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

آشکارسازی صحیح و به‌موقع تغییرات پوشش و کاربری اراضی یکی از مهم‌ترین موضوعات در حوزه برنامه‏ریزی و مدیریت اراضی می‌باشد. در دهه‌های اخیر، تصاویر سنجش از دور  به منابع ارزشمندی برای شناسایی تغییرات پوشش و کاربری اراضی تبدیل شده‌اند. حدآستانه‌گذاری تصویر اختلاف، از متداول‌ترین تکنیک‌های آشکارسازی تغییرات در تصاویر ماهواره‌ایی چندزمانه می‌باشد. نظر به اینکه تکنیک‌های متداول حدآستانه‌گذاری برای فضاهای تک‌بعدی توسعه‌ داده شده‌‌اند، برای شناسایی تغییرات در فضاهای چندطیفی تصاویر سنجش‌از دور مناسب نیستند. یک راهکار متداول برای رفع این نقیصه، استفاده از تکنیک تلفیق داده‌ها در سطح ویژگی و/یا تصمیم‌گیری می‌باشد. تکنیک‌های متنوعی برای این منظور توسعه داده شده‌اند. هرچند مشخص نیست کدامیک از این تکنیک‌ها، نسبت به بقیه کارآیی بالاتری دارد، ولی یک خصوصیت مشترک در همه آنها (بغیر از تکنیک‌های رای‌گیری و بیزین)، ماهیت تحت‌نظارت‌ بودن آنهاست. طوری که تحلیل‌گر باید یکسری پارامترها را، به نحوی که بهترین همخوانی را با داده‌ها و کاربرد مورد نظر داشته باشد، تعیین نماید. از طرف دیگر، تکنیک‌های نظارت‌نشده‌ای که برای این منظور توسعه داده شده‌اند، عموماً منجر به صحت پایین در آشکارسازی تغییرات می‌شوند. به منظور توسعه تکنیک‌های حدآستانه‌گذاری جهت پشتیبانی تصاویر چندطیفی، یک تکنیک ساده و در عین حال کارآمد برای تلفیق داده‌ها پیشنهاد می‌شود. روش پیشنهادی مبتنی بر تلفیق شاخص‌های تغییرات (‌باندهای تصویر اختلاف) در یک مدل خطی می‌باشد که منجر به تشکیل یک شاخص تغییرات جدید با محتوای بالای اطلاعاتی می‌‌شود. وزن‌های بکار رفته در این مدل با الگوریتم توده‌ذرات (PSO) بهینه شده و سپس از تکنیک OTSU برای آشکارسازی باینری تغییرات استفاده می‌شود. روش پیشنهادی بر روی یک جفت‌تصویر دوزمانه سنجنده TM پیاده‌سازی و نتایج حاصله با تکنیک‌های رایج مقایسه شد. صحت کلی 68/90% روش پیشنهادی، در مقایسه با صحت کلی 06/79% و 81/70% حاصل از دو تکنیک متداول ‏رای‌گیری (تلفیق در سطح تصمیم‏گیری) و صحت کلی 77/80% حاصل از الگوریتم بیزین (تلفیق در سطح ‏ویژگی)، بیانگر قابلیت بالای روش پیشنهادی در آشکارسازی نظارت‌نشده تغییرات در تصاویر ماهواره‌ای چندزمانه چندطیفی می‌باشد.