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 f. tabib mahmoudi

  • H. Karim Tabbahfar, F. Tabib Mahmoudi *
    Background and Objectives
    Considering the drought and global warming, it is very important to monitor changes in water bodies for surface water management and preserve water resources in the natural ecosystem. For this purpose, using the appropriate spectral indices has high capabilities to distinguish surface water bodies from other land covers. This research has a special consideration to the effect of different types of land covers around water bodies. For this reason, two different water bodies, lake and wetland, have been used to evaluate the implementation results.
    Methods
    The main objective of this research is to evaluate the capabilities of the genetic algorithm in optimum selection of the spectral indices extracted from Sentinel-2 satellite image due to distinguish surface water bodies in two case studies: 1) the pure water behind the Karkheh dam and 2) the Shadegan wetland having water mixed with vegetation. In this regard, the set of optimal indices is obtained with the genetic algorithm followed by the support vector machine (SVM) classifier.
    Results
    The evaluation of the classification results based on the optimum selected spectral indices showed that the overall accuracy and Kappa coefficient of the recognized surface water bodies are 98.18 and 0.9827 in the Karkheh dam and 98.04 and 0.93 in Shadegan wetland, respectively. Evaluation of each of the spectral indices measured in both study areas was carried out using quantitative decision tree (DT) classifier. The best obtained DT classification results show the improvements in overall accuracy by 1.42% in the Karkheh Dam area and 1.56% in the Shadegan Wetland area based on the optimum selected indices by genetic algorithm followed by SVM classifier. Moreover, the obtained classification results are superior compared with Random Forest classifier using the optimized set of spectral features.
    Conclusion
    Applying the genetic algorithm on the spectral indices was able to obtain two optimal sets of effective indices that have the highest amount of accuracy in classifying water bodies from other land cover objects in the study areas. Considering the collective performance, genetic algorithm selects an optimal set of indices that can detect water bodies more accurately than any single index.
    Keywords: Genetic Algorithm, Spectral Indices, Water Bodies, Classifier, Optimization}
  • سمیه بیات، فاطمه طبیب محمودی*
    پیشینه و اهداف

    همزمان با توسعه ی شهرنشینی، افزایش جمعیت ساکن در شهرها و به تبع آن رشد و گسترش شهری، پوشش زیست محیطی و طبیعی نواحی پیرامون کلان شهرهایی نظیر تهران، دستخوش تغییراتی گردید تا به واسطه ی آن برای سکونت سرریز جمعیت شهری، آماده گردد. این گونه تغییرات در پوشش طبیعی اراضی، نه تنها تعادل گرمایی را بر هم می زند، بلکه تاثیرات منفی بر چشم انداز، بهره وری انرژی، سلامت و کیفیت زندگی انسان نیز دارد. بنابراین، آگاهی از روند تغییرات پوشش و کاربری اراضی خصوصا در محدوده ی کلان شهرها، طی دوره های زمانی بلندمدت برای برنامه ریزان و مدیران شهری، به منظور ارزیابی و پیش بینی مشکلات ناشی از این تغییرات، حایز اهمیت است. داده های سنجش از دور چندزمانه یکی از ابزارهای قدرتمند برای تشخیص تغییرات کاربری و پوشش زمین به دلیل رشد روزافزون شهری و به روزرسانی مدل های سه بعدی شهر است.

    روش ها

    در این تحقیق، از تصاویر ماهواره ای لندست 7 و لندست 8 در دو بازه ی زمانی با فاصله 17 سال، بین سال های 1381 تا 1398 به منظور بررسی تغییرات پوشش و کاربری اراضی در منطقه ی پردیس استفاده شده است. پس از اعمال پردازش های اولیه بر روی تصاویر و انجام قطعه بندی، سه کلاس عارضه ی سازه های مسکونی، پوشش گیاهی و خاک به روش شیء مبنا، تشخیص داده شدند. سپس، تغییرات صورت گرفته در هر  کلاس  عارضه به روش پس طبقه بندی، تخمین زده شد. به منظور آشکارسازی تغییرات در این تحقیق، ضمن مقایسه و تفاضل کلاس های عارضه تشخیص داده شده در نقشه های طبقه بندی، نتایج آشکارسازی تغییرات محیط از جمله، تعیین میزان افزایش ساخت و سازها، تغییرات مساحت زمین های خاکی و پوشش گیاهی به دست می آید.

    یافته ها

    نقشه ی تغییرات کاربری/ پوشش اراضی تولید شده بین سال های 1381 تا 1398 نشان داد که ساخت و سازها در منطقه ی پردیس، به سرعت در حال افزایش است و این امر، اثرات جدی بر محیط زیست دارد. با توجه به نتایج تشخیص تغییر پس طبقه بندی به دست آمده، کلاس عارضه ی خاک حدود 17% کاهش و کلاس عارضه ی سازه ها حدود 184% افزایش یافته است. در منطقه ی مورد مطالعه در این تحقیق، زمین های کشاورزی نیز عمدتا نابود و به جای آن ها سازه ها و ساختمان ها، بنا شده اند. افزایش تقریبی 104درصدی پوشش گیاهی این منطقه، به دلیل کاشت درختان و ایجاد فضای سبز در اطراف نواحی مسکونی می باشد. برای ارزیابی نتایج آشکارسازی تغییرات در این تحقیق، از ارزیابی نقشه های طبقه بندی استفاده شد. در این راستا، مقادیر صحت کلی و ضریب کاپای نقشه ی طبقه بندی پوشش/ کاربری اراضی سال 1381 به ترتیب 41/98% و 86/0 و برای سال 1398 به ترتیب 01/97% و 87/0 به دست آمده است. استفاده از قابلیت های روش آنالیز شی مبنا در این تحقیق، در کنار دقت مکانی 15 متری تصاویر لندست، موجب شد که نقشه های طبقه بندی دقت قابل قبولی داشته باشند.

    نتیجه گیری

    با توجه به این که ساخت و ساز با تغییر اکوسیستم همراه است، ساخت واحدهای مسکن مهر پردیس نیز در مناطقی منجر به تخریب محیط زیست کوهستانی و در مناطقی نیز منجر به از دست رفتن پوشش گیاهی شده است. بر این اساس، رشد 184 درصدی ساخت و سازها بدون در نظر گرفتن زیرساخت های مناسب و رعایت نکردن استانداردهای زیست محیطی، مشکلات فراوانی را برای منطقه ی پردیس ایجاد کرده است. استفاده از پیشرفت های مطرح در فناوری های برداشت داده های سنجش از دور در قالب ادغام داده ها و همچنین، استفاده از روش های نوین پردازش تصاویر و تشخیص الگو نظیر یادگیری عمیق، می تواند  به عنوان راه حل مناسبی برای کنترل نرخ ساخت و ساز و تغییرات محیطی در نظر گرفته شود.

    کلید واژگان: آشکارسازی تغییرات, تحلیل شیءمبنا, سنجش از دور, قطعه بندی, نقشه کاربری, پوشش اراضی}
    S. Bayat, F. Tabib Mahmoudi *
    Background and Objectives

    The increasing population of the large cities has led to developing new constructions in areas around cities to create settlements for the overflow of the population.Such changes in the natural land cover not only disturb the heat balance, but also have negative effects on the landscape, energy efficiency, health and quality of human life. Therefore, it is important for urban planners and managers to be aware of the changes in land cover and land use, especially in metropolitan areas, during long-term periods of time, in order to evaluate and predict the problems caused by these changes. Multi-temporal remote sensing data are one the powerful tools fordetecting land use/cover changes due to the increasing urban growth and then, for updating the three dimensional city models.

    Methods

    In this paper, the impact of Mehr Pardis housing construction is investigated on the land use/cover changes. The proposed land use/ cover change detection strategy in this paper is a post-classification method based on performing object based image analysis procedure. For this reason, Landsat satellite images have been used in 17 years’ time interval, between 2002 and 2019. After performing initial image processing and image segmentation, the three object classes of residential buildings, vegetation, and soil were identified by the object based image analysis procedure. Then, post-classification change detection performed on the generated object based classification maps of both 2002 and 2019 epochs. For change detection in this research, while comparing and contrasting the classes of recognized objects in the classification maps, the results of revealing the changes in the environment, including determining the amount of increase in constructions, changes in the area of soil and vegetation It is obtained.

    Findings

    The produced change map and statistical analysis of the post-classification change detection results reveals that the soil object class is decreased for about 17% and built up areas are increased for about 184% in the 17 years’ time interval. Agricultural fields in this study area are mostly destructed due to the developments in constructing built up areas. The increasing amount of about 104% in vegetation covers relates to the trees and grasslands in new constructed built up areas. To evaluate the obtained results of changes detection in this research, the evaluation of classification maps was used. In this regard, the values of the overall accuracy and Kappa coefficient of the land cover/use classification map in 2002 were 98.41% and 0.86, respectively, and for 2019, 97.01% and 0.87, respectively. Using the capabilities of the object-based analysis method in this research, along with the 15-meter spatial accuracy of the Landsat images, made the classification maps have an acceptable accuracy.

    Conclusion

    Due to the fact that construction is associated with changing the ecosystem, the construction of housing units in Mehr Pardis has led to the destruction of the mountain environment in some areas and the loss of vegetation in other areas. It is illustrated in the produced land use/ cover change map between 2002 and 2019 that the constructions are rapidly increased in Pardis area and this causes the serious impacts on the environment.

    Keywords: Change Detection, Land use, cover map, Object-based analysis, Remote Sensing, segmentation}
  • منا محمدی، فاطمه طبیب محمودی*

    تشخیص وسایل نقلیه از تصاویر سنجش از دور در بسیاری از کاربردها از جمله مدیریت ترافیک و  نظارت بر عملیات امداد و نجات نقش مهمی دارد. توانایی تشخیص وسایل نقلیه در محیط های شهری می تواند به مدیران راهنمایی و رانندگی در جلوگیری از ترافیک سنگین کمک کند که به نوبه خود باعث کاهش آلودگی هوا و آلودگی صوتی می شود. با این حال، این امر به دلیل کوچک بودن وسایل نقلیه، انواع و جهت گیری های مختلف آن ها و شباهت بصری با برخی از اشیاء دیگر در تصاویر با وضوح بسیار زیاد، چالش برانگیز است. در این مقاله یک الگوریتم تشخیص وسایل نقلیه براساس تصاویر هوایی با وضوح مکانی بسیار زیاد پیشنهاد شده است. در اولین مرحله از این الگوریتم، با تشکیل هرم تصویر، نواحی کاندیدای اولیه وسایل نقلیه شناسایی می شوند. سپس، نقشه کاربری/ پوشش اراضی مبتنی بر تحلیل شیء مبنای تصویر تولید می گردد. در آخرین مرحله از الگوریتم پیشنهادی،  ضمن درنظر گرفتن روابط همسایگی بین نواحی کاندیدای اولیه وسایل نقلیه و نقشه طبقه بندی کاربری / پوشش اراضی،  ادغام در سطح تصمیمات منجر به بهبود و اصلاح نتایج تشخیص وسایل نقلیه می گردد. برای ارزیابی توانایی اجرایی روش پیشنهادی در این مقاله، از تصویر هوایی Ultracam با وضوح مکانی 11 سانتیمتر و تعداد 4 باند طیفی برداشت شده از یک منطقه شهری شلوغ استفاده شد. نتایج حاصل از اجرای این الگوریتم حاکی از صحت 80درصدی در تشخیص وسایل نقلیه است. به علاوه، مقادیر 87/78٪ و 71/0 به ترتیب بیانگر دقت کلی و ضریب کاپا از نقشه طبقه بندی کاربری / پوشش اراضی به دست آمده حاصل از اعمال الگوریتم ادغام در سطح تصمیمات هستند.

    کلید واژگان: تشخیص وسایل نقلیه, طبقه بندی کاربری, پوشش اراضی, هرم تصویر, تحلیل شیء مبنا}
    M. Mohammadi, F. Tabib Mahmoudi*
    Introduction

    Vehicle detection and counting is an important issue for many applications such as remote monitoring, vehicle tracking for security purposes, traffic management, rescue tasks, parking capacity analysis and metropolitan planning. Vehicle monitoring is also an important part of traffic information, crash control, vehicle flow statistics, road network planning and parking position estimation. Remote sensing images are widely used to monitor vehicles, due to the ability of sensors in providing a complete coverage of the area of interest. Compared with satellite imagery, aerial imagery is usually more considered for vehicle detection and traffic monitoring purposes due to the higher spatial resolution. However, this is extremely challenging due to the small size of vehicles, their different types and orientations, and the visual similarity to some other objects, such as air conditioning in buildings, trash cans and road signs in high resolution images. Lots of researches have been carried out on vehicle recognition in aerial images over the past years. These works can be categorized into the two main groups; shallow learning based methods and deep learning based methods. Most of the researches proposed in the deep learning category use Convolution Neural Network (CNN) for automatic features extraction. Although local convolution neural networks have performed well in object recognition from images, their performance in aerial imagery is limited due to the small sizes and orientation of vehicles, the complex background in urban areas, and difficulties in rapid detection due to large covering area. The general strategy that is applied in shallow learning based methods relies on hand crafted features extraction followed by a classifier or cascade of classifiers.

    Method

    In this paper, a shallow learning based vehicle recognition algorithm is proposed for aerial imagery. This method uses the advantages of object based image analysis and the image pyramid. The proposed automatic vehicle recognition algorithm is a decision fusion strategy between the initial vehicle candidates and land use/cover classification map to modify vehicle recognition results. The initial vehicle candidates are recognized by structural object classification based on image pyramid. The proposed algorithm for initial vehicle candidates generation is composed of four main steps; 1) generating image pyramid, 2) performing image segmentation on the pyramid layer, 3) structural features measurement on the segmented image objects of pyramid layer and 4) performing knowledge based classification of the image segments into the vehicle and no-vehicle classes to produce a binary map containing only the initial candidates of vehicles. The land use/cover classification map is also generated in an object based image analysis procedure. In the final step of the proposed automatic vehicle recognition in this paper, a decision fusion algorithm is performed between initial vehicle candidates and the generated land use/cover classification map. In this procedure, the recognized initial vehicle candidates from pyramid layer should be transferred to the original image resolution by performing inverse pyramid transformation. Then, considering the meaningful neighboring relationships between vehicles and other defined object classes, the final and modified vehicle regions are recognized.

    Results

    The ability of the proposed vehicle recognition method in this study is evaluated based on Ultracam aerial imagery with spatial resolution of 11 cm and four spectral bands in visible and NIR that is taken from an urban area in southwestern Russia. The extent of this study area is about 5900 to 9100 pixels. The obtained results showed the vehicle recognition accuracy for about 80%. Moreover, %78.87 and 0.71 are respectively the values for overall accuracy and Kappa coefficient of the final classification map from the proposed decision fusion algorithm. The decision fusion algorithm can decrease false positive pixels in the vehicle recognition results by performing reasoning rules based on the relationships between vehicles and other objects such as buildings and roads.

    Keywords: Vehicle Recognition, Land use, cover Classification, Pyramid Layer, Object Based Image Analysis}
  • F. Tabib Mahmoudi *, A. Karami
    Background and Objectives

    Pan-sharpening algorithms integrate the spectral capabilities of the multispectral imagery with the spatial details of the panchromatic one to obtain a product with confident spectral and spatial resolutions. Due to the large diversities in the utilized pan-sharpening algorithms, occurring spatial and spectral deviations in their results should be recognized by performing the quantitative assessment analysis.

    Methods

    In this research, the pan-sharpened images from PCA, IHS, and Gram-Schmidt transformation based algorithms are evaluated for the multi-spectral and panchromatic images fusion of Landsat-8 OLI sensor (medium scale resolution satellite) and WorldView-2 (high-resolution satellite). Quantitative analysis is performed on the pan-sharpened products based on the Per-Pixel Deviation (PPD) measure for spectral deviation analysis and high-pass filter and edge extraction measures for analyzing the spatial correlations. Moreover, entropy and standard deviation quantitative evaluation measures are also utilized based on the pan-sharpened image content.

    Results

    Quantitative analysis represents that increasing the spatial resolution of the utilized remote sensing data has direct impacts on the spectral, spatial, and content-based characteristics of the generated Pan-sharpened products. Gram-Schmidt transformation based pan-sharpening method has the least spectral deviations in both WorldView-2 and Landsat-8 satellite images. But, the amount of spectral, spatial and content-based quantitative measures of PCA and IHS are changing with various spatial resolutions.

    Conclusion

    it can be said that Gram-Schmidt pan-sharpening method has the best performance in both medium-scale and high-resolution data sets based on the spectral, spatial, and content quantitative evaluation results. The IHS pan-sharpening method has better performance than the PCA method in Landsat-8 OLI data. But, by increasing the spatial resolution of the data, PCA generates pan-sharpened products with better spectral, spatial, and content based quantitative evaluation results.The author(s). This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution (CC BY 4.0), which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, as long as the original authors and source are cited. No permission is required from the authors or the publishers.

    Keywords: Pan-sharpening, Quantitative Analysis, Spectral Deviation, Transformation based Method, Satellite Imagery}
  • سحر خرمک، فاطمه طبیب محمودی*

    استفاده از داده های سنجش از دور به منظور کسب آگاهی و دانش در رابطه با پوشش گیاهی نواحی شهری و سلامت آن ها، به دلیل اهمیت زیاد گیاهان همواره مورد توجه مدیران بوده است. در این تحقیق، از ادغام دو داده فراطیفی و لیدار به منظور تشخیص و طبقه بندی انواع گونه های گیاهی در مناطق شهری استفاده شده است. اطلاعات طیفی حاصل از داده های فراطیفی به منظور طبقه بندی عوارض پوشش گیاهی استفاده می شود، اما به علت شباهت طیفی گونه های مختلف گیاهی با یکدیگر و با سایر عوارض شهری امکان بروز اشتباهاتی وجود دارد که استفاده از اطلاعات ارتفاعی حاصل از داده لیدار به منظور رفع آن، می تواند بسیار کارآمد باشد. روش پیشنهادی ادغام داده ها مبتنی بر بکارگیری قابلیت سیستم های چندعاملی در حیطه هوش مصنوعی توزیع یافته به عنوان راهکاری برای ادغام    داده های فراطیفی و لیدار در سطح تصمیمات و بهبود نتایج طبقه بندی و تشخیص انواع عوارض پوشش گیاهی شهری است. هر یک از عامل های مکان-مبنای تعریف شده در این سیستم براساس اطلاعات طیفی مستخرج از داده فراطیفی و اطلاعات ارتفاعی حاصل از داده لیدار وظیفه شناسایی و استخراج یک نوع عارضه پوشش گیاهی خاص را برعهده دارند. در نهایت، عامل هماهنگ کننده ضمن شناسایی نواحی کاندیدای مورد تناقض، با همکاری عامل های مکان-مبنای تشخیصی سعی در برطرف نمودن مشکلات مربوط به شباهت طیفی و ارتفاعی عوارض شهری در نتایج طبقه بندی می نماید. نتایج بدست آمده حاصل از اعمال این سیستم چندعاملی ادغام در سطح تصمیمات بر روی داده های فراطیفی و لیدار برداشت شده از منطقه دانشگاه هیوستون و نواحی اطراف، نشان دهنده توانایی بالای این روش در تشخیص عوارض پوشش گیاهی است. ارزیابی این نتایج نشان داد که دقت کلی در نتایج حاصل از سیستم چندعاملی برای حالتی که از داده فراطیفی به تنهایی استفاده شده است، حدود 71%  است و در حالتی که از ادغام داده فراطیفی و لیدار استفاده شود، حدود 87% است.

    کلید واژگان: تشخیص پوشش گیاهی, سیستم چندعاملی, داده لیدار, داده فراطیفی, ویژگی های طیفی و ارتفاعی}
    S. Khoramak, F. Tabib Mahmoudi*
    Introduction

    Information about vegetation cover and their health has always been interesting to ecologists due to its importance in terms of habitat, energy production and other important characteristics of plants on the earth planet. Nowadays, developments in remote sensing technologies caused more remotely sensed data accessible to researchers. The combination of these data improves the object classification and recognition results. Recently, hyperspectral and Lidar data has been used for vegetation covers classification. The spectral information derived from hyperspectral data is used to classify and identify the vegetation cover. However; due to the spectral similarities between various vegetation types, false positive results are increased. Using relief information extracted from Lidar data can solve these kinds of errors and can be very efficient for improving the object recognition results. Spectral similarities and spatial adjacencies between various kinds of objects, shadow and occluded areas behind high rise objects as well as the complex relationships between various object types lead to the difficulties and ambiguities in vegetation recognition among other objects in urban areas. Therefore, new procedures and higher levels of modifications should be considered for improving the object recognition results. In recent years, the multi-agent systems have been considered as one of the most powerful tools for solving the problems of automatic object recognition in urban areas.

    Method

    According to the difficulties of vegetation recognition in complex urban areas, the proposed object recognition in this paper is a decision level fusion strategy between hyperspectral and Lidar data based on the capabilities of the multi-agent systems. Vegetation indices from hyperspectral image are used as spectral features in the knowledge base. Moreover, digital surface model which is produced from Lidar data is used for height features extraction. After producing a rich knowledge base containing the spectral and height based features, the proposed hierarchical classification is performed which is composed of two steps; step 1: initial vegetation candidate recognition, step 2: vegetation classification based on the capabilities of the multi-agent systems. Applying the optimum thresholds on the normalized difference vegetation index in the first step produces a binary image containing the initial vegetation candidates. The multi-agent system in the second step of the proposed method in this paper contains several object recognition agents (one agent per each vegetation cover type), a coordinator agent and a yellow page. The object recognition agents have three layered internal architecture and use the belief-desire-intention (BDI) reasoning model. 

    Results

    The capabilities of the proposed multi-agent vegetation recognition algorithm in this paper is evaluated based on the hyperspectral and Lidar data collected from the University of Houston and the surrounding areas. Four object recognition agents are defined for trees, healthy grass, water-stress grass and artificial grass. These four object recognition agents perform their reasoning based on the pre-defined spectral and height features in the knowledge base. The obtained results indicate the overall accuracy of about 87% from the proposed multi-agent hyperspectral and Lidar decision fusion strategy. The obtained results from performing the same multi-agent system only on the hyperspectral image (without considering Lidar data) have the overall accuracy for about 71%.

    Keywords: Vegetation Recognition, Multi-agent System, Lidar Data, Hyperspectral Image, Spectral, Height Features}
سامانه نویسندگان
  • دکتر فاطمه طبیب محمودی
    طبیب محمودی، فاطمه
    استادیار گروه مهندسی نقشه برداری، دانشکده مهندسی عمران،، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی
اطلاعات نویسنده(گان) توسط ایشان ثبت و تکمیل شده‌است. برای مشاهده مشخصات و فهرست همه مطالب، صفحه رزومه ایشان را ببینید.
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