شناسایی آتش سوزی با استفاده از سنجش از دور و تصاویر ماهواره ای

715 بازدید

اخبار ، مقالات و تحقیقات گروهی را دنبال کنید.

آموزش رایگان نرم افزار ENVI

در ENVI حرفه ای شو 🦾

0 تا 100 مفاهیم سنجش از دور

کاملا رایگان شروع کن 🧩

آموزش رایگان ArcGIS pro

واقعاااااا رایگاااااانه 🤗

آموزش گوگل ارث انجین

شدیدا توصیه شده 🌏

دانلود لندیوز 10 متری ایران و …

به کمک گوگل ارث انجین 🚀

کتاب موتور پردازش مجازی

اولین کتاب آموزش گوگل ارث انجین 📗

طبقه بندی تصاویر ماهواره ای

آشنایی با انواع روش ها 😲

پیش پردازش تصاویر ماهواره ای

هندسی – رادیومتریکی – اتمسفری 🀄

دانلود داده های آلتیمتری

ترازسنجی برای دریاچه ها 🧿

پوشش اراضی 10 متری

تولید شده توسط ESRI 🧐

نمایش سه بعدی در ArcGIS

مدل رقومی ارتفاع 🗻

مطالب پربازدید

برای آشکار سازی آتش سوزی در تصاویر ماهواره ای از چه روشی استفاده میشود؟ به منظور پایش آتش سوزی با استفاده از تصاویر ماهواره ای میتوان بر اساس مراحل زیر عمل نمود : تهیه یک پایگاه داده در زمینه آتش سوزی های رخ داده در مناطق مختلف اخذ داده ها از مکان ها و زمان هایی که آتش سوزی در…

برای آشکار سازی آتش سوزی در تصاویر ماهواره ای از چه روشی استفاده میشود؟

به منظور پایش آتش سوزی با استفاده از تصاویر ماهواره ای میتوان بر اساس مراحل زیر عمل نمود :

  • تهیه یک پایگاه داده در زمینه آتش سوزی های رخ داده در مناطق مختلف
  • اخذ داده ها از مکان ها و زمان هایی که آتش سوزی در آنها به وقوع پیوسته
  • استاندارد سازی داده ها
  • انتخاب داده های بهینه و پیش پردازش آنها
  • استفاده از روش های تفسیری برای شناسایی آتش سوزی در تصاویر ماهواره ای
  • استفاده از روش های پردازش مبنا برای آتش سوزی در تصاویر ماهواره ای
  • شناسایی محدوده دچار حریق شده
  • شناسایی شدت آتش سوزی در مناطق مختلف

 

ایجاد یک پایگاه داده آتش سوزی برای مکان ها و نواحی مختلف

تا زمانی که یک پایگاه داده مناسب در ارتباط با آتش سوزی های رخ داده در مناطق مختلف جهان وجود نداشته باشد، فرایند شناسایی  آتش سوزی با استفاده از تصاویر ماهواره ای یه شکل موثری انجام نمیشود.

ایجاد یک پایگاه داده در این زمینه امکانی را فراهم می ­آورد که بتوان تشخیص داد در چه زمانی  و در چه مکانی از سیاره زمین آتش وزی رخ داده است. پس از اطلاع از این موضوع میتوان نسبت به دریافت تصاویر ماهواره ای از قبل و بعد از آتش سوزی اقدام نمود. سایت های مختلفی امکان دسترسی به داده های ماهواره ای را فراهم می آورند که عموما داده های مورد استفاده برای مطالعات  آتش سوزی در آنها بصورت رایگان عرضه میشود. به مانند داده های لندست، استر و مادیس که از جمله پر کاربردترین داده های ماهواره ای در زمینه پایش آتش سوزی هستند.

 

11

 

پس از اخذ داده ها از زمان های مختلف حال باید نسبت به آشکار سازی آتش سوزی در تصاویر ماهواره ای اقدام نمود. در همین راستا پیش از اعمال الگوریتم های اصلی باید فرایند پیش پردازش داده های ماهواره ای به منظور نرمال سازی کردن خطاهای هندسی و رادیومتریکی به شکل ایدآل و  به منظور اماده سازی آنها برای استخراج اطلاعات صورت بگیرد. با این حال امروزه وب سایت های عرضه کننده داده های ماهواره ای برای داده های عرضه شده سطوح مختلفی را در نظر گرفته اند که بر همین اساس داده های سطح بالاتر  تمامی پیش پردازش ها از جمله تصحیحات رادیومتریکی و هندسی بر روی آنها اعمال شده است. نمونه چنین امری را میتوان در داده های سطح 1 لندست اشاره کرد که اخیرا توسط سازمان ناسا و سازمان زمین شناسی ایالات متحده آمریکا ارائه گردیده است.

پس از انجام پیش پردازش ها میتوان با استفاده از شاخص های آتش سوزی و اعمال آنها بر روی تصاویر چند زمانه نسبت به شناسایی محدوده دچار حریق شده اقدام نمود. نکته قابل توجه در این زمینه  آن است که داده های چند زمانه استفاده شده در این زمینه حتما باید تحت تصحیحات هندسی قرار گرفته باشند تا از این طریق در نتایج بدست آمده خطایی ایجاد نشود. پس از اعمال شاخص های طیفی برای شناسایی محدوده دچار حریق شده میتوان با استفاده از  تفاضل گیری به شکل هرچه بهتری نسبتبه آشکارسازی منطقه دچار حریق شده در تصویر اقدام نمود. برای درک هرچه بهتر این موضوع به مثال پاراگراف بعدی مراجعه بفرمایید:

شاخص NBR برای تصاویر قبل و بعد از آتش سوزی محاسبه میشود. معمولا در این فرایندها از دو تصویر برای زمان قبل و بعد از آتش سوزی استفاده میشود که نسبت به یکدیگر هم مرجع هستند. میزان دقت هندسی تصاویر مورد استفاده در این زمینه برای تصاویر ماهواره ای مختلف متفاوت است. به عنوان مثال در تصاویر ماهواره لندست با توان تفکیک مکانی 30 متر میزان دقت هندسی باید کمتر از نصف یک پیکسل (کمتر از 15 متر) باشد.پس از اینکه  شاخص مذکور بر روی هر دو تصویر قبل و بعد از آتش سوزی اعمال شد، میتوان با استفاده از یک تفاصل ساده بین دو تصویر بدست آمده محدوده دچار حریق شده را به شکل مطلوبی شناسایی کرد. از ای شاخص با عنوان dNBR یاد میشود. ورژن بهینه شده این الگوریتم نیز با عنوان RdNBR  اخیرا ارائه شده که نقش بسیار مهمی در برطرف سازی محدودیت های موجود در شاخص های قبلی  ایفا میکند. از سوی دیگر شاخص آخری که در این بخش معرفی شد ازهمبستگی و صحت بالاتری با پدیده آتش سوزی  رخ داده در محیط برخوردار است.

 

1

 

پس از انجام محاسبات در مرحله قبلی حال نوبت آن فرا رسیده است که نتایج بدست آمده تحلیل شده و بر اساس انها نتیجه گیری ها انجام شود. همانطور که پیش تر نیز در ارتباط با ان بیان شد داده های ماهواره لندست در این زمینه میتواند بسیار کاربردی باشد. استفاده از شاخص dNBR بر روی تصاویر ماهوراه های سری لندست امکان تهیه نقشه شدت آتش سوزی و میزان مساحتی که دچار آسیب شده است را فراهم می آورد. البته نتایج بدست آمده در این بخش بیش از هر چیز تابعی است از قدرت تحلیل متخصص سنجش از دوری که در حال انجام کار است.

استفاده از شاخص dNBR بر روی داده های ماهواره لندست مقادیری با بازه بین 32767 منفی تا مثبت را میتواند ایجاد کند. ب این حال آن دسته از مقادیری که  در ارتباط با تغییر یا عدم تغییر هستند نسبتا بین منفی 600 تا مثبت 600 است. با این حال هرچقدر مقادیر از صفر بزرگتر شود نشان دهنده میزان تغییر بزرگ تری است که در تصویر و پیکسل های موجود اتفاق افتاده است. وجود مقادیر منفی در تصویر خروجی بدست آمده نشان دهنده رشد پوشش های گیاهی و مقادیر مثبت نشان دهنده از بین رفتن پوشش های گیاهی در منطقه مورد نظر است.

نکته مهم دیگر در ارتباط با استفاده از حدآستانه ها در شاخص dNBR شناسایی مقادیری است که با استفاده از آن میتوان شدت های مختلف برای آتش سوزی رخ داده در منطقه مورد مطالعه را شناسایی و از یکدیگر تفکیک نمود . یک متخصص سنجش از دور در چنین مطالعه ای باید بر روش های و اصول پردازش و تفسیر داده های ماهواره ای دانش و آگاهی و تسلط مناسبی داشته باشد.

شاخص دیگری که برای مطالعه آتش سوزی مورد استفاده قرار میگیردCBI  نام دارد. این شاخص وابستگی بسیار زیادی به داده های زمینی دارد. استفاده این شاخص در کنار شاخص dNBR نشان از همبستگی مناسب بین آنها داشته که به منظور جداسازی شدت های مختلف آتش سوزی در مناطق گوناگون مورد استفاده قرار میگیرد.

با استفاده از شاخص های آتش سوزی میتوان کلاس های متعدد گوناگونی را در ارتباط با بحث شدت آتش سوزی در تصاویر ماهواره ای ایجاد نمود با این حال تمامی این شاخص ها و روش ها از عدم قعطیت هایی برخوردار هستند  و برای کالیبره شدن هرچه بهتر آنها نیاز به استفاده از داده های زمینی غنی و مناسبی است.

نویسنده : امیرحسین احراری

نوشته های مرتبط :

آموزش های رایگان پیشنهادی :

2 دیدگاه. ارسال دیدگاه جدید

  • سلام استاد
    ممنون از اموزش های خیلی خوبتون
    من کارهای که شما داخل آموزش فرمودید انجام دادم فقط برای فرخوانی دوباره داه های ساخته شده داخل نرم افزار ANVE از کدوم دستور باید استفاده کنیم
    به عنوان مثال فایل mlدر پوشهburned_map

    پاسخ
    • با سلام و احترام

      تنها روش فراخوانی داده ها در نرم افزار ENVI همان دستور open هست که در آموزش به آن اشاره شده است. فایل متادیتا نیز با استفاده از همان روش در نرم افزار باز می شود.

      موفق باشید

      پاسخ

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این فیلد را پر کنید
این فیلد را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.

keyboard_arrow_up