آشکارسازی و مستندنگاری رشته قنات برپایه ادغام تصاویر هوایی و فضایی

مستندنگاری[1]، حفظ[2]، نگهداری و بازسازی میراث فرهنگی[3] و همچنین حریم[4] آن ها، جزء وظایف مهم مردم و دولت شمرده می شود و رعایت موازین آن، برای مجریان و مدیران طرح های عمرانی و شهرسازی الزامی می باشد. برای این منظور، داشتن نقشه های دقیق مهندسی ضروری است. نقشه های دقیق، مبنای عملیات نگهداری، شناسایی، بازسازی و تهیه آرشیو ملی میراث فرهنگی[5] قرار می گیرد. امروزه با رشد سریع شهرنشینی و گسترش فناوری های نوین که ساخت و ساز را تسریع و تسهیل نموده است توجه بیشتر به شناسایی و نگهداری آثار تاریخی اهمیت یافته است. راهکار اصولی برای پایش و تضمین حفظ میراث فرهنگی و حریم آن، انجام اصولی مستندنگاری می باشد. تمرکز اصلی در تحقیق حاضر بر تهیه و تدوین روشی بهینه برای آشکارسازی خودکار و مستندنگاری رشته قنات (کاریز) و حریم آن که جزو شاهکارهای مهندسی و ازجمله میراث فرهنگی منحصربه فرد ایران هستند، با استخراج و ثبت اطلاعات مکانی است. دراین تحقیق به منظور شناسایی خودکار قنات ها از روش های ادغام داده برای تلفیق تصاویر هوایی و ماهواره ای استفاده شد. برای دستیابی به داده های مناسب برای آشکارسازی و مستندنگاری کاریز دو نوع ادغام انجام گرفته است: 1- ادغام تصاویر هوایی و ماهواره ای، 2- ادغام ویژگی های استخراج شده از تصویر ادغام شده در سطح تصمیم گیری. تصاویر ماهواره ای و هوایی، مربوط به منطقه ای در اسلامشهر به روش اهلر با یکدیگر تلفیق شده اند. پس از تحلیل هریک از روش های ادغام مختلف و هیستوگرام تصاویر پیش و پس از ادغام و بررسی معیارهای کمی، به روش های مختلف ویژگی های رادیومتری موردنظر میله چاه های قنات استخراج می شوند. این روش ها عبارتند از اعمال شاخص های TC3 (با 62% موفقیت در تشخیص پیکسل های مطلوب) و NDWI (با 62% موفقیت در تشخیص پیکسل های مطلوب) و SAVI ( با 52% موفقیت در تشخیص پیکسل های مطلوب) و اعمال الگوریتم بخش بندی بر روی باندهای مختلف تصاویر ادغام شده که در روش اهلر برای باند آبی 76% موفقیت در شناسایی عوارض مطلوب به دست آمد. در مرحله بعد برای ادغام در سطح تصمیم گیری از دو لایه اطلاعاتی دیگر (لایه شیب منطقه و لایه حاصل از الگوریتم همتایابی الگویی با 54% موفقیت در تشخیص پیکسل های مطلوب) نیز ویژگی های هندسی استخراج شده و همراه با ویژگی های به دست آمده در مرحله قبل، مرحله تصمیم گیری آغاز می شود. برای ادغام در سطح تصمیم گیری از روش فازی استفاده شده است. در نهایت، ویژگی های دنبال شده کاریز با دقتی بهتر از 90 درصد آشکارسازی شدند.
1 Documentation
2 Conservation
3 Cultural Heritage
4 Buffer Zone
5 National Heritage Archive (NHA)