تلفیق روش‌های مختلف طبقه‌بندی اراضی با استفاده از الگوریتم فازی به کمک ادغام تصاویر ماهواره‌ای سنتینل-2 و لندست-8

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار دانشکده عمران دانشگاه صنعتی شاهرود

2 دانشجوی دکتری تخصصی مهندسی عمران-مهندسی و مدیریت منابع آب دانشگاه صنعتی شاهرود

3 گروه ژئوتکنیک، آب، راه و نقشه برداری، دانشکده مهندسی عمران-دانشگاه صنعتی شاهرود

10.22059/jwim.2024.369527.1125

چکیده

تکنیک‌های سنجش از دور و پردازش تصویر با فراهم نمودن اطلاعات مکانی و زمانی تحول بزرگی در اندازه‌گیری‌های سنتی به وجود آورده‌اند و از ‌این پتانسیل برخوردارند تا دانش ما در حوزه فنی و مهندسی از جمله کامپیوتر، مهندسی منابع آب، سازه هیدرولیکی و نقشه‌برداری مانند برف، زمین‌شناسی و جغرافیا افزایش دهند. به منظور استفاده هم زمان از اطلاعات طیفی و مکانی تصاویر ماهواره‌ای از روش های مختلف تلفیق تصاویر استفاده می‌گردد. در تصویر ادغام یافته توانایی تفسیر افزایش می‌یابد و نتایج قابل قبول‌تری را به همراه دارد چرا که داده‌هایی با ویژگی‌های متفاوت با یکدیگر ترکیب شده‌اند.

در ‌این در این تحقیق تصویر ادغام شده دو ماهواره (لندست8) و (لندست2) برای منطقه مورد مطالعه بسطام شاهرود با 5 روش حداکثر احتمال ، حداقل فاصله ماشین‌بردار پشتیبان ، شبکه عصبی مصنوعی و جنگل تصادفی پردازش گردید و روش شبکه عصبی مصنوعی با ضریب کاپای93/0 و روش حداقل فاصله با ضریب کاپای 34/0 به‌ترتیب بهترین و بدترین نتایج را بهمراه داشتند. سپس 4 روش طبقه‌بندی حداکثر احتمال، ماشین‌بردار پشتیبان، شبکه عصبی مصنوعی وجنگل تصادفی با الگوریتم فازی جمع جبری تلفیق‌شده و ضریب کاپای 94/0 را نتیجه داد که نشان می‌دهد تلفیق بهترین نتایج طبقه‌بندی می‌تواند نتایج بهتر و دقیق‌تری در خصوص طبقه‌بندی به همراه‌داشته باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Integration of different land classification methods using fuzzy algorithm with the help of integration of Sentinel-2 and Landsat 8 satellite images

نویسندگان [English]

  • Seyed Fazlolah Saghravani 1
  • Ardeshir Sassani 2
  • Behnaz Bigdeli 3
1 Associate Professor, School of Civil Engineering, Shahrood University of Technology
2 Ph.D. Student in water resources management at Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran
3 department of Civil Engineering-Shahrood University of Technology
چکیده [English]

Remote sensing and image processing techniques have brought about a great transformation in traditional measurements by providing spatial and temporal information and have the potential to increase our knowledge in technical and engineering fields, including computers, water resources engineering, hydraulic structures, and mapping such as snow, geology, and geography. The ability to measure the amount of precipitation and flow is one of the basic applications of remote sensing and image processing. Different image integration methods are used to simultaneously use satellite image's spectral and spatial information. In the integrated image, the ability to interpret increases, and it brings more acceptable results because data with different characteristics are combined with each other. In this research, the integrated image of two satellites (Landsat 8) and (Sentinel - 2) for the study area of Bastam Shahrood was processed with five methods of maximum likelihood, minimum distance, support vector machine (SVM), artificial neural network and random forest. The artificial neural network method with a Kappa coefficient of 0.93 and the minimum distance method with a Kappa coefficient of 0.34 had the best and worst results, respectively. Then, four classification methods of maximum likelihood, support vector machine(SVM), artificial neural network, and random forest were combined with a fuzzy algebraic summation algorithm, and the Kappa coefficient was 0.94, which shows that combining the best classification results can bring better and more accurate classification results.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Image integration
  • Image processing
  • Fuzzy method
  • Kappa coefficient