پایان نامه با واژه های کلیدی دسته بندی، نرم افزار، سنجش از دور

دانلود پایان نامه

در 99/0-8/0 و همچنین 12/1 و 18/1 میکرومتر را به اکسیدآهن و 21/2 را به انیدریت نسبت می دهیم. مقدار قابل توجه آب در نمونه عمیق ترین جذب ها را در 94/1، 44/1 و 75/1 و همچنین در 48/1 و 53/1 میکرومتر بوجود آورده است. سیمای جذبی 26/2 میکرومتر ناشی از عامل Fe-OH می‌باشد (شکل 3-36).
شکل 3-36- منحنی طیفی توان تفکیک بالا مربوط به نمونه S65 (سمت راست)
و بازنویسی شده آن به 9 باند استر (سمت چپ).
نمونه S67 ماسه‌سنگ، که به دلیل حضور اکسیدهای آهن به رنگ بنفش مایل به قهوه ای دیده می‌شود، باند جذبی نسبتا عمیقی در 53/0 میکرومتر در منحنی طیفی هر دو سطح تازه و هوازده نشان می‌دهد. جذب‌های ضعیف در 66/0، 88/0 و 1/1 میکرومتر نیز به دلیل اکسیدهای آهن رخ می‌دهند. فلدسپارهای کائولینیتی شده جذب در 2/2 میکرومتر را به خوبی نشان می‌دهند. سطح هوازده یک سیمای جذبی عمیق در 94/1 میکرومتر به دلیل عامل OH دارد که جذب‌های متعدد دیگری نیز در 45/1 و 54/1 میکرومتر بوجود آورده است (شکل 3-37).
شکل 3-37- منحنی طیفی توان تفکیک بالا مربوط به نمونه S67 (سمت راست)
و بازنویسی شده آن به 9 باند استر (سمت چپ).
نمونه Soil.1 مخلوطی از خاک های شماره 62 و 66 است. در این مخلوط کانی‌های کوارتز، کلسیت، دولومیت، ژیپس و مسکوویت وجود دارد که باعث جذب در 32/2، 26/2، 22/2 و 32/2 میکرومتر شده‌اند. اکسیدهای آهن سیماهای جذبی نسبتا عمیقی در 4/0، 9/0 و 0/1 میکرومتر ایجاد کرده‌اند (شکل 3-38).
شکل 3-38- منحنی طیفی توان تفکیک بالا مربوط به نمونه Soil.1 (سمت راست)
و بازنویسی شده آن به 9 باند استر (سمت چپ).
نمونه Soil.2 مخلوطی از خاک های شماره 51، 59، 61 و 63 می‌باشد که دارای کانی‌های ژیپس، کوارتز، دولومیت، مونتموریلونیت، اپیدوت و فلدسپارهای پتاسیم دار مانند اورتوکلاز، میکروکلین و سانیدین است. فلدسپارهای دگرسان شده به کائولینیت 21/2 میکرومتر را بوجود آورده اند و دولومیت باعث جذب در 26/2 میکرومتر شده‌است. جذب عمیق در 94/1 و 44/1 میکرومتر به علت آب موجود در خاک می‌باشد (شکل 3-39).
شکل 3-39- منحنی طیفی توان تفکیک بالا مربوط به نمونه Soil.2 (سمت راست)
و بازنویسی شده آن به 9 باند استر (سمت چپ).
نمونه Soil.3 مخلوط خاک های شماره 52 و 36 است. این نمونه جذب در 2/2 میکرومتر را به دلیل هالیت نشان می‌دهد. کلسیت و دولومیت عامل شاخص های جذب در 33/2 و 25/2 میکرومتر هستند. سیماهای جذب عامل OH در 35/1 و 41/1 میکرومتر رخ می‌دهند و اکسیدهای آهن در 4/0، 87/0 و 0/1 میکرومتر دارای جذب می‌باشند(شکل 3-40).
شکل 3-40- منحنی طیفی توان تفکیک بالا مربوط به نمونه Soil.3 (سمت راست)
و بازنویسی شده آن به 9 باند استر (سمت چپ).
3-7-طبقهبندی طیف‌های بازنویسی شده به 9 باند استر و نمونه سنگ‌های گنبدنمکی سیاه‌تاق
در این قسمت طیف‌های بازنویسی شده و همچنین نمونه‌ها از لحاظ سنگ‌شناختی دسته بندی شده‌اند (شکل 3-41). در نهایت با بررسی منحنی طیفی 36 نمونه سنگ و خاک، 33 نمونه سنگ در 5 گروه کلی جای گرفتند:
1- تبخیری، انیدریت با ناخالصی های هالیت و هماتیت.
2- کربناتی، شامل آهک دولومیتی، آهک کوارتزدار، دولومیت.
3- آواری، انواع ماسه‌سنگ و سیلت‌سنگ
4- توف های با ترکیب اسیدی تا بازی
5- سنگ‌های آذرین بیرونی مانند آندزیت و دیاباز
شکل 3-41- دسته بندی طیف نمونه‌های الف) تبخیری، ب) کربناتی،
ج) آواری، د) توف و ه) آذرین بیرونی گنبد سیاه‌تاق.
3-8-روش‌های مختلف استخراج طیف تصویر
این روشها شامل Z-Profile، PPI و SMACC می‌باشند. در این تحقیق از دو روش نخست استفاده شد.
3-8-1-روش Z-Profile
در روش Z-Profile منحنی طیفی از تصویری استخراج می‌شود که تصحیح جوی بر روی آن اعمال شده‌است.
3-8-2-روش PPI
روش شاخص خلوص پیکسل (PPI) به طور ویژه به روی نتیجه تبدیل کسر کمترین نوفه (MNF) اجرا می‌شود که باندهای نویزدار را خارج می‌کند. معمولا داده‌های سنجش از دور چند طیفی (و بخصوص ابرطیفی) همبستگی درون باندی بالایی دارند. به این معنی که سیستم سنجنده، اندازه‌گیری های چندتایی با کیفیت یکسانی انجام می‌دهد. گرین و همکاران (1988) یک روش به نام تبدیل کسر کمترین نوفه (MNF) را شرح داده که مرتب سازی مطلوبی را از تصاویر در رابطه با کیفیت تصویر فراهم می‌کند. روش تبدیل کسر کمترین نوفه اساسا یک مجموعه از 2 آنالیز مولفه‌های اصلی است تا نویز را جدا کرده و ابعاد مجموعه داده‌ها را کاهش دهد. MNFبه منظور شناسایی ابعاد اصلی داده‌های تصویر، جدا کردن نویز از سیگنال در داده‌ها و کاهش نیاز به محاسبات برای پردازش های بعدی بکار می‌رود (Boardman & Kruse, 1994) و شامل 2 مرحله می‌شود:
1) بکارگیری یک تبدیل بر پایه ماتریس کوواریانس ارزیابی نویز برای کاهش همبستگی و مقیاس بندی مجدد نویز در داده‌ها (نویز واریانس واحد دارد و همبستگی باند به باند ندارد) و 2) اجرای تبدیل مولفه اصلی استاندارد به روی داده‌های بدون نویز. ابعاد اصلی داده‌ها می‌تواند با ارزیابی ویژه مقدارهای نهایی و باندهای مشتق شده مشخص شود با فرض اینکه تصاویر با نویز غالب، ویژه مقدارهای واحد نزدیک بهم دارند (ITT VIS, 2008). مجموعه داده‌های نهایی منسجم و تقریبا باندهای عاری از نویز از خروجی MNF انتخاب شده و می‌تواند برای مراحل پردازش بعدی مورد استفاده قرار گیرند.
شاخص خلوص پیکسل یک روش برای یافتن خالصترین پیکسل‌های طیفی (پیکسل‌های دور افتاده) در تصاویر چند طیفی و ابرطیفی است که به طور تیپیک مشابه عضوهای انتهایی مخلوط هستند. PPI از طریق اجرای پیدرپی نمودار پراکندگی n بعدی به روی یک بردار واحد تصادفی محاسبه می‌شود. در هر بار اجرا پیکسل‌های دورافتاده یا منتهیالیه (آنهایی که در انتهای بردار واحد میافتند) ثبت شده و تعداد کل دفعاتی که هر پیکسل به عنوان پیکسل انتهایی علامتدار می‌شود، ثبت می‌گردد. یک تصویر خالص پیکسلی ایجاد شده که در آن DN هر پیکسل برابر با تعداد دفعاتی است که پیکسل به عنوان پیکسل دورافتاده ثبت شده‌است. انتخاب پیکسل‌های انتهایی مربوط به سیماهای سطحی مشابه، به دلیل تعداد زیاد پیکسل‌هایی که به طور معمول در داده‌های تصویر سنجش از دور یافت می‌شوند، پیچیده است. مجسم کننده n بعدی برای موقعیت یابی، شناسایی و دسته بندی خالصترین پیکسلها و شدیدترین پاسخهای طیفی در یک مجموعه داده بکار می‌رود. مجسم کننده n بعدی یک ابزار کارآمد برای انتخاب عضوهای انتهایی در فضای n بعدی است که n تعداد باندها می‌باشد. پراکندگی نقاط در فضای n بعدی می‌تواند برای بررسی تعداد عضوهای انتهایی طیفی و سیماهای طیفی خالص آنها بکار رود (Boardman, 1993).
3-9-بررسی طیف‌های استخراج شده از تصویر بر اساس Z-Profile
در این روش منحنی‌های طیفی از تصویر IARR با ترکیب رنگی 1-3-8 استخراج شدند. از هر نوع رنگ و از جاهای مختلف گنبد چندین طیف استخراج شده‌است که در شکل (3-42) ملاحظه می‌کنید.
شکل 3-42- تصویر ترکیب رنگی 1-3-8 از تصویر IARR.
اولین دسته طیف مربوط به رنگ سفید تصویر IARR است که برخی از منحنی‌های طیفی در باند 6 و برخی در باند 5 جذب نشان می‌دهند. با توجه به جذب باند 3 و بازتاب باند 2 و مشاهدات میدانی این دسته طیف متعلق به مخلوط سنگ نمک (هالیت) و انیدریت با ناخالصی‌های اکسیدآهن (هماتیت و لیمونیت) می‌باشد (شکل 3-43).
شکل 3-43- دسته طیف مربوط به رنگ سفید تصویر IARR
دومین دسته طیف از رنگ قرمز تصویر IARR استخراج شده که در باند 6 جذب قوی جذب نشان می‌دهد و متعلق به واحدهای انیدریت است (شکل 3-44).
شکل 3-44- دسته طیف مربوط به رنگ قرمز تصویر IARR
سومین دسته طیف مربوط به رنگ سبز تصویر IARR و در باندهای 2، 4، 6 و 8 دارای جذب می‌باشد که مربوط به ماسه‌سنگ با سیمان کربناتی است (شکل 3-45).
شکل 3-45- دسته طیف مربوط به رنگ سبز تصویر IARR
چهارمین دسته طیف مربوط به رنگ آبی تصویر است که با توجه به جذب در باندهای 3، 4، 6 و 8 و مشاهدات میدانی متعلق به مخلوط ماسه‌سنگ، آهک و انیدریت می‌باشد (شکل 3-46).
شکل 3-46- دسته طیف مربوط به رنگ آبی تصویر IARR
پنجمین دسته طیف مربوط به رنگ بنفش است و با توجه به جذب در باند 2، 3، 4، 6 و 8 و مشاهدات میدانی، متعلق به ماسه‌سنگ‌ها و سیلت‌سنگ‌های توف زاد سبزرنگ می‌باشد (شکل 3-47).
شکل 3-47- دسته طیف مربوط به رنگ بنفش تصویر IARR
3-10-بررسی طیف‌های استخراج شده از تصویر بر اساس فرایند PPI و n-D.Visulizer
به منظور استخراج طیف تصویر، با استفاده از الگوریتم‌های PPI و n-D Visualizer، 5 عضو انتهایی انتخاب شدند. طیف‌های این 5 نوع عضو انتهایی به صورت زیر است:
منحنی طیفی کلاس 1 جذب اصلی را در باند 4 و 6 و جذب ضعیف در باند 2، 7 و 8 نشان می‌دهد که با توجه به مشاهدات میدانی متعلق به رخنمون‌های گلسنگی (نوعی سنگ آواری با سیمان کربناتی) موجود در گنبد است (شکل 3-48- الف).
منحنی طیفی کلاس 2 در باندهای 3و 6 دارای جذب عمیق است. این طیف نماینده انیدریت های قرمزرنگ (دارای هماتیت) می‌باشد (شکل 3-48- ب).
منحنی طیفی کلاس 3 با جذب در باند 3، 4، 6 و 8 متعلق به مخلوط سنگ نمک، انیدریت، آهک و ماسه‌سنگ‌های سبزرنگ است (شکل 3-48- ج).
منحنی طیفی کلاس 4 در باندهای 3 و 5 و همچنین باند 6 جذب ضعیف نشان می‌دهد که ناشی از انیدریت و سنگ نمک (هالیت) هماتیت دار است (شکل 3-48- د).
منحنی طیفی کلاس 5 در باند 5 دارای جذب عمیق است که با توجه به مشاهدات میدانی ناشی از مخلوط هالیت و کربنات می‌باشد (شکل 3-48- ه).
شکل 3-48- منحنی‌های طیفی مربوط به الف) کلاس 1، ب) کلاس 2،
ج) کلاس 3، د) کلاس 4 و ه) کلاس 5.
فصل چهارم
پردازش داده‌های ماهوارهای منطقه
4-1-مقدمه
امروزه وجود داده‌های رقومی ماهواره‌ای و امکان دسترسی آسان و ارزان به آنها و همچنین در دسترس بودن بسته های نرم افزاری پرقدرت برای تجزیه و تحلیل این داده‌ها، موجب جبران حجم وسیعی از عملیات صحرائی شده‌است. یکی از موضوعات مهم زمین‌شناسی، تعیین و ترسیم مرز واحدهای زمین شناختی است. در این تحقیق که با هدف نهایی تهیه نقشه از واحدهای سنگی گنبدنمکی سیاه‌تاق صورت گرفته‌است، ابتدا با استفاده از نرم افزار ENVI 4.5 تصحیحات لازم بر روی داده‌های بازتابی (VNIR-SWIR) این منطقه انجام شده و سپس با اجرای الگوریتم انطباق سیمای طیفی به روی طیف‌های تصویر، بدست آمده از طریق روش اندیس خلوص پیکسل (PPI) و همچنین Z-Profile، و طیف‌های نمونه‌های صحرایی، مناسب ترین نوع طیف برای تفکیک هر چه بهتر واحدهای سنگی، طیف‌های حاصل از اندیس خلوص پیکسل معرفی شدند و سرانجام با تایید نهایی کلاس های مشخص شده از طریق بازدید میدانی، یک نقشه زمین‌شناسی از گنبد تهیه گردید.
4-2-پردازش داده‌های ماهواره‌ای
پردازش داده‌های ماهواره‌ای شامل سه مرحله است:
1- مرحله پیش پردازش، که نوعی آمادهسازی داده‌ها برای انجام مراحل بعدی است، هر گونه خطا اعم از خطای جوی، هندسی و یا رادیومتریک را که در داده‌های ماهواره‌ای وجود داشته باشد، رفع می‌کند و نیاز به انجام آنها بسته به نوع استفاده از داده‌ها و پردازش‌های پیشرفته دارد. بعد

این نوشته در No category ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.

دیدگاهتان را بنویسید