برداری‌سازی محور مرکزی راه در تصاویر بزرگ مقیاس با آنالیز چند‌معیاره توسط اپراتورهای میانگین‌گیر وزن‌دار ترتیبی در مدل گراف شبکه راه

امروزه روشی متداول در ایجاد پایگاه داده راه‌ها، استخراج آن‌ها از تصاویر رقومی هوایی و ماهواره‌ای است. با توجه به حجم بسیار دادههای شبکه راه و نیاز به بهنگام کردن آن‌ها با کمترین زمان و هزینه محاسباتی، اتوماسیون فرایند استخراج اطلاعات راه در حال تبدیل به یکی از ملزومات عصر جدید است. در تحقیق حاضر که بیشتر بر مرحله برداری‌سازی راه تاکید دارد، سیستمی هوشمند برای برداری‌سازی اتوماتیک نتایج کشف راه، با کمترین میزان دخالت عامل انسانی، طراحی شده است. سیستم طراحی‌شده دارای دو مرحله اساسی تعیین نقاط کلیدی راه و برقراری اتصال بین آن‌ها است. نخست، با استفاده از تکنیک خوشه‌بندی بر مبنای الگوریتم انبوه ذرات نقاط اصلی نمایانگر محور مرکزی راه تعیین می‌شوند. سپس، با در نظر گرفتن مدل گراف وزن‌دار برای شبکه راه‌های تصویر، تعیین معیارهای هندسی مناسب و تلفیق این معیارها از سوی عملگرهای میانگین‌گیر وزن‌دار ترتیبی، هزینه هر اتصال محاسبه می‌شود. اتصالات دارای کمترین هزینه، به صورت قطعات نهایی راه در تشکیل شبکه برداری راه شرکت می‌کنند. نتایج حاصل از پیاده‌سازی روش پیشنهادی روی چندین تصویر بزرگ مقیاس ماهواره ای و مقایسه آن‌ها با نتایج الگوریتم درخت‌پوشای کمینه تاییدکننده موفقیت روش پیشنهادی در استخراج شبکه راه با دقت و صحت بالا است. براساس نتایج ارزیابی، روش پیشنهادی قادر است شبکه راه‌های تصویر را با میانگین rmse حدود 9/0 متر، میانگین completeness حدود 94% و میانگین correctness بیش از 95% برداری کند. در مجموع، الگوریتم پیشنهادی در برداری‌سازی راه‌های با اشکال مختلف شامل راه‌های مستقیم، راه‌های دارای انحنا، راه‌های با ضخامت‌های متفاوت، راه‌های موازی با فواصل متغیر، تقاطع و میدان موفقیت‌آمیز عمل کرده است