به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه

machine learning algorithms

در نشریات گروه جغرافیا
تکرار جستجوی کلیدواژه machine learning algorithms در نشریات گروه علوم انسانی
تکرار جستجوی کلیدواژه machine learning algorithms در مقالات مجلات علمی
  • سینا فرد مرادی نیا*، یوسف زندی

    نقشه های پهنه بندی سیل اطلاعات ارزشمندی را در رابطه با طبیعت سیلابها و اثرات آن بر اراضی دشت سیلابی ارائه میدهند. برای تهیه نقشه حساسیت به وقوع سیل، مجموعه ای از عوامل موثر باید تعریف شود .مجموعه عوامل موثر بر سیلاب با استفاده از 13 عامل شامل ارتفاع، شیب، فاصله از رودخانه، شاخص رطوبت توپوگرافی، شاخص موقعیت توپوگرافی، شاخص زبری، سطح انحنای طولی یا عرضی، مقطع انحنای توپوگرافی، انحنای کلی،شاخص نرمال شده تفاوت پوشش گیاهی (NDVI)، کاربری اراضی، سنگ شناسی و بارندگی با توجه به استفاده از تجربیات کارشناسان و پژوهشگران در بررسی های صورت گرفته، در حوضه شرقی آبریز دریاچه اورمیه استفاده شد. بعد ازآماده سازی لایه های موثر بر سیلاب و لایه نقطه ای نقاط سیل خیز، و نیز انجام آزمون هم خطی، در مرحله بعد از پنج روش رگرسیون خطی چندگانه، مدل حداقل مربعات جزئی، رگرسیون چندکی، رگرسیون ستیغی و رگرسیون با ثبات برای مدلسازی و پیش بینی استفاده شد. از منحنی مشخصه عملکرد (ROC) برای اعتبارسنجی نتایج استفاده گردید. نتایج این اعتبار سنجی نشان داد که مدلهای حداقل مربعات جزئی (PLS) و مدل رگرسیون خطی چندگانه (MLR) با دارا بودن حداکثر مساحت زیرمنحنی (AUC)، (به ترتیب 0.983 و 0.997) و کمترین میزان انحراف معیار (به ترتیب 0.015 و 0.018) بهتر عمل کرده اند. در بین این دو مدل هم PLS دارای نتایج کمی بهتر نسبت به MLR می باشد. در نهایت از مدل جنگل تصادفی برای مشخص کردن اهمیت عاملهای ورودی استفاده گردید، و مشخص گردید عاملهای ارتفاع، فاصله از آبراهه و درصد شیب تاثیر گذارترین عوامل روی سیلاب منطقه مورد مطالعه می-باشند.

    کلید واژگان: پهنه بندی، الگوریتم های یادگیری ماشین، فاکتورهای هیدروژئومرفولوژیکی، روش رگرسیون، حوضه شرقی آبریز دریاچه اورمیه
    Sina Fard Moradinia *, Yoosef Zandi

    Flood zoning maps provide valuable information about the nature of flood and its effect on floodplain lands. A set of effective factors must be defined to map flood susceptibility or, in general, to develop a model for assessing natural disaster risk. The factors affecting flood were used in eastern catchment area of lake Urmia which include altitude, slope, distance from the river, topographic moisture index, topographic position index, roughness index, curvature level, topographic curvature section, total curvature, NDVI index, land use, lithology and rainfall according to the experiences of experts and researchers reported in previous studies. After preparing the effective layers on the flood and the point layer of the flood points, as well as performing the linear test, five methods including Multiple Linear Regression, Partial Least Squares Model, Quantile Regression, Ridge Regression and Robust Regression were used for modeling and predictions. Then the ROC curve was used to validate the results. The results of this validation showed that the partial least squares (PLS) and multiple linear regression (MLR) models with the maximum area under the curve (AUC) (0.983 and 0.997, respectively) and the lowest standard deviation (0.015 and 0.018, respectively) ) have performed better. Among these two models, PLS has slightly better results than MLR. Finally, a random forest model was used to determine the importance of the input factors, and it was found that the factors of height, distance from the waterway and slope percentage are the most influential factors on floods in the study area.

    Keywords: Flood Zoning, Machine Learning Algorithms, Hydrogeomorphological factors, Regression Method, Easten Catchment Urmia Lake
  • مهدیه فتحی، رضا شاه حسینی*

    برنج اصلی ترین محصول غذایی بیش از نیمی از مردم جهان است. نظارت بر سطح زیر کشت محصول برنج، نقش مهمی در برنامه ریزی های کشاورزی دارد. امروزه می توان با تکیه بر فن آوری سنجش از دور و روش های یادگیری ماشین، روش های مدیریتی را بهبود بخشید. تحقیق فوق با هدف شناسایی برنج در سال 2020 به کمک نقشه های سری زمانی شاخص های NDVI و LST استخراج شده از تصاویر لندست-8، با الگوریتم SVM در ایالت کالیفرنیا، انجام گرفته است. یکی از انگیزه های اصلی این تحقیق، بررسی قابلیت های نقشه های سری زمانی شاخص LST در کنار نقشه های سری زمانی شاخص NDVI به منظور بهبود دقت شناسایی مزارع برنج ، با الگوریتم SVM است. در گام اول از روش پیشنهادی پس از اخذ سری زمانی تصاویر لندست-8 و انجام تصحیحات رادیومتری و اتمسفری، نقشه های سری زمانی دو شاخص NDVI و LST تولید شد. در گام دوم، شناسایی مزارع برنج با الگوریتم طبقه بندی SVM در دو سناریوی وجود یا عدم وجود نقشه ی سری زمانی LST در کنار نقشه ی سری زمانی NDVI پیشنهاد شد. در نهایت از الگوریتم های طبقه بندی نزدیک ترین همسایگی، درخت تصمیم گیری، رگرسیون لجستیک و پرسپکترون چند لایه برای مقایسه ی روش پیشنهادی استفاده شد. نتایج حاصل از شاخص پیشنهادی باعث بهبود دقت کلی به مقدار متوسط 3.572 درصد و ضریب کاپا به مقدار متوسط 7.112 درصد در روش های شناسایی مزارع برنج هنگام بکار گیری همزمان نقشه های سری زمانی شاخص LST و NDVI با کاهش خطای نوع اول به کمک استخراج ویژگی های فصل رشد حرارتی (حذف کلاس های غیر برنج همچون پنبه، لوبیای سبز و... از کلاس برنج) شد. همچنین الگوریتم ماشین بردار پشتیبان، بالاترین دقت کلی 94.28 درصد و ضریب کاپای 88.29 درصد را در شناسایی مزارع برنج از سایر مزارع کشاورزی، در مقایسه با سایر روش های مقایسه ای نشان داد. نتایج حاصل از روش های مقایسه ای کارآیی پایین الگوریتم درخت تصمیم گیری را در شناسایی لبه های مزارع برنج، نشان داد.

    کلید واژگان: شناسایی برنج، لندست-8، نقشه ی دمای سطح زمین، الگوریتم های یادگیری ماشین
    Mahdiyeh Fathi, Reza Shah-Hosseini *
    Introduction

    Rice is an important crop and the main food of more than half of the world’s population, which needs water and heat to grow. Thus, mapping and monitoring rice fields with efficient means such as remote sensing technology is necessary for food security and the lack of water sources. The phenology extracted from the time series of vegetation indices is used for monitoring and mapping the area under rice cultivation. In addition to the phenological curve, the LST time series map, which is calculated from Landsat 8 images and is related to the phenomenon of evaporation and transpiration of irrigated crops, can cause the separation of rice cultivation from rainfed crops, summer crops, water, etc. Therefore, in this study, the effect of the LST time series map is investigated map for improving the accuracy of rice field identification.

    Materials & Methods

    Since the planting to harvest period of rice is from May to October, in this study, the time-series maps of LST and NDVI for the 3rd of April, 21st of May, 6th of John, 22nd of John, 8th of July, 24th of July, 9th of August, 12th of October, and 28th of October have been calculated after download the Landsat-8 time-series in 2020 The ground truth map of the study area has been obtained from the US Department of Agriculture. To identify rice fields and calculate the LST and NDVI using the Landsat-8 images, initial pre-processing including radiometric and geometric corrections has been applied to these images first. After initial corrections and the calculation of NDVI and LST maps, to identify rice fields in the study area, machine learning algorithms such as Support Vector Machine, K-Nearest Neighborhood, Multilayer Perspective, Logistic Regression, and Decision Tree, have been proposed.

    Results & Discussion

    The results of the proposed method at the state of California showed that using the time series map of  Land surface temperature (LST) with the time-series map of  Normalized Difference vegetation Index, improved the results of identifying rice fields (the average Overall Accuracy= + 3/572% and the average kappa coefficient= +7/112%). Visual results showed that some cultivation such as tomato, corn, cucumber, fallow, and water were removed from the rice final map when using the LST time-series map with the NDVI time-series map. According to the numerical results, the Support Vector Machine algorithm (Overall Accuracy 94/28 and Kappa Coefficient 88/29), the Multilayer Perceptron algorithm  (Overall Accuracy 94/26 and Kappa Coefficient 88/21), and the K-Nearest Neighborhood algorithm (Overall Accuracy 93/71 and Kappa Coefficient 87/08) showed the highest Overall Accuracy and Kappa Coefficient compared to the Logistic Regression algorithm (overall accuracy 91/96 and kappa coefficient 83/54) and the Decision Tree algorithm (Overall Accuracy 91/34 and Kappa Coefficient 81/97), respectively.

    Conclusion

    Although, many methods have been proposed to identify rice fields from satellite images. But, the similarity of rice class with other classes is one of the main challenges related to rice identification. In this research, the effect of LST time series maps to improve the identification accuracy of rice fields in Landsat-8 time-series images was investigated. In this study, the effect of the time series map of land surface temperature index extracted from Landsat-8 images on improving the accuracy of identifying rice fields from other rice fields due to the evapotranspiration process using machine learning algorithms was investigated. The results showed the effectiveness of the proposed index in improving the identification accuracy of rice fields. One of the reasons for improving the accuracy of identifying rice fields is to extract the characteristics of the thermal growing season from the Earth's surface temperature time series (LST) maps along with the rice phenology curve. The results showed that due to the flooding of rice fields when using the NDVI time series map, water class and fields summer crops were identified as rice class. But, water and summer crops classes were removed from the rice final map using a land surface temperature time-series map with the extraction of thermal growth season characteristics. Therefore, the results showed that there was a direct relationship between LST time-series maps and rice cultivation.

    Keywords: Rice identification, Landsat-8, Land Surface temperature map, Machine learning algorithms
  • سوگند کریم زاده*، مجید هاشمی تنگستانی
    سنجنده های دوقلوی MSI سنتینل -2، از لحاظ توان تفکیک مکانی، شباهت بسیاری به سنجنده OLI لندست 8 دارند که آژانس فضایی اروپا، با هدف افزایش داده های ادامه دار برای پایش سطح زمین، آنها را به فضا پرتاب کرد. در این مطالعه، قابلیت این داده ها در تفکیک واحدهای سنگی و دگرسانی، در محدوده کانسار فسفات اسفوردی، ارزیابی و با داده های لندست 8 و لندست 8 تلفیق شده، مقایسه شد. برای بارزکردن واحدهای سنگی منطقه، از روش بسط عدم همبستگی استفاده شد. به منظور مقایسه های آماری، واحدهای سنگی با استفاده از اجرای روش ماشین بردار پشتیبان و جنگل تصادفی روی دسته داده ها، رده بندی و صحت آنها با استفاده از ماتریس آشفتگی بررسی شد. علاوه بر آن، نسبت های باندی متناظر با آنچه درمورد سنجنده لندست 5 TM تعریف شده است، برای آشکارسازی نواحی دگرسان شده در منطقه، روی هر سه دسته داده اجرا و مساحت پهنه های بارزشده محاسبه و مقایسه شد. همچنین، نمودارهای پراکندگی برای تصاویر نسبت باندی تولیدشده تهیه شد. داده های MSI، در رده بندی ماشین بردار پشتیبان و جنگل تصادفی، صحت کلی و ضریب کاپای بیشتری را در مقایسه با دو دسته داده دیگر نشان دادند. نتایج نسبت باندی نیز نشان داد که داده های MSI و OLI تلفیق شده بیشترین همبستگی و مشابهت را به هم دارند. این مطالعه مشخص کرد که استفاده از داده های MSI در تهیه نقشه های سنگ شناختی و کانی شناختی، مطلوب تر از داده های OLI است. همچنین استفاده از داده های OLI تلفیق شده، در تاریخ هایی که تصاویر MSI در دسترس نیست، و یا برای تهیه نقشه های زمین شناسی پیوسته در مقیاس های قاره ای، به همراه داده های MSI کارآمد است.
    کلید واژگان: داده های MSI و OLI، کانسار اسفوردی، بسط عدم همبستگی، الگوریتم یادگیری ماشین، نسبت باندی
    Sogand Karimzadeh *, Majid H. Tangestani
    Twin Sentinel-2 MSI sensors are spatially like the Landsat-8 OLI super spectral instrument, aiming to additional data continuity for land surface monitoring were launched by European Space Agency. In this paper, the potential of these data was evaluated for discrimination of lithological units and alterations in the Esfordi phosphate deposit area and was compared with OLI and fused OLI data. Decorrelation stretch method was used for enhancing the lithological units of the study area, and all of the 3 datasets acceptably discriminated the rock units. Among these, MSI data could produce the lithological map with high resolution and highest level of reality owing to its high spatial resolution. For statistical comparison, Support Vector Machine and Random Forest methods were applied on datasets for classification of the lithological units and their accuracy was assessed using confusion matrices. Furthermore, the corresponding band ratios to which were defined for Landsat-5 TM, were applied on datasets for detecting the altered areas. Then the areas of each highlighted alteration zones were estimated for comparison. Furthermore, the scatterplots of band ratio images were prepared. MSI dataset revealed the highest overall accuracy and Kappa coefficient in Support Vector Machine and Random Forest classification. Also, the results of band ratioing showed that MSI and fused OLI data have the most correlation and similarities. This study demonstrated that MSI data are more optimal than OLI data for lithological and alteration mapping. Also, using fused OLI data in dates which there is no MSI data acquisition or for producing seamless geological maps in continental scale besides to MSI data, is efficient.
    Keywords: Sentinel-2, Landsat-8 datasets, Esfordi deposit, Decorrelation stretch, Machine Learning Algorithms, Band ratio
  • ناهید حق شناس، علی شمس الدینی*، حسین عقیقی
    آگاهی از میزان تاج پوشش درختان در مناطق شهری به واسطه ی تاثیراتی که در کاهش آلودگی های هوا، کاهش آلودگی صوتی، جلوگیری از باد، ذخیره نزولات آسمانی، کاهش و کنترل رواناب های شهری دارد، بسیار ضروری است. از آنجایی که استخراج تاج پوشش درختان با استفاده از روش های دستی بسیار وقت گیر و پرهزینه است، تکنیک های سنجش از دور می توانند ابزار مناسبی برای تامین این داده ها باشند. در طبقه بندی شی گرا انتخاب پارامترهای بهینه قطعه بندی خصوصا پارامتر مقیاس از اهمیت زیادی برخوردار است و معمولا این پارامتر با استفاده از روش آزمایش و خطا تعیین می گردد که کاملا تجربی می باشد. بنابراین یکی از اهداف این پژوهش انتخاب مقیاس بهینه قطعه بندی به صورت خودکار می باشد. همچنین پس از استخراج قطعات، لازم است تا با استفاده از یک روش طبقه بندی، قطعات استخراج شده، تعیین کاربری/پوشش زمین شوند و در این رابطه انتخاب نوع روش طبقه بندی در نتیجه نهایی طبقه بندی شی گراء بسیار اهمیت دارد. لذا، پس از انجام قطعه بندی با استفاده از داده های لیدار و تصاویر هوایی مربوط به شهر واهینگن در آلمان، و تعیین ویژگی های مهم مستخرج از قطعات با استفاده از روش انتخاب ویژگی بر مبنای جنگل تصادفی، با استفاده از روش های یادگیری ماشین شامل ماشین بردار پشتیبان، جنگل تصادفی، و درخت تصمیم گیری قطعات مربوط به تاج پوشش درختان از سایر قطعات تفکیک گردید. نتایج نشان دهنده ی برتری الگوریتم ماشین بردار پشتیبان به عنوان برترین الگوریتم طبقه بندی کننده و مقیاس 25 به عنوان بهترین مقیاس انتخابی بود. به طوریکه الگوریتم های ماشین بردار پشتیبان، جنگل تصادفی و درخت تصمیم گیری درمقیاس 25 به ترتیب با شاخص های کیفیت 90/79، 16/79و 90/ 76توانستند تاج پوشش درختان را استخراج کنند.
    کلید واژگان: تاج پوشش درختان شهری، روش شی گرا، پارامترمقیاس، الگوریتم های یادگیری ماشین
    Nahid Haghshenas, Ali Shamsoddini *, Hossein Aghighi
    It is necessary to know about the quantity of urban tree canopy cover due to its role in air and noise pollution reduction, wind prevention, saving rain water, and runoff control. Being expensive and time consuming, the manual extraction of tree canopy has been replaced by remote sensing techniques conducted on the images, digitally. There are several parameters which must be optimized prior to use of object-oriented classification. One of these parameters is Scale affecting the segmentation results, significantly. Scale is usually set by trial and error which is an experimental approach. One of the aims of this study is to optimize Scale parameter, automatically. In addition, after segmentation process based on a proper Scale, it is required to classify the identified segments based on the attributes which are extracted from these segments. In this stage, the selection of suitable classification method fed by the proper attributes is critical. In this research, LiDAR data and aerial image acquired on Vaihingen, Germany, were utilized for segmenting the urban area. In order to identify suitable attributes, random forest feature selection was applied on the attributes derived from the identified segments. Machine learning methods including support vector machine, random forest, and decision tree were compared for classifying the segments based on their suitable attributes into two classes including tree canopy cover and others. The results indicated that Scale of 25 is the best one to segment this area. Also, the tree canopy cover map derived from support vector machine with quality index of 79.90 showed the best performance among different classifiers used in this study.
    Keywords: Urban tree canopy cover, Object-oriented method, Scale parameter, Machine Learning Algorithms
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال