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

فهرست مطالب محمدجواد ولدان زوج

  • فائزه سادات هاشمی*، محمدجواد ولدان زوج، فهیمه یوسفی
    سابقه و هدف

    کشاورزی سنگ بنای اقتصاد جهانی است و به مثابه منبع اصلی غذا و مواد خام برای صنایع مختلف عمل می کند. بااین حال، تقاضای فزاینده غذا به دلیل رشد جمعیت، تهدید قابل توجهی برای امنیت غذایی است، به ویژه زمانی که دسترسی محدود به منابع آب شیرین را در نظر بگیریم. شایان ذکر است که کشاورزی به تنهایی حدود 70 درصد از منابع آب شیرین جهان را مصرف می کند، که بر نیاز حیاتی برای مدیریت و افزایش بهره وری آبیاری برای تضمین تولید پایدار مواد غذایی تاکید دارد. در نتیجه مدیریت و افزایش بازده آبیاری امری ضروری است. در قلب تعیین نیاز آب آبیاری، مفهوم تبخیر و تعرق واقعی محصول (ETa) نهفته است، که نشان دهنده اتلاف آب، ترکیبی از تبخیر خاک و تعرق گیاه است. برآورد دقیق ETa در بهینه سازی روش های آبیاری، به حداکثر رساندن عملکرد محصول و به حداقل رساندن مصرف آب بسیار مهم است. برای این منظور، مدل ها و ابزارهای مختلفی برای تخمین ETa با هدف ارائه روش های کاربرپسندتر و کارآمدتر برای کشاورزان و پژوهشگران ایجاد شده اند. با توجه به مطالعات انجام شده و کاربرد وسیع مدل های برآورد ET، لازم است تمرکز بر روش های دقیق و سریع تعیین این پارامتر افزایش یابد. لذا هدف این مطالعه مقایسه روش های برآورد سنجش از دوری ETa کاربرپسندانه تر، از جمله سامانه EEFLUX، ابزار METRICTOOL و روش انتخاب خودکار پیکسل سرد و گرم مدل های SEBAL و METRIC است.

    مواد و روش ها

    Earth Engine Evapotranspiration Flux یا به اختصار EEFLUX نسخه ای از مدل METRIC است که بر روی سیستم موتور Google Earth کار می کند. METRICTOOL، ابزاری جدید در ArcGIS براساس مدل METRIC است. این ابزار پیش پردازش و شناسایی خودکار کالیبراسیون بالقوه و معرفی داده های ورودی را تسهیل کرده، زمان محاسبات را تا 50 درصد کاهش می دهد و جایگزینی کاربرپسندتر از دیگر پلتفرم های موجود پیاده سازی مدل METRIC است. روش انتخاب خودکار پیکسل سرد و گرم شامل ایجاد یک نقشه باینری از پیکسل های واجد شرایط که با استفاده از یک طبقه بندی کننده ساده مبتنی بر قانون شناسایی می شوند، و استفاده از الگوریتم جست وجوی جامع برای شناسایی پیکسل های گرم و سرد، مطابق با معیارهای تعریف شده است. برای برآورد ET با استفاده از روش های نام برده، از 6 تصویر ماهواره ای Landsat 8 در طول دوره کاشت محصول گندم زمستانه مزارع دانشگاه تهران واقع در محمدشهر کرج استفاده شد. ارزیابی روش های مذکور با استفاده از تبخیر و تعرق مرجع یونجه (ETr) با استفاده از روش FAO-Penman-Monteith به عنوان داده مرجع انجام شد.

    نتایج و بحث:

     RMSE سامانه EEFLUX، ابزار METRICTOOL، SEBAL و METRIC خودکار به ترتیب 2.45، 0.33، 0.39 و 2.76 به دست آمد. با توجه به نتایج محصول تبخیر و تعرق سامانه EEFLUX به رغم اختلاف عددی با دیگر روش ها همبستگی معناداری با آن ها داشت. مثلا R2 بین ETa این سامانه و ابزار METRICTOOL 0.91 برآورد شد. نتیجه آن است که گرچه داده های این سامانه به دلیل استفاده از داده های هواشناسی جهانی CFSV2 در ایران برای مطالعات محلی از دقت کافی برخوردار نیستند، اما در مطالعات مناطق با وسعت بالا یا جهانی نتایج قابل قبولی به دست می دهند.  ابزار METRICTOOL و مدل METRIC خودکار بیشترین همبستگی (R2=0.99) و نزدیکی عددی را با یکدیگر داشتند و به ترتیب با RMSE 0.33 و 0.39 دقت بالاتری نسبت به مدل SEBAL خودکار دارند.

    نتیجه گیری

    با توجه به نتایج عددی رویکرد انتخاب خودکار پیکسل سرد و گرم می تواند دقت مشابهی در مقایسه با ابزار METRICTOOL داشته باشد. بدین ترتیب رویکرد خودکار کارایی مدل را از نظر زمان و بازده افزایش و می تواند خطای انسانی در تخمین تبخیر و تعرق را برای کاربران جدید یا بی تجربه کاهش دهد و این مدل ها را در دسترس عموم کاربران قرار دهد. همچنین داده های EEFLUX می توانند در مطالعات با وسعت بالا برای اقدامات مدیریتی کارایی لازم را داشته باشند.

    کلید واژگان: امنیت غذایی, تبخیر و تعرق, سبال, متریک, سامانه EEFLUX}
    Faezeh Sadat Hashemi *, Mohammadjavad Valadan Zoej, Fahimeh Yousefi
    Background and Purpose

    Agriculture serves as the cornerstone of the global economy, providing the main source of food and raw materials for various industries. However, the rising demand for food as a consequence of population growth represents a considerable threat to food security, particularly in light of the limited access to freshwater resources. It is noteworthy that agriculture alone consumes about 70% of the world's freshwater resources, thereby emphasizing the critical need to manage and enhance irrigation efficiency to ensure sustainable food production. Therefore, the management and enhancement of irrigation efficiency are essential. At the core of determining irrigation water requirements lies the concept of actual crop evapotranspiration (ETa), which represents the combined water loss from soil evaporation and plant transpiration. Accurate estimation of ETa is crucial in optimizing irrigation methods, maximizing crop yield, and minimizing water consumption. Various models and tools have been developed to estimate ETa, aiming to provide more user-friendly and efficient methods for farmers and researchers. Given the extensive application of ET estimation models, there is a clear need to focus on the development of accurate and efficient methods for determining this parameter. Thus, this study aims to compare user-friendly ETa estimation methods, including the EEFLUX system, the METRICTOOL tool, and the automatic hot and cold pixel selection method of the SEBAL and METRIC models.

    Materials and Methods

    The Earth Engine Evapotranspiration Flux (EEFLUX) is a version of the METRIC model that operates on the Google Earth Engine platform. METRICTOOL is a new tool in ArcGIS based on the METRIC model, offering enhanced pre-processing capabilities and automatic data identification. This tool reduces computation time by 50% and provides a user-friendly alternative to other existing METRIC model implementation platforms. The automatic hot and cold pixel selection method involves creating a binary map of eligible pixels using a rule-based classifier and a comprehensive search algorithm to identify hot and cold pixels based on defined criteria. To estimate ET using these methods, six Landsat 8 satellite images were utilized during the winter wheat crop planting period at Tehran University farms in Mohammadshahr Karaj. The evaluation of these methods was conducted using alfalfa reference evapotranspiration (ETr) calculated with the FAO-Penman-Monteith method as reference data.

    Results and Discussion

    The Root Mean Square Error (RMSE) values for the EEFLUX system, METRICTOOL, SEBAL, and automatic METRIC tools were determined as 2.45, 0.33, 0.39, and 2.76, respectively. Despite numerical differences, the evaporation and transpiration product of the EEFLUX system showed significant correlations with other methods. For instance, the R2 between ETa estimates from the EEFLUX system and the METRICTOOL tool was found to be 0.91. Although the data from the EEFLUX system may not be precise enough for local studies due to the use of CFSV2 global meteorological data in Iran, they yield acceptable results in large or global-scale studies. The METRICTOOL tool and automatic METRIC model exhibited the highest correlation (R2=0.99) and numerical agreement with each other, with RMSE values of 0.33 and 0.39, respectively, indicating higher accuracy compared to the automatic SEBAL model.

    Conclusion

    The results of the numerical analysis indicate that the automatic hot and cold pixel selection approach can achieve similar accuracy to that of the METRICTOOL tool. This automated approach enhances the efficiency of the model in terms of time and effectiveness, reducing the potential for human error in estimating evapotranspiration for new or inexperienced users, and making these models accessible to the public. Furthermore, EEFLUX data can be utilised for the implementation of management measures in large-scale studies.

    Keywords: Food Security, Evapotranspiration, SEBAL, Metric, EEFLUX}
  • الناز علی اصل خیابانی*، محمدجواد ولدان زوج، مهدی معتق

    پدیده های طبیعی در جهان مانند زلزله و بارندگی شدید که گاهی اوقات با طوفان های باد ترکیب می شوند، می توانند سبب بروز رویداد زمین لغزش گردند. این زمین لغزش ها در یک ناحیه می توانند باعث خرابی چندین بخش یا منطقه گردیده و خسارات قابل توجهی به زیرساخت های طبیعی و انسانی وارد کنند. زمین لغزش تقریبا در همه کشورهای جهان اتفاق می افتد و نقش مهمی در تحول سیمای زمین دارد. برای اندازه گیری تغییرات بوجود آمده ناشی از این پدیده در سطح زمین و تولید نقشه آسیب ناشی از آن، روش های مختلف ژیودتیکی و غیرژیودتیکی وجود دارد. روش های ژیودتیکی به دلیل محدودیت هایی همچون صرف زمان و هزینه بالا  برای تهیه نقشه آسیب ناشی از زمین لغزش مناسب به نظر نمی رسند. بنابراین بایستی به سراغ روش های غیرژیودتیکی برویم. امروزه کاربرد تکنیک های سنجش از دور در مطالعات ناپایداری دامنه ها و بررسی تغییرات سطح زمین بسیار مورد توجه قرار گرفته است. تصاویر راداری به دلیل قدرت تفکیک مکانی بالا، دید وسیع، امکان برداشت در هر نوع شرایط آب و هوایی، امکان برداشت در طول شب، فرکانس بالای مشاهدات مکانی و زمانی و دقت قابل قبول به عنوان یک ابزار مناسب برای این منظور مطرح گردیده اند. علاوه بر این، روش های مختلفی برای استخراج اطلاعات از این نوع داده ها وجود دارد که اغلب آن ها نیاز به داده های اولیه حجیم، انجام پردازش های سنگین و بسیار زمان بر دارند، اما ما در این تحقیق سعی بر آن داریم که با استفاده از کمترین داده های ورودی و در کمترین زمان ممکن، به تولید نقشه آسیب ناشی از زمین لغزش بپردازیم؛ بنابراین روش مورد استفاده در این تحقیق استفاده از تصاویر راداری سنجنده Sentinel-1A و پردازش این تصاویر در بستر پردازشی GEE می  باشد. در این تحقیق، با استفاده از بررسی تغییرات بوجود آمده در تصویر سیگمانات داده های راداری قبل و بعد از زمین لغزش و با ترکیب تصاویر در دو حالت بالا و پاببن گذر به شناسایی مناطق آسیب دیده ناشی از زمین لغزش در  منطقه تخت استان گلستان خواهیم پرداخت. نتایج حاصل از این تحقیق نشان دهنده دقت 81 درصدی روش پیشنهادی می باشد.

    کلید واژگان: شناسایی زمین لغزش, تصاویر سیگمانات, بالاگذر, پایین گذر, Sentinel-1A, Google Earth Engine}
    Elnaz Ali Asl Khiabani*, Mohammadjavad Valadan Zoej, Mahdi Motagh

    Natural phenomena in the world, such as earthquakes and heavy rains, which are sometimes combined with wind storms, can cause landslides. These landslides in one area can damage several parts and cause significant damage to natural and human infrastructure. Landslides occur in almost all countries of the world and play an important role in the changing of the earth's surface. There are different geodetic and non-geodetic methods to measure the changes caused by this phenomenon. Geodetic methods are not suitable for preparing a landslide damage map due to their limitations such as high cost and time consuming. Therefore, we have to use non-geodetic methods. Nowadays, the use of remote sensing techniques has received much attention. Radar images have been proposed as a suitable tool for monitoring landslides due to their high spatial resolution, wide view, the possibility of capturing in any kind of weather conditions and during the night, the high frequency of spatial and temporal observations, and acceptable accuracy. In addition, there are various methods for extracting information from this type of data, most of which require large initial data, and time-consuming processing. But in this research, we are trying to produce a landslide damage map by using the least input data and in the shortest possible time (no need to spend time for downloading all the required data). Therefore, the method used in this research is the use of Sentinel-1A RADAR images and processing these images in the Google Earth Engine (GEE) processing platform. In this article, we will prepare landslide damage map by examining the changes in the backscattering coefficient image (σ° ) between before and after landslide RADAR images. In this research, by having two sets of images related to before and after the occurrence of the landslide in ASC and DSC pass mode, we can produce the Iratio image between the image before and after the landslide for ASC and DSC mode. After that, we can average between IratioASC and IratioDSC to produce the IratioAverage. After producing this image and removing areas that cause errors and ambiguity, such as seas and lakes, agricultural areas, deforested areas, etc. finally, by determining a suitable threshold, it is possible to detect landslide areas. In order to evaluate the accuracy, since the lack of ground data in the study area, the generated landslide map was compared with Sentinel-2 optical sensor images and the results showed a high agreement between these two data sets, and this shows the high accuracy of the proposed method.

    Keywords: Landslide detection, σ° image, Ascending, Descending, Sentinel-1A, Google Earth Engine}
  • مصطفی دازی، محمدجواد ولدان زوج*، علیرضا صفدری نژاد

    تولید محصولات راهبردی کشاورزی در ابعاد وسیع و به صورت صنعتی یکی از جنبه های دستیابی به امنیت غذایی است. مدیریت پیوسته و یکپارچه مزارع وسیع امری دشوار بوده و نیازمند بهره گیری از فناوری های نوین است. ناهنجاری درکشت محصولات زراعی به هر رخداد نامتعارف و محدودی اطلاق شده که موجب تمایز درروند کشت محصول به صورت موضعی گردد. عواملی همچون توزیع نامتوازن بذر و کود، چرای دام در زمان رشد محصول، آفات ، تمایز بافت خاک و شیب زمین در مزرعه، رشد علف های هرز و خشکسالی برخی از عوامل بروز ناهنجاری در مزارع کشاورزی هستند. آشکارسازی و اصلاح عوامل بروز ناهنجاری برای زمین های زراعی وسیع امری دشوار بوده و تشخیص این موضوع عموما در زمان برداشت محصول اتفاق می افتد. در این مقاله راهکاری به منظور پایش مستمر مزارع کشاورزی وسیع از طریق تحلیل سری های زمانی تصاویر ماهواره ای سنتینل-2 پیشنهادشده است. نتایج این راهکار حاکی از عملکرد موثر آن در تشخیص ناهنجاری های مختلف در مزارع کشاورزی بوده است. تشخیص بهنگام، امکان پایش تداوم ناهنجاری و سنجش اثربخش بودن اقدامات جبرانی از ویژگی های راهکار پیشنهادی است. این روش بیش از 5 نوع ناهنجاری را در مزارع منتخب شناسایی نموده و دقت آشکارسازی 60/95 درصدی را تامین ساخته است.

    کلید واژگان: سنجش از دور, تشخیص ناهنجاری, سنتینل-2, سری زمانی تجمعی, الگوریتم RX}
    Mostafa Dazi, Mohammad Javad Valadan Zoej *, Alireza Safdarinezhad

    One way to ensure food security is to produce strategic agricultural products on a large scale using industrial methods. Managing large-scale farms consistently and cohesively is a challenging task that requires the utilization of modern technologies. Crop anomalies refer to uncommon and limited factors during agricultural production, leading to localized differentiation in the crop cultivation process. Factors contributing to crop anomalies in agriculture include imbalances in soil nutrients and fertilizers, grazing during crop growth, pests, variations in soil texture and slope in pastures, weed growth, and drought. Detecting and remediating factors limiting crop growth in vast agricultural lands is difficult and these issues are often noticed at harvest time. This article suggests a solution for continuously monitoring of large agricultural fields by analyzing the time series of Sentinel-2 satellite images. The effectiveness of this solution in detecting various anomalies of farms, in agrarian areas has been demonstrated by the results. The proposed solution offers features such as timely diagnosis, the ability to monitor the continuation of irregularities, and the measurement of compensatory measures' effectiveness. The method has successfully identified over five types of anomalies in the selected farms, achieving a detection accuracy of 95.60%.

    Keywords: Anomaly detection, cumulative time series, remote sensing, RX algorithm, Sentinel-2}
  • مجتبی آخوندی خضرآباد*، محمدجواد ولدان زوج، علیرضا صفدری نژاد
    ضرورت دسترسی به کاربردهای وسیع تصاویر ابرطیفی سبب توسعه سیستم های تصویربرداری نوآورانه و اقتصادی در ثبت این تصاویر شده است. به منظور استفاده از این تصاویر، لازم است ارتباط هندسی دقیقی میان آنها و فضای زمین برقرار شود و این فرایند نیازمند نقاط کنترلی بسیاری است. این نکته ضرورت توسعه راهکارهای اصلاح هندسی منطبق با ساختار هریک از این دوربین ها را بارز می کند. سنجنده (nm 400-1000) BaySpec OCI-F یکی از سیستم های نوآورانه ای است که تصاویر ابرطیفی را با هندسه تصویربرداری پوش بروم دریافت می کند. این سنجنده، علاوه بر یک سنسور پوش بروم، از یک سنسور فریم نیز بهره می برد که هم زمان با سنسور پوش بروم و با رزولوشن مکانی زمانی مشابه، تصویر را دریافت می کند. در این مقاله، روشی برای اصلاح هندسی تصاویر پوش بروم این سنجنده بیان شده است. در بخش اول این روش، با توجه به ساختار تصویربرداری دوربین، ارتباط هندسی میان آرایه خطی و سنسور فریم در قالب پارامترهای کالیبراسیونی مشخص می شود. در ادامه، به کمک برآورد ارتباط هندسی میان تصاویر فریم متوالی، پیکسل های تصویر پوش بروم در کنار یکدیگر چیده و تصویر اصلاح شده تولید می شود. در این روش، ارتباط هندسی میان هر جفت فریم متوالی به طور مستقیم، ازطریق تناظریابی کمترین مربعات، محاسبه می شود. نتایج به دست آمده نشان می دهد که این روش، به طور متوسط، 2/62% از اعوجاجات هندسی تصویر خام را کاهش داده است. این کاهش سبب شده است متوسط دقت مدل های درون یاب عمومی ساده دوبعدی و سه بعدی بین فضای تصویر و زمین، به ترتیب، 9/39% و 1/34% افزایش یابد.
    کلید واژگان: اصلاح هندسی, تصویربرداری پوش بروم, تناظریابی کمترین مربعات, دوربین BaySpec OCI-F}
    Mojtaba Akhoundi Khezrabad *, Mohammad Javad Valadan Zoej, Alireza Safdari Nezhad
    Due to the wide applications of hyperspectral images, economical and innovative imaging systems are developed to acquire such images. In order to use hyperspectral images, it is necessary to establish an accurate relation between the ground space and the image space, which needs numerous Ground Control Points (GCPs). This fact highlights the need for developing geometric corrections methods for any camera design. BaySpec OCI-F (400-1000 nm) is one of the innovative cameras that acquires pushbroom hyperspectral images. In addition to the pushbroom sensor, the camera uses a frame sensor that acquires images at the same time as the pushbroom sensor and with the same temporal rate. In this article, a geometric correction method for pushbroom images of OCI-F camera is proposed. Based on the camera’s imaging design, the first step of the method determines a set of calibration parameters which geometrically relates the pushbroom and the frame sensors. Then using this relation and the geometric relations among consecutive frames, the pixels of the pushbroom scene are rearranged and form the corrected image. The proposed method determines the relation among the consecutive images via Least Square Matching (LSM) method. The results show that the correction method has decreased the geometric distortions of the raw pushbroom scene by 62.2% on average. Such a reduction causes the average accuracies of two-dimensional and three-dimensional generic models which relate image space and ground space together, to increase by 34.1% and 39.9% respectively.
    Keywords: BaySpec OCI-F, Geometric Correction, least square matching, pushbroom images}
  • الناز علی اصل خیابانی*، محمدجواد ولدان زوج، یاسر مقصودی مهرانی

    شهرهای امروزی مملو از سازه های بزرگ اند که پایش آن ها به روش های سنتی نیازمند هزینه و زمان بسیار بالایی است. سازه های مهندسی موجود بدلیل عوامل مختلف از جمله بارگذاری های پیش بینی نشده و نشست زمین دچار تغییر شکل شده و مشکلاتی را به وجود می آورند. یکی از این ساز ه های مهم که نیازمند پایش مداوم است، سد می باشد؛ چراکه ناپایداری سدهای بزرگ و گسیختگی آن ها عاملی تهدیدکننده برای جان و مال انسان ها به حساب می آید و اثرات زیست محیطی قابل ملاحظه ای به دنبال خواهد داشت. مسیله اصلی در این تحقیق، ارایه روشی کم هزینه، سریع و دقیق برای محاسبه جابجایی و تغییرشکل بدنه سدهای خاکی می باشد. روش های مختلفی جهت اندازه گیری جابجایی بدنه سازه سد وجود دارد که در میان آن ها استفاده از تکنیک های سنجش ازدوری از جمله تداخل سنجی راداری به دلیل فراهم نمودن مشاهدات گسترده و منظم از سطح زمین می تواند در امر اندازه گیری جابجایی و نشست سازه سد مفید واقع شود. منطقه مورد مطالعه در این تحقیق، سد خاکی ماملو واقع در استان تهران می باشد. روش استفاده شده برای برآورد جابجایی بدنه این سد، تکنیک پراکنشگر دایمی (PSI) می باشد، داده های مورد نیاز در این تحقیق، داده های باند C و X سنجنده های Sentinel-1A و CosmoSkyMed-X می باشد. در پردازش سری زمانی این تصاویر از گراف ستاره ای و مثلث بندی دلونی استفاده شده و دو مدل خطی و غیرپارامتریک برای برآورد جابجایی در نظر گرفته شد. در پردازش داده های سنجنده S-1A سد داریان مدل مناسب برای جابجایی ها مدل غیرپارامتریک و برای داده های سنجنده CSK همین سد مدل خطی به عنوان مناسب ترین مدل انتخاب گردید. به دلیل عدم برداشت داده های زمینی از سد ماملو در بازه زمانی مشترک با داده های راداری، به منظور ارزیابی دقت و اثبات درستی نتایج بدست آمده، نتایج دو دسته داده ی راداری CSK و S-1A مربوط به سد ماملو  با یکدیگر مقایسه شده و همخوانی بسیار بالایی بین نتایج این دسته داده ملاحظه شد که میزان RMSE محاسبه شده برای داده های ASC این دو سنجنده برابر با 0.7703 میلیمتر و برای داده های DSC برابر با 0.9551 میلیمتر محاسبه گردید که این همخوانی بسیار بالای نتایج، امریست که می تواند دلیلی بر درستی نتایج استخراج شده باشد.

    کلید واژگان: تداخل سنجی راداری, تکنیک پراکنشگر دائم, سدخاکی, Sentinel-1A, CosmoSkyMed, X}
    E. Ali Asl Khiabani*, M. J. Valadan Zoej, Y. Maghsoudi

    With increasing the number of large engineering structures in cities, experts are looking for a good solution for monitoring these structures to avoid great financial and human damages. From the past, leveling and ground surveying were carried out to measure the deformation of structures and ground displacements along the vertical direction; but these measurements are time-consuming and costly. Also, the using of precision instruments and deformation sensors are not suitable because of their high cost, time-consuming and complexity. Due to the ability of Radar images and Radar interferometry techniques in the field of monitoring the ground displacement, in this research, we are looking for evaluating the potential of this method for monitoring the dam deformation and displacements. To achieve this goal, we used two sets of radar data which are CosmoSkyMed-X and Sentinel-1A.   In the time series processing of these images, the PSI method was selected then the star graph and Deloney triangulation were used. In the next step, we used both linear and nonparametric models for displacement estimation. The results were evaluated by applying two different displacement models and finally, the model with higher temporal coherence was selected as the appropriate model and the other model was discarded. In processing the Mamlu dam images, the appropriate model for monitoring the displacements with S-1A Radar data was the nonparametric model and for CSK data was linear model. Due to the lack of ground data collection from Mamlu dam in the same period of time with radar data, to evaluate the accuracy and proof the obtained results, the results of two radar data sets (CSK and S-1A) were compared with each other and a very high agreement was observed between the results of these data sets that the amount of RMSE calculated for ASC data of these two sensors is equal to 0.7703 mm and for DSC data was calculated 0.9551 mm, which is a very high consistency of the results, which can be a reason for the accuracy of the extracted results.

    Keywords: Radar interferometry, Persistent scatterer technique, Earth-fill dam, CosmoSkyMed-X images, Sentinel-1A images}
  • علیرضا طاهری دهکردی*، محمدجواد ولدان زوج، علیرضا صفدری نژاد
    تهیه نقشه اراضی کشاورزی یکی از لایه های اطلاعاتی مورد نیاز در مدیریت این زمین ها محسوب می شود. چنین نقشه هایی امکان پایش مستمر زمین های کشاورزی را در طول دوره کشت، فراهم می کنند. در این مطالعه، راهکاری به منظور تولید نقشه اراضی کشاورزی شهرستان شهرکرد، در دو کلاس زراعی و غیرزراعی، با استفاده از سری زمانی شاخص های مستخرج از تصاویر سنتینل 2 داده شده است. ازآن جا که استفاده از منابع داده حجیم یکی از موانع بهبود روش های مبتنی بر سری زمانی تصاویر ماهواره ای به شمار می رود، در این پژوهش از بستر پردازشی گوگل ارث انجین استفاده شده است. روش مطرح شده برمبنای تلفیق نتایج طبقه بندی نظارت شده پیکسل مبنا با نتایج قطعه بندی عمل می کند؛ به نحوی که ابتدا داده های آموزشی طبقه بندی نظارت شده، طی یک فرایند پالایشی سخت گیرانه، بدون نیاز به عملیات میدانی فراهم می شوند. سپس با محاسبه تفکیک پذیری دو کلاس هدف در سری زمانی هر شاخص، شاخص های بهینه انتخاب می شود. در نهایت، با تلفیق نتایج روش های قطعه بندی و طبقه بندی براساس آرای به دست آمده از نتایج طبقه بندی، به هر قطعه تصویری کلاس زراعی یا غیرزراعی نسبت داده می شود. این اقدام، علاوه بر دخالت دادن اطلاعات مکانی اعم از لبه ها و مجاورت های مکانی، توانسته است نویز و نتایج متخلخل طبقه بندی پیکسل مبنا را بهبود بخشد و دقت کلی نقشه نهایی را از 7/90 به 05/96 افزایش دهد. همچنین دقت کاربر دو کلاس زراعی و غیرزراعی به ترتیب 27/3 و 97/7% بهبود را نشان می دهند.
    کلید واژگان: طبقه بندی, قطعه بندی, تلفیق, گوگل ارث انجین, اراضی کشاورزی}
    Alireza Taheri Dehkordi *, Mohammad Javad Valadanzouj, Alireza Safdarinezhad
    Map of croplands is one of the information layers required in the efficient management of these lands. Having such maps makes it possible to monitor agricultural fields during the growing season continuously. In this study, a solution to produce map of Shahrekord’s agricultural lands in two agricultural and non-agricultural classes is presented using the time series of different extracted indices from Sentinel-2 images. Since the use of large data sources is one of the obstacles to the development of methods based on the time series of satellite images, the Google Earth engine processing platform has been used in this study. The proposed method is based on integrating supervised pixel-based classification results with segmentation results. First, training data of supervised classification is provided in a rigorous refining process without the need of collected data from field surveys or interpretation of high-resolution satellite images. Then, by calculating the separability of the two target classes in the time series of each index, the optimal indices are selected. Finally, by combining the results of segmentation and classification methods based on the votes obtained from the classification results, agricultural or non-agricultural class is assigned to each of the image segments. In addition to incorporating spatial information including edges and spatial proximity, this method has been able to improve the noise and porous results of pixel-based classification and has increased the overall accuracy of the final map from 90.7% to 96.05%. Also, user accuracy of both agricultural and non-agricultural classes show an improvement of 3.27 and 7.97%, respectively.
    Keywords: Classification, Segmentatiom, Integration, Google Earth Engine, Croplands}
  • علیرضا طاهری دهکردی*، سید محمدمیلاد شهابی، محمدجواد ولدان زوج، محمود رضا صاحبی، علیرضا صفدری نژاد

    امروزه فناوری سنجش ازدور جایگاهی ویژه در کاربردهای مختلف مدیریت شهری پیدا کرده است. در این بین، نقشه ی ساختارهای شهری نظیر بلوک های ساختمانی، عموما در مدیریت بحران، طراحی شهری و مطالعات مربوط به توسعه ی شهری مورد استفاده قرار می گیرند. در این مطالعه تولید نقشه بلوک های ساختمانی با استفاده از تصاویر ماهواره ای سنتینل 1 و 2 دنبال شده است. روش پیشنهادی این مقاله متکی بر استفاده از طبقه بندی کننده آموزش یافته تعمیم پذیر می باشد. به نحوی که در ابتدا، طبقه بندی کننده مورد نظر با استفاده از نمونه های آموزشی به دست آمده از یک فرآیند پالایشی سختگیرانه نوین توسط محصولات سنجش ازدوری و مکانی مختلف، در سال 2015، آموزش می یابد. سپس این طبقه بندی کننده به منظور تولید نقشه بلوک های ساختمانی در مقاطع زمانی مشابه سه سال هدف (2018، 2019 و 2020) به کار گرفته می شود. به دلیل تنوع بافت و تراکم بلوک های ساختمانی در کلان شهر تهران، روش پیشنهاد شده در این منطقه مورد ارزیابی قرار گرفته است. همچنین با توجه به وسعت منطقه مطالعاتی، فراهم بودن تصاویر ماهواره ای رایگان بدون نیاز به اخذ و امکان اجرای عملیات  مختلف پردازشی به صورت برخط، از سامانه گوگل ارث انجین در پژوهش حاضر استفاده شده است. سه روش طبقه بندی جنگل تصادفی، کمترین فاصله با معیار فاصله ماهالانابیس و ماشین بردارپشتیبان در این فرآیند مورد بررسی قرار می گیرند. به منظور ارزیابی روش پیشنهادی، از نمونه های مرجع به دست آمده از تفسیر بصری تصاویر با قدرت تفکیک مکانی بالا (گوگل ارث) در هر سه سال هدف استفاده شده است. نتایج به دست آمده عملکرد بهتر روش جنگل تصادفی در هر سه سال هدف با دقت کلی بالای 93 درصد را نسبت به دو روش دیگر نشان می دهند.

    کلید واژگان: سنجش ازدور, بلوک های ساختمانی, طبقه بندی کننده تعمیم پذیر, گوگل ارث انجین, تصاویر ماهواره ای سنتینل}
    Alireza Taheri Dehkordi *, Seyyed Mohammad Milad Shahabi, Mohammad Javad Valadan Zouj, Mahmood Reza Sahebi, Alireza Safdarinejad
    Introduction

    Over the past three decades, with the rapid development of spatial-based satellite imagery, remote sensing technology has found a special place in various applications of urban management. Production of status maps of urban structures, the study of energy loss status, identification of thermal islands, monitoring of urban vegetation, and assessment of air pollution are just a few examples of areas related to urban management that remote sensing technology is the basis for indirect measurement of the related quantities. Maps of urban structures such as building blocks are commonly used in crisis management, urban design, and urban development studies.
     Materials

    In this study, the production of urban building block maps using Sentinel 1 and 2 satellite images has been conducted. Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and Normalized Difference Building Index ( NDBI ) for three consecutive months, the slope feature derived from the 30-meter Shuttle Radar Topographic Mission (SRTM)Digital Elevation Model of the study area, along with two Vertical – Vertical (VV) and Vertical - Horizontal ( VH ) polarization in both ascending and descending orbits, form the set of input features.

    Methods

    The proposed method of this paper relies on the use of a generalizable trained classifier. Initially, the classifier is trained in 2015 using training samples obtained from a new rigorous refining process using different remote sensing and spatial products. This rigorous refining process uses a reference urban map of 2015. In the first step, the corresponding areas related to the ways and roads are removed using the OpenStreetMap data layer. Areas suspected of vegetation with NDVI greater than 0.2 are then discarded. Also, due to the high backscattering of buildings in Synthetic Aperture Radar images, areas with a value less than the average backscattering coefficient of the remaining areas are eliminated. Finally, the residual map is refined using the Mahalanabis distance and the Otsu automatic thresholding method. The trained classifier is then used to generate a map of building blocks at similar time intervals for the three target years (2018, 2019, and 2020). Due to the diversity of texture and density of building blocks in the metropolis of Tehran, the proposed method has been evaluated in this area. Due to the concentration of political, welfare, and social facilities, Tehran has experienced more unplanned and irregular expansion and urbanization than other cities in Iran, which has lead to changes in buildings and constructions. Also, due to the availability of free satellite images and various online processing operations, the Google Earth Engine platform has been used in this study. The performance of three different classifiers including Random Forest (RF), Minimum Mahalanabis Distance (MD), and Support Vector Machines (SVM) are examined in this process. In order to evaluate the proposed method, reference samples obtained from visual interpretation of high-resolution satellite images (Google Earth) in all three target years have been used.

    Results

    The performance of the aforementioned classifiers has been investigated using 3 different criteria: overall accuracy, user accuracy, and F-score of building blocks. The RF method with an overall accuracy of over 93% in all three target years has shown the best performance. The SVM method ranks second with an accuracy of about 91% every three years. However, the MD method with an overall accuracy below 85% in all three target years has not performed well.

    Discussion

    The results show better performance of the RF method in all three target years with an overall accuracy of over 93%. It should be noted that the MD classifier with higher user accuracy than other methods, has shown better performance in detecting the class of building blocks. However, the RF method is the best classifier in terms of the user accuracy of the background class. The effect of using two VV and VH polarization and also the slope derived from the SRTM Model in the input feature set on the final accuracy of classification was also investigated. According to the results, the simultaneous use of these three features produces more accurate results in both target classes. However, the results show that the use of VV polarization increases the final classification accuracy compared to VH polarization. The presence of slope feature along with both polarizations has also increased the classification accuracy of each class, especially the background class. However, the exclusion of both VV and VH features from the input feature set has resulted in a more than 10% reduction in overall classification accuracy.

    Conclusion

    Based on calculated overall accuracies which are above 80% in the majority of investigated cases, two different results can be concluded. First, the trained classifier has shown good temporal generalization and has achieved acceptable accuracy in the target years. Second, due to the different collection processes of training and evaluation data, the proposed rigorous refining method for the preparation of training data has shown good performance. The effect of using two VV and VH polarization and also the slope derived from the SRTM  Digital Elevation Model in the input feature set on the final accuracy of classification was also investigated. According to the results, the simultaneous use of these three features produces more accurate results in both target classes. However, the results show that the use of VV polarization increases the final classification accuracy compared to VH polarization. The presence of slope feature along with both polarizations has also increased the classification accuracy of each class, especially the background class. However, the exclusion of both VV and VH features from the input feature set has resulted in a tangible decreasein overall classification accuracy.

    Keywords: Remote Sensing, Building Blocks, Generalizable Trained Classifier, Google Earth Engine, Sentinel Satellite Images}
  • علیرضا طاهری دهکردی*، محمدجواد ولدان زوج

    کشاورزی به عنوان عامل محرک رشد و توسعه اقتصادی در کشورهای مختلف دنیا شناخته شده است. در این بین تولید نقشه های سطح زیرکشت به واسطه طبقه بندی کاربری اراضی کشاورزی با استفاده از تصاویر سنجش از دوری، یکی از راهکارهای موثر در تصمیم گیری های کلان این حوزه و تامین امینت غذایی جامعه به شمار می رود. در این پژوهش اراضی کشاورزی با استفاده از تصاویر چندزمانه نوری (سنتینل-2) و رادار با روزنه مجازی (سنتینل-1) به کاربری مختلف محصولات کشاورزی پاییزه و بهاره (شامل گندم، جو، ذرت، یونجه، سیب زمینی و چغندقند) طبقه بندی شد. کلیه مراحل مربوط به آماده سازی تصاویر ماهواره ای، در سامانه برخط گوگل ارث انجین انجام پذیرفته است. جهت طبقه بندی نیز، از شبکه عصبی پیچشی عمیق سه بعدی با ساختاری نوین استفاده گردید. شبکه طراحی شده، علاوه بر استفاده از کرنل های سه بعدی با امکان استخراج همزمان اطلاعات همسایگی و زمانی هر پیکسل، از اتصالات فرار لایه های قبلی بهره برده است. این اتصالات فرار، برخلاف شبکه های پیچشی معمولی پیش خور، سبب استفاده از خروجی لایه های پیچشی قبلی در لایه های جدید می شوند. شبکه طراحی شده به کمک داده های واقعیت زمینی بدست آمده از بازدیدهای میدانی وسیع از منطقه مطالعاتی واقع در شهر شهرکرد به صورت انتها-به-انتها مورد آموزش و ارزیابی قرار گرفته است. پس از تقسیم بندی داده های واقعیت زمینی به دو دسته آموزشی و ارزیابی، ارزیابی شبکه طی 50 بار اجرا داده های آموزشی و ارزیابی متنوع، به طور میانگین 6/91% محاسبه شده است. اتصالات فرار طراحی شده، سبب افزایش دقت طبقه بندی هر کاربری شده و دقت نهایی طبقه بندی را 2% افزایش دادند. روش ارایه شده با دو نوع زمانی و زمانی-مکانی روش های جنگل تصادفی و ماشین بردار پشتیبان نیز مورد مقایسه قرار گرفت که با اختلاف حداقل 2.4 درصدی، عملکرد بهتری از خود نشان داد.

    کلید واژگان: سنجش از دور, شبکه عصبی کانولوشن, یادگیری عمیق, کاربری اراضی کشاورزی, تصاویر ماهواره ای سنتینل}
    Alireza Taheri Dehkordi *, Mohammad Javad Valadan Zoej

    Agriculture has been recognized as the main motive for economic growth and development in different countries of the world. In the meantime, mapping croplands through the classification of remote sensing images is one of the effective solutions in decision making and providing food security to the community. In this research, croplands are classified into different classes of agricultural products (including wheat, barley, corn, alfalfa, potatoes, and Sugar beets) using multi-temporal optical (Sentinel-2) and synthetic aperture radar (Sentinel-1) satellite images. All the steps related to the preparation of satellite images, have been conducted in the Google Earth Engine online processing platform. A novel three-dimensional deep convolutional neural network is used as the classifier. The designed network, in addition to three-dimensional kernels with the ability to extract spatial and temporal information of each pixel simultaneously, uses some escape connections of the previous layers. These connections, contrary to the feed-forward convolutional networks, feed the output of the previous layers to the new layers. After dividing the ground truth data into two categories of training and evaluation and assessing the performance of the network with 50 different training and evaluation data, the network’s overall accuracy was calculated 91.6% on average. According to the final results, the designed escape connections increased the overall accuracy of classification by 2%. The proposed network was also compared with temporal and spatial-temporal Random Forests and Support Vector Machines which showed a better performance with a difference of at least 2.4%.

    Keywords: remote sensing, Convolutional Neural Network, Deep learning, Cropland Classification, Sentinel satellite images}
  • الناز علی اصل خیابانی*، محمدجواد ولدان زوج، یاسر مقصودی مهرانی

    شهرهای امروزی مملو از سازه های بزرگ اند که پایش آن ها به روش های سنتی نیازمند هزینه و زمان بسیار بالایی است. سازه های مهندسی موجود بدلیل عوامل مختلف از جمله بارگذاری های پیش بینی نشده و نشست زمین دچار تغییر شکل شده و مشکلاتی را به وجود می آورند. این مشکلات با بارگذاری اضافی حاصل از خطرات طبیعی یا مصنوعی مانند زلزله، سیل و انفجار تشدید می گردند. مهندسان سال هاست به تلاش برای دستیابی به روشی بهینه برای پایش سازه ها به منظور جلوگیری از وقوع فاجعه های جبران ناپذیر پرداخته اند. یکی از این ساز ه های مهم که نیازمند پایش مداوم است، سد می باشد؛ چراکه ناپایداری سدهای بزرگ و گسیختگی آن ها عاملی تهدیدکننده برای جان و مال انسان ها به حساب می آید و اثرات زیست محیطی قابل ملاحظه ای به دنبال خواهد داشت. مسئله اصلی در این تحقیق، ارایه روشی کم هزینه، سریع و دقیق برای محاسبه جابجایی و تغییرشکل بدنه سدهای خاکی می باشد. روش های مختلفی جهت اندازه گیری جابجایی بدنه سازه سد وجود دارد که در میان آن ها استفاده از تکنیک های سنجش ازدوری از جمله تداخل سنجی راداری به دلیل فراهم نمودن مشاهدات گسترده و منظم از سطح زمین می تواند در امر اندازه گیری جابجایی و نشست سازه سد مفید واقع شود. منطقه مورد مطالعه در این تحقیق، سد خاکی داریان واقع در استان کرمانشاه می باشد. روش استفاده شده برای برآورد جابجایی بدنه این سد، تکنیک پراکنشگر دایمی (PSI) می باشد، داده های مورد نیاز در این تحقیق، داده های باند C و X سنجنده های Sentinel-1A و CosmoSkyMed-X می باشد. در پردازش سری زمانی این تصاویر از گراف ستاره ای و مثلث بندی دلونی استفاده شده و دو مدل خطی و غیرپارامتریک برای برآورد جابجایی در نظر گرفته شد. نتایج حاصل با اعمال دو مدل مختلف جابجایی بررسی گردیده و در نهایت مدلی که دارای همدوسی زمانی بالاتری بود، به عنوان مدل مناسب انتخاب گردید و مدل دیگر کنار گذاشته شد. در پردازش داده های سنجنده S-1A سد داریان مدل مناسب برای جابجایی ها مدل غیرپارامتریک و برای داده های سنجنده CSK همین سد مدل خطی به عنوان مناسب ترین مدل انتخاب گردید. نتایج حاصل از ارزیابی دقت حاکی از آن بود که استفاده از دو دسته داده راداری Cباند و Xباند به ترتیب با دقت های کمتر از 4 و 2 میلیمتر، قابلیت برآورد جابجایی های سازه های عظیم از جمله سدهای خاکی را دارا بوده و نتایج دارای دقت های قابل قبول و استاندارد می باشند. ذکر این نکته ضروری است که نتایج داده های Xباند به دلیل رزولوشن بالاتر این تصاویر نسبت به تصاویر Cباند، دارای تراکم بالاتری از نقاط PS بوده و همچنین هم خوانی بالاتری با داده های زمینی داشته و در نهایت با استفاده از این نوع داده، دقت بالاتری حاصل خواهد شد. اما دقت حاصل از داده های سنجنده S-1A برای محاسبه جابجایی سازه سد به حدی مطلوب است که برای پایش این نوع سازه ها کفایت می کند.

    کلید واژگان: تداخل سنجی راداری, تکنیک پراکنشگر دائم, سدخاکی, Sentinel-1A, CosmoSkyMed, X}
    E. Ali Asl Khiabani*, M. J. Valadan Zoej, Y. Maghsoudi Mehrani

    Todaychr('39')s cities are full of large structures that require very high cost and time to monitor in traditional ways. Existing engineering structures are deformed due to various factors such as landslides, land subsidence, earthquake, flood, explosion and etc. With increasing the number of large engineering structures in cities, experts are looking for a good solution for monitoring these structures to avoid great financial and human damages.  One of the most important huge structures in any country is the dam. In addition to providing drinking water and water for agriculture, dams prevent devastating floods and are able to generate a large amount of hydropower. Therefore, continuous monitoring and study of the displacement and deformation behavior of the dams is essential. From the past, leveling and ground surveying were carried out to measure the deformation of structures and ground displacements along the vertical direction; but these measurements are time-consuming and costly. Also, the use of precision instruments and deformation sensors are not suitable because of their high cost, time-consuming and complex. Due to the ability of Radar images and Radar interferometry techniques in the field of monitoring the ground displacement, in this research, we are looking for evaluating the potential of this method for monitoring the dam deformation and displacements. To achieve this goal, we used two sets of radar data which are CosmoSkyMed-X and Sentinel-1A.   The study area in this study is Daryan earth-fill dam which is located in Kermanshah province. Daryan Dam is a gravel dam with a clay core. The length of the crown of the dam is 368 meters, the width is 15 meters and the height of the foundation is 179 meters. The method used to estimate the displacement of the dam is the Persistent scatterers (PSI) technique. In the time series processing of these images, the PSI method was selected then the star graph and Deloney triangulation were used. In the next step, we used both linear and nonparametric models for displacement estimation. The results were evaluated by applying two different displacement models and finally, the model with higher temporal coherence was selected as the appropriate model and the other model was discarded. In processing the Daryan dam images, the appropriate model for monitoring the displacements with S-1A Radar data was the nonparametric model and for CSK data was linear model. The results of the accuracy assessment showed that by using CSK and S-1A radar data, we can monitor the earth-fill dam displacements by the precision of 2 and 4 mm which these precisions are acceptable and standard. It is important to note that the results of X-band data due to itchr('39')s higher resolution, has a higher density of PS points, and higher accuracy. Also, the larger size or greater area of the dam body makes more the density of the PS points and the displacements obtained for these points will be more accurate. Generally, we can say that the X and C-band radar data have the potential to monitor the earth-fill dam displacements by radar interferometry technique and this method can replace with traditional and costly methods.

    Keywords: Radar Interferometry, Persistent Scatterer Technique, Earth-fill Dam, CosmoSkyMed-X Images, Sentinel-1A Images}
  • مریم تیموری*، مهدی مختارزاده، محمدجواد ولدان زوج

    در این مقاله، به‌منظور رفع برخی محدودیت‌های شناسایی ساختمان در تصاویر چندطیفی، از داده SAR به‌منزله داده مکمل استفاده می‌شود. در روش پیشنهادی، برای استفاده هم‌زمان از اطلاعات مفید در تصاویر رادار و چندطیفی، استراتژی مبتنی‌بر تلفیق تصاویر، با هدف شناسایی ساختمان، مطرح می‌شود. همچنین، ازآن‌جاکه انتخاب ویژگی نقش بسزایی در شناسایی و طبقه‌بندی عوارض دارد، اغلب روش‌های مرسوم و رایج در این زمینه، مانند الگوریتم ژنتیک، نیازمند داده‌های آموزشی‌اند؛ اما دردسترس‌نبودن همیشگی این نوع داده‌های آموزشی یکی از دغدغه‌های مهم محققان به‌شمار می‌آید. پس در این تحقیق، دو روش انتخاب ویژگی فیلترمبنا بررسی می‌شود تا مشخص شود آیا روش‌های یادشده می‌توانند، در مواقع لازم (نبود داده آموزشی)، جایگزین الگوریتم ژنتیک شوند؟ بنابراین، در پژوهش حاضر، ابتدا بردار ویژگی‌ بهینه از تصویر چندطیفی و SAR، با سه روش MNF وPCA  و ژنتیک، تعیین و هریک جداگانه وارد هر دو طبقه‌بندی‌کننده شبکه عصبی و SVM می‌شود. سپس به‌منظور رفع مشکلاتی، همچون تشابه طیفی پشت‌بام‌ها با پوشش آسفالت خیابان‌ها، در تصاویر چندطیفی و بهبود نتایج، دو تصویر چندطیفی و SAR در سطح ویژگی تلفیق می‌شود. در نهایت و در مرحله بعدی، بهترین تصاویر طبقه‌بندی‌شده با شبکه عصبی و SVM، در تمامی بررسی‌های صورت‌گرفته تا به این مرحله، وارد تلفیق در سطح تصمیم‌گیری می‌شوند. نحوه تلفیق در سطح تصمیم‌گیری بدین‌صورت است که اطلاعات همسایگی هر پیکسل در قالب پنجره مکانی متحرک در ابعاد متفاوت، با هدف تصمیم‌گیری درمورد ماهیت هر پیکسل، استفاده می‌شود. بنابراین، نتایج حاصل‌شده در این تحقیق، با صحت کلی و دقت ‌شناسایی ساختمان، به‌ترتیب 92.82% و 80.14% بیانگر عملکرد مناسب این روش است.

    کلید واژگان: آشکارسازی ساختمان, انتخاب ویژگی, SVM, شبکه عصبی}
    Maryam Teimouri *, Mehdi Mokhtarzade, MohammadJavad Valadan Zoej

    In this study, the SAR data is used as a supplementary data to overcome the limitations of the multispectral (MS) image in building detection. Therefore, the proposed method utilizes a multisensor data fusion to take the advantages of both MS and SAR data together. In addition, two different filter-based feature selection methods, MNF and PCA, are investigated as an alternative scenario when the training data is not accessible. In this respect, the optimum feature vector is selected using MNF, PCA and Genetic methods from MS and SAR data, separately. Thereafter, each selected feature vector is used to classify the images by implementing the support vector machine (SVM) and the artificial neural network classification methods. The experimental result shows that the PCA is able to select the feature vector without the need of training data as well as genetic algorithm. However, the MS classification result is poor where both roofs and streets are covered with asphalt. In this framework, the fusion of SAR and MS images in feature level was utilized to improve the classification results. Finally, to assign a label at the sample, a majority voting is calculated between the used classification methods results. However, according to the noisy result, using the neighborhood information in the form of a moving spatial window in different sizes is examined to determine the label of the central pixel more accurately. According to the experimental results, the overall accuracy and building detection accuracy are obtained 92.82% and 80.14%, respectively, which represent the satisfying performance of the proposed method.

    Keywords: building detection, Feature selection, SVM, Neural Network}
  • حمید جنتی*، محمدجواد ولدان زوج

    وجود اسپکل در تصاویر رادار با روزنه مصنوعی به دلیل سیستم تصویربرداری همدوس، باعث ایجاد اثر دانه دانه‌ای در تصویر شده و برخی پردازش‌های شی‌گرا همانند قطعه‌بندی، خوشه‌بندی و یا شناسایی هدف را تحت تاثیر قرار می‌دهد. از اینرو روش‌های مختلفی جهت کاهش اثر اسپکل ارایه شده است.از یک نقطه نظر کلی اغلب الگوریتم‌های ارایه‌ شده در یکی از روش‌های حوزه مکان، روش‌های مبتنی بر تبدیل و نیز روش‌های بهینه‌سازی طبقه‌بندی شده و البته  محدود نمی‌گردند. از جمله محدودیت‌های موجود در روش‌های مورد استفاده اغلب می‌توان به عدم حفظ بافت و ساختار تصویر و نیز وابستگی‌ اجرای الگوریتم به یک یا چند پارامتر تنظیم کننده اشاره نمود، که همین موضوع استفاده از این روش‌ها را در کاربردهای عملی با چالش رو به رو می‌سازد. از اینرو در پژوهش حاضر با در نظر گرفتن رفتار فرکانسی تصاویر SAR، روشی بر مبنای فیلترینگ تطبیقی طیف اندازه در حوزه فرکانس ارایه شده است که ضمن حفظ بافت‌های ظریف تصویر، به طور قابل ملاحظه‌ای اثر اسپکل را کاهش می‌دهد. علاوه بر آن الگوریتم پیشنهادی به صورت خودکار اجرا شده و نیازی به برآورد پارامترهای تنظیمی ندارد. همچنین در تصاویر با پیچیدگی بافت زیاد و در روش‌های کانوولوشن مکانی که نیاز به تنظیم ابعاد کرنل دارد، مرتبه محاسباتی پایین‌تری خواهد داشت. نتایج ارزیابی نشان می‌دهد که الگوریتم پیشنهادی در مقایسه با فیلترهای مکانی تطبیقی، ضمن بهبود 50 درصدی شاخص تعداد منظرهای معادل در تصاویر SAR، مقدار شاخص حفظ لبه را نیز به طور میانگین برای تصاویر SAR و شبیه‌سازی SAR حدودا 50  و 30 درصد بهبود می‌بخشد.

    کلید واژگان: تصاویر SAR, اسپکل, تبدیل فوریه, فیلترینگ}
    Hamid Jannati*, MohammadJavad Valadan Zoej

    Speckle in Synthetic aperture radar images makes grainy effects, because of the coherent imaging system which cause some difficulties in object-oriented processes, like segmentation or classification. Therefore, a lot of methods have been developed for speckle reduction purpose. These methods can be classified but not limited in some approaches, like spatial based, transform based and optimization, which mostly suffer from limitations like edge and texture destruction and also regulating parameter dependence. In this paper a new structure has been presented based on adaptive filtering in the frequency space, which not only reduces the speckle but also preserves edges and delicate textures. In addition, it has low level of computation and complexity compared to the other methods. Proposed method, improves equivalent number of looks index 50 percent and edge preservation index 50 and 30 percent for real and simulated synthetic aperture radar images, respectively.

    Keywords: SAR images, speckle reduction, frequency domain, Fourier transform}
  • سحر دهنوی*، یاسر مقصودی مهرانی، محمدجواد ولدان زوج

    ایرادیانس طیفی مستقیم خورشیدی، یکی از کمیتهای رادیومتریک بنیادی است، که داشتن اطلاعات دقیق از آن، میتواند محققین را در دستیابی به اطلاعات جدید در حوزه بهره بری از انرژی پاک خورشیدی و سایر حوزه های مربوطه یاری رسان باشد. در این کار پژوهشی، گامها و فرآیندهای مورد نیاز برای استقرار، کالیبراسیون و اعتبارسنجی یک ایستگاه دایم اندازه گیری ایرادیانس طیفی فرودی مستقیم خورشیدی در شهر هانوفر، آلمان ارایه شده است. این ایستگاه پس از تکمیل این مطالعه در دانشگاه هانوفر توسط محققین این پژوهش راه اندازی شد. به این ترتیب ایرادیانس فرودی خورشید با حد تفکیک طیفی یک نانومتر در بازه 300-800 نانومتر و حد تفکیک زمانی بسیار بالا (هر یک ثانیه 6 اندازه گیری) قابل اندازه گیری است. در این مطالعه، بهترین و دقیقترین ابزار ردیاب خورشیدی از بین سه دستگاه متداول انتخاب شد. مقایسه ی نتایج اندازه گیری های این ایستگاه تازه تاسیس شده، با اندازه گیریهای ایستگاه پیرانومتری، همبستگی بالای اندازه گیری ها را نشان می دهد. هدف از ارایه این راهنمای فنی، انتقال دانش فنی بروز به داخل کشور است، تا محققین داخلی کشور بتوانند با مطالعه این مقاله، به تاسیس مدرن ترین ایستگاه های اندازه گیری تابش خورشیدی بومی اقدام به عمل آورند.

    کلید واژگان: ایرادیانس طیفی مستقیم فرودی خورشیدی, اندازه گیری میدانی, مشاهدات پیرانومتر, مطالعات آب و هواشناسی و خورشیدی}
    Sahar Dehnavi*, Yasser Maghsoudi, Mohammadjavad Valadanzoej

    The spectral Direct Normal Irradiance (SDNI) is a basic radiometric quantity from which many other quantities can be derived. It provides not only information about the spectral and distribution of the direct solar radiation reaching a particular location. Accurate knowledge about the spectral direct irradiance shall enable us to gain new scientific results in the: determination of cloud effects, calculation of power yield of solar cells for electricity providers, derivation of aerosol distributions and their impact on the radiation field, determining the UV spectral irradiance for medical applications and in the improvement of our understanding of the radiative transfer in a changing climate. Nevertheless, at present, DNI measurements are not available in many instances. Therefore, the main objectives of this project are the setup, characterization, the calibration, the validation and the application of an operational measurement for the (SDNI) at the Institute of Meteorology and Climatology (IMUK) at the Leibniz University Hannover. With sampling times of less than one second even rapid changes of the SDNI can be recorded with a spectral resolution of about 1 nm in the wavelength range from 300 -800 nm (from UV to NIR). For this purpose three different tracking units were used to precisely track the sun location in the sky and finally based on the measurements and tracking strategy best instrument was selected. Finally the best tracking unit was used and the set-up was tested in the institute of Meteorology and climathology of Hannover (Longitude 52.37◦, Latitude 9.73◦). The comparison between the integrated value of the measurements and Pyranometer observations on the same platform, and during a complete day presented in this paper. It is worth to mention that the technique for setting up such a measurement station is very important as a basis for remote sensing research focused on the solar energy and meteorology applications.

    Keywords: Spectral Direct Normal Irradiance, Field measurements, Pyranometer Observations, Meteorological, Solar research}
  • مسعود طایفی فیجانی*، عباس علیمحمدی سراب، محمد جواد ولدان زوج

    هدف از این پژوهش دستیابی به مدلی کارآ، ساده و با دقت مناسب برای پایش روند تغییرات تراکمی جنگل های هیرکانی است. مبنای نگارگر تاج پوشش جنگل تلفیق شاخص های طیفی است. در این پژوهش، به منظور بهبود نتایج، از تلفیق داده ها استفاده می شود. بدین منظور، با حفظ مشخصه های طیفی و رادیومتریکی، از دو الگوریتم پاسخ طیفی و smoothing filter based intensity modulation به اختصار SFIM استفاده شد. حوزه آبخیز هراز به منظور پیاده سازی، و ارزیابی نتایج انتخاب گردید. نقشه مرجع به تفکیک کلاسهای تراکمی تنک، نیمه انبوه، انبوه و فاقد پوشش جنگل، مورد استفاده قرار گرفت. مدل در برآورد تاجپوشش های میانی تنک و نیمهانبوه ضعیف بوده و در تشخیصپوشش های متراکم و مناطق فاقد تاجپوشش دقت مطلوبی دارد. این نتیجه از تصاویر حاصل از هم افزایی باندها نیز احصاء شد. از این روی مدل مناسبی برای پایش جنگل های هیرکانی است. استفاده از تصاویر با قدرت تفکیک مکانی بالاتر منجر به افزایش دقت مکان یابی مدل و بالطبع دقت طبقه بندی خواهد شد.

    کلید واژگان: پاسخ طیفی, تلفیق داده ها, دقت طبقه بندی, طبقات تراکمی جنگل, نگارگر تراکم تاج پوشش جنگل}
    Masoud Taefi Feijani *, Abbas Alimohammadi Sarab, Mohammad Javad Valadan Zoej

    Forest Canopy Density Mapper is a method based on spectral indexes integration in forest canopy density classification. In this paper, a data integration procedure is used to improve the result. In this respect, SFIM method and spectral response algorithm is utilized without a bad effect on the spectral and radiometric properties of bands. In the following, Landsat images of Hyrcanian forests in the north of Iran were used to implement the conventional and improved methods. Also, the ground measurements including grass-land, thin forest, semi-dense forest and forest is utilized for evaluation. The result shows that the forest canopy density model is inefficient in the thin and semi-dense forests. Alternatively, the results in the dense forest and grass land is reliable. Additionally, the improvement of the proposed method in these two areas is clearly seen. It seems that a high resolution image should be used to improve the accuracy of the forest density classification in the semi-dense and thin forests

    Keywords: Spectral response, Data Integration, Classification accuracy Forest density classes, Forest canopy density mapper}
  • محمد جواد ولدان زوج، مجتبی جنتی، سمیه یاوری، بهروز مرادی *
    استفاده از توابع کسری، در غیاب اطلاعات افمریز مدار ماهواره و هندسه داخلی سنجنده، یکی از بهترین روش ها برای زمین مرجع سازی تصاویر ماهواره ای و استخراج اطلاعات مکانی از تصاویر ماهواره ای است. تعداد زیاد ترم ها و عدم تفسیرپذیری آنها، باعث شده تا تعدد نقاط کنترل مورد نیاز و ایجاد خطای پارامتر های اضافه، به عنوان مهم ترین ضعف های توابع کسری وابسته به زمین شناخته شوند. استفاده از الگوریتم های بهینه سازی، یکی از راهکار های مناسب رفع این ضعف ها است. به همین دلیل از الگوریتم های بهینه سازی مختلف، برای کشف ترکیب بهینه ترم های توابع کسری وابسته به زمین استفاده شده است. از آنجا که سازوکار هریک از این الگوریتم ها با یکدیگر متفاوت است، میزان کارایی و خصوصیات مختلف این الگوریتم ها در کشف ترکیب بهینه ترم های توابع کسری وابسته به زمین متفاوت است اما تفاوت های موجود به صورت جامع، مورد مقایسه و تحلیل قرار نگرفته است. در این مقاله، به منظور بررسی کامل و جامع توانایی های سه الگوریتم بهینه سازی ژنتیک، ژنتیک بهبودیافته و ازدحام ذرات بهبودیافته در کشف ترکیب بهینه ترم های توابع کسری از دیدگاه های مختلف از جمله دقت، سرعت، تعداد نقاط کنترل مورد نیاز و قابلیت اطمینان به نتایج بدست آمده، از 4 تصویر ماهواره ای متعلق به سنجنده های GeoEye-1، IKONOS-2، SPOT-3-1ª و SPOT-3-1B استفاده شده است. اختلاف دقت کمتر از 4/0 پیکسل در نتایج هر یک از الگوریتم های بهینه سازی، 10 تا 12 برابر بودن سرعت الگوریتم ژنتیک بهبودیافته نسبت به دو الگوریتم دیگر، به ترتیب برتری 25/45 و 27 درصدی درجه آزادی الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات بهبودیافته نسبت به الگوریتم ژنتیک بهبودیافته و ژنتیک و پراکندگی نسبتا یکسان نتایج هر یک از الگوریتم ها در 10 بار اجرای برنامه، حاکی از آن است که دقت هر سه الگوریتم بهینه سازی نسبتا یکسان، سرعت الگوریتم ژنتیک بهبودیافته بیشتر، تعداد نقاط کنترل مورد نیاز الگوریتم ازدحام ذرات بهبودیافته کمتر از دو الگوریتم دیگر و قابلیت اطمینان به نتایج هر یک از الگوریتم های بهینه سازی به منظور کشف ترکیب بهینه ترم های توابع کسری وابسته به زمین، یکسان است.
    کلید واژگان: توابع کسری, زمین مرجع سازی تصاویر ماهواره ای, الگوریتم ژنتیک, الگوریتم ژنتیک بهبود یافته, الگوریتم ازدحام ذرات بهبودیافته}
    valadan zoej mohammad javad, jannati mojtaba, yavari somayeh, Moradi Behrooz *
    In the absence of satellite ephemeris data and inner geometry of satellite’s sensor, utilization of Rational Function Models (RFMs) is one of the best approaches to georeferencing satellite images and extracting spatial information from them. However, since RFMs have high number of coefficients, then usually high number of control points is needed for their estimation. In the other hand, RFM terms are uninterpretable and all of them causes over-parametrization error which count as the most important weakness of the terrain-dependent RFMs. Utilization of optimization algorithms is one of the best approaches to eliminate these weaknesses. Therefore, various optimization algorithms have been used to discover the optimal composition of RFM’s terms. Since the mechanism of these algorithms is different, the performance and feature characteristics of these algorithms differ in the discovery of the optimal composition train-dependent RFM’s terms. But the existing differences not comprehensively analyzed. In this paper, in order to comprehensive assessment the abilities of Genetic Optimization Algorithm (GA), Genetic modified Algorithm (GM), and a modified Particle Swarm Optimization (PSO) in terms of accuracy, quickness, number of control points required, and reliability of results, are evaluated. These methods are evaluated using for different datasets including a GeoEye-1, an IKONOS-2, a SPOT-3-1A, and a SPOT-3-1B satellite images. In terms of accuracy achieved, difference between these methods was less than 0.4 pixel. In terms of speed of evaluation of parameters, GM was 10 to 12 time more quickly in comparison with two other algorithms. In terms of control points required, degree of freedom of modified PSO was 45.25 percent and 27 percent more than GM and GA respectively, and finally in terms of reliability, the dispersion of RMSE obtained in 10 runs of three algorithms are relatively same. These results indicated that accuracy and reliability of all three methods are almost the same, speed of GM is higher and modified PSO needs less control points to optimize terrain-dependent RFM
    Keywords: Rational Function Models (RFMs)-Georeferencing of Satellite Images, Genetic Algorithm (GA), Genetic Modified Algorithm (GM)}
  • اصغر میلان *، محمد جواد ولدان زوج، مهدی مختار زاده
    تشخیص اتوماتیک شبکه راه ها در مناطق متراکم شهری، یکی از چالش های مطرح درگروه های تحقیقاتی فتوگرامتری و سنجش از دور می باشد که از دلایل عمده این موضوع می توان به تنوع خصوصیات طیفی و هندسی راه ها و همچنین شباهت طیفی و هندسی پیکسل های راه با سایر عوارض از جمله ساختمان ها، پارکینگ ها و پیاده روها و عدم پیوستگی راه ها به علت مجاورت با عوارضی نظیر اتومبیل و درختان، اشاره نمود. که این موارد باعث می گردند شناسایی دقیق راه های شهری از طریق تصاویر ماهواره ای با مشکلاتی همراه باشد. یکی از استراتژی های امیدوار کننده برای مقابله با این مشکل استفاده از داده های دیگر سنجنده ها، مانند لایدار به منظور کاهش عدم قطعیت در کنار تصاویر با قدرت تفکیک بالا برای تشخیص شبکه راه ها می باشد. داده های لایدار با توجه به پتانسل بالایی که دارا می باشند در تحقیقات مختلف در کنار تصاویر ماهواره ای به منظور تشخیص عوارض مختلف از جمله راه ها بکار رفته اند. در این مقاله از تصاویر ماهواره ای سنجنده QuickBird با قدرت تفکیک بالا و داده های لایدار و نیز بکارگیری طبقه بندی نزدیکترین همسایگی بر اساس توصیفگرهای بهینه برای تشخیص شبکه راه ها در یک ناحیه شهری با تنوعات گوناگون راه ها بهره گیری شده است. در روش پیشنهادی به منظور افزایش دقت تشخیص شبکه راه ها و کاهش تاثیرات سایر کلاس ها، بر اساس میزان تفکیک پذیری کلاس ها یک مدل سلسله مراتبی با هدف تشخیص راه ها طراحی شده است که در هر مرحله از این مدل از توصیفگرهای بهینه جهت جدا سازی کلاس ها از همدیگر استفاده شده است. در نهایت دقت کلی شناسایی کلاس های مختلف %90 و ضریب کاپای آن 87/0 بدست آمده است که با توجه به شرایط مختلف و نیز اغتشاشات فراوان بین کلاسی، دقت حاصله رضایت بخش می باشد. نتایج حاصل از این تحقیق، نشان می دهد که بکارگیری همزمان داده های تصاویر ماهواره ای با قدرت تفکیک بالا و داده های لایدار بر اساس یک مدل سلسله مراتبی مناسب و بهره گیری از توصیفگرهای بهینه پتانسیل بسیار بالایی در تشخیص گستره ی وسیع و متنوعی از المان های راه در محیط های پیچیده شهری را داراست.
    کلید واژگان: تشخیص راه, تصاویر ماهواره ای با قدرت تفکیک بالا, داده های لایدار, توصیفگرهای بهینه}
    A. Milan *, M. J. Valadanzouj, M. Mokhtarzade
    Automatic roads detection in urban areas is of greater importance and is a persistent research focus in the remote sensing community. The spectral and geometrical varieties of road pixels; their spectral similarity to other features such as buildings, parking lots, and sidewalks; and the occasional obstruction by vehicles and trees are obstacles to the precise identification of urban roads through satellite images. For road detection, panchromatic or multi-spectral images, especially in urban areas, will yield ambiguous results, due to the additional complexities. For example, in an aerial photo or a high-resolution satellite image, both roads and buildings will appear similar, because their construction materials are usually the same. As a result, they cannot be readily distinguished. This becomes worse when they are in shadow or covered by roofs or walls of tall buildings. Accordingly, neither automatic nor semi-automatic methods will be entirely reliable in these dense urban areas. Moreover, the outputs of methods that use 2D images are more ambiguous than those with 3D inputs. Lidar point data have the potential to distinguish 3D features from one another, to distinguish 3D from 2D, and to distinguish 2D features from one another. However, Lidar intensity data are affected by a high amount of noise, and therefore are unable to distinguish roads from features with similar return signal power. Consequently, the full potential of the Lidar data cannot be exploited from raw data. Combining these two kinds of complementary data sources seem to be reasonably promising for road extraction, 3D urban modeling, etc. The main idea behind the integration of Lidar and optical imagery is that the strengths of one data type can compensate for the weaknesses of others. For example, being short of spectral information, Lidar data have high classification confusion between human-made and natural objects, whereas multispectral data have increasing classification confusion between spectrally identical objects in complex urban landscapes. In the light of these findings, in this paper, highresolution QuickBird satellite imagery and Lidar data processed through nearest-neighbor classification based on optimal features have been used together to extract various types of urban roads. This work designed and implemented a ruleoriented strategy based on a masking approach. A supplementary strategy based on optimal design features was also used. Accordingly in the vegetation class, the accuracy was 93% and 93% for the producer and user accuracies respectively. In the case of the high road class, the accuracy 91 % and 84% and in the buildings class, the accuracy was 93% and 93% for the producer and user accuracies, respectively. In the low roads class, the accuracy 89% and 86% and in the open-space class, the accuracy was 80 % and 85% for the producer and user, respectively. Finally the overall precision of class identification is 90 % with a kappa coefficient of 0.87, which shows a satisfactory precision according to different conditions and considerable interclass noise. The final results demonstrate the high capability of object-oriented methods in simultaneous identification of a wide variety of road elements in complex urban areas using both high-resolution satellite imagery and Lidar data.
    Keywords: High-Resolution Satellite Images, Lidar Data, Object-Oriented Methods, Optimal Features}
  • مریم پناهی، محمد جواد ولدان زوج، سمیه یاوری
    معادلات غیرپارامتریک، به دلیل نیازنداشتن به داده های افمریز ماهواره در زمان تصویربرداری و همچنین انتشارنیافتن این داده ها و تصاویر خام به دست مالکان این ماهواره ها، مورد توجه خاص متخصصان فتوگرامتری و سنجش از دور قرار گرفته است. در این مقاله، پژوهشی جامع روی معادلات غیرپارامتریک شامل مدل افاین سه بعدی، تابع رشنال درجه یک با مخرج های نامساوی، معادلات SDLT،DLT و تابع رشنال مخرج مساوی با تاکید بر اثر عوارض کنترلی نقطه و خط، به منظور تصحیح هندسی تصاویر ماهواره ای با قدرت تفکیک مکانی بالا، صورت گرفته است. همچنین، از فرم جدید معادله Pushbroom-Projective به منزله ایده ای جدید در تصحیح هندسی تصاویر ماهواره ای استفاده شده است. تصاویر مورد استفاده در این پژوهش تصویر GeoEye-1 از منطقه ارومیه و تصویر Ikonos از منطقه همدان است. در تصحیح هندسی تصویر ماهواره ای GeoEye-1، تابع رشنال درجه یک با مخرج های نامساوی، با استفاده از عوارض کنترلی نقطه، با دقت 75/0 پیکسل و ترم +XY تابع رشنال مخرج مساوی، با دقت 03/2 پیکسل با استفاده از عوارض کنترلی خط، بیشترین دقت را دارند. به علاوه در تصحیح هندسی تصویر ماهواره ای IKONOS، ترم +XY تابع رشنال مخرج مساوی با استفاده از عوارض کنترلی نقطه، با دقت 68/0 پیکسل، و تابع رشنال درجه یک با مخرج های نامساوی، با استفاده از عوارض کنترلی خط با دقتی برابر 5/1 پیکسل، دارای بالاترین دقت اند. در حل معادلات غیرپارامتریک، خطای سیستماتیک باقی مانده در حالت استفاده از خطوط کنترل به مراتب بیشتر از زمانی است که از عوارض کنترلی نقطه استفاده می شود.
    کلید واژگان: تصحیح هندسی تصاویر ماهواره ای با قدرت تفکیک بالا, عوارض کنترلی خط, عوارض کنترلی نقطه, خطای سیستماتیک}
  • طیبه مناقبی *، یاسر مقصودی، محمد جواد ولدان زوج
    این مقاله روشی برای بهبود نتایج حاصل از الگوریتم وارونگی سه مرحله ای، با استفاده از تکنیک تداخل سنجی پلاریمتری راداری و برمبنای مدل دولایه ای پراکنش حجمی نامنظم روی سطوح، عرضه می کند. در روش مرسوم سه مرحله ای، مقادیر فاز زمین و ضریب میرایی و ارتفاع لایه حجمی، در یک روند سه مرحله ای هندسی و بدون نیاز به داده مبنای مدل رقومی ارتفاعی زمین یا اطلاعات اولیه برآورد می شوند. در این روش، برآورد مقادیر میرایی و ارتفاع لایه حجمی، در مرحله سوم و با جست وجو در فضایی دوبعدی، انجام می شود. در الگوریتم بهبودیافته مطرح شده، معرفی یک شاخص هندسی جدید برمبنای میزان نفوذ سیگنال حجمی در جنگل، دامنه جست وجوی مقدار میرایی در مرحله سوم را محدود می کند. شاخص مطرح شده، در جایگاه اطلاعات کمکی، سبب می شود جست وجو در محدوده مناسب تری صورت پذیرد. الگوریتم عرضه شده روی داده های پلاریمتری اینترفرومتری تک خط مبنا و تک فرکانس باند L سنجنده ESAR اجرا شد. محدودیت ایجادشده در دامنه مقدار عددی میرایی، در مقایسه با روش سه مرحله ای، بهبود میانگین دقت 5/2 متر را در ارتفاع برآوردشده نتیجه داد.
    کلید واژگان: تداخل سنجی پلاریمتری راداری, مدل پراکنش حجمی نامنظم روی سطوح, الگوریتم وارونگی سه مرحله ای}
    Managhebi T. *, Maghsoudi Y., Valadan Zoej M.J
    This paper provides an advanced method to improve results of three stage inversion algorithm using polarimetric synthetic aperture radar interferometry (PolInSAR) technique based on Random Volume over Ground model. In conventional three stage method, the ground phase, extinction coefficient and volume layer is estimated in a geometrical way without the need for a prior information or separate reference DEM. The extinction and volume height estimation is done in the third stage by searching in the two dimension area. In the proposed algorithm, defining a new geometrical index, based on signal penetration in the forest, imposes a limited range for the extinction coefficient. The new index, as an axillary data, help search in a more appropriate space. The proposed algorithm was applied on L-band ESAR single baseline single frequency polarimetric SAR interferometry data. As a result of applying this restriction in the extinction range, a 2.5 meter improvement was observed in the RMSE of proposed algorithm compared to the three stage method.
    Keywords: Polarimetric SAR interferometry, Random volume over Ground, Three stage inversion algorithm}
  • فاروق محمودی، مهدی مختارزاده، محمد جواد ولدان زوج
    در این تحقیق، طرح روشی مناسب جهت شناسایی تغییرات در زمین های کشاورزی، با استفاده هم زمان از روش شیء گرا و روش ترکیب رنگی به صورت نظارت شده، بررسی شده است. بدین منظور، از تصاویر چندزمانه سنجنده های 7Landsat استفاده شده است. درواقع در این روش، برخلاف روش های رایج که تصاویر با هم مقایسه می شوند و سپس تغییرات شناسایی می شود، برای شناسایی تغییرات از ترکیب تصاویر و درنتیجه، آشکارشدن تغییرات با رنگ هایی متفاوت با رنگ اولیه استفاده شده و مقایسه ای جداگانه صورت نگرفته است. ایده اصلی عرضه روشی شیءگراست که در آن، با استفاده از دو تصویر، یک تصویر هم مرجع شده چندزمانه، شامل کل لایه های دو تصویر، تهیه شده است. سپس با انتخاب پارامترهای مناسب قطعه بندی، تک تصویر ایجادشده قطعه بندی و پس از آن، با استفاده هم زمان از روش ترکیب رنگی و روش های طبقه بندی شیء گرا، به نواحی تغییریافته و تغییرنیافته طبقه بندی شده است. درواقع، روش ترکیب رنگی با ایجاد نواحی رنگی متفاوت با تصاویر اولیه، قطعه های تغییریافته را به صورت بصری مشخص می کند و با انتخاب چند نمونه از آن قطعه ها از سوی کاربر خبره، با اعمال طبقه بندی شی ءگرا، این قطعه ها در کل تصویر شناسایی می شوند. درنهایت، با انتخاب نمونه های آموزشی فقط از یک تصویر، نواحی برچسب خورده و نواحی تغییریافته نهایی به دست آمده است. نتایج بیانگر آن است که این روش به علت استفاده از اطلاعات مکانی افزون بر اطلاعات طیفی، از جهت کاهش نمونه های آموزشی، افزایش دقت (تقریبا 3٪) و افزایش درصد اطمینان طبقه بندی بر روش های معمولی شناسایی تغییرات، که از مقایسه دو تصویر چندزمانه استفاده می کنند، برتری دارد.
    کلید واژگان: شناسایی تغییرات, طبقه بندی نظارت شده, طبقه بندی شیءگرا, روش ترکیب رنگی جمعی}
    Mahmoudif., Mokhtarzadehm., Valadan Zouj, M.J
    This research studies the suitable process of change detection at at an Agricultural areas by focusing on object based method and color fusion. In order to obtain this goal, it is benefit from Landsat7 images. The main idea of offering object based method is a modern algorithm i.e. Double-layer image are combined and An image of the entire layer is formed. Then by selecting suitable parameters a single image is separated in to several parts and by color fusion and object based classification method the changed and unchanged parts are classified. In fact, color fusion is determined by creating different color areas with elementary images that determines changed parts on visual basics and then by using object based classification method and selecting some parts by the user, the total parts of image is determined. Finally, by selecting training samples only one part of image is labeled and its classification is determined and the ultimate map of changes is obtained. Results show that this method is suitable for reducing training samples, increasing exactness (3%-2.5%), speed and increasing information for classification of spatial information and structure and in addition to spectral information it is better than ordinary methods of change detection from comparing 2 multi-temporal images.
    Keywords: Change detection, Supervised classification, Object based classification method, Color fusion}
  • سارا صالحی، محمد جواد ولدان زوج، محمودرضا صاحبی
    استفاده از داده های چندکاناله1 سنجنده های رادار با روزنه مجازی (SAR)2، به دلیل مستقل بودن از شرایط جوی و نور خورشید و نیز دارابودن قابلیت بالا در استخراج تغییرات، در مقایسه با حالت تک کاناله، در کاربردهای متفاوتی مانند نظارت بر محیط زیست و مدیریت بلایای طبیعی بسیار توجیه‏پذیر است. با این حال، بهره‏برداری از این قابلیت‏ها به استفاده از روش‏های دقیق و اتوماتیک برای تولید نقشه های تغییرات از تصاویر اخذشده از منطقه جغرافیایی یکسان، در پلاریزاسیون‏ها یا فرکانس‏های گوناگون مربوط به زمان‏های متفاوت، نیاز دارد. از سوی دیگر، حساسیت به بافت صحیح برای یک پیکسل می‏تواند به حذف خطاهای برچسب‏گذاری پیکسل‏های منفرد کمک کند و نقشه تغییرات را بهبود ‏بخشد. حذف نویز لکه‏ای و ماهیت ایزوتروپیک مدل‏سازی میدان‏های تصادفی مارکوف موجب نرم شدن مرزهای مکانی بین مناطق تغییریافته و تغییرنیافته در نقشه تغییرات نهایی می‏شود. به منظور حذف یا دست کم کاهش این اثر نامطلوب، استفاده از مدل‏ مارکوف با هدف دخیل کردن اطلاعات لبه ها در فرایند برچسب‏گذاری پیشنهاد می‏شود. این روند دقت لبه ها در محل مرزهای مکانی را بهبود می بخشد و دقت آشکارسازی تغییرات را ارتقا می‏دهد. در این تحقیق، یک مدل مارکوف به منظور تشخیص نظارت‏نشده تغییرات، ازطریق ترکیب اطلاعات موجود در هریک از کانال‏هایSAR ، اطلاعات بافت مکانی و نیز اطلاعات لبه، معرفی شده و با استفاده از «توابع انرژی» فرموله شده است. به منظور برآورد پارامترهای مدل، الگوریتم‏ بیشینه‏سازی امید ریاضی (EM)3 با روش مشتقات لگاریتمی (MoLC)4 ترکیب شده است. الگوریتم پیشنهادی با استفاده از تصاویر ASAR-ENVISAT به روش شبیه‏سازی ارزیابی شده است. براساس نتایج، روش پیشنهادی دقت کلی را، در مقایسه با روش‏های موجود آشکارسازی تغییرات (با میانگین 12%)، افزایش داده و قابلیت شناسایی هر سه نوع تغییرات (اندک- متوسط- زیاد) را داراست. این در حالی است که، با درنظرگرفتن اطلاعات باندها و بافت مکانی، قدرت شناسایی تغییرات اندک و متوسط بسیار پایین برآورد شده است. همچنین، با توجه به تعداد دفعات تکرار پایین، زمان اجرای الگوریتم بسیار کاهش یافته است. به طورکلی، بیشترین دقت الگوریتم، براساس روش پیشنهادی، 67/99% برآورد شد.
    کلید واژگان: میدان های تصادفی مارکوف, اطلاعات بافت مکانی, اطلاعات لبه, سنجنده های رادار با گشودگی مصنوعی, مینیمم سازی انرژی}
    Salehis., Valadan Zoej, M.J., Sahebi, M
    In applications related to environmental monitoring and disaster management, multichannel synthetic aperture radar (SAR) data present a great potential, owing both to their insensitivity to atmospheric and Sun-illumination conditions and to the improved discrimination capability they may provide as compared with single-channel SAR. However, exploiting this potential requires accurate and automatic techniques to generate change maps from images acquired over the same geographic region in different polarizations or at different frequencies at different times. Furthermore, sensitivity to contextual information of each pixel reduces the error rates in labeling process, thus generates accurate change maps. The smoothing effect of despeckling and the isotropic formulation of the Markov Random Field model cause over-smoothing of the spatial boundaries between changed and unchanged areas in the final change maps. In order to reduce this drawback, edge-preserving MRF models could be integrated in the labeling process. This method improves the precision of edges at spatial boundaries and increases the change detection accuracy. In this paper, a contextual unsupervised change-detection technique (based on a data-fusion approach) is proposed for two-date multichannel SAR images. A Markov Random Field model is formulated by using “energy functions” that combines the information conveyed by each SAR channel, the spatial contextual information concerning the correlation among neighboring pixels and the edge information. In order to estimate the model parameters, the expectation–maximization algorithm is combined with the recently proposed “method of log-cumulants.” The proposed technique was experimentally validated with semisimulated data produced by ASAR-ENVISAT images. Experiments illustrate a significant improvement (average 12%) with the proposed technique over the other change detection approaches. Integrating edge information yielded accurate results in exploiting various levels of changes (low-medium-high) whereas contextual information and information conveyed by channels were unable to detect low and medium level changes. Considering the small number of iterations, computation time is reduced considerably. Generally the highest accuracy achieved by the proposed algorithm is 99/67%.
    Keywords: Markov random eld (MRF), Spatial contextual information, Edge information, Synthetic aperture radar (SAR), Energy minimization}
  • حامد عاشوری*، محمد جواد ولدان زوج، مسعود طائفی فینجانی
    نقشه طبقه بندی تراکم تاج پوشش جنگلی یکی از منابع اطلاعاتی اصلی مورد نیاز در کاربردهای مدیریت جنگل است. در روش های متداول برای تولید این نقشه از تصاویر چند طیفی استفاده می شود. در این تحقیق از تصاویر پانکروماتیک هوایی به عنوان یک منبع داده ارزشمند جهت تولید این نقشه استفاده شده است. با استفاده از روش های آماری کمی سازی بافت تصویر شامل روش های آماری مرتبه 1، مرتبه 2 مبتنی بر ماتریس رخداد توام و زمین آمار، لایه های تصویری جدید از این تصاویر دارای رزولوشن مکانی بالا داده های تولید شده و در طبقه بندی نظارت شده جهت تفکیک کلاسهای مختلف تراکم تاج پوشش مورد استفاده قرار گرفته است. بدین ترتیب با تقویت فضای ویژگی، نقشه تراکم تاج پوشش با دقت قابل قبولی تولید گردید.
    کلید واژگان: طبقه بندی تاج پوشش جنگلی, کمی سازی بافت تصویر, تصویر پانکروماتیک}
    Hamed Ashoori *, Mohammad Javad Valadan Zoej, Mahmood Reza Sahebi, Masoud Taefi Finjani
    Forest canopy density classification map is one of the main sources of information used in forest management. In conventional methods multispectral images are used to generate the map. In this study, aerial panchromatic images as a valuable data source are used to generate this map. Statistical image texture quantization methods including first statistical and second statistical based on GLCM matrix and also geostatistical method used to generate new features from high spatial resolution image. Generated features beside main image used as classification input feature space. Supervised classification was used and about 90% accuracy was obtained. This method is mainly usable in areas with low variety in forest cover type like Zagros and Iran-Turanian region.
    Keywords: Canopy Density Classification, Texture Quantization, Panchromatic Image}
  • یوسف رضایی، محمد جواد ولدان زوج، محمودرضا صاحبی
    یخچال های طبیعی و تغییرات و حرکت آنها در جایگاه شاخص هایی برای نشان دادن تغییرات آب و هوایی به کار می روند و به منظور ارزیابی تغییرات سطحی یخچال ناشی از تغییرات اقلیمی، باید مطالعات بلندمدت انجام شود. استفاده از تصاویر ماهواره ای راهی موثر برای استخراج سرعت حرکت یخچال محسوب می شود. در این تحقیق با استفاده از عکس های هوایی قدیمی و تصاویر ماهواره ای جدید، تغییرات سطحی و بردارهای جابه جایی و سرعت یخچال علم چال، با استفاده از الگوریتم خودکار، محاسبه شده است. تمامی داده ها، شامل عکس های هوایی و تصاویر، به صورت ارتو[1] درآمدند و از نظر رادیومتریکی و هندسی همسان سازی شدند. با استفاده از عکس هوایی سال 1955 و مقایسه آن با تصویر SPOT سال 2003، میزان عقب نشینی یخچال در قسمت پیشانی آن به دست آمد. همچنین، تغییرات کوتاه مدت در دو بازه زمانی بین 1998 تا 2003 و 2003 تا 2005، با استفاده از عکس های هوایی و تصاویرSPOT و Quick Bird، استخراج شد. در این تحقیق، با استفاده از روش مبتنی بر تبدیل فوریه و محاسبه همبستگی، بردار های سرعت سطحی با خطای کمتر از دو متر استخراج شد. نتایج دقت و قابلیت روش پیشنهادی را برای ارزیابی میزان عقب نشینی و نیز اندازه گیری سرعت سطحی یخچال نشان می دهند و می توان این نتایج را به منظور مطالعات مربوط به تغییرات اقلیمی در سطح منطقه ای به کار برد.
    کلید واژگان: یخچال طبیعی, عکس های هوایی, تصاویر با قدرت تفکیک بالا, همبستگی مکانی, تبدیل فوریه}
    Rezaeiy., Valadan Zouj, M.J., Sahebi, M.R
    Mountain Glaciers are pertinent indicators of climate change and their surface velocity changes, are an essential climate variable. In order to retrieve the climatic signature from surface velocity, large scale study of glacier changes is required. Satellite remote sensing is an effective way to derive mountain glacier surface velocities. In this research, we have conducted a comprehensive assessment of Alam-Chal glacier surface changes (include displacement and velocity), all based on remotely-sensed data. All datasets include aerial photos and satellite images were ortho rectified, normalized and co-registered. By using an aerial photograph collected in 1955 as a baseline and comparing it against a 2003 image collected by the SPOT satellite, the glacier retreat, in direct response to changes in local climate conditions were extracted. Furthermore, we have assessed short-term changes over two-time scales (1988-2003, 2003-2005),using an aerial photo acquired in 1988, a 2003 SPOT image, and a high-resolution Quick Bird image collected over the study area in 2005. We have derived accurate glacier surface velocity vectors (RMSE~2m), based on an FFT-based image cross-correlation technique. Our results point to the capability of the proposed method in accurately retrieving glacier surface changes at a high level of spatial detail, which is important for studies of regional climate change.
    Keywords: Glacier, Aerial photo, High resolution satellite images, spatial correlation, Fourier transform}
  • مرتضی بشیرپور، محمد جواد ولدان زوج، یاسر مقصودی
    برای بهره مندی هم زمان از اطلاعات داده های چندمنبعی، از تکنیک های عددی یا تحلیلی تلفیق استفاده می شود. تلفیق باعث تفسیر بهتر، کاهش ابهام و بهبود طبقه بندی می شود. روش های گوناگونی برای تلفیق گسترش داده شده است؛ ازجمله روش های مبتنی بر IHS، Wavelet و PCA. در این پژوهش، قابلیت روش های تلفیق مبتنی بر IHS و روش های تلفیق مبتنی بر PCA بررسی شده است. در این راستا، از روش های FFT-PCA، Wavelet-PCA، Wavelet-IHS و FFT-IHS برای تلفیق روی داده های Hyperion L1R با اندازه پیکسل 30 متر و تصویر پانکروماتیک سنجنده Cartosat-1 با اندازه پیکسل 5/2 متر استفاده شده است. همچنین برای ارزیابی نتایج این روش ها، معیارهای ضریب همبستگی، ضریب همبستگی فیلتر شده، خطای کمترین مربعات و شاخص ERGAS و معیار SAM به کار رفته است. نتایج معیار خطای کمترین مربعات به ترتیب برای FFT-PCA، Wavelet-PCA، Wavelet-IHS و FFT-IHS برای باند 15 برابر با 020/0، 022/0 و 025/0 و 024/0، برای باند 25 برابر با 032/0 و 035/0 و 038/0 و 036/0، و برای باند 34 عبارت اند از 040/0 و 043/0 و 044/0 و 041/0. نتایج این معیار و نیز دیگر معیارها بیانگر دقت بالای روش های مبتنی بر PCA در تلفیق تصاویر بود. درواقع روش های مبتنی بر PCA مزایایی بیشتر از روش های مبتنی بر IHS دارد؛ مانند نداشتن محدودیت باندی. از بین تمامی این روش ها نیز، روش FFT-PCA و Wavelet-PCA دارای نتایج دقیق تر و بهتری بود و در حفظ اطلاعات طیفی و مکانی عملکردی بهتر از دیگر روش ها دارد.
    کلید واژگان: تلفیق تصاویر, FFT, PCA, Wavelet, PCA, IHS, PCA, هایپریون, Cartosat, 1}
    Bashirpour M., Valadan Zoej M.J., Maghsoudi Y
    To use the information of multi-source data, numerical or analytical fusion techniques are used in combination. The fusion makes for better interpretation and reduce the uncertainty and improve the classification. Several methods have been developed for fusion, including methods based on IHS, wavelet and PCA. In this study, the capabilities of fusion methods based on the IHS and PCA have been examined. In this regard, the methods FFT-PCA, Wavelet-PCA, FFT-IHS and Wavelet-IHS are used in order to fusion on Hyperion L1R data with spatial resolution of 30 meters and panchromatic image Cartosat-1 of IRS satellite with spatial resolution of 2.5 meters. To evaluate the results of the methods some criteria such as correlation coefficient, filtered correlation coefficient, error of least squares, ERGAS and SAM index were used. results of least square error criteria, respectively for, FFT-PCA, Wavelet-PCA, FFT-HIS and Wavelet-IHS for band 15 is 0/020, 0/022, 0/025 and 0/024 and for band 25 is 0/032, 0/035, 0/038 and 0/036 and for band 34 is 0/040, 0/043, 0/044 and 0/041.The results of this criteria and other criterias showed high accuracy of PCA-based methods to fusion of images. The PCA-based methods has advantages over methods based on IHS, such as no band limitation. Of all these methods, the FFT-PCA method provides more accurate results and preserve the spectral and spatial information better than the other methods.
    Keywords: Fusion, FFT-PCA, Wavelet-PCA, IHS, PCA, Hyperion, Cartosat-1.}
  • سمیه یاوری، محمد جواد ولدان زوج، محمودرضا صاحبی، مهدی مختارزاده
    زمین مرجع سازی تصاویر ماهواره ای با توان تفکیک بالا، با استفاده از معادلات ریاضی مناسب یکی از مهم ترین مراحل استخراج اطلاعات مکانی سه بعدی دقیق است. به منظور زمین مرجع سازی تصاویر ماهواره ای، ابتدا باید مجموعه ای عوارض کنترلی مانند نقاط، خطوط و یا سطوح در دو فضا استخراج شوند. سپس عوارض متناظر از بین کل عوارض استخراج شده تعیین و به طور مستقیم برای حل تابع انتقال بین دو فضا مشخص شوند. ازآنجاکه دقت تصحیح هندسی تصاویر دقت زمین مرجع سازی را تحت تاثیر مستقیم قرار می دهد، در این مقاله این مسئله براساس استفاده از عوارض کنترلی خطی و نیز تلفیق آن با نقاط کنترلی در حل معادله رشنال بررسی شده است. همچنین اثر آنها در حذف خطاهای سیستماتیک بررسی شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که دقت حل معادله رشنال با استفاده از خطوط کنترلی پایین و درحدود 3 پیکسل است. همچنین دیاگرام بردار باقی مانده ها نیز وجود میزان چشمگیر خطاهای سیستماتیک در نتایج نهایی را نشان می دهد. دلیل این امر، افزون بر دقت و توزیع خطوط کنترلی، ماهیت خطوط به منزله اطلاعات کنترلی نیز محسوب می شود. از سوی دیگر تلفیق خطوط و نقاط کنترلی به منظور حل معادله سبب ارتقای دقت تا 1 پیکسل و حذف بسیاری از خطاهای سیستماتیک می شود. ازاین رو، نتایج قابلیت بالای تلفیق خطوط و نقاط کنترلی در ارتقای دقت و نیز کاهش خطاهای سیستماتیک را نشان می دهد .
    کلید واژگان: تصاویر ماهواره ای با توان تفکیک بالا, تصحیح هندسی, عوارض خطی, خطاهای سیستماتیک, معادلات رشنال}
    Yavari S., Valadan Zoej M.J., Sahebi M.R., Mokhtarzade M
    The geometric correction of high resolution satellite images (HRSIs) using proper mathematical models is an important step in 3D spatial information extraction process. To do it, some control information such as points, lines or areas should be extracted at first. Then, the correspondence features are determined and used directly to estimate the unknown parameters of a mathematical model. Since, the accuracy of geometric correction of satellite images directly influence the accuracy of georeferencing procedure, in this paper, the issue of solving the unknown parameters of a rational function model (RFM) based on linear features as well as their combination with point features as control information is studied. In addition, the impact of each control information to reduce or omit the systematic errors are also studied. The obtained results show that the accuracy of rational models based on control lines is very low and about 3 pixels. Additionally, the residual vector diagrams demonstrate the existence of enormous amounts of systematic errors. The reason in addition to the accuracy and distribution of control lines could be due to the characteristics of linear features used as control lines. In other hand, the integration of control lines and points to estimate the unknown parameters of the model increases the accuracy as well as reduces the systematic errors significantly. Therefore, the results show the high potential of the integration of point and linear features to improve the accuracy as well as reducing the systematic errors.
    Keywords: High Resolution Satellite Images (HRSIs), Geometric Correction, Linear Features, Systematic Errors, Rational Function Model (RFM)}
  • سحر دهنوی، یاسر مقصودی *، محمد جواد ولدان زوج
    آشکارسازی اهداف جزء پیکسل با بهره مندی از تصاویر ابرطیفی، تاکنون رشد چشمگیری داشته است به نحوی که انواع متفاوتی از روش های مبتنی بر فضاهای ویژگی، طیف یا پدیده در مطالعات متعدد ارائه شده اند. اهداف معدنی، با توجه به گستره حضور آنها که معمولا کمتر از سطح کامل یک پیکسل تصویری است، از انواع تارگتهایی هستند که آشکارسازی آنها بر مبنای تصاویر ابرطیفی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. هدف اصلی در این کار پژوهشی، ارائه یک روش آشکارسازی جدید مبتنی بر ترکیب اطلاعات طیف و مشتق منحنی طیفی است که در یک منطقه معدنی مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در این کار ابتدا، یکی از مراتب مشتق به عنوان مرتبه مناسب در آشکارسازی به عنوان دانش اولیه به مدل وارد می شود. با توجه به اینکه استفاده از طیف مشتق ماهیتا موجب از بین رفتن اجزاء فرکانس پایین طیف می شود. لذا، اگر بتوان به طریقی اطلاعات طیف معمولی را نیز در کنار مزیتهای موجود در طیف مشتق به نحوی به فرآیند پردازش اطلاعات اضافه کرد، به این ترتیب می توان ادعا کرد که به صورت همزمان از اکثریت اطلاعات موجود در منحنی طیفی یک تارگت استفاده شده است. بنابراین در این کار پژوهشی، از ترکیب اطلاعات طیف مرتبه صفر و طیف مشتق منتخب، جهت آشکارسازی تعدادی هدف معدنی استفاده شد. نتایج این مطالعه، نشان داد که ترکیب اطلاعات طیف و مشتق در آشکارسازی تمامی نمونه های مورد مطالعه بهبود چشمگیری ایجاد کرده است. به نحوی که این بهبود به ترتیب در نمونه های آلونیت، کائولینیت، هماتیت و اپیدوت برابر با 28 %، 24%، 26 % و 16 % برآورد شده است.
    کلید واژگان: مشتق منحنی طیفی, داده های ابرطیفی, ترکیب اطلاعات طیف, آشکارسازی اهداف}
    S. Dehnavi, Y. Maghsoudi *, M. J. Valadan Zoej
    The sub-pixel level mineral information with reasonable accuracy could be a valuable guide to geological and exploration community for expensive ground and/or lab experiments to discover economic deposits. Thus, several studies demonstrate the feasibility of hyperspectral images for sub-pixel mineral mapping.
    Target detection is one of the most important applications in hyperspectral remote sensing image analysis. Relative to multispectral sensing, hyperspectral sensing can increase the detectability of pixel and subpixel size targets by exploiting finer detail in the spectral signatures of targets and natural backgrounds. Over the past several years, different algorithms for the detection subpixel targets with known spectral signature have been developed.
    Using derivative spectra in analytical chemistry is an established technique which is renowned as derivative spectroscopy. On the other hand, hyperspectral data nature allows the implementation of derivative spectroscopy, in hyperspectral images. Application of this technique in hyperspectral remote sensing is due to its ability for resolving complex spectra of several target species within individual pixels. Several researches have shown that the application of derivative spectrum in target detection, prepare better detection results in each individual pixel.
    However, one of the points that we have to pay special attention is that spectrum differentiation eliminates low frequency components of the spectrum. Hence, having a spectra and its best derivative order in a unified approach cause an increase in the information content of a spectral curve. Thus, an ensemble approach was proposed in this research.
    To justify the above-mentioned framework, this study was carried out with an airborne hyperspectral data in comparison to the previous works whereby the standard laboratory images were applied. Both proposed detection algorithms were used for identification of four mineral targets including alunite, kaolinite, epidote and hematite which were located in a hydrothermally altered mineral region (Gonabad county) in Iran east (Lat. AWT IMAGE and Lon. AWT IMAGE ). The Hymap images were acquired on September 11th 2006 with a spatial resolution of AWT IMAGE.
    Gonabad is structurally a part of Iran’s central desert (Lūt Desert). The regional rock units show the presence of altered mineralized rocks consisting of volcanic and subvolcanic tracit, agglomera, tuff, riolite, riodacite, dacite, etc. These mass rocks were altered due to the effect of hydrothermal solutions. The importance of geological researches in this region comes from above-mentioned hydrothermally altered zones.
    Ground sample data were collected for four dominant targets in the study area, including alunite, kaolinite, hematite and epidote. Stratified random sampling strategy was used for collecting the minerals in the field based on geological experts’ opinion. The precise target’s coordinates were determined by using GPS sensors.
    After the completion of field sampling procedure, samples were transformed to laboratory. Samples were grained in lab for spectral measurements. Then, reflectance measurements were done using a SVC HR 1024 lab spectrometer covering a full spectral range of VIS/SWIR (350 to 2500 nm). After spectral measurements were recorded, all obtained spectra were resampled to Hymap spectral response function. Finally, the resampled spectra was applied in the proposed ensemble approach for subpixel mapping of above-mentioned mineral targets.
    Experimental results show that the proposed method had clearly better detection results in entire understudy samples. The best performance upgrade was about 28, 24, 26 and 16 percent respectively for Alunite, Kaolinite, Hematite and Epidote targets.
    Keywords: Derivative Spectrum, Hyperspectral Images, Ensemble, Target Detection}
  • حامد حیدری، محمد جواد ولدان زوج، یاسر مقصودی، محمدرضا بهشتی فر
    ایران یکی از کشورهای خشک و نیمه خشک به شمار می رود که به خشکسالی دچار است. کمبود اطلاعات هواشناسی طولانی مدت در پهنه وسیعی از کشور یکی از بزرگ ترین مشکلات برای مشاهده و پیش بینی کوتاه مدت خشکسالی در ایران است. در این مقاله، با به کار بردن روش ماشین بردار پشتیبان (SVM) و با استفاده از داده های 42 ایستگاه سینوپتیک منتخب در ایران، عملکرد شاخص های پوشش گیاهی طیفی پهن باند NDVI، NDVI-DEV، VCI و TCI در پیش بینی خشکسالی بررسی شد. بدین منظور، از شاخص خشکسالی (SPI) برای بیان خشکسالی استفاده شد که نشان دهنده شدت و دوره خشکسالی، از سال 1985 تا 2008 است. شاخص های پوشش گیاهی یادشده از تصاویر سنجنده NOAA-AVHRR محاسبه و استخراج شدند. این شاخص ها، به صورت ورودی، به مدل SVM وارد شدند و مقادیر SPI را به دست دادند. با این روش، شاخص های TCI و NDVI، به ترتیب، دارای بالاترین و پایین ترین همبستگی با شرایط خشکسالی شناخته شدند
    کلید واژگان: سنجش از دور, پیش بینی خشکسالی, SPI, شاخص های پوشش گیاهی, SVM}
    Heydarih., Valadan Zouj, M.J., Maghsoudiy., Beheshtifar, M.R
    Iran as one of the countrieslocated in arid and semi-arid regions of the world, has been in drought danger. Shortage information about long-term weather conditions in many regions of the country, is one of the most important problems in drought monitoring. In this article, spectral vegetation indices (SVIs) have been employed in order to drought modeling and its forecast. To this end, SPI drought indicator (standardized precipitation index) used to represent period of drought and its intensity. Some broad band spectral vegetation indices including Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Temperature Condition Index (TCI) and Vegetation Condition Index (VCI) were extracted by using NOAA-AVHRR satellite imagery. These indices entered to SVM classifier model to gain the SPI index as its result. After comparing the results, TCI was diagnosed as the best index to predict drought condition via 3 months SPI (trimester SPI).
    Keywords: Remote sensing, Drought monitoring, Spectral vegetation indices, SPI, SVM}
نمایش عناوین بیشتر...
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال