تلفیق تصاویر ماهواره‌ای و استفاده از الگوریتم بهینه‌یابی ازدحام ذرات به منظوربهبود بررسی و شناسایی محدوده‌های آبی با رویکرد تشخیص سیلاب

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 دانشگاه تهران

3 استادیار گروه سنجش از دور و GIS، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران

چکیده

بحران‌ها و بالای طبیعی همه ساله، کشورهای زیادی را تحت تاثیر قرار می‌هند و خسارات اقتصادی و جانی زیادی را متحمل آن‌ها می‌کنند. در این راستا، به اجرای روشی جهت شناسایی محدوده‌های آبی در پایش مرزهای آبی و شناسایی و برآورد خسارات سیلاب‌ها بسیار مؤثر باشد، پرداخته شد. در ابتدا با بررسی انجام شده، تصاویر مناسب جهت انجام پژوهش شناسایی و جمع‌آوری شد. در گام بعد، تلفیق با تصویر با دقت بالاتر، جهت کاهش پیکسل‌های مخلوط و افزایش دقت نتایج و تحلیل‌های حاصله از اجرای روش پیشنهادی، انجام شد. در ادامه با استفاده از بازتاب طیفی در باندهای حساس به وجود آب و مقایسه با مقدار بازتاب استاندارد شناسایی شده شده برای آب در باندهای مذکور، تصاویر احتمالی وجود آب تهیه و وارد الگوریتم بهینه‌یابی ازدحام ذرات که با توجه به بررسی‌های انجام شده و قابلیت‌های آن، برای انجام هدف این پژوهش مناسب شناخته شد، گردید. در نهایت با مقایسه و بهینه‌یابی که بر اساس تابع هدف معرفی شده در پژوهش که سعی شده تا ماهیت رفتار آب و سیلاب‌ها را مدنظر قرار دهد، انجام شده و نتایج به صورت بصری و آماری با دو روش طبقه‌بندی مورد ارزیابی قرار گرفت و بهبود نتایج حاصله از اجرای الگوریتم مشخص شد.

کلیدواژه‌ها


Abdullahi, M. (2013). Crisis Management in Areas, Organization of Municipalities and Government Departments. Tehran. Iran.
Asgari, A. et al. (2013). GIS Application in Crisis Management, Organization of municipalities and villages of the country. Tehran. Iran.
Bahrami, N., Argany, M., Neysani Samani, N., Vafaeinejad, A. R. (2019). Designing a context-aware recommender system in the optimization of the relief and rescue, The   ISPRS   international   Geospatial   Conference Joint SMPR and GIResearch (Scopus).
Barnes, B.B., Garcia, R., Hu, H., Lee, Z. (2018). Multi-band spectral matching inversion algorithm to derive water column properties in optically shallow waters: An optimization of parameterization, Remote Sensing of Environment, Volume 204, January 2018, Pages 424-438.
Copin, B. (2012). Book: Artificial Intelligence, Davarpanah, S.H., Mirzaee, A.R., Tehran.
D'Addabbo, A., Refice, A., Lovergine, F. P., Pasquariello, G. (2018). DAFNE: A Matlab toolbox for Bayesian multi-source remote sensing and ancillary data fusion, with application to flood mapping, Computers & Geosciences, Volume 112, March 2018, Pages 64-75.
Fatehian, S., Jelokhani-Niaraki, ., AbdollahiKakroodi, A., YazanpanahDero, Q., Najmeh NeysaniSamany, N. (2018). A volunteered geographic information system for managing environmental pollution of coastal zones: A case study in Nowshahr, Iran, Ocean & Coastal Management, Volume 163, 1 September 2018, Pages 54-65.
Ghavami, Z., Arefi, H., Bigdeli, B., Janalipour, M. (2017). Comprehensive investigation on non-parametric classification methods in order to separate urban objects using the integration of very high spatial resolution LiDAR and aerial data, Jgit, 5 (3), 77-97.
Hosseini, M. (2008). Crisis Management, City INS, Tehran, Iran.
Jeihouni, M., Kakroodi, A.A., Hamzeh, S. (2019). Monitoring shallow coastal environment using Landsat/altimetry data under rapid sea-level change, Estuarine, Coastal and Shelf Science, Volume 224, 31 August 2019, Pages 260-271.
Jia, K., Jiang, W., Li, J., HongTang, Z. (2018). Spectral matching based on discrete particle swarm optimization: A new method for terrestrial water body extraction using multi-temporal Landsat 8 images, Remote Sensing of Environment, Volume 209, May 2018, Pages 1-18.
Karamouz, M., Ahmadi, A., Falahi, M. (2014). System Engineering, University of Amirkabir Press, Tehran, Iran.
RehamGharbia, R., EllaHassanien, A., El-Baz, A. H., Elhoseny, M., Gunasekaran, M. (2018). Multi-spectral and panchromatic image fusion approach using stationary wavelet transform and swarm flower pollination optimization for remote sensing applications, Future Generation Computer Systems, Volume 88, November 2018, Pages 501-511.
Samadzadegan, F., Mohammadi, F. T., Bigdeli, B. (2015). Data Fusion, Univversity of Tehran Press, 2nd Edition.
Samadzadegan, F., Alizadeh, A. (2011). Computational Swarm Intelligence Theory & Application, University of Tehran Press, Tehran, Iran.
Salehian, S., Arefi, H., Shah Hosseini, R. (2019). Change Detection in Urban Area Using Decision Level Fusion of Change Maps Extracted from Optic and SAR Images, JGST, 8 (4), 71-90.
Shaad, K., Burlando, P. (2019). Monitoring and modeling of shallow groundwater dynamics in urban context: The case study of Jakarta, Journal of Hydrology, Volume 573, June 2019, Pages 1046-1056.
Shah-Hosseini, R., Safari, A. R., Homayouni, S. (2018). Monitoring and Estimating Flood Damages by Object-Oriented Change Detection of Optical and Radar Earth Observations, JGST, 8 (1), 239-257.
Victor, P., Oncken, O., Sobiesiak, M., Kemter, M., Gonzalez, G., Ziegenhagen, T. (2018). Dynamic triggering of shallow slip on forearc faults constrained by monitoring surface displacement with the IPOC Creepmeter Array, Earth and Planetary Science Letters, Volume 502, 15 November 2018, Pages 57-73.
Wedajo, G. (2017). LiDAR DEM Data for Flood Mapping and Assessment; Opportunities and Challenges: A Review, Journal of Remote Sensing & GIS, Volume 6, Issue 4, 1000211.
Zhang, Y., Foody, G. M., Ling, F., Li, X., Ge, Y., Du, Y., Atkinson, P. M. (2018). Spatial-temporal fraction map fusion with multi-scale remotely sensed images, Remote Sensing of Environment, Volume 213, August 2018, Pages 162-181.