استفاده از هستی شناسی در استخراج دقیق عوارض از تصاویر ماهواره ای با قدرت تفکیک بالا

روشهای متعددی به منظور استخراج عوارض موجود از تصاویر رقومی ارائه شده اند. این روشها را می توان در دو دسته طبقه بندی نمود. دسته ی اول روشهایی هستند که بر اساس خصوصیات طیفی هر پیکسل به استخراج عوارض می پردازند. روشهای دیگر بر مبنای ارائه ی قانون بر روی مجموعه ای از پیکسلها به استخراج عوارض بر مبنای شیء می پردازند. در این حوزه، اشیاء بر اساس خصوصیاتی که برای آنها تعریف شده است از تصاویر استخراج می شوند. در نتیجه، ابتدا باید به تعریف عارضه و خصوصیات آن پرداخت. به همین دلیل به معرفی علم هستی شناسی (آنتولوژی) می پردازیم که برای اولین بار در حوزه ی علم فلسفه ارائه شد. هستی شناسی را می توان شاخه ای از فلسفه و علمی در مورد چه بودن، از چه نوعی بودن ساختار اشیاء، ویژگیها، پیشامدها و وابستگیها در هر حوزه ای از هستی دانست. هستی شناسی به دنبال ارائه ی طبقه بندی قطعی و جامع از موجودیتها در تمامی دایره ی وجود (جهان) است به طوری که هیچ موجودیتی در خارج از آن قرار نگیرد. مرزهای دایره ی وجود (عالم امکان) توسط موجودیتها و عدم موجودیتها مشخص می شود. همچنین در هستی¬شناسی روابط میان موجودیتها نیز طبقه بندی می شوند. کاربرد کاملاً شناخته شده ی هستی شناسی در حوزه ی علم سیستمهای اطلاعاتی را می توان تشکیل پایگاه داده و یا استفاده از آن عنوان کرد، که بر مبنای همین تعریف کاربرد وسیعی در سیستمهای اطلاعات جغرافیایی پیدا کرده است. هستی شناسی لازم برای استخراج عارضه ی موجود در تصویر را می توان به این صورت بیان نمود که برای عارضه، چه معیارها و عواملی به صورت هم زمان برای کاربر تداعی می شوند که بتوان آنها را در قالب عوامل یا قانونهایی در روشهای استخراج عارضه وارد نمود. به این منظور لازم است تا مجموعه ای از سوالها و جوابها مطرح شوند و پایگاهی از داده های لازم به منظور استخراج عارضه (اطلاعات) از تصویر تشکیل شود. تنها با استناد به اطلاعات گردآوری شده در قالب پایگاه داده های نام برده شده است که می توان روشی برای استخراج انواع عوارض بر اساس ماهیت آن در تصویر پرداخت. از طرفی تشکیل پایگاه داده برای عوارض موجود در هر یک از نقشه های 1:2000، 1:5000 و 1:10000 نیازمند آگاهی از تعریف عوارض در مقیاسهای مختلف نقشه و نیز عوارض مشابه با آن بر روی تصاویر ماهواره ای است. به عنوان مثال، اگر هدف استخراج ساختمانها است، به منظور حذف عوارض گیاهی استخراج شده به همراه ساختمانها می توان از شاخصهای پوشش گیاهی استفاده نمود. از دیگر ویژگیهای ساختمان می توان شکل هندسی تقریباً منظم، رفتار مشخص در نسبت طول به عرض، پیوسته بودن لبه ها، بافت طیفی مشخص و بازه ی مساحتی حداقل را نام برد. از طرف دیگر، تمامی ساختمانها دارای درجه ی خاکستری مشخصی نیستند و نسبت به شرایط تابش نور خورشید و قرار گرفتن در نقاط مختلف از تصویر، مقادیر درجات خاکستری متفاوتی را به خود می گیرند. در این پایان نامه، با به کارگیری هستی شناسی در تهیه ی مدل مفهومی برای عوارض خطی و سطحی بر اساس خصوصیات آنها در تصاویر ماهواره ای چندطیفی به ارائه ی راهکارهایی در تولید نقشه پرداخته خواهد شد. در نهایت، با به دست آمدن اطلاعات مورد نیاز جهت استخراج عوارض در مقیاسهای مختلف با استفاده از هستی شناسی، می توان دقت روشهای استخراج عارضه را افزایش داد. خروجی این پایان نامه به صورت پایگاه داده ای از خصوصیات عوارض موجود در نقشه های 1:2000، 1:5000 و 1:10000 است که قابلیت ارتقاء و بهبود در مقیاسها و عوارض مختلف را طی مرور زمان داشته باشد.