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

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « classification » در نشریات گروه « عمران »

تکرار جستجوی کلیدواژه «classification» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • Intelligent Classification of Stable and Unstable Slope Conditions Based on Landslide Movement
    Long Tsang, Ali Ghorbani *, Seyed Mohammadhossein Khatami, Dmitrii Ulrikh

    One of the most critical problems in the study of geohazards is the displacement brought on by landslides. This research aims to investigate stable and unstable conditions for this important issue using new techniques. There are several effective parameters on landslide movement that need to be thoroughly investigated/observed, making the process of determining the movement of landslides a difficult one. In this research, different machine learning-based approaches were used to analyze and manage this problem. A set of data was compiled for this investigation including groundwater level, prior rainfall, infiltration coefficient, shear strength, and monitored slope gradient are all influential in landslide movement. Three models of Tree, Adaboost and artificial neural network (ANN) were developed for classification into two categories, stable and unstable. The results showed well that two Adaboost and Tree models can provide significant performance for determining stable and unstable conditions. For the test data, the Adaboost model with an accuracy of 0.857 has the highest accuracy, followed by the Tree model with an accuracy of 0.786. Finally, in this research, unstable data using machine learning was used to evaluate and predict the amount of slope movement. This system is well suited for its high flexibility and high-accuracy assessment for conditions with more movement.

    Keywords: Landslide, Classification, Rainfall, Movement, Prediction}
  • حامد عاشوری*
    پیشینه و اهداف

    بافت تصویر، به عنوان داده ای ارزشمند توسط ذهن انسان برای تفسیر تصویر استفاده می شود. کمی سازی بافت تصویر روشی کاربردی برای استخراج روابط مکانی بین پیکسل های تصویر است. از ویژگی های بافتی تولید شده از تصویر در کنار ویژگی های طیفی تصویر می توان برای بهبود کیفیت طبقه بندی استفاده کرد. با توجه به تنوع روش های کمی سازی بافت تصویر، انتخاب ویژگی های بهینه برای هر تصویر به صورت مستقیم روی دقت استخراج اطلاعات موثر است. الگوریتم ژنتیک به عنوان یکی از رو ش های بهینه سازی در کاربردهای مختلف استفاده می شود.

    روش ها

    در این مقاله دو روش انتخاب ویژگی بر پایه الگوریتم ژنتیک برای انتخاب ویژگی های بافتی تصویر ارائه شده است. در روش نخست، الگوریتم ژنتیک برای انتخاب بهترین ترکیب با طول متغییر از ویژگی های بافتی در دو حالت ورودی از کل فضای ویژگی و ورودی از فضای پالایش شده، تعریف شده است. در روش دوم الگورتیم ژنتیک برای انتخاب عداد متغییر ویژگی های طیفی در دو حالت انتخاب از بین کل ویژگی ها و انتخاب از بین ویژگی های گزینش شده به کار  رفته شده است.

    یافته ها

    نتایج، نشان می دهد که ترکیب بهینه الزاما شامل ویژگی هایی که به تنهایی توانمندی بهتری در بهبود دقت طبقه بندی دارند، نمی شود. الگوریتم های پیشنهادی منجر به دقت بهتر، تعداد ویژگی منتخب کمتر و زمان محاسباتی کمتری نسبت به الگوریتم ساده ژنتیک است. از روش های پیشنهادی بسته به ابعاد تصویر، تعداد ویژگی های بافتی تولید شده و تعداد داده های آموزشی و چک می توان استفاده کرد. روش دوم زمان آماده سازی اولیه بیشتری داشته و به دلیل افزایش تصاعدی زمان محاسباتی برای تصاویری با تعداد باند طیفی و تعداد پیکسل های کنترل و چک و تعداد ویژگی بافتی کمتر قابل به کارگیری است. روش نخست برای تصاویری با ابعاد بزرگ و تعداد داده های آموزشی و چک بیشتر قابل استفاده است ولی برای رسیدن به دقت بهینه، تعداد ویژگی منتخب بیشتری را ارائه می دهد.

    نتیجه گیری

    اجرای روش های پیشنهادی بر روی سه مجموعه داده ورودی، منجر به افزایش دقت میانگین طبقه بندی بین 7/7 تا 48/50 درصد نسبت به طبقه بندی طیفی و حفظ دقت تا افزایش 6/5 درصدی نسبت به ژنتیک ساده ولی با تعداد نصف تا یک سوم ویژگی های منتخب و کاهش 50 درصدی زمان بهینه سازی گردید.

    کلید واژگان: طبقه بندی تصویر, کمی سازی بافت, انتخاب ویژگی, الگوریتم ژنتیک, تصویر با قدرت تفکیک مکانی بالا}
    H. Ashoori *
    Background and Objectives

    Texture quantization is a useful method for extracting spatial relevance between pixels, which is used in the human brain for image interpretation. Aside from spectral bands, textural features of high spatial resolution image can be used to improve classification accuracy. Finding proper textural features among available features is important for special case studies.

    Methods

    In this paper, two methods based on genetic algorithm (GA) are introduced to choose efficient features. The first is binary GA, which improves classification accuracies through selecting the best textural features. The second one is GA with a variable number of selected features in a refined and full feature space. Results show that the best combination does not necessarily consist of features with improved individual accuracy.

    Findings

    The proposed methods have better accuracy, less number of features, and less computational time when comparing with the simple GA. They could be used based on the number of spectral bands, number of generated features, and train and check pixel number. Second method needs more prerequisite time and could be used for images with fewer bands, train and check pixels, and generated features, because increasing these items increase computational time very much. Second method could be used in large images with more train and check pixels but led to more selected features.

    Conclusion

    Results obtained on three datasets indicate 7.7 to 50.48 percent improvement in mean accuracy.

    Keywords: Classification, Feature Selection, Genetic Algorithm, High Spatial Resolution Image, Texture Quantization}
  • حسین جولایی، علیرضا وفایی نژاد*
    پیشینه و اهداف

    موضوع شهرنشینی و نظارت بر گسترش شهری و تغییرات کاربری زمین با استفاده از تصاویر ماهواره ای، به یک مرکزیت اساسی در جامعه تبدیل شده است. دسترسی آسان و پایدار به داده های ماهواره ای، این امکان را فراهم کرده که تغییرات زمینی را با دقت بیشتری رصد و نظارت کرد؛ اما برای بهره برداری بهینه از این تصاویر، لازم است نمونه هایی از تصاویر جمع آوری شده و سپس پیکسل های آن ها بر اساس ویژگی ها و مشخصه های منطقه ای طبقه بندی شوند. این فرآیند، با چالش هایی همچون پراکندگی داده ها مواجه است که با استفاده از روش های طبقه بندی مناسب قابل حل است. در این مطالعه، به منظور ارزیابی مساحت کاربری های زمین در شهرها، روش های متنوعی از یادگیری ماشین مورد استفاده قرارگرفته است. به جای استفاده از یک روش ثابت و مطلق برای طبقه بندی پیکسل ها، چهار روش مختلف یادگیری ماشین جداگانه برای هر تصویر مورد بررسی قرارگرفته است. این روش های متنوع از یادگیری ماشین امکان انتخاب بهترین و پرکارایی ترین روش برای هر تصویر را فراهم می کنند، به گونه ای که توانایی تشخیص و طبقه بندی پیکسل ها برای مساحت های کاربری زمین در شهرها را بهبود می بخشند و دقت و کارایی را افزایش می دهند.

    روش ها

    در این تحقیق، از تصویر ماهواره ای لندست 9 برای مطالعه و تحلیل منطقه های مختلف تهران در سال 2023 استفاده شده است. ابتدا، تصویر مورد نظر تحت تصحیحات لازم قرارگرفته و سپس، چهار الگوریتم یادگیری ماشین متناسب (که شامل K- نزدیک ترین همسایه، ماشین بردار پشتیبان، جنگل تصادفی و حداکثر احتمال بودند) برای طبقه بندی تصاویر ماهواره ای لندست 9 مرتبط با چهار منطقه مختلف تهران (شامل 2، 5، 21، 22) به کار گرفته شدند. برای ارزیابی دقت نتایج، بیش از 200 نقطه چک با استفاده از روش Stratified Random بر روی تصویر ایجاد شدند و سپس از Google Earth Pro برای بررسی دقیق نقاط چک استفاده شد. دقت طبقه بندی کلی و ضریب کاپا به عنوان معیارهای ارزیابی بهترین روش طبقه بندی پیکسل های تصویر مورد بررسی قرار گرفتند. در مرحله بعد، منطقه مورد مطالعه به منظور درک بهتر مساحت کاربری های زمین در آن ناحیه به بلوک های مساوی تقسیم شد. سپس با استفاده از روابط آماری رستری (Zonal Statistic)، میزان مساحت کاربری های زمین در هر بلوک مورد بررسی قرار گرفت.

    یافته ها

    بر اساس روش های مورد استفاده، عملکرد روش SVM در این مطالعه به دقت بیشترین مقدار ممکن، که معادل 95 درصد است، و ضریب کاپا، که به نسبت 89 درصد است، دست یافت. این نتایج ممکن است به دلیل عدم یکنواختی پهنه های پیکسل در محیط های شهری پرتراکم توجیه شود. علاوه بر این، مساحت های مختلفی از زمین از جمله مناطق سبز با مساحت 12 کیلومترمربع، زمین های بایر با مساحت 64 کیلومترمربع و مناطق ساخته شده با مساحت 137 کیلومترمربع نیز در این تحلیل مورد بررسی قرار گرفتند.

    نتیجه گیری

    از طریق این رویکرد، ما یک روش طبقه بندی بسیار دقیق را برای تحلیل تصاویر ماهواره ای مربوط به ماهواره لندست 9 ارائه داده ایم. این روش، امکان ارزیابی دقیق تری از مساحت کاربری های زمین را فراهم می کند و به تصمیم گیریان شهری و سیاست گذاران ارتباط مستقیمی با بینش های ارزشمندی برای توسعه پایدار در شهرها ارائه می دهد. این امر، می تواند در فرآیند تسهیل طرح های توسعه ای برای بهبود شهرها و زندگی شهروندان نقش موثری ایفا کند، زیرا اطلاعات دقیق و معتبری را ارائه می دهد که به تصمیم گیری های استراتژیک در حوزه توسعه شهری کمک می کند و امکان اعمال تغییرات موثرتر و هدفمندتر در سیاست ها و برنامه های شهری را فراهم می سازد.

    کلید واژگان: تصویر ماهواره ای لندست 9, یادگیری ماشین, کاربری زمین, طبقه بندی}
    H. Joulaei, A. R. Vafaeinajad *
    Background and Objectives

    The issue of urbanization and monitoring of urban expansion and land use changes using satellite images has become a basic focus in the society. Easy and stable access to satellite data has made it possible to monitor and monitor land changes more accurately; But for optimal use of these images, it is necessary to collect samples of images and then classify their pixels based on regional features and characteristics. This process faces challenges such as data dispersion, which can be solved by using appropriate classification methods. In this study, in order to evaluate the area of land uses in cities, various methods of machine learning have been used. Instead of using a fixed and absolute method for classifying pixels, four different machine learning methods are investigated separately for each image. These diverse methods of machine learning provide the possibility of choosing the best and most efficient method for each image, thus improving the ability to detect and classify pixels for land use areas in cities and increasing accuracy and efficiency.

    Methods

    In this research, the Landsat 9 satellite image has been used to study and analyze different areas of Tehran in 2023. First, the desired image was subjected to the necessary corrections and then four appropriate machine learning algorithms (which included K-nearest neighbor, support vector machine, random forest and maximum likelihood) were used to classify Landsat 9 satellite images related to four different areas of Tehran (including 2, 5 , 21, 22) were used. To evaluate the accuracy of the results, more than 200 check points were created on the image using the Stratified Random method, and then Google Earth Pro was used to check the check points. The overall classification accuracy and kappa coefficient were evaluated as evaluation criteria for the best classification method of image pixels. In the next step, the studied area was divided into equal blocks in order to better understand the area of land uses in that area. Then, using Zonal Statistics, the amount of land use area in each block was investigated.

    Findings

    Based on the methods used, the performance of the SVM method in this study achieved the highest possible accuracy, which is equal to 95%, and the Kappa coefficient, which is 89%. These results may be justified due to the non-uniformity of pixel areas in dense urban environments. In addition, different areas of land, including green areas with an area of 12 square kilometers, barren lands with an area of 64 square kilometers, and built-up areas with an area of 137 square kilometers were also examined in this analysis.

    Conclusion

    Through this approach, we have presented a highly accurate classification method for the analysis of satellite images related to the Landsat 9 satellite. This method enables a more accurate assessment of the area of land uses and provides urban decision makers and policy makers with a direct link with valuable insights for sustainable development in cities. This can play an effective role in the process of facilitating development plans to improve cities and citizens' lives, because it provides accurate and reliable information that helps strategic decisions in the field of urban development and enables more effective and targeted changes in urban policies and programs.

    Keywords: Landsat 9 Satellite Image, Machine Learning, Land Use, Classification}
  • Seyed Omid Hasanpour Jesri, Mohsen Akbarpour Shirazi *
    Dynamic Origin Destination (OD) matrix estimation is a classic problem that has long been a subject of scholarly investigation. OD estimation is an essential prerequisite for transportation planning and traffic management. Despite the plethora of research on this subject, most models available in the literature fail to present the elegant characteristics of OD time series data. The patterns in OD time series break down into regular and particular patterns. However, most studies in literature focused on the regular type.  Broadly the regular patterns are used to represent the general distribution patterns in time-dependent OD demands. Although, uncontrollable variables such as weather conditions, events, time, and crashes affect the OD patterns considerably. So, considering the impact of these uncontrolled variables, we developed a time series prediction algorithm model that can show both regular and particular patterns. The proposed model classifies historical data and estimates the class of coming demand. The clustering and association rule techniques are used in the proposed model to predict the coming OD. The bike riding data in Chicago was used to test the algorithm and the results suggest that the model can predict the class of OD with above 80% accuracy with a reasonable number of classes.
    Keywords: time series, Origin Destination Matrix, Classification, Pattern Recognition, Traffic management}
  • Zahra Fathollahi, Amir Golroo *, Morteza Bagheri
    Despite other modes of transportation, trains move just along one dimension. However, trains inevitably change their track or move to the opposite track in railway stations and ports using switch systems. Switches are vital for better operation and seamless movement of trains. Furthermore, they are crucial for the safety of movement in tracks due to high derailment potentials at switches; therefore, all parts of switches need to be continuously monitored. An increasing number of accidents in railway systems is highly dependent on switch performance. According to the Islamic Republic of Iran Railways, 90 percent of railway accidents in Tehran stations occur on switches, from which 25 percent happen due to switch defects. Therefore, condition evaluation of switches is of significant importance. Research studies have not been sufficiently conducted on automated condition evaluation of switches. This paper aims to develop a robust automated approach to evaluate switch conditions to be able to measure switch defects. Having taken some pictures from various switches with fixed angles and distance from rails, an image processing technique is applied to determine defects. The first step of image processing is to preprocess the images to increase their quality. The second step is to indicate the type and severity of defects using different algorithms. A Graphical User Interface (GUI) is developed to develop a user-friendly tool to be able to load images, preprocess the images, measure defects, and report the health condition of switches. Finally, the outcomes are validated by applying ground truth, which ends up with high accuracy of approximation of 87 percent.
    Keywords: Fatality Severity, Risk Map, Classification, Decision Tree algorithms}
  • میثم عفتی*، حمید بهبهانی، سمانه مرتضایی، مهیار واحدی ساحلی

    مدل سازی شدت تصادفات به منظور شناسایی پارامترهای موثر بر آن در راه های برون شهری و همچنین تحلیل مکانی تصادفات رخ داده می تواند موجبات کاهش تصادفات جاده ای یک محور برون شهری را فراهم آورد. هدف این تحقیق ارایه مدلی مبتنی بر سیستم های اطلاعات مکانی (GIS) و داده کاوی به روش درخت طبقه بندی و رگرسیون جهت تحلیل شدت تصادفات و تعیین عوامل موثر بر آن در راه های اصلی دوخطه برون شهری است. روش پیشنهادی در محور قدیم قزوین- لوشان مورد ارزیابی و آزمون قرار می گیرد. در این راستا به منظور بررسی توزیع مکانی تصادفات در محور مورد مطالعه طی دوره 6 ساله 1390 تا 1395 شمسی، از توابع خودهمبستگی مکانی گتیس- ارد جی استار (Getis-Ord Gi) و تراکم کرنل استفاده شده است. خروجی تحلیل های مکانی نشان داد، که تمرکز تصادفات در بخش اعظمی از قوس های افقی محور مورد مطالعه بیشتر می باشد. باتوجه به این دستاورد در فاز بعدی تحقیق به منظور بررسی عوامل موثر بر شدت تصادفات، از مدل داده کاوی درخت طبقه بندی و رگرسیون بر روی تصادفات رخ داده در کل محور و به طور خاص تصادفات رخ داده در قوس های افقی استفاده گردید. نتایج حاکی از آن بود که مهم ترین عوامل موثر بر افزایش شدت تصادفات در محور مورد مطالعه، دو متغیر نوع تصادفات و نحوه برخورد با ضرایب اهمیت متغیرهای مستقل به ترتیب 100 و 14/6 درصد برای کل محور و 100 و 22/8 درصد برای قوس های افقی هستند. بررسی اهمیت نسبی سایر متغیرهای مدل پیشنهادی نشان داد که نوع راه و توپوگرافی منطقه از جمله عوامل موثر در افزایش تصادفات با شدت خسارتی در محور قدیم قزوین- لوشان می باشد. علاوه بر این نتایج مدل سازی بر روی تصادفات رخ داده در قوس های افقی نیز حاکی از این بود که مقاطع دارای خط-کشی ممتد، بیش از سایر مقاطع، مستعد وقوع تصادفات فوتی و جرحی شدید هستند. این تحقیق نشان داد که تلفیق توابع مکانمند GIS با تحلیل های ناپارامتریک داده کاوی که قابلیت مدل سازی توامان داده های کمی و کیفی را هم زمان دارا می باشد، در تعیین عوامل موثر بر افزایش شدت تصادفات و تصمیم گیری به منظور ارتقاء سطح ایمنی در محورهای برون شهری کارا و موثر است.

    کلید واژگان: شدت تصادفات, داده کاوی, تحلیل مکانی, درخت طبقه بندی و رگرسیون, قوس های افقی}
    Meysam Effati *, Hamid Behbahani, Samane Mortezaei, Mahyar Vahedi Saheli

    Identifying the effective parameters on the increase of the accidents severity in the two-lane highway and also the spatial analysis of the accidents occurring in them, could lead to the reduction of the road accidents of this road. Based on this, the present research in addition to identifying section with high crashes, it also identifies the factors affecting the severity of accidents.

    Keywords: Accidents Severity, Data Mining, Spatial Analysis, Classification, Regression Tree, Horizontal Curves}
  • Saba Momeni Kho, Parham Pahlavani *, Behnaz Bigdeli
    Nowadays, a significant part of goods and passengers are transported on suburban highways with mainly high-speed vehicles. Hence, these highways are very prone to accidents with different injuries. Due to the high fatality or severe physical/mental injury rates caused by car crashes, analyzing these accident-prone areas and identifying the factors affecting their occurrences is crucial. The specific objective of the study was to compare Chi-square Automatic Interaction Detector (CHAID), Classification and Regression Tree (CART), C4.5 and C5.0 decision tree data mining classification algorithms in building classification models for the fatality severity of 2355 fatal crash data records during 2007-2009 occurred in the roadways of 8 states in the USA. The results were evaluated using the accuracy metrics such as overall accuracy, kappa rate, precision, recall, and F-measure. The investigations confirmed that C5.0 had the best performance with the overall accuracy, and kappa rates of 94% and 92%, respectively. Additionally, classified fatality severity levels of the crashes were proposed for each algorithm to generate risk maps on the roads, to create potential accident risk spots. Decision tree models can be used for real-time data to find invariants in the tree over a period of time, which would be beneficial for policymakers.
    Keywords: Fatality Severity, Risk Map, Classification, Decision Tree algorithms}
  • هما خدادادی، رضا شیخ*، علی اکبر حسنی

    در کشور ایران سوانح جاده ای یکی از اصلی ترین عوامل مرگ ومیر در سال های اخیر است. به دلیل نقش آفرینی عوامل متعدد در بروز یک سانحه جاده ای، مدیریت پیشگیری از وقوع این پدیده با چالش های متعددی همراه است. با توجه به حضور عوامل متعدد کمی و کیفی در فرایند تحلیل سوانح، در این تحقیق روشی مبتنی بر نظریه مجموعه های راف جهت شناسایی الگوی بروز سوانح جاده ای مورد استفاده قرار گرفت. با بهره گیری از مدل پیشنهادی، این امکان فراهم خواهد شد تا بروز سوانح در ابعاد چندگانه تحلیل شود و درنهایت، نتیجه وقوع یک سانحه با در نظر گرفتن  عوامل دخیل در آن به صورت قاعده بیان گردد. برای این منظور، طیف جامعی از عوامل مبتنی بر ادبیات موضوع و نظرات خبرگان مرتبط با خودرو، راننده و محیط مدنظر قرار گرفته شد. در ادامه داده های جمع آوری شده از کیفیت سوانح مربوط به خودرو های سواری در محور های  برون شهری استان سمنان بررسی شدند تا مدیریت بروز سوانح با استفاده از الگوهای علمی موجب کاهش تعداد حوادث جاده ای شود. علل حادثه که بیش ترین تعداد تکرار را داشته اند در قالب قوانین استخراج شده اند. نتایج نشان می دهد که واژگونی خودروی سواری در شرایط جوی بارانی باعث جرح و فوت می شود. همچنین عدم توجه رانندگان خودروی سواری به مقابل حتی در  شرایط جوی عادی نیز منجر به فوت افراد می شود. بدین ترتیب نظریه مجموعه های راف عملکرد قابل قبولی در شفاف سازی نقش عوامل سانحه و درنهایت زمینه سازی جهت پاسخگویی موثر بعد از وقوع حادثه و همچنین پیشگیری از وقوع حادثه ایفا می کند.

    کلید واژگان: شناسایی الگو, نظریه مجموعه های راف, سوانح جاده ای, سیستم پشتیبان تصمیم گیری, کلاسه بندی}
    Homa Khodadadi, Reza Sheikh *, Aliakbar Hasani

    In recent years, road accidents have become one of the leading causes of death in Iran. Due to the role of various factors in the occurrence of a road accident, the management of the occurrence of this phenomenon has been associated with many challenges.Due to the presence of several qualitative and quantitative factors in the accident analysis process, this research uses a developed approach based on the theory of Rough Sets to identify the pattern of road accident incidence. By using the proposed model, it will be possible to analyze the occurrence of accidents in multiple dimensions and finally rule out an accident by combining the factors involved. For this purpose, a comprehensive range of factors based on the literature of the subject and the opinions of experts related to the vehicle, driver and the intended environment are discussed. Key findings of the accident management research suggest that the existence of scientific models of accident factors can reduce the number of road accidents. The causes of the accident with the highest number of repetitions were extracted in the form of rules.  The results show that the type of accident depending on the type of vehicle and the weather conditions can have different severity of the accident. In addition, the cause of an accident under various conditions, such as atmospheric conditions, can have a specific incident severity. Thus, the theory of Rough sets performs an acceptable function in analyzing the role of accident factors and its quality in order to respond appropriately after occurrence and prevention.

    Keywords: Pattern Recognition, Rough Set Theory, Road accidents, Decision support system, Classification}
  • سجاد رنجبر، فریدون مقدس نژاد*، حمزه ذاکری

    ارزیابی اطلاعات روسازی یکی از مهم ترین گام های پیاده سازی سامانه مدیریت روسازی است و سالانه تلاش های گسترده ای به منظور افزایش کارایی این سامانه با استفاده از فناوری های جدید انجام شده است. در سال های اخیر تمرکز سازمان ها بر توسعه سامانه های خودکار به منظور برداشت و ارزیابی بهتر اطلاعات روسازی بوده و تحقیقات گسترده ای در این زمینه انجام شده است. دانش داده کاوی و یادگیری ماشین با هدف بهره گیری از داده های موجود برای ساخت سامانه های هوشمند از جمله جدیدترین زمینه های تحقیقاتی در علوم مختلف نظیر پزشکی، مهندسی، اقتصادی است و نتایج بسیار خوبی از به کارگیری این دانش ها بدست آمده است. در زمینه مدیریت روسازی تحقیقات متعددی با هدف به کارگیری یادگیری ماشین به ویژه در ارزیابی خرابی های روسازی انجام شده است و نتایج این تحقیقات نشان می دهد که روش های مبتنی بر داده کاوی و هوش مصنوعی، ابزار های قدرتمندی در ساخت سامانه های خودکار و هوشمند هستند. در این مقاله ضمن تشریح مفاهیم تیوری، تلاش شده است که مدل هایی با هدف تشخیص و دسته بندی خرابی ترک خوردگی روسازی با استفاده از شبکه های پیچشی عمیق و به کارگیری روش انتقال یادگیری ایجاد شود و عملکرد آن ها از نظر دقت و سرعت یادگیری و اجرا مورد ارزیابی قرار گیرد. نتایج این پژوهش نشان می دهد که سرعت عملکرد مدل ها تا حد زیادی به مشخصه های مدل های از پیش تعلیم یافته بستگی دارد و دقت مدل ها بر اساس معیار های مختلف (accuracy، sensitivity، F-scoreو...) در بازه 0/94 تا 0/99 است که بیانگر عملکرد خوب مدل های مبتنی بر شبکه های پیچشی عمیق در تشخیص و ارزیابی خرابی های روسازی نظیر ترک خوردگی است.

    کلید واژگان: یادگیری عمیق, انتقال یادگیری, ترک خوردگی روسازی, تشخیص, دسته بندی}
    Sajad Ranjbar, Fereydoon Moghaddasnezhad *, HAMZEH ZAKERI

    Pavement inspection is one of the most important steps in implementation of pavement management system and extend efforts have been done to increase the efficiency of this system by using the new technologies. In recent years, transportation agencies focus on creating automatic and more efficient systems for pavement inspection and a large number of researches have been done for this aim. According to progress of computer science, data mining and machine learning as computer-based methods are used more in various areas (such as engineering, medical and economy) and significant results have been achieved. In pavement management area, several researches have been performed with aim of the applying the machine learning especially in pavement distresses evaluation. In this paper, the theoretical concepts have been explained and several models have been created based on deep convolutional networks using transfer learning to detect and classify pavement cracks as the most prevalent pavement distress, and the performance of these models has been evaluated considering learning and test speed, and accuracy as the most important performance parameters. The results of this research indicate that the speed of models almost depends on the pre-trained models characteristics that applied in transfer learning process. Also the accuracy of models based on various metrics (Sensitivity, F-score, etc.) is in range of 0.94 to 0.99 and indicates that deep learning method can be used to create expert systems for detection, classification, and quantification of pavement distresses such as cracking.

    Keywords: Deep learning, transfer learning, pavement cracking, Detection, Classification}
  • سمیرا الله یاری بک*، علیرضا صفدری نژاد، روح الله کریمی

    طبقه بندی یکی از مهم ترین روش های استخراج اطلاعات از تصاویر ابرطیفی است. در این مقاله، راهکاری نوین با هدف تولید ویژگی بمنظور طبقه بندی این تصاویر پیشنهاد شده است. این راهکار تلفیقی از تبدیلات خطی، غیرخطی و نمایش تنک بمنظور تولید ویژگی های موثر در فرایند طبقه بندی تصاویر ابرطیفی است. در روند پیشنهادی، ابتدا با رویکردی جدید و نظارت شده از تبدیل غیرخطی تحلیل مولفه های اصلی (NLPCA) بمنظور انتقال داده های طیفی به فضایی با ابعاد بیشتر استفاده شده است. در مرحله دوم، بکمک تبدیل تحلیل تفکیک پذیری خطی(LDA) فرامکعب حاصل از مرحله قبل به فضایی با بعد کمتر انتقال می یابد. در ادامه با هدف هم مقیاس کردن ویژگی های تولیدی و بهره گیری از پتانسیل تمامی داده های آموزشی، داده ها از طریق روش های تخمین تنک سیگنال به فضای ویژگی جدیدی با بعدی متناظر با تعداد کلاس های طبقه بندی منتقل می شوند. در این تحقیق از طبقه بندی کننده ی k نزدیکترین همسایه ی وزندار برای طبقه بندی فضای ویژگی استفاده شده است. این راهکار در دو داده ی ابرطیفی پیاده سازی شده و به طور متوسط بهبود دقت 6 درصدی را نسبت به باندهای طیفی و سایر زیر مجموعه های تلفیق ویژگی از روش پیشنهادی نشان داده است. کسب دقت کلی تا 99 درصد و همچنین تفکیک پذیری بیشتر کلاس های با داد ه های آموزشی اندک از ویژگی های این روش محسوب می شود.

    کلید واژگان: تصویر ابرطیفی, طبقه بندی, نمایش تنک, استخراج ویژگی}
    S. Allahyari Bek*, A. R. Safdarinezhad, R. Karimi

    The ability of recording the high resolution spectral signature of earth surface would be the most important feature of hyperspectral sensors. On the other hand, classification of hyperspectral imagery is known as one of the methods to extracting information from these remote sensing data sources. Despite the high potential of hyperspectral images in the information content point of view, there are a numerous challenges in reliable extraction of information from these images. The issues such as 1- spectral similarity of different phenomena, 2- sensor noises and atmospheric effects, 3- the effects of high dimensionality in the pattern recognition algorithms, 4- the necessity of large number of training data to perform a reliable classification, and 5- spectral variability of similar phenomena could be considered as some of the challenges in hyperspectral data processing. Decreasing of the high dimensionality effects via the dimension reduction algorithms (e.g. band selection and feature extraction algorithms), as well as increasing the separability of the overlapped classes through the linear/non-linear mappings into the feature spaces with the higher dimensional are two opposite and conventional approaches of hyperspectral data processing. These approaches would be used based on the factors such as 1- complexities of classes in the imaging area, 2- spectral range of imaging sensor, and 3- the restrictions of processing algorithms. In this paper the fusion of these two approaches is used to perform an accurate hyperspectral image classification. To do so, a novel feature extraction method is proposed to be used in the hyperspectral image classification. The core of this method is the fusion of the linear, non-linear and sparse representation based features which is used to produce the effective features in the weighted K-Nearest Neighbors (KNN) classification method. In this procedure, a set of supervised and nonlinear features are extracted as the first step through the Nonlinear Principal Component Analysis (NLPCA). The supervised usage of NLPCA in order to extract features is known as one of the novelties of this paper. In this step, the spectral bands are usually mapped to a high dimensional feature space through the self-estimator artificial neural networks (ANNs) which are trained separately by ground truth data. In the second step, the previously extracted features are linearly transformed by the Linear Discriminate Analysis (LDA) method in order to reduce the dimension of the hypercube generated via supervised NLPCA to a separable feature space. In the last step, a set of features which is proportional to the number of classes is generated based on the sparse representation theory. The sparse representation features were hired to handle the effects of the inter-class variability. The precisions of the classified features in the two different hyperspectral images were on average shown 6 percent improvements in comparison with the spectral bands and the other combinations of extracted features. Furthermore, reach to the approximately 99% overall accuracies in the classes with the few training data could be considered as other achievements of the proposed method.

    Keywords: Hyperspectral Image, Classification, Sparse Representation, Feature Extraction}
  • رضا محمدی آسیابی، محمودرضا صاحبی*

    پوشش زمین و تغییرات آن از چنان اهمیتی در زندگی ما برخوردار است که سالانه هزینه سنگینی صرف بررسی و مدیریت آن می شود. از این رو، انواع روش های موثر در این زمینه همواره موردتوجه محققین بوده است. روش های مبتنی بر سنجش ازدور با توجه به قابلیت های بیشمار آن ها، با اقبال خوبی در سال های اخیر مواجه شده اند. در این میان الگوریتم های طبقه بندی به عنوان یکی از اساسی ترین ابزارها در آنالیز تصاویر سنجش ازدوری به شمار می آیند. تصاویر رادار با روزنه مجازی[1] نیز با توجه به داده های غنی و قابلیت اخذ داده در روز و شب و در شرایط مختلف آب و هوایی، پتانسیل بالایی در مطالعه و بررسی پوشش زمینی دارند. پیشرفت های اخیر سنجنده های رادار با روزنه مجازی در اخذ داده با قدرت تفکیک مکانی بسیار بالا و به صورت تمام پلاریمتری، علاوه بر ایجاد امکان مطالعه دقیق پوشش زمینی، استفاده از الگوریتم های قدرتمند جهت پردازش آن ها را اجتناب ناپذیر و لازم کرده است. در این مقاله از مدل BOVW[2] با رویکردی جدید، به منظور طبقه بندی تصویر تمام پلاریمتری رادار با روزنه مجازی استفاده شده است و نتایج حاصل ازنظر کمی و کیفی با نتیجه حاصل از طبقه بندی تصویر مورد نظر با استفاده از الگوریتم های ماشین بردار پشتیبان[3]، شبکه عصبی مصنوعی[4] و ویشارت[5]، مقایسه شده است. تصویر مورد مطالعه تصویر اخذ شده توسط سنجنده رادارست2 از منطقه سانفرانسیسکو می باشد که در باند C و به صورت تمام پلاریمتری اخذ شده است. دقت کلی 90.1% به دست آمده از طبقه بندی تصویر مورد نظر، نشانگر پتانسیل بالای این مدل در طبقه بندی تصاویر رادار با روزنه مجازی می باشد. همچنین عدم تاثیر اسپکل در نتایج نهایی روش پیشنهاد شده، دیگر مزیت این روش به شمار می آید.



    کلید واژگان: تصاویر رادار با روزنه مجازی, طبقه بندی, Bag of Visual Words, SVM}
    R. Mohammadi Asiyabi, M. R. Saheni*

    Land cover is defined as the physical material of the surface of the earth, including different vegetation covers, bare soil, water surface, various urban areas, etc. Land cover and its changes are very important and influential on the Earth and life of living organisms, especially human beings. Land cover change monitoring is important for protecting the ecosystem, forests, farmland, open spaces, water quality, wildlife habitat, and human health. Uncontrolled changes in land cover (deforestation, extensive agricultural activities, vast urban and exurban development, etc.) will not only destroy the natural environment and the ecosystem but also will affect different aspects of human life including the economy. As a result, various effective methods for land cover monitoring are always deliberated by researchers. Remote sensing based techniques, due to their unique capabilities and extensive data availability, have attracted great interest for decades. In addition, fully Polarimetric Synthetic Aperture Radar (PolSAR) images, due to the rich data and the ability of day-night and all weather condition data acquisition, has got high capability to study and monitor land cover changes. Recent developments of SAR sensors in acquiring fully polarimetric, continuous, and very high resolution data, besides enabling precise land cover monitoring, has necessitates the usage of more powerful and robust algorithms in different image processing steps. Classification algorithms are among the most fundamental tools of remote sensing image processing; and an increasing number of researches have been focused on developing novel and more robust classification methodologies for remote sensing data in recent years. Mid-level representations have also been introduced to the remote sensing data classification to enhance the reasonability and semantic rationality of the land cover classifications through remote sensing techniques. Bag of Visual Words (BOVW) model, originally inspired by the Bag of Words (BOW) model from text mining, is one of the most authoritative mid-level representation models which has achieved state-of-the-art results in different image processing tasks. BOVW representation model has recently been introduced to remote sensing data processing and proved to be very beneficial for high resolution remote sensing data representation. In the present paper, a novel segment-based BOVW framework has been developed for PolSAR data representation and classification. The obtained classified maps are quantitatively and qualitatively compared with the result of classification with well-known classifiers including Support Vector Machine (SVM), Artificial Neural Network (ANN), and Wishart Classification Algorithms. The main contributions of the current study are (i) covering the semantic gap between low-level features extracted from the PolSAR image and high-level concept of land cover in remote sensing data classification (ii) introducing novel segment-based BOVW framework for PolSAR image classification, and (iii) extensive evaluation of the performance of the BOVW model for PolSAR data classification in terms of the model parameters and low-level features selection. The experimental dataset is acquired by RADARSAR-2 from San Francisco Bay, California, in C band and at fine quad-pol mode, in 2008. The achieved overall accuracy, 90.1%, illustrates the capability of the proposed model for SAR image classification purposes. Moreover, the proposed segment-based framework for the BOVW model has decreased the undesired speckle effect of the SAR data, without speckle filtering.

    Keywords: Synthetic Aperture Radar, Classification, Bag f Visual Words, SVM}
  • حمید بهبهانی، میثم عفتی*، سمانه مرتضایی

    تحلیل مکانی تصادفات رخداده درراه های برونشهری باهدف شناسایی پارامترهای موثربرافزایش شدت تصادفات،میتواند درتصمیم گیری متخصصین ودست اندرکاران اصلاح و بهبود ایمنی راه ها بمنظور کاهش شدت تصادفات جادهای موثر باشد.هدف این تحقیق ارایه روشی جهت تحلیل شدت تصادفات و تعیین عوامل موثربرآن در آزادراه های برونشهری مبتنی بر توابع خوشه بندی مکانی ومدل دادهکاوی درخت طبقه بندی ورگرسیون است.روش پیشنهادی در آزادراه قزوین-لوشان مورد ارزیابی و آزمون قرار میگیرد. در این راستا به منظور بررسی توزیع مکانی تصادفات در محورموردمطالعه طی دوره 6 ساله 1390 تا 1395 شمسی، از توابع خودهمبستگی مکانی گتیس-اردجی استار و تراکم کرنل استفاده شده است.خروجی تحلیلهای مکانی نشان داد، که تمرکز تصادفات دربخش اعظمی ازقوسهای افقی محور مورد مطالعه بیشترمیباشد. باتوجه به این دستاورد درفازبعدی تحقیق به منظور بررسی عوامل موثر برشدت تصادفات،از مدل دادهکاوی درخت طبقه بندی ورگرسیون برروی تصادفات رخ داده در کل محور وبه طورخاص تصادفات رخداده در قوسهای افقی استفاده گردید.نتایج حاکی ازآن بود که مهمترین عوامل موثر برافزایش شدت تصادفات درمحورموردمطالعه،دو متغیر نوع تصادفات وعامل انسانی با ضرایب اهمیت نسبی متغیرهای مستقل به ترتیب 100 و 39/7درصدبرای کل محور و 100و 65/9درصد برای قوسهای افقی هستند.بررسی اهمیت نسبی سایر متغیرهای مدل پیشنهادی نیز نشان داد که طرح هندسی،نحوه برخورد و روزوقوع تصادف از جمله عوامل موثر در افزایش تصادفات باشدت خسارتی در آزادراه قزوین-لوشان میباشد.این تحقیق نشان داد که تلفیق توابع مکانمند GISبا تحلیلهای ناپارامتریک دادهکاوی مبتنی بردرخت تصمیم که قابلیت مدلسازی توامان داده های کمی و کیفی را همزمان دارا می باشد، در تعیین عوامل موثربرشدت تصادفات وتحلیل مکانمند الگوهای رایج تصادفات درمحورهای برونشهری کاراوموثر است.

    کلید واژگان: ایمنی راه, شدت تصادفات, مدل خودهمبستگی مکانی گتیس-ارد جی استار, تابع مکانمند تراکم کرنل, درخت طبقه بندی و رگرسیون}
    Hamid Behbahani, Meysam Effati *, Samane Mortezaei

    The spatial analysis of accidents occurring in Highway with the aim of identifying theeffective parameters on the increase in the severity of accidents can be effective in decision making by professionals and decision makers to improve road safety in order to reduce the severity of road accidents.The purpose of this study is to provide a method for analyzing the severity of crashes and determining its effective factors in the freeways based on the spatial clustering functions and the data mining model of the regression tree.The proposedmethodis evaluated and tested on the Qazvin-Loshan freeway.In order to investigate the spatialdistributionofcrashes inthe axis of the study during the period of from2011to2016,the Geographic Information System’s spatial functions such as Getis-OrdG*Autocorrelation andkernel density functions have been Used.The preliminary results of spatial analysis showed that the focus of accidents in horizontal curves was greater.According to this achievement, in the next phase of the study, in order to study the factors affecting the severity of accidents, the Classification andRegressionTree was used on accidents occurringinthewholeaxisandspecifically in thehorizontal curveswith highcrashes.Thestudy of the relative importance of other variables in the proposed model shows that the geometric design,type of crashes and day of theaccident are the effective factors in increasing the accident severity at the Qazvin-Loshan Freeway.Inaddition,the results of modeling on horizontal curves crashes showed that the accident location,especiallytheshoulder,as well as the time of the accident,cause serious accidents.The results showedthattheintegrationofGISspatialfunctions withnon-parametricdecision-making tree-based datamining analysis,which is capable ofsimultaneous modelingofquantitativeandqualitativedata,is used to determine the factors affecting theseverityofaccidents andtospatial analyzethe patternsofaccidents usedinsuburbanarea,iseffective.

    Keywords: Road Safety, Accidents Severity, Getis-Ord G* Autocorrelation, Kernel Density Spatial Function, Classification, Regression Tree}
  • بهروز مطاعی، فریدون مقدس نژاد*، حمزه ذاکری

    بهبود مشخصات بافت سطحی روسازی وکیفیت زهکشی روسازی امری مهم در جهت افزایش ایمنی و کاهش نرخ تصادفات به خصوص در شرایط آب وهوایی بارانی می باشد. تاریخچه بررسی مشخصات سطحی روسازی به حدود 60 سال قبل بازمی گردد اما در زمینه زهکشی سطحی روسازی پژوهش های گسترده ای صورت نگرفته است. دراین تحقیق سیستمی جهت ارزیابی زهکشی سطحی روسازی ارایه شده است. به این منظور سخت افزاری طراحی شده است تا در شرایطی ثابت و به دور از تاثیر شرایط محیطی، امکان اشباع سازی سطح و برداشت تصاویر مربوط به روند زهکشی سطحی را فراهم سازد. اساس بخش تحلیلی سیستم مذکور بر تکنیک های پردازش تصاویر دیجیتال استوار است. براساس ویژگی های تصاویر برداشت شده، سه شاخص تغییرات آنتروپی، انرژی و نسبت پیکسل ها در تصاویر در طی زمان برای ارزیابی زهکشی سطحی روسازی تعیین گردیده است. با مقایسه عملکرد مدل های مختلف داده کاوی از الگوریتم C5.0 جهت دسته بندی روسازی ها استفاده شده و با ارایه ترکیب مناسبی از شاخص های ارایه شده، روسازی ها از نظر کیفیت زهکشی سطحی در سه دسته مناسب ،قابل قبول و نامناسب قرار گرفته اند. ارزیابی نتایج حاصل از سیستم ارایه شده ، نشان می دهد که این سیستم قادر است با دقتی معادل 95.7%، وضعیت زهکشی سطحی روسازی را ارزیابی کند. نتایج این سیستم می تواند به عنوان معیاری مناسب جهت ارزیابی ایمنی روسازی در شرایط بارندگی و همچنین ارتقای ایمنی راه ها، در سیستم های مدیریت روسازی در سطوح پروژه وشبکه مورد استفاده قرار گیرد.

    کلید واژگان: روسازی, زهکشی سطحی, پردازش تصویر, ایمنی, دسته بندی}
    Behrouz Mataei, Fereydoon Moghaddasnezhad *, HAMZEH ZAKERI

    Improvement of the pavement surface texture charactristics and drainage quality is an important issue in the field of increasing roads safety and reducing the rate of accidents, especially in rainy weather conditions. The assessment of the pavement surface features and its relation with the accident rate is a common research topic, but no extensive research has been carried out on the evaluation of the pavement surface drainage. In this research, a system has been developed to assess the surface drainage of the pavements. For this purpose, a hardware is designed which is able to saturate the surface and capture the drainage process under constant conditions without the effects of environmental factors. The basis of the presented system is based on digital image processing techniques. Using image processing methods, three time-related indexes including Entropy,Energy and pixels proportion have been determined for the assessment of surface drainage quality of the pavement. Providing a proper combination of the indexes, the pavements are classified as appropriate, acceptable and inappropriate in terms of surface drainage performance using C5.0 datamining algorithm. The validation of the results of the proposed system shows that this system can evaluate the surface drainage situation with 95.7% accuracy. The presented system results can be used in the pavement management systems at project and network levels as a suitable measure for the evaluation of pavement safety in the rainy conditions as well as improving roads safety.

    Keywords: Pavement, surface drainage, image preocessing, Safety, Classification}
  • علیرضا ماهپور*، عبدالرضا رضایی ارجرودی

    یک ورودی ضروری برای فرآیند برنامه ریزی حمل ونقل میزان تقاضای سفر در قالب ماتریس مبداء- مقصد است. روش های مرسوم برای دسترسی مستقیم به این ماتریس که مبتنی بر انجام مصاحبه و آمارگیری در محل های مشخص بوده، پرهزینه و زمان بر هستند. از این رو به منظور روش های ریاضی مبتنی بر آمار شهودی مانند حجم ترافیک در معابر شبکه روز به روز محبوبیت بیشتری در مطالعات حمل ونقل پیدا کرده اند. این روش ها به این صورت تعریف می شوند که با در دست داشتن یک ماتریس مبداء- مقصد اولیه و نیز اطلاعات جریان ترافیک مشاهده شده فعلی در تعدادی از معابر شبکه، به دنبال برآورد ماتریسی هستند که با داشتن کمترین فاصله از ماتریس اولیه، در صورت تخصیص به شبکه، حجم های مشاهده شده را بازتولید کند. از آن جا که روش های مرسوم در دست یابی به این ماتریس که مبتنی بر انجام مصاحبه و آمارگیری در محل هستند، پرهزینه و وقت گیر بوده و موجبات مزاحمت برای مردم را در پی دارند، روش های ریاضی مبتنی بر آمار مشاهده شده (مانند شمارش حجم عبوری از معابر شبکه) روز به روز گسترش بیشتری پیدا می کنند. در این پژوهش روش های برآورد ماتریس مبداء- مقصد را به لحاظ عملکرد شبکه می توان به شبکه های شلوغ و خلوت تقسیم و ویژگی های هریک بررسی و ارایه شده است.

    کلید واژگان: روش‌های تخمین ماتریس مبداء- مقصد, شبکه‌های خلوت, شبکه‌های شلوغ, طبقه‌بندی}
    Alireza Mahpour *, Abdolreza Rezaeei Arjroudi

    Form of the source-destination matrix Conventional approaches to accessing this matrix An essential input to the transportation planning process is the amount of travel demand in the directly, based on interviews and surveys in specific locations, are costly and time consuming. Hence, for the sake of mathematical methods based on intuitive statistics such as the volume of traffic in the network passages are becoming more and more popular in transportation studies. These methods are defined by having a source-primary-destination matrix as well as the current traffic flow information observed in a number of network paths, resulting in matrix estimation with the least distance from the primary matrix. , When allocated to the network, reproduce the observed volumes. Because conventional methods of obtaining this matrix that are based on interviewing and surveying are expensive, time consuming and annoying to people, the mathematical methods based on the observed statistics (such as the volume of network passage counts) ) Are expanding day by day. In this research, the source-destination matrix estimation methods can be divided into crowded and backbone networks in terms of network performance and the characteristics of each are presented.

    Keywords: Origin-Destination Matrix Estimation Methods, Uncongested Networks, Classification}
  • بهنام اصغری بیرامی*، مهدی مختارزاده

    سنجنده های ابرطیفی با اخذ تعداد زیادی از باندهای الکترومغناطیسی مجاور همواره از پتانسیل های بالایی در شناسایی عوارض و پدیده های سطح زمین برخوردار هستند. این تعداد زیاد باند اگر چه موجب می شود تا این نوع سنجنده ها توانایی بالاتری در تقریب منحنی طیفی مواد داشته باشند ولی از سوی دیگر مشکلاتی را نیز به وجود می آورند. سختی در انتقال داده، ضعف عملکرد طبقه بندی کننده های مرسوم به دلیل تعداد داده های آموزشی محدود و زمان و حجم پردازش بالا از جمله ی مهم ترین این مشکلات می باشند. از این رو روش های مختلف کاهش ویژگی برای این نوع تصاویر پیشنهاد شده است. در مقاله پیش رو یک روش استخراج ویژگی نظارت نشده مبتنی بر تکنیک خوشه بندی ارائه شده است. در روش پیشنهادی، پس از خوشه بندی تصویر و تشکیل فضای پدیده به کمک میانگین خوشه ها، باندها به کمک الگوریتم خوشه بندی K-medoids خوشه بندی می شود. و در هر خوشه از چهار نوع شاخص آماری گرایش مرکزی میانگین، میانگین هندسی، میانگین هارمونیک و میانه به منظور استخراج ویژگی استفاده می شود. نتایج نهایی پیاده سازی ها بر روی سه تصویر واقعی ابرطیفی در شرایط وجود تعداد داده های آموزشی مختلف در هر کلاس نشان می دهد که دقت کلی طبقه بندی با ویژگی های به دست آمده از روش پیشنهادی این تحقیق در بهترین حالت (72.12) می تواند تا حدود 7 درصد بیشتر از چهار روش دیگر کاهش ویژگی تبدیل مولفه اصلی (PCA) (64.39)، موجک (64.58)، روش انتخاب ویژگی بر اساس خوشه بندی باندها  بر مبنای واریانس(65.30) و استخراج ویژگی غیر پارامتریک وزن دار (NWFE) (64.12) باشد.

    کلید واژگان: استخراج ویژگی, طبقه بندی, فضای پدیده, خوشه بندی, بعد مجازی, طبقه بندی کننده بیشترین شباهت}
    B. Asghari Beirami*, M. Mokhtarzade

    Hyperspectral sensors have high capability in identifying objects by acquiring a large number of adjacent electromagnetic bands. Although This large number of bands makes it possible to approximate the more precise spectral curve of the material, it also brings some challenges. The difficulty in data transfer, the weak performance of conventional statistical classifications due to the limited number of training data, and the high processing time are the most important ones. Hence, different methods of dimensionality reduction are proposed for hyperspectral images. In the following article, an unsupervised feature extraction method is proposed based on the bands clustering technique. In the proposed method, after the prior image clustering and forming the prototype space with the aid of the clusters’ averages, the bands are clustered using the K-medoids clustering algorithm. In each cluster, four types of central tendency measures, mean, geometric mean, harmonic mean, and median are used to extract the final features. The experiments are conducted on the three real hyperspectral images with medium and high spatial resolution. Final results indicate that the classification results of the proposed method can reach (72.12) which is 7% higher than the other four competitive methods, principal component analysis (PCA) (64.39), wavelet (64.58), feature selection method based on bands clustering based on variance (65.30) and non-parametric weighted features extraction (NWFE) (64.12) .

    Keywords: Feature Extraction, Classification, Prototype Space, Clustering, Virtual Dimensionality, Maximum Likelihood Classifier}
  • علی قاسم آقایی*، حسین حق شناس، سید مهدی ابطحی، امیدرضا کیاست
    برای ارزیابی ایمنی، به صورت معمول شاخص هایی مانند تعداد تصادفات و هزینه های اجتمائی ناشی از آن را در نظر می گیرند، در صورتی که این شاخص ها معمولا کنترل کننده و تاثیرگذار بر ایمنی نیستند و در بعضی مواقع ممکن است این اطلاعات برای منطقه مورد مطالعه موجود نباشد. بنابراین شاخص های ایمنی دیگری برای نظارت و کنترل ایمنی لازم است که به آن ها شاخص های جانشین تصادفات گفته می شود. سرعت وسایل نقلیه یک جزء اصلی در ایمنی راه ها است. موضوع مقاله حاضر، شناسایی عوامل موثر بر تخلف از سرعت مجاز به عنوان شاخص جانشین تصادفات به روش درخت رگرسیون و طبقه بندی در راه های بین شهری استان اصفهان است. جمع آوری اطلاعات سرعت وسایل نقلیه و تخلف از سرعت در 10 محور بین شهری استان اصفهان به کمک دوربین های ثبت سرعت روبوت انجام شد. پارامترهای مختلف مربوط به 4 عامل اصلی موثر بر تخلف سرعت شامل انسان، راه، وسیله نقلیه و عوامل محیطی محورها نیز جمع آوری شد.با استفاده از روش درخت رگرسیون و طبقه بندی مهم ترین پارامترهای معنادار موثر بر تخلف سرعت شناسایی شدند. دقت کلی طبقه بندی مدل 7/74 درصد بدست آمده است. نتایج نشان داده اند که در بین 4 عامل موثر بر تخلف سرعت، عامل انسانی شامل تعداد و مدت زمان استراحت در طول مسیر، تجربه رانندگی، زمان سفر، تحصیلات راننده، پاسخ به تلفن همراه حین رانندگی و وجود راننده دوم بیشترین تاثیر را در تخلف سرعت داشته اند. پس از عامل انسانی، پارامترهای مربوط به راه شامل تعداد نقاط گردشگری و حجم تردد وسایل نقلیه از اهمیت بیشتری برخوردار بوده است. در پایان، پارامترهای مربوط به وسیله نقلیه کمترین نقش را در تخلف سرعت داشته اند.
    کلید واژگان: تخلف سرعت, جانشین تصادفات, درخت رگرسیون و طبقه بندی, شاخص}
    Ali Ghasemaghaei *, H. Haghshenas, S. M. Abtahi, O. R. Kiasat
    Usually indicators like number of crashes and possible costs related to it are considered for safety assessment while those indicators are not controller and have no effects on safety and sometimes this information are not accessible for understudied area. Therefore, other safety indicators are required for safety control and supervisory which are called surrogate indicators. Vehicle speed is a key factor in road traffic safety. Theme of current paper is identifying effective factors on speed violation as surrogate indicator in intercity roads of Isfahan province by using classification and regression tree (CART) model. Information of vehicle speed and violating road speed limit in 10 intercity roads axis of Isfahan province are gathered by using Robot speed cameras. Also 4 main category of factors affecting speed violation including human, road, vehicle and environmental factors of those roads axis are gathered. Speed violation model has 74.7% of total accuracy. Results indicated that among 4 main categories of factors affecting speed violation, human factors have the most impact on speed violations. Among these human factors, frequency and duration of rests, driver experience level, travel time, driver literacy level, talking on phone while driving and presence of second driver in vehicle have more importance in the model classification improvement. After human factors, road factors are more important than other factors in classification of speed violation in which number of attractive points and volume have the most impact. In contrast to above mentioned factors, vehicle related a factor shows the least importance to model classification.
    Keywords: Speed violation, surrogate indicator, classification, regression tree, Factor}
  • حافظ میرزاپور، علی حقی زاده*، ناصر طهماسبی پور، حسین زینی وند

    اطلاعات تغییرات کاربری اراضی از دهه های اخیر تاکنون، برای بسیاری از فعالیت های برنامه ریزی و مدیریت سرزمین ازجمله آمایش سرزمین دارای اهمیت می باشد. در پژوهش حاضر تلاش شده است تغییرات کاربری های مختلف موردبررسی و تحلیل قرار گیرد. بدین منظور با استفاده از تصاویر ماهواره ای سال 1370 و 1395 و استفاده از روش حداکثر احتمال، نقشه کاربری سال های مذکور تهیه شد. سپس با استفاده از برنامه LCM تغییرات کاربری های مختلف طی سال های 1370 تا 1395 مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد کاربری اراضی دیم با 352 هکتار کاهش و 365 هکتار افزایش و مجموع تغییرات 717 هکتار بیشترین تغییر و مناطق مسکونی با 1 هکتار کاهش و 56 هکتار افزایش و مجموع تغییرات 57 هکتار کمترین تغییرات را در بین کاربری های موردمطالعه دارا می باشند. همچنین پایش کلی تغییرات نشان از کاهش 506 هکتار از مراتع و افزایش 344 هکتار از اراضی کشاورزی آبی دارد. نتایج نشان از تخریب عرصه های طبیعی و تبدیل به مناطق انسان ساخت دارند. پیشنهاد می شود مدیران محترم در برنامه ریزی ها تصمیماتی در جهت حفظ منابع طبیعی اتخاذ کنند.

    کلید واژگان: تصاویر ماهواره ای, طبقه بندی, ضریب کاپا, تغییرات کاربری اراضی, LCM}
    H. Mirzapour, A. Haghizadeh*, N. Tahmasebipour, H. Zeinivand

    Information of the land uses is important for many activities, including the planning and the land management such territorial planning changes from recent decades to now. In this research has been afforded that the different land uses changes to be investigated and analyzed. For this purpose, using the satellite images from 1991 to 2016 and using the classification method of maximum likelihood, the map of land uses for the mentioned years was prepared. Then with LCM program, the changes of the different land uses from 1991 to 2016 to be analyzed. Results showed that the uses of rainfed lands by a minimum of 352 ha and a maximum of 365 ha and 717 ha total changes had the most changes, and the residential land by a minimum of 1 ha and a maximum of 56 ha increased and 57 ha total changes had the fewest changes among the uses studied. Furthermore, the general monitoring of changes showed the decrease of 506 ha pastures and increased 344 ha of the irrigated agriculture. Results showed that the natural areas was destructed and transformed into human-made areas. It is suggested that in order to conserve the natural resources, take decisions by the managers in planning

    Keywords: Satellite Images, Classification, Cohen's Kappa Coefficient, LCM, Changes Land Uses}
  • سونا صالحیان قمصری، حسین عارفی*، رضا شاه حسینی
    با توجه به گسترش شهر نشینی در چند دهه ی گذشته، تغییرات ایجاد شده با بکارگیری تکنیک های آشکارسازی تغییرات شهری نمایان می شود که جهت برنامه ریزی شهری مورد استفاده قرار می گیرد.  استفاده از روش های مختلف آشکارسازی تغییرات و اعمال آن بر داده های راداری و نوری سنجش از دوری مزایا و معایبی دارند. تلفیق این روش ها و دسته داده ها می تواند به ما این امکان را بدهد که معایبشان پوشیده شود و مکمل یکدیگر باشند. بدین منظور، در این مقاله یک روش تلفیق در سطح تصمیم مبتنی بر رای اکثریت برای تلفیق نقشه های تغییرات حاصل از روش های مختلف اعمال شده روی دو دسته داده ی نوری و پلاریمتری پیشنهاد شده است. پس از اعمال پیش پردازش های لازم و استخراج ویژگی های مورد نظر از تصاویر نوری و پلاریمتری، به طبقه بندی آن ها به صورت جداگانه و با روش های مختلف مانند روش های طبقه بندی شی مبنا (روش نزدیکترین همسایه و روش ماشین بردار پشتیبان) و روش های طبقه بندی پیکسل مبنا (حداکثر احتمال، شبکه عصبی، ماشین بردار پشتیبان) برای تصاویر نوری و روش های طبقه بندی ویشارت و ماشین بردار پشتیبان برای تصاویر پلاریمتری می پردازیم. با اعمال روش های مختلف آشکارسازی تغییرات نقشه های تغییرات از تصاویر نوری و پلاریمتری حاصل می شوند. در مرحله آخر نقشه تغییرات نهایی با اعمال الگوریتم رای اکثریت بر نقشه های تغییرات بدست آمده استخراج می شود. به منظور ارزیابی دقت و کارایی روش پیشنهادی، این روش بر روی تصاویر نوری حاصل از Google Earth، سنجنده QuickBird و تصاویر پلاریمتری روزنه ترکیبی UAVSAR از حومه شهر اوکلند در کالیفرنیا، آمریکا مربوط به دو تاریخ 2010 و 2017 اعمال شد. به منظور روشن شدن اهمیت بکارگیری هر دو تصاویر نوری و پلاریمتری، الگوریتم تلفیق رای اکثریت روی نقشه های تغییرات حاصل از تصاویر نوری و پلاریمتری بصورت جداگانه نیز اعمال شد. جهت انجام ارزیابی مقایسه ای، دقت نقشه تغییرات بدست آمده با استفاده از روش پیشنهادی و با بکارگیری تصاویر نوری بصورت مستقل (دقت کلی: 80.86% و کاپا: 0.67)، تصاویر پلاریمتری بصورت مستقل (دقت کلی: 75.43% و کاپا: 0.5)، استفاده همزمان از هر دو نوع تصویر (دقت کلی: 88.48% و کاپا: 0.79) و همچنین با بکارگیری نقشه های تغییرات هر دو دسته داده با بیشترین دقت (دقت کلی: 88.81% و کاپا: 0.79) محاسبه شد. در انتها نقشه ی تغییراتی با دقت کلی: 90.11% و کاپا: 0.82 حاصل شد.
    کلید واژگان: طبقه بندی, آشکارسازی تغییرات, رای گیری اکثریت, تصاویر با قدرت تفکیک مکانی بالا, رشد شهری, تلفیق تصاویر نوری و پلاریمتری}
    S. Salehian, H. Arefi*, R. Shah Hosseini
    The last few decades witnessed high urban growth rates in many countries. Urban growth can be mapped and measured by using remote sensing data and techniques along with several statistical measures. The purpose of this research is to detect the urban change that is used for urban planning. Change detection using remote sensing images can be classified into three
    methods
    algebra-based, transformation-based and classification-based. By using any of these methods and applying them to SAR and optical data has advantages and disadvantages. Fusion of these methods and datasets can give us this opportunity to overcome their disadvantages and complement each other. For this purpose, here, a decision level fusion technique based on the majority voting algorithm is proposed for integrating the change maps extracted by different methods. After extracting features for optical and polarimetric data, object-based and pixel-based classification methods applied to optic images and also Wishart and SVM classification methods applied on SAR data. Change maps extracted from applying different CD methods such as post-classification, image differencing and principal component analysis. In order to evaluate the efficiency of the proposed method, various optical and radar remote sensing images from before and after of urban growth, acquired by QuickBird and UAVSAR, were utilized. In order to clarify the importance of using both optical and polarimetric images, the majority voting fusion algorithm on the change maps extracted by optical and polarimetric images was also applied separately. The results show that by fusing optical and polarimetric data at the decision level, it is possible to obtain a better accuracy because these two types of data, due to differences, can detect changes in a different way, thus covering each other's deficiencies. Polarimetric images better detect changes in altitude changes, and optical images better detect changes resulting from spectral changes. In order to perform a comparative evaluation, the accuracy of the change map obtained using optical images (total accuracy: 80.86% and kappa: 0.67), polarimetric images (overall accuracy: 75.43% and kappa: 0.5), simultaneous applying both datasets (overall accuracy: 88.48% and kappa: 0.79), as well as using the change maps of both data sets with the highest accuracy (overall accuracy: 88.81% and kappa: 0.79) have been obtained. In the end, due to the noise characterization of the post-classification method, the obtained change map improves with an overall accuracy of 90.11% and a kappa of 0.82.
    Keywords: Classification, Change Detection, Majority Voting, High Resolution Images, Urban Growth}
  • بهنام اصغری بیرامی*، مهدی مختارزاده
    از تصاویر ابرطیفی همواره در حوزه های مختلفی مانند کشاورزی، زمین شناسی و معدن، مدیریت شهری، نظامی، شناسایی اهداف و… استفاده است. طبقه بندی که یکی از مهم ترین شاخه ها از الگوریتم های پردازشی داده های ابرطیفی است که به طور سنتی با اطلاعات طیفی انجام می شود. تحقیقات گوناگون نشان داده است که استفاده از ویژگی های مکانی تصویر در کنار ویژگی های طیفی موجب می شود دقت طبقه بندی به میزان چشمگیری افزایش پیدا کند. در این تحقیق روشی به منظور طبقه بندی طیفی-مکانی تصاویر ابرطیفی گسترش داده شده است. در این روش پس از یک مرحله استخراج ویژگی بر مبنای روش کسر نویز کمینه (MNF) ، از چند مولفه اول تولید شده، ویژگی های گشتاور هندسی تصویر در مرتبه ها و ابعاد گوناگون پنجره تحلیل تولید می شود. در مرحله بعد، این ویژگی ها در کنار ویژگی های طیفی قرار گرفته و از الگوریتم ژنتیک به منظور انتخاب ویژگی های مناسب برای طبقه بندی استفاده می شود. در نهایت نیز پس پردازشی بر مبنای فیلتر رای اکثریت به منظور حذف پیکسل های اشتباه در هر کلاس و هموارسازی برچسب ها و افزایش دقت طبقه بندی انجام می شود. استفاده از تبدیل MNF به منظور تولید ویژگی های گشتاور هندسی تصویر، استفاده از الگوریتم ژنتیک به منظور انتخاب ویژگی های طیفی-مکانی و پس پردازش مبتنی بر فیلتر رای اکثریت از جمله ی نوآوری های این مقاله است. نتایج پیاده سازی بر روی یک تصویر ابرطیفی واقعی از مناطق نیمه-شهری کشاورزی نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی این تحقیق در مقایسه با روش معمول می تواند دقت طبقه بندی را تا حدود 40 درصد افزایش دهد.
    کلید واژگان: طبقه بندی, ابرطیفی, گشتاور تصویر, الگوریتم ژنتیک, کسر نویز کمینه, پس پردازش, فیلتر رای اکثریت}
    B. Asghari Beirami*, M. Mokhtarzade
    Hyperspectral images are widely used in various fields such as agriculture, geology and mining, urban management, military, target detection. Classification is one of the most important fields of hyperspectral data processing which traditionally performed with spectral features. Various studies have shown that the use of spatial features along with spectral features can increase the accuracy of the classification. In this research, a method has been developed for the spatial-spatial classification of hyperspectral images. In this method, after a feature extraction step based on the minimum noise fraction (MNF) method, the geometric moments as spatial features are generated from first few MNF components in the different window seizes. In the next step, these features are stacked with spectral features and genetic algorithm is used to select the appropriate combination. Finally, a majority voting filter is used in order to remove the wrong pixels in each class, and increasing the homogeneity of labels and classification accuracy. Using the MNF transform to generate geometric moment features of the image, the use of genetic algorithm for selecting appropriate spectral-spatial features and post-processing step based on the majority voting filter are the innovative points of this paper. The results of the implementations on a real hyperspectral image from the semi-urban agricultural area named Indian Pines show that the proposed algorithm can reach the classification accuracy above 94% which is 40% better than conventional method.
    Keywords: Classification, Hyperspectral, Geometric Moments, Genetic Algorithm, Minimum Noise Fraction, Post-Processing, Majority Voting Filter}
  • مسعود سمایی، مسعود رنجبرنیا *، مسعود زارع نقدهی
    شاخص تردی (شکنندگی) سنگ یکی از مهم ترین پارامترهای موثر بر حفاری های زیرزمینی به ویژه در حفاری با ماشین (TBM) به حساب می آید که محاسبه دقیق این پارامتر برای طراحی های ژئوتکنیکی بسیار مهم و کاربردی است. در این مقاله، شاخص تردی سنگ با استفاده از دو روش رگرسیون چند متغیره غیر خطی و همچنین درخت رگرسیون CART بر روی پایگاه داده شامل 48 ردیف داده ای از 30 پروژه تونل سازی مختلف پیش بینی شده است. این پایگاه داده ای بازه قابل قبولی از اعداد را در بر می گیرد که شامل مقاومت فشاری، مشاومت کششی و وزن مخصوص انواع مختلفی از سنگ ها است. علاوه بر مقاومت تک محوری سنگ، مقاومت کششی برزیلی و وزن مخصوص، جنس سنگ به عنوان پارامتر چهارم در ارائه معادله و توسعه درخت پیش بینی تردی سنگ لحاظ شده است. معادله پیشنهاد شده در این مطالعه دارای ضریب تشخیص 91/0R2= و درخت رگرسیون توسعه داده نیز دارای ضریب تشخیص 94/0 R2=است. با توجه به اعمال جنس سنگ به صورت کد عددی در پیش بینی ها مشاهده شد که اعمال این کد نه تنها باعث کاهش دقت در پیش بینی ها نمی شود، بلکه باعث افزایش آن و باعث درک بهتری از معادلات و روش های پیش بینی نیز می شود.
    کلید واژگان: شاخص تردی, شکنندگی, سنگ, رگرسیون چند متغیره, درخت تصمیم}
    Masoud Samaie, Masoud Ranjbarnia*, Masoud Zare Naghadehi
    From 1960s several attempts have been made to measuring the rock brittleness index BI. Schwartz (1964) using results of a series of triaxial tests on rock samples, stated that the rock’s behavior from frangibility to ductility happens in 4.3 ratios of principal stresses. Altindag (2002; 2003) introduced a new method for prediction of the BI by the division of the uniaxial compressive strength (UCS) of the rock to Brazilian tensile strength (BTS). In the late 1960s punch penetration test (PPT) introduced by Handewith (1971) to measure some physical properties of rock sample related to hardness and toughness of rock. Yagiz (2006) stated that the PPT’s results for measuring the BI have a very high correlation with TBM penetration rate. Although the PPT has very delightful results, application of this test is very expensive and needs much time as well.
    Since 2002, researchers have made some efforts to predict the BI results acquired by PPT. Yagiz (2009) using 48 sets of 30 different tunnel rock’s PPT test data, introduced a new linear multivariable equation for prediction of the BI. In that equation, 3 major rock’s physical properties as UCS, BTS and unit weight were used. Also, Yagiz (2010) introduced a new nonlinear multivariable equation and improved the accuracy of prediction from R2=0.88 to R2=0.89. As well Khandewal et al (2016) developed a new equation using Genetic Programming (GP) based on Yagiz (2009) data with R2=0.90, but none of these equations include the type of rock as a major factor that influences the BI. In the present study, the BI will be investigated by considering the rock type (or texture) as an important parameter, and a new nonlinear multivariable equation will be introduced. As well using a classification and regression tree (CART) a new attempt will be made to predict the PPT’s result for the BI.
    Keywords: Brittleness index, Rock, Nonlinear multivariable regression, Classification, Regression Tree (CART)}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال