عنوان پایان‌نامه
اشکار سازی تغییرات هندسی وبروز رسانی نقشه ساختما نها از روی تصا ویر هوایی بر مبنای مدلهای منحنی فعال
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - نقشه برداری - فتوگرامتری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 3008;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 69558
- تاریخ دفاع
- ۱۹ خرداد ۱۳۹۴
- دانشجو
- مهدی غریبی
- استاد راهنما
- حسین عارفی
- چکیده
- رشد سریع تغییرات و توسعه محیط‌های شهری انگیزه زیادی را در محققان فعال در زمینه اطلاعات مکانی به‌منظور ارائه روش‌های بهینه جهت پایش تغییرات و تهیه نقشه روزآمد، ایجاد کرده است. مدیریت جامع شهری بدون در اختیار داشتن اطلاعات مکانی بههنگام، با قابلیت اعتماد بالا و دقت قابل‌قبول که نتیجه بازنگری نقشه‌ها است، امکان‌پذیر نخواهد بود. استفاده از اطلاعات مکانی موجود در نقشه های رقومی در دسترس، جهت تفسیر بهتر تصویر و بهبود فرآیند استخراج عارضه به منظور آشکارسازی تغییرات رخ داده و به هنگام سازی پایگاه داده یکی از موضوعات مهم در حوزه فتوگرامتری و سنجش از دور می باشد. به کارگیری چنین اطلاعاتی به‌منظور بهبود استخراج ساختمان از تصاویر هوایی و آشکارسازی تغییرات هندسی جهت بههنگام سازی پایگاه داده ساختمان، از اهداف اصلی این پایان نامه می باشد. در این تحقیق، یک روش جدید به منظور آشکارسازی تغییرات هندسی ساختمان ها با رویکرد استفاده از اطلاعات هندسی موجود در نقشه های رقومی در دسترس جهت بهبود تفسیر تصاویر هوایی و محدود نمودن معایب فرآیند استخراج ساختمان ارائه شده است. در روش پیشنهادی، پس از انجام پیش پردازش لازم، فرآیند استخراج ساختمان در یک رویکرد سلسله مراتبی، مبتنی بر ترکیبی از دو مدل منحنی فعال هندسی انجام می‌گیرد که موجب رفع نقص این مدل‌ها در استخراج ساختمان های با رفتار طیفی و هندسی متفاوت، می گردد. برای این منظور، هر یک از پلیگون های قدیمی به عنوان منحنی اولیه به یک مدل هندسی ناحیه‌مبنا معرفی شده و بر روی بخشی از مدل رقومی سطح، متناسب با موقعیت و ابعاد پلیگون قدیمی، اجرا می‌گردد. پس از شناسایی ساختمان از مدل رقومی سطح، آشکارسازی تغییرات هندسی رخ داده انجام گرفته و نقشه تغییرات تولید می گردد. به دلیل وجود خطاهای مختلف در این نوع داده، مرزهای استخراج‌شده از دقت کافی برخوردار نیستند. به‌منظور بهبود مرزهای استخراج‌شده، نتایج حاصله به یک مدل هندسی لبه مبنای مقید، معرفی شده و بر روی اطلاعات طیفی اجرا می شود. قید اعمال‌شده که از نوآوری های این تحقیق می باشد، از خروجی مدل ناحیه‌مبنا نشأت می‌گیرد و موجب رفع نقص این مدل در مواجهه با تصاویر با گرادیان ضعیف می‌گردد. مرزهای بهبودیافته پس طی فرآیند خلاصه سازی و منظم سازی مبتنی بر روش MBR، در پایگاه داده ذخیره می گردند. روش پیشنهادی در این تحقیق، با استفاده از مدل رقومی سطح و تصویر اورتو با قدرت تفکیک مکانی بالا مربوط به بخشی از شهر وایهینگن واقع در کشور آلمان، مورد ارزیابی قرار گرفت. ارزیابی نتایج، حاکی از موفقیت روش پیشنهادی در استخراج ساختمان در مناطق شهری می‌باشد. به‌طوری‌که دقت کلی فرآیند آشکارسازی تغییرات هندسی رخ داده و ضریب کاپا به ترتیب 79درصد و 74 درصد بوده و صحت نسبی مرزهای ساختمانی استخراج شده برابر 92 درصد می‌باشد.
- Abstract
- The rapid growth and development of urban environments has been created a lot of motivation for researchers in Geomatics engineering in order to provide optimal methods for monitoring urban changes and updating maps. The use of available information in old cartographic data in order to better image interpretation and enhance the feature extraction and change detection is of the most important topics in Photogrammetry and Remote Sensing. The aim of this study is applying this information as an auxiliary data to improve building extraction and change detection processes in automatic building map updating. In this study, a novel method has been proposed for geometric change detection of buildings based on the map-guided approach, which applies available information in old cartographic data in order to enhance the image interpretation and reduce search space. In the proposed method, after data preprocessing, the building extraction process is done in a hierarchical approach based on a combination of two geometric active contour models. This synergy helps the Elimination of the defects of each other in the extraction of buildings with different geometric and spectral behaviors. For this purpose, each of the existing polygons are considered as an initial curve and are introduced to a region-based geometric active contour model. This model is run upon a part of the DSM, commensurate with the position and dimension of the old polygon. After primary extraction of the building boundaries from the DSM, geometric change detection is done and then, the change map is produced. Due to various errors in DSM, the primary extracted boundaries did not have sufficient accuracy. In order to improve these extracted boundaries, the results are introduced to a constrained in the edge-based geometric active contour model. This constraint is derived from output of the region-based model and is caused to solve the deficiency of this model in the face of weak gradient images. Thereafter, the MBR based approach as an approximation technique is performed on irregular generated boundaries which are obtained from the proposed constrained edge-based model and are recorded in geodatabase. The proposed method was evaluated using the dataset including an aerial orthoimage and its corresponding digital Surface model concern of the city of Vaihingen, Germany. The evaluation of the results has been demonstrated the success of the proposed method for automatic building map updating. The overall accuracy of the change detection process and the Kappa coefficient are 79% and 74%, respectively and the shape accuracy of the extracted building boundaries is 92%.
