متریکهای سیمای سرزمین.. 89

5-16- مقایسه شبکه عصبی مصنوعی و سیستم بردار پشتیبان و حداکثر احتمال……………………………………………………..96

فصل ششم: نتیجه گیری و پیشنهادات……………….………………………………………………………….…102

6-1 مقدمه. 103

6-2- كشف تغييرات.. 103

6-3- تفسير تغييرات دوره آخر. 103

6-4- بازنگري فرضيه : 104

6-5- پيشنهادات : 105

منابع. 107

                                                                                                                      فهرست جداول و اشكال

جدول 2-1  تعيين سطح کاربري اراضي با استفاده از قدرت تفکيک مکاني داده مورد استفاده …………………………………….14

جدول 2-2 سيستم طبقه بندي پوشش وکاربري اراضي….  USGS  …………………………………………………………………………………15

جدول3-1 مشخصات باندهاي طيفي سنجنده ……………………………………………………………………………………………………………………..25

شكل 3-1 تصوير ماهواره اي TM سال 1985 مربوط به منطقه….. …………………………………………………………………………………….26

شكل 3-2 تصوير ماهواره اي  ETM+ سال 2006 مربوط به منطقه…. ………………………………………………………………………………..27

شكل 3-3تصوير ماهواره اي TM سال 2013 مربوط به منطقه….. ……………………………………………………………………………………….28

باندهای طیفی……………………………………………………………………………………………29 OLI جدول3-2

شكل 3-4  طبقه بندي كننده حداقل فاصله از ميانگين…. …………………………………………………………………………………………………….37

شكل 3-5 طبقه بندي با روش حداكثر احتمال….. …………………………………………………………………………………………………………………39

شکل 3-6 ، تفکیک کلاس ها بر اساس فرا صفحه بهینه در روش SVM …………………………………………………………………………….40

جدول 4-2 ماتريس ابهام براي سه كلاس ……………………………………………………………………………………………………………………………..42

شكل 4-1 موقعيت محدوده مورد مطالعه در سطح كشور و استان …………………………………………………………………………………………47

شكل 4-2 موقعيت محدوده مورد مطالعه…………………………………………………………………………………………………………………………………..48

جدول- 41  میانگین درجه حرارت ثبت شده شهر بناب طی دوره 33 ساله )سانتیگراد( -………………………………………………….50

جدول 4-2  میانگین بارندگی ماهانه شهر بناب طی دوره 33 ساله )میلیمتر( – ………………………………………………………………….50

جدول 5-1 كلاس هاي مورد استفاده در طبقه بندي ……………………………………………………………………………………………………………..57

شكل 5-1 نمودار مراحل انجام استخراج كاربري اراضي …………………………………………………………………………………………………………..58

جدول 5-2 كلاس هاي كاربري اراضي ……………………………………………………………………………………………………………………………………..59

شكل 5-2 نمونه هاي تمريني تصاوير  TM سال1985…………………………………………………………………………………………………………….60

شكل 5-3 نمونه هاي تمريني تصاوير ETM+  سال 2006……………………………………………………………………………………………………..60

شكل 5-4 نمونه هاي تمريني تصاوير سال OLI  2013……………………………………………………………………………………………………………61

شكل 5-5  نموداراشكال همبستگي باندهاي تصويرTM1985……………………………………………………………………………………………….62

شكل 5-6 اشكال همبستگي باندهاي تصوير  ETM+ 2006……………………………………………………………………………………………   63

جدول 5-3 ضريب كاپا و الگوريتم حداكثر احتمال …………………………………………………………………………………………………………………66

جدول 5-4 ماتريس خطاي طبقه بندي تصوير سال 1985……………………………………………………………………………………………………..66

جدول 5-5 مشخصات آماري تصوير سال 1985……………………………………………………………………………………………………………………….67

جدول 5-6 ماتريس خطاي طبقه بندي تصوير سال 2006……………………………………………………………………………………………………..67

جدول 5-7 مشخصات آماري تصوير سال 2006……………………………………………………………………………………………………………………….68

جدول 5-8 ماتريس خطاي طبقه بندي تصوير سال 2013……………………………………………………………………………………………………..68

جدول 5-9 مشخصات آماري تصوير سال 2013………………………………………………………………………………………………………………………69

شكل 5-7 كاربري اراضي مربوط به سال 1985……………………………………………………………………………………………………………………….70

جدول 5-10 مساحت كاربري اراضي مربوط به سال 1985…………………………………………………………………………………………………….71

نمودار5-1 مساحت كاربري اراضي مربوط به سال 1985……………………………………………………………………………………………………….71

شكل 5-8 كاربري اراضي مربوط به سال 2006……………………………………………………………………………………………………………………..72

جدول 5- 11 مساحت كاربري اراضي مربوط به سال 2006………………………………………………………………………………………………….73

نمودار5-2 مساحت كاربري اراضي مربوط به سال 2006……………………………………………………………………………………………………….73

شكل 5-9 كاربري اراضي مربوط به سال 2013……………………………………………………………………………………………………………………..74

جدول 5-12 مساحت كاربري اراضي مربوط به سال 2013…………………………………………………………………………………………………….75

نمودار 5-3 مساحت كاربري اراضي مربوط به سال 2013……………………………………………………………………………………………………..75

نمودار(5-3)مساحت كاربري اراضي مربوط به سال 2013 ……………………………………………………………………………………………………….87

نمودار (5-4) نمودار کاربری اراضی سالهای مختلف ……………………………………………………………………………………………………………..76

جدول (5-13) جدول تغییرات سالهای 1985-2006……………………………………………………………………………………………………….77

جدول (5-14) جدول تغییرات سالهای 2006-2013………………………………………………………………………………………………………..78

جدول (5-15 ) جدول تغییرات سالهای 1985-2013……………………………………………………………………………………………………….79

جدول 5-16 نسبت تغييرات كاربري ها در دوره اول1985-2006…………………………………………………………………………………….81

جدول 5-17 نسبت تغييرات كاربري ها در دوره دوم2006-2013……………………………………………………………………………………82

جدول 5-18 نسبت تغييرات كاربري ها در دوره سوم1985 -2013………………………………………………………………………………….83

شكل 5-10 تغييرات كاربري دوره اول ……………………………………………………………………………………………………………………………….84

شكل 5-11 تغييرات كاربري دوره دوم ……………………………………………………………………………………………………………………………….85

شكل 5-12 تغييرات كاربري دوره سوم ……………………………………………………………………………………………………………………………….86

شكل 5- 13  تغييرات دوره اول( 1985-2000) متغيير و ثابت  ………………………………………………………………………………………87

شكل 5-14 تغييرات دوره دوم (2006-2013) متغيير و ثابت  ………………………………………………………………………………………..88

شكل 5-15تغييرات دوره سوم(5 198-2013) متغيير و ثابت………………………………………………………………………………………….89

جدول (5-20): متریکهای سیمای سرزمین سال 1985………………………………………………………………………………………………………. 93

جدول (5-21): متریکهای سیمای سرزمین سال 2006…………………………………………………………………………………………………… 94

جدول (5-22): متریکهای سیمای سرزمین سال 2013…………………………………………………………………………………………………….. 95

جدول 5- 23 ماتريس خطاي  شبکه عصبی مصنوعی 1985……………………………………………………………….. …………………………97

جدول 5-24 مشخصات آماري خطاي کميشن، اميشن…………………………………………………………………………………………………………98

جدول 5-25 ماتريس خطاي  شبکه عصبی مصنوعی 2013……………………………………………………………………………………………..98

جدول 5-26 مشخصات آماري خطاي کميشن، اميشن……………………………………………………………………………………………………….99

جدول 5-27 ماتريس خطاي  سیستم بردار پشتیبان  1985………………………………………………………………………………………………99

جدول 5-28 مشخصات آماري خطاي کميشن، اميشن 1985…………………………………………………………………………………………..100

جدول 5-  29 ماتريس خطاي  سیستم بردار پشتیبان  2013…………………………………………………………………………………………100

جدول 5-30 مشخصات آماري خطاي کميشن، اميشن2013…………………………………………………………………………………………….101