بهبود آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی با استفاده از روش هسته مبنای نگارنده زاویه طیفی در تصاویر فراطیفی

تغییرات کاربری به عنوان عاملی پایه در تغییرات محیط زیست عمل کرده و به یک بحران تبدیل شده است. شناسایی و ارزیابی تغییرات الگوهای کاربری اراضی یک امر ضروری است، که اگر به هنگام و با دقت بالا انجام گیرد، می تواند به برنامه ریزان و مدیران سازمان های مربوطه در اخذ تصمیمات آگاهانه تر در جهت استفاده بهینه از منابع و جلوگیری از وقوع بحران کمک نماید. این امر با آشکارسازی تغییرات میسر می گردد. تصاویر فراطیفی، به علت دارا بودن توان تفکیک طیفی بالا، نتایج بهبود یافته ای از آشکارسازی تغییرات و همچنین جزئیات بیشتری از فرآیند آشکارسازی تغییرات را فراهم می نمایند. یکی از چالش های رایج روش های متداول آشکارسازی تغییرات، تاثیرپذیری از شرایط محیطی و دستگاهی است. این امر موجب تشخیص نادرست یکسری از پیکسل ها در فرایند آشکارسازی تغییرات می گردد. بدین منظور، در این پژوهش یک روش آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی با استفاده از الگوریتم نگارنده زاویه طیفی، فنون هسته مبنا و الگوریتم بیشینه سازی امید در تصاویر فراطیفی پیشنهاد شده است. در ابتدا یکسری داده آموزشی به منظور بهینه نمودن پارامترهای هسته در طی یک فرآیند خودکار توسط الگوریتم نگارنده زاویه طیفی و الگوریتم بیشینه سازی امید ریاضی استخراج می گردد. در ادامه، داده از فضای تصویر به فضای هیلبرت توسط الگوریتم هسته پایه نگارنده زاویه طیفی انتقال می یابد. نهایتاً، نقشه تغییر با استفاده از الگوریتم بیشینه سازی امیدریاضی به دست می آید. از مهم ترین مزایای این روش: خودکار بودن، عدم نیاز به تنظیم پارامترهای دانش مبنا، نرخ کم هشدارهای اشتباه و دقت بالا و حجم پایین محاسبات می توان اشاره نمود. برای بررسی توانایی روش پیشنهادی، تصاویر ابرطیفی دریافت شده از مزارع کشاورزی هرمیستن واقع در آمریکا توسط سنجنده هایپریون استفاده و مورد ارزیابی قرارگرفته است. نتایج به دست آمده نشان دهنده بهبود قابل توجه آشکارسازی تغییرات با به کارگیری روش پیشنهادی در مقایسه با مدل استاندارد نگارنده زوایه طیفی است، به طوری که دقت کلی بالای 94%، ضریب کاپا 0/84، نرخ هشدارهای اشتباه کلی کمتر از 6% و هزینه محاسباتی و زمانی نسبتاً پایین حکایت می کند.