کتاب راهنمای کاربردی ادغام تصاویر سنجش از دور

این کتاب مقدمه­ ای برای ادغام تصویر سنجش از دور (RSIF) ارایه می ­کند که یک نمای کلی از سنجنده ­ها و برنامه­ های کاربردی را ارایه می­ دهد. این انتخاب داده­ ها، الزامات برنامه و انتخاب یک روش ادغام تصویر مناسب را توصیف می­کند. این مجموعه شامل انتخاب متنوعی از روش های ادغام تصویر است که مربوط به سایر کاربران و سایر زمینه­ های مورد علاقه در سراسر جهان است. از این موارد، دستورالعمل­ های مشترک، که سهم ارزشمند در زمینه برنامه ­های کاربردی و پیشرفت­ه ای بیشتر است، مشتق شده ­اند. در دسترس بودن این دستورالعمل­ ها کمک خواهد کرد تا شناسایی تنگناها، گسترش روش­ های ادغام تصویر، استفاده بهتر از تصاویر چندبعدی موجود و ارایه دیدگاه ­های جدید در فرایندهای مربوط به زمین کمک کند.

نتیجه، یک کتاب درسی RSIF است که در آن موارد ادغام تصویر نمایش داده شده و توصیف شده است. آنها در یافته­ های مشترک آماده شده است و منجر به بیانات عمومی در زمینه ادغام تصویر می شود. این کتاب به کاربران تازه کار کمک می­ کند تا ابتدا به ارزش عملی و مزایای ادغام تصویر چندسنجنده ­ای دست یابند. کارشناسان این کتاب را برای به دست آوردن یک نظرسنجی در مورد وضعیت هنر و درک محدودیت­ های فعلی که باید در فعالیت ­های پژوهشی آینده حل شود، مفید می­دانند. این کتاب مربوط به کاربران تازه کار و متخصصان است. دانش­آموزان، دانشمندانی از سایر رشته­ ها و مدرسان، یک راهنمای عملی را برای ورود به این تکنولوژی جالب پیدا می­کنند. خلاصه، طبقه بندی و تعاریف ارایه شده در فصل 3 تا 5 و نمونه­ های عملی موجود در فصل 6، تازه واردان را برای یک شروع سریع آماده می ­کند. کارشناسان و دانشمندان در این زمینه از خلاصه ­ای از آخرین یافته­ ها بهره ­مند شده و به سمت تحقیقات جدید هدایت می ­شوند. به ویژه، بخش‌هایی در مورد “روش انتخاب”، “انجمن­ ها” و “تناقض­ ها” در فصل 4 و 5 آورده شده است. برای کاربران حرفه­ ای، این کتاب می ­تواند یک شناخت خوب و پایه­ ای برای درک بهتر کاربرد تصحیح تصویر سنجش از دوری چند منظوره و توسعه نرم افزار تلفیقی تصویر تجاری از منظر عملی باشد.

به دلیل گستره وسیعی از برنامه­ های مشاهده زمین در یک زمینه چند منظوره، این کتاب مربوط به بسیاری از رشته ­های مختلف، به عنوان مثال، نقشه­ برداری، کشاورزی، جنگلداری، برنامه ­ریزی شهری، پایش مخاطرات، زمین­ شناسی، استخراج مواد معدنی و موارد دیگر است. این کتاب حاوی دستاوردهایی در RSIF در دهه ­های گذشته است. این کتاب پیش زمینه ریاضیاتی را توضیح می­دهد و بحث در مورد ارزیابی کیفی RSIF را اضافه می ­کند. مسایل کیفیت و عملیاتی از تصویرسازی و تلفیق داده­ ها هم مورد توجه است، زیرا ادغام داده ­های چند وجهی به یک نیاز تبدیل شده است و داده ­های سنجش از دور به برنامه­ های روزمره وارد شده ­اند و یک ارایه دهنده اصلی اطلاعات را تشکیل می­­دهند. چشم ­انداز فصل 7 در مورد روند و پیشرفت­ های فعلی در ادغام تصویر و داده توضیح می­دهد. در پایان، موضوعاتی مانند داده کاوی، داده­ های بزرگ و محاسبات ابری، به عنوان راه حل برای رسیدگی به تعداد روزافزون و مقدار منابع داده برای استخراج اطلاعات معنی­­دار، در انتهای کتاب آمده است. دستکاری داده­ های مشاهدات زمینی چند وجهی نیاز به دانش گسترده­، بین رشته ­ای، کار گروهی و به اشتراک ­گذاری داده­ ها و همچنین نیاز به تحقیق بیشتری در تمام جنبه­­ های همراه دارد. این بدان معنی است که همگام­ سازی داده­ ها یک زمینه هیجان انگیز با توانایی بالقوه برای تکامل بیشتر و بهبود درک ما از محیط زیستی است که در آن زندگی می­ کنیم و اتخاذ تصمیمات عاقلانه تر در آینده برای زندگی پایدار است.

به همراه با این کتاب، ما موارد آنلاین اضافی حاوی فهرست گسترده ­ای از ادبیات سازمان یافته در مورد موضوع مورد نظر ارایه می ­دهیم. علاوه بر این، اسلایدهای ارایه شده برای هر فصل برای معلمان و استادانی که مایل به استفاده از این کتاب به عنوان کتاب درسی برای دانشجویان هستند ارایه می­ شود. وب سایتی که محتوای آنلاین در آن قرار دارد، به آدرس rsif.website می­ باشد. علاوه بر این، وبسایت فوق شامل به روز رسانی در بحث و تحقیقات در حال انجام در زمینه ادغام تصاویر سنجش از دور است.

این کتاب درباره تصاویر سنجش از دور و ادغام داده‏ هاست. فرض بر این است که خواننده با اصول سنجش از دور، روش ‏ها، و برنامه‏ های کاربردی آشناییِ قبلی دارد. با این‏ حال، برای بسیاری از خوانندگان این کتاب، که ممکن است از سایر رشته‏ ها مانند پردازش تصویر پزشکی، گرافیک رایانه ‏ای، امنیتی، و دفاعی باشند، در بخش 1-2 مقدمه‏ ای کوتاه از داده‏ های چندسنجنده ‏ای سنجش از دور ارایه می‏ کنیم. در فصل مقدماتی، ما موضوع تصویر سنجش از دور و ادغام داده ‏ها را معرفی می‏ کنیم. اطلاعاتی در مورد اهداف تصویربرداری ارایه می ‏کنیم. در ادامه توضیحِ انواعِ ادغامِ تصویر سنجش از دور، که امروزه در دسترس ‏اند، درباره محدودیت‏ های چنین روش‏ های ادغامی نیز بحث خواهد شد. همچنین، مزایا و بسیاری از کاربردهای روش‏ های ادغامی تصویر سنجش از دور به‏طور خلاصه شرح داده شده است. فصل اول با برخی تعاریف و اصطلاحات مورد استفاده در این کتاب به ‏پایان می‏ رسد و فهرستی از منابع سنجش از دور ارایه می ‏شود. فصل دوم درباره سطوح مختلف تصویربرداری سنجش از دور است. پس از معرفی مختصر، توضیح و توصیف سطوح مختلفی که تصاویر و داده ‏ها ممکن است با هم ترکیب شوند درج شده است. این موارد شامل سطح پیکسل، سطح ویژگی، هماهنگی سطح پیشرفته تصمیم‏ گیری و نیز بخش ادغام داده‏ هاست.

این فصل همانند فصل اول و همچنین فصل ‏های بعدی، با یک خلاصه و یک فهرست از عناوین به ‏پایان می‏ رسد. در فصل سوم، نویسندگان با بسیاری از مراحل پیش پردازش مورد نیاز قبل از ادغام مجموعه داده ‏های مختلف آشنا می‏ شوند. جنبه ‏های کلیدی در این فصل مسایلی است که در انتخاب منابع اطلاعات مناسب برای ادغام وجود دارد، تصحیحات ویژه‏ مورد نیاز مانند تغییرات هندسی و توضیح چندین روش بهبود تصویر استفاده می ‏شود.

یکی از فصل‏ های مهم این کتاب فصل چهارم است که درباره روش‏ های ادغام تصاویر سنجش از دور توضیحاتی را ارایه می­ دهد. این فصل با طبقه‏ بندی جدیدی از روش‏ های ادغام تصاویر آغاز می‏ شود. همان‏طورکه صدها الگوریتم ادغام تصویر وجود دارد که طی 25 سال گذشته توسعه یافته است، ما آن ‏ها را به چند دسته منطقی دسته‏ بندی کرده‏ ایم و سپس هر الگوریتم ادغام را شرح ‏داده ‏ایم. دسته ‏بندی‏ ها عبارت‏ اند از:

• (الف) جایگزینی اجزا
• (ب) روش ‏های عددی
• (ج) ادغام آماری تصویر
• (د) روش ‏های مبتنی بر مدولاسیون
• (ر) رویکردهایی با چندین قدرت تفکیک (MRA)
• (ز) روش ‏های ترکیبی

در همه موارد، سعی کرده‏ ایم الگوریتم اصلی برای روش ادغام توصیف‏ شده را ارایه دهیم. پس از تجزیه و تحلیل دقیقِ بسیاری از روش‏ های ادغام، فصل چهارم شامل بخش ‏هایی است که دستورالعمل‏ های مربوط به رویکرد انتخاب را در بر می‏گیرد و بحث و بررسی درباره اشتراک‏ ها و تناقضات الگوریتم‏ های ادغام تصویر را ارایه می‏دهد. در فصل پنجم قبل از شروع به بررسی بسیاری از کاربردهای تصاویر سنجش از دور و ادغام داده ‏‏ها، به موضوع مهم ارزیابی کیفیت ‏پرداخته می ‏شود. در این بخش پارامترهای مختلف کیفیت تصویر مورد استفاده برای ارزیابی محصولات ادغام تصویر توضیح داده می‏ شود و شاخص‏ های اصلی موجود، بررسی و ارایه می‏ شود. بخشی از فصل نیز به الزامات و روش‏ هایی برای ارزیابی بصری و ذهنی از تصویر ادغام ‏شده و محصولات استخراج ‏شده از داده‏ ها اختصاص داده شده است.

در فصل ششم بسیاری از کاربردهای تصویربرداری از راه دور و ادغام داده‏ ها ارایه شده است. این فصل که مطالعات موردی متعدد که نشان‏دهنده ویژگی‏ ها، مزایا، و نتایج ادغام انواع مختلف مجموعه داده‏ هاست، برای تفسیر منطقه مد نظر قرار می­ گیرد. همانند همه فصل‏ ها، این فصل نیز با برخی از نتیجه‏ گیری‏ های مربوط به برنامه ‏های کاربردی واقعی و بالقوه تصویربرداری پایان می‏ یابد و چندین مرجع برای خواننده فراهم می‏کند تا برای اطلاعات بیشتر، از آن‏ها استفاده کند.

در فصل نهایی این کتاب بینشی جدید از آینده سنجش از دور به خواننده ارایه می‏ شود. برخی از گرایش‏ های اصلی و پیشرفت‏ های تصویربرداری از راه دور و ادغام داده‏ ها آورده می‏ شود و برخی فناوری‏ های کلیدی جدید طرح می­ گردد. این موارد شامل موضوعاتی مانند چالش ‏ها و روند‏های باقی‏مانده، داده‏ کاوی، محاسبات ابری، تجزیه و تحلیل داده‏ های بزرگ، و اینترنت اشیا است.

مطالعه بیشتر با استفاده از مراجع ارایه‏ شده در پایان هر فصل ممکن می­گردد. مراجع ارایه شده به صورت مجزا به موضوعات مورد بحث در هر فصل اشاره دارند. پیشینه اطلاعات ارایه‏ شده در این کتاب از سه منبع ایجاد شده است. اساس این کار از سال ‏های متمادی در استفاده عملی از ادغام تصاویر سنجش از دور (RSIF) پایه ‏ریزی شده است. منبع اطلاعاتی دوم یک پایگاه داده گسترده و اختصاصی از مجلات و مقالات کنفرانسی است که در طی سال ‏ها منتشر شده و مطالب منتشرشده تا سال 2015 را در بر می‏گیرد. این پایگاه داده طبقه‏ بندی RSIF را به ‏عنوان یک زمینه تحقیقاتی، تقسیم موضوع به حوزه‏ های مختلف، یعنی روش ‏ها، سنجنده ‏ها، برنامه‏ ها، زمینه‏ های دست‏یابی، و مجله یا کنفرانس انجام داده است. این امر به مرور کلی نشریات منتشرشده از مقالات RSIF بیشتر منجر شد و به خواننده کمک می‏کند تا موضوع مورد علاقه خود را عمیق‏ تر مطالعه نماید. هدف از RSIF و تمرکز روی آن، موضوع بخش 1-4-3 است. سایر اطلاعات جالب بازیابی‏ شده از پایگاه داده با مرور کلیِ روش ‏های مرسوم و سنجنده ‏ها در فصل چهارم نمایش داده می‏ شود. درباره برنامه‏ های کاربردی متداول، در فصل ششم بحث می‏ شود.

در فصل هفتم چالش‏ های باقی‏مانده و چند روند فعلی و بعدی در این زمینه توضیح ‏داده شده و برخی از سوالات تحقیق باقی‏مانده را، که در طی سال‏های آینده باید پاسخ داده شود، برجسته شده است.

چند آموزش و مطلب مرتبط با ادغام تصاویر ماهواره ای:

• آموزش روش تلفیق تصاویر (افزایش جزییات مکانی) ماهواره لندست – در سامانه گوگل ارث انجین
• تلفیق تصاویر حرارتی لندست 8 به منظور افزایش جزییات مکانی – با استفاده از الگوریتم TSharp
• تلفیق تصاویر ماهواره ای لندست 8 و سنتینل 2
• ترکیب و تلفیق تصاویر ماهواره ای سنتینل 1 و 2