پهنه بندی گیاهان دارویی خودرو شهرستان تفرش با استفاده از فن آوری سنجش از دور و تصاویر ماهواره ای sentinel ۲

چکیده:

امروزه گیاهان دارویی از جایگاه ویژه‌ای در اقتصاد و سلامت جامعه برخوردار می­باشند. به جهت رشد طبیعی بخش زیادی از این محصولات لزوم پهنه‌پندی آنها با هدف بهره‌برداری بیشینه و بهینه ضروری به نظر می‌رسد. به‌طور معمول بهره­گیری از دانش و تجربه افراد بومی، استفاده از روش­های تحلیلی آماری و به‌کارگیری تخصص کارشناسان منابع طبیعی، راهکارهای معمول به‌منظور پهنه­بندی گیاهان دارویی می­باشد. بدیهی است این روش­ها به دلیل دقت و سرعت کم از کارایی مفید برخوردار نبوده و ایجاد یک روش جدید لازم می­باشد. داده‌های سنجش‌ازدوری به دلیل دربر داشتن اطلاعات طیفی، مکانی و زمانی از پدید‌ه‌های سطح زمین، کاربردهای فراوانی در زمینه‌های مختلف دارند. یکی از کاربردهای فناوری سنجش از دور، آشکارسازی اهداف می‌باشد. در این پایان­نامه از روش‌های آشکارسازی هدف شامل: 1- کمینه‌سازی مقید انرژی (CEM)، 2- فیلتر انطباقی (MF)، 3- فیلتر انطباقی تنظیم‌شده‌ی طیفی (ASMF) و 4- تخمین‌زننده‌ی انطباق همدوسی (ACE) بمنظور آشکارسازی گیاهان بادام‌کوهی و بَنه در سری زمانی بدست آمده از تصاویر ماهواره سنتینل-2 مربوط به شهرستان تفرش استفاده شده است. این شهرستان در استان مرکزی واقع شده و با داشتن شرایط جغرافیایی مساعد، رویشگاه مناسبی برای رشد بسیاری از گیاهان دارویی از جمله بادام‌کوهی و بَنه می­باشد. بادام‌کوهی و بَنه کاربردهای فراوانی در تهیه محصولات آرایشی-بهداشتی و صنایع غذایی دارند. ارزش اقتصادی و زیست­محیطی، فنولوژی متمایز، سطح تراکم و بزرگی سطح تاج این دو گیاه دارویی نسبت به سایر گیاهان منطقه و انطباق بیشتر آنها با پتانسیل داده­های مورد استفاده، علت انتخاب آنها در این تحقیق می­باشد. در روند آشکارسازی ابتدا به کمک یک فیلترگذاری اولیه منطقی عوارض نامطلوب (مناطق غیرمحتمل رویش گیاه) از سری زمانی تصاویر حذف شد. سپس به کمک بهینه‌سازی فراابتکاری ویژگی‌های بهینه از سری زمانی بمنظور کاهش بعد و افزایش دقت آشکارسازی شناسایی شد. با توجه به وجود چند نمونه آموزشی با سهم تعلق متفاوت از هدف در منطقه مورد مطالعه، نقشه­ی آشکارسازی نهایی از طریق تلفیق وزندار نتایج کسب شده از هر نمونه­ی آموزشی تولید گردید. ارزیابی تعمیم‌پذیری راهکار پیشنهادی بکمک ویژگی‌های بهینه­ی انتخاب شده، در منطقه‌ای دیگر و بکمک نقشه واقعیت زمینی صورت پذیرفت.  در ادامه بکمک روش‌های آشکارسازی هدف اقدام به تولید نقشه‌ی پهنه‌بندی گیاه بادام‌کوهی و بنه گردید. ارزیابی تعمیم‌پذیری راهکار پیشنهادی و همچنین ویژگی‌های انتخاب شده، در منطقه‌ای دیگر و بکمک نقشه واقعیت زمینی صورت پذیرفت. منحنی ROC (Receiver Operating Characteristics) و مساحت زیر آن (Area Under Curve) بمنظور ارزیابی نتایج استفاده شده است. در مرحله بهینه‌سازی بمنظور انتخاب ویژگی، شاخص سطح زیر منحنی برای تمام روش‌های آشکارسازی مورد استفاده در رابطه با بادام‌کوهی بیشتر از 99/0 و درخت بنه نیز بیشتر از 82/0 بدست آمد. بهترین نتایج کسب شده در فرآیند آشکارسازی بادام‌کوهی به آشکارساز CEM اختصاص داشت که توانست دقت‌های 993/0 و 846/0 را به ترتیب در روند بهینه‌سازی و ارزیابی مستقل کسب کند. همچنین بهترین نتایج کسب شده در فرآیند آشکارسازی درخت بنه، در مرحله بهینه­سازی مربوط به روش MF با دقت 942/0 و در مرحله ارزیابی مستقل با دقت 778/0 به روش ASMF اختصاص دارد. نتایج این تحقیق نشان دهنده کارایی تصاویر چندطیفی ماهواره سنتینل-2 در آشکارسازی هدف و کارایی بمنظور آشکارسازی اهدافی همچون گیاهان دارویی حکایت دارد.

فایل پایان‌نامه