unsupervised change detection
در نشریات گروه اکولوژی-
مجله اکو هیدرولوژی، سال هشتم شماره 4 (زمستان 1400)، صص 1173 -1187
طی دو قرن اخیر، مداخله گسترده انسان در طبیعت منجر به بروز تغییرات قابل توجهی در منابع آب، خاک و پوشش گیاهی سطح زمین شده است. هرچند تحلیل تصاویر سنجش از دور چندزمانه پایش مداوم این تغییرات را فراهم کرده است، ولی یکی از چالش های مهم در این حوزه، شیوه استفاده از تصاویر چندسنسوری است. هدف پژوهش حاضر، ارایه روشی برای شناسایی تغییرات آب، خاک و پوشش گیاهی سطح زمین با تصاویر سنجش از دور چندسنسوری است. در این راستا، مولفه های بیوفیزیکی جدیدی برای سنجنده Sentinel2B تعریف شده و یک روش نوین بدون نظارت برای تشخیص تغییرات باینری و چندگانه توسعه داده شده است. برای ارزیابی روش پیشنهادی از تصاویر سنجنده های Landsat8 OLI و Sentinel2B حاشیه جنوب غربی دریاچه ارومیه استفاده شد. در روش پیشنهادی؛ ابتدا تعمیم پذیری پارامترهای تبدیل Tasseled Cap (TC) بررسی شده و تبدیل TCجدیدی برای سنجنده Sentinel2B برآورد شد. بعد از اعمال TC، تصاویر از فضای چندطیفی به فضای بیوفیزیکی انتقال یافته و با روش پیرایش تکراری چندمتغیره پیشنهادی، نقشه باینری تغییرات منطقه تولید شد. در ادامه با استفاده از تکنیک خوشه بندی FCM نمونه های تغییریافته به تعداد مشخصی خوشه که تعداد آنها با معیار WSJI تعیین می شود و یکی از نوآوری های پژوهش حاضر است، تفکیک شدند. معیارهای صحت کلی، خطای ازدست رفته و هشدار اشتباه در روش پیشنهادی به ترتیب برابر 06/92، 62/9 و 27/6 است که بیانگر کارایی زیاد روش پیشنهادی است. روش ارایه شده در این مقاله می تواند به عنوان یک تکنیک بدون نظارت، دقیق و قابل اعتماد برای تشخیص تغییرات آب، خاک و پوشش گیاهی سطح زمین مورد استفاده قرار گیرد.
کلید واژگان: شناسایی بدون نظارت تغییرات، تصاویر چندسنسوری، تبدیل Tasseled Cap، خوشه بندی FCM، معیار WSJIOver the last two centuries, natural hazards and widespread human activities have led to significant changes in water, soil, and vegetation covers. Although, multi-temporal remote sensing (RS) images provide continuous monitoring of changes in land surface, one of the most important challenges is applying multi-sensor images to detect land cover changes in unsupervised flow. This study aims to provide a method for changes detection in water, soil, and vegetation covers within multi-sensor RS images. In this regard, new biophysical parameters have been defined for the Sentinel2B sensor, as well as a new unsupervised method for binary and multiple changes detection has been developed. Landsat8 OLI and Sentinel2B images of the southwestern shore of the Urmia Lake were used to evaluate this method. In the proposed method; first, the generalizability of the Tasseled Cap (TC) transformation was investigated and a new TC transformation for the Sentinel2B sensor was estimated. After TC, the images were transferred from multispectral feature space to biophysical feature space, and a binary changes map was generated using the proposed multivariate iterative trimming method. Then, via FCM clustering, the changed samples were separated into a certain number of clusters determined by the WSJI criterion which is one of the innovations of the proposed method. Overall accuracy, missed error, and false alarm of the proposed approach are %92.06, %9.62, and %6.27, respectively. The proposed method in this paper can be used as an unsupervised, accurate, and reliable technique for changes detection in water, soil, and vegetation covers.
Keywords: Unsupervised change detection, multisensor images, Tasseled Cap, FCM, WSJI
- 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.