شماره ركورد
24970
شماره راهنما
MAP2 125
عنوان
تهيه نقشه تغييرات تالاب هاي استانهاي اصفهان و مركزي در چند سال اخير با استفاده از تركيب تصاوير ماهواره اي نوري و راداري
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي نقشه برداري- سنجش از دور
دانشكده
مهندسي عمران و حمل و نقل
تاريخ دفاع
1404/05/04
صفحه شمار
116 ص.
استاد راهنما
ايمان خسروي
استاد مشاور
حسين باقري
كليدواژه فارسي
تهيۀ نقشه , شناسايي تغييرات , تالابهاي ايران , ادغام تصاوير , ماهوارههاي سنتينل
چكيده فارسي
تالابها بهعنوان كليههاي زمين، نقش حياتي در تعادل زيستمحيطي، حفظ تنوع زيستي و مديريت منابع آبي ايفا ميكنند. ازاينرو، پهنهبندي پوشش زميني و شناسايي تغييرات آنها از طريق روشهاي نوين، بهويژه سنجش از دور، از اهميت ويژهاي برخوردار است. در كشور ايران، نيز تالابهاي بينالمللي فراواني ثبت شده است كه در اين ميان، تالاب ميقان در استان مركزي و تالاب گاوخوني در استان اصفهان داراي اهميت فراواني هستند. از اين رو، اين پژوهش به دنبال آن بود تا پهنهبندي پوشش زميني اين دو تالاب را در شش كلاس آب، پوشش گياهي، خاك باير، شورهزار، مناطق كوهستاني و مناطق شهري و سپس تغييرات آنها را طي سالهاي 2017 تا 2023 بررسي نمايد. دادهها و تصاوير به كار گرفتهشده شامل تصاوير ماهوارۀ راداري سنتينل-1 و تصاوير ماهوارۀ نوري سنتينل-2 بود. همچنين، از مدل ارتفاعي رقومي (DEM) حاصل از مأموريت SRTM بهعنوان دادۀ كمكي استفاده شد. ويژگيهاي مستخرج از تصاوير ماهوارۀ راداري سنتينل-1 شامل دادههاي قطبش VV و VH آن و ويژگيهاي مستخرج از تصاوير ماهوارۀ نوري سنتينل-2 شامل دادههاي باندهاي اصلي و شاخصهاي پوشش گياهي و طيفي مستخرج از آن شامل تفاضلي نرمالشدۀ گياهي (NDVI)، شاخص تفاضلي نرمالشدۀ آب (NDWI)، شاخص بهبوديافتۀ تفاضلي نرمالشدۀ آب (MNDWI)، شاخص گياهي تعديلشدۀ خاك (SAVI)، شاخص خاك برهنه (BSI) و شاخص نسبت آب (WRI) بود. ضمن آنكه، از DEM نيز دادۀ ارتفاعي به كار گرفته شد. براي پهنهبندي، از الگوريتمهاي يادگيري ماشين درخت تصميم (DT)، جنگل تصادفي (RF) و ماشين بردار پشتيبان (SVM) استفاده شد. براي طبقهبندي تالاب گاوخوني، 11 استراتژي و براي طبقهبندي تالاب ميقان، 4 استراتژي از تركيب ويژگيهاي نوري، راداري و ارتفاعي در نظر گرفته شد. نمونهها از طريق تصاوير با كيفيت نرمافزار گوگل ارث و با كمك بازديد ميداني جمع آوري شد كه 70% آن به صورت تصادفي به عنوان نمونههاي آموزشي و 30% باقيمانده به عنوان نمونههاي آزمايشي در نظر گرفته شد. نتايج نشان داد كه الگوريتم RF بيشترين كارايي و دقت را در تهيۀ نقشۀ پهنهبندي هر دو تالاب داشت. در طبقهبندي تالاب گاوخوني، استفاده از تمام ويژگيهاي نوري و راداري و ارتفاعي بيشترين دقت كلي (بين 93% تا 97%) را حاصل كرد. در مقابل، استفاده از باندهاي اصلي تصاوير نوري و ويژگيهاي راداري و ارتفاعي بيشترين دقت كلي (بين 92% تا 98%) را در طبقهبندي تالاب ميقان رقم زد. نكته قابل توجه در طبقهبندي هر دو تالاب، مزيت استفاده از تركيب ويژگيهاي نوري و راداري به همراه مدل رقومي ارتفاعي بود كه باعث افزايش دقت (بعضاً تا بيش از 40%) نسبت به استفاده تكي از هر يك از ويژگيها بود. نتايج شناسايي تغييرات در بازۀ زماني 2017 تا 2023 نشان داد كه در تالاب گاوخوني با كاهش 93% و در تالاب ميقان با كاهش 7% سطح آب مواجه شدهايم كه ناشي از خشكسالي شديد در اين بازۀ زماني است. در مقابل، افزايش 23% و 5% شورهزار در اين دو تالاب نشان از گسترش فرآيند بيابانزايي و كاهش قابليت بهرهبرداري از زمين در اين دو منطقه داشت. يافتههاي اين پژوهش ميتواند بهعنوان مبنايي براي مديريت بهينه و حفاظت از تالابهاي در معرض تهديد مورد استفاده قرار گيرد.
كليدواژه لاتين
Land cover mapping , change detection , Iran’s wetlands , image fusion , Sentinel Satellites
عنوان لاتين
Mapping the changes in wetlands in Isfahan and Markazi provinces in recent years using the combination of optical and radar satellite images
گروه آموزشي
مهندسي نقشه برداري
چكيده لاتين
Wetlands as the kidneys of the earth play a vital role in environmental balance, biodiversity maintenance and water resource management. Thus, land cover mapping and detection of their changes through modern methods, especially remote sensing, are of particular importance. In Iran, many international wetlands have been registered. Among them, Mighan wetland in Markazi province and Gavkhoni wetland in Isfahan province are very important. Therefore, this study aimed to study the land cover zoning of these two wetlands in six classes of water, vegetation, bare soil, salinized, mountainous areas and urban areas and then their changes during 2017 to 2023. The data and images were obtained from satellite images of radar Sentinel-1 satellite and images of optical Sentinel-2 satellite. Moreover, digital elevation model (DEM) obtained from SRTM mission was used as an auxiliary data. Extracted features from radar satellite images were include VV and VH polarization data and extracted features from optical satellite images were include normalized difference vegetation index (NDVI), normalized difference water index (NDWI), modified NDWI (MNDWI), soil-adjusted vegetation index (SAVI), bare soil index (BSI) and water ratio index (WRI). Also, the elevation data was used from the DEM. For mapping, machine learning algorithms such as decision tree (DT), random forest (RF) and support vector machine (SVM) were used. For classification of Gavkhooni wetland, 11 strategies and for classification of Mighan wetland, 4 strategies were considered from combination of optical, radar and altitudinal features. The samples were collected through high quality images from Google Earth software and field operations which 70 % of them were randomly selected as training samples and 30 % as the test samples. The results indicated that RF algorithm had the highest accuracy and efficiency in land cover mapping of both wetlands. In the classification of Gavkhooni wetland, the use of all optical and radar features and altitudinal gradient obtained highest overall accuracy (between 93% and 97%). By contrast, the use of only the main bands of optical images and radar and altitudinal obtained highest overall accuracy (between 92% to 98%) in Mighan wetland. The most important note in classification of both wetlands was the advantage of using combination of optical and radar features along with DEM which increased accuracy (sometimes up to 40%) than single use of each feature. The results of changes in the period between 2017 and 2023 showed that a decrease of 93% and 7% in Gavkhooni and Mighan wetlands, respectively at water level. It was due to severe drought in this period. By contrast, 23% and 5% increase of salinized areas in these two wetlands showed the development of desertification process and reducing the land utilization in these two regions. The findings of this research can be used as a basis for optimal management and protection of threatened wetlands.
تعداد فصل ها
5
فهرست مطالب pdf
144989
نويسنده