بهبود طبقه بندی داده های لایدار با استفاده از مفاهیم هندسی و منطق فازی

امروزه دستیابی سریع و ارزان به اطلاعات عوارض پوششی سطح شهرها با استفاده از آنالیزهای سنجش از دور از اهمیت ویژه ای برخوردار است. چندین دهه از عمر این فناوری به عنوان اصلی ترین راهکار این هدف می گذرد. در چندسال اخیر با ظهور تصاویر با قدرت تفکیک مکانی بالا، کسب اطلاعات پوشش اراضی شمار زیادی از تحقیقات را به خود اختصاص داده است. البته هنوز اطلاعات سنجش از دور تا مرز رسیدن به یک ساختار تولید کاملآ خودکار و دقیق در نواحی شهری فاصله دارد. یکی از مهمترین دلایل این امر مشابهت های طیفی و هندسی بسیاری از عوارض شهری می باشد که آنالیزهای رستر مبنا را جهت استخراج اطلاعات از تصاویر سنجش از دور با چالش روبه رو ساخته است. از دهه 70 سیستم هایی تحت عنوان lidar (light detection and ranging) جهت استخراج اطلاعات گسسته از نواحی سطح زمین با استفاده از تکنولوژی لیزر معرفی شده اند. اما شکل امروزی این سیستم ها در سال های اخیر توسعه یافته است. این سیستم ها با استفاده از تکنولوژی لیزر توانایی برداشت اطلاعات مکانی از نقاط مختلف سطح زمین تحت عنوان ابرنقاط را دارا می باشند. شدت موج بازگشتی و چند بازگشتی بودن امواج لیزر نیز به عنوان قابلیت دیگر این سیستم ها بشمار می رود. در این تحقیق هدف استخراج اطلاعات پوشش اراضی از نواحی شهری با استفاده از داده های لایدار می باشد. جهت ارزیابی و مقایسه دقیق از روش های مرسوم استخراج اطلاعات لایدار، روش پیشنهادی این تحقیق شامل 2 استراتژی اصلی می باشد. استراتژی رسترمبنا مبتنی بر روش های نوین شئ مبنا بخش نخست این تحقیق را به خود اختصاص داده است. در آنالیز رستر مبنای پیشنهادی یک روش قانون مبنا مبتنی بر مدل سلسله مراتبی به کار گرفته شد. جهت بهبود این روش از یک استراتژی تکمیلی با استفاده از داده های بازگشت چندگانه امواج لایدار استفاده شد. جهت طبقه بندی اشیاء طبقه بندی نشده ی باقیمانده از یک روش طبقه بندی نزدیکترین همسایه فازی مبتنی بر بهینه سازی فضای ویژگی با استفاده از روش بهینه سازی sequential feature forward selection استفاده گردید. در استراتژی دوم از یک آنالیز برداری جدید جهت استخراج اطلاعات پوشش اراضی بهره گیری شد. برای نخستین بار، در این تحقیق از یک استراتژی مثلث بندی مبنا در فضای برداری با استفاده از یک مدل گام به گام قانون مند با طراحی و بکارگیری ویژگی های مکانی و هندسی استفاده شد. هر دو استراتژی یاد شده علاوه بر پیاده سازی و آنالیز بر روی منطقه ی مورد مطالعه ی نخست، تحت آنالیز تعمیم پذیری بر روی منطقه ی مورد مطالعه ی دیگر نیز قرار گرفتند. از بین روش های ذکر شده روش رستر مبنا با دقت کلی 94/0 مناسب ترین دقت را داراست و روش برداری ارائه شده دارای دقت کلی 92/0 می باشد. نتایج روش های یاد شده بر روی منطقه مورد مطالعه ی دوم به ترتیب دارای دقت کلی 82/0 و دقت کلی 81/0 می باشد که این نتایج حاکی از استحکام روش های یاد شده است.