خرید فالوور اینستاگرام خرید لایک اینستاگرام
خانه / RS سنجش از دور / شکارسازی و تعیین ساختمانهای تخریب شده پس از وقوع زلزله با استفاده از داده های سنجش از دور

شکارسازی و تعیین ساختمانهای تخریب شده پس از وقوع زلزله با استفاده از داده های سنجش از دور

آشکارسازی و تعیین ساختمانهای تخریب شده پس از وقوع زلزله با استفاده از داده های سنجش از دور

امیر نیکنام۱، علی محمدزاده۲،حمید عبادی۳

۱٫دانشجوی مقطع کارشناسی ارشد رشته فتوگرامتری دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

Amir.niknam64@yahoo.com

۲٫استادیار گروه فتوگرامتری و سنجش از دور دانشکده نقشهبرداری دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

Almoh2@gmail.com

۳٫دانشیار گروه فتوگرامتری و سنجش از دور دانشکده نقشهبرداری دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

Ebadi@kntu.ac.ir

چکیده

زلزله، یکی از بلایای طبیعی است که غیر قابل پیش بینی بوده و به طور لحظهای اتفاق می افتد. از جمله مراکزی که در هنگام وقوع زلزله در معرض خطرات بسیاری قرار دارد، ساختمان‏های مراکز شهری می‏باشند؛ چراکه جمعیت ساکن بر روی زمین، در ساختمان‏ها زندگی میکنند. از این رو پس از وقوع زلزله، نیاز فراوانی به تعیین ساختمان‏های تخریب شده جهت تعیین موقعیت دقیق ساختمان‏های تخریب شده و میزان تخریب آنها به منظور تسریع و تسهیل امر امدادرسانی احساس می‏شود. به همین جهت استفاده از مزایای تصاویر و داده‏های سنجش از دور در دهه‏های اخیر، مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. با توجه به مطالب ذکر شده، در این مقاله سعی بر آن است تا در کنار مرور و توضیح میزان ضرورت امر مدیریت بحران پس از وقوع بلایای طبیعی-از جمله زلزله- برخی از مهمترین روش‏های گذشته در تعیین و آشکارسازی ساختمان‏های تخریب شده به همراه مزایا و معایب آنها مورد بررسی قرار گیرند؛ سپس روشی جهت تعیین ساختمانهای تخریب شده در اثر وقوع زلزله، بر مبنای آنالیز بافت و استخراج توصیفگرهای بافتی و تصمیم گیری نهایی با بهرهگیری از سیستم استنتتاج قازی ارائه میگردد. در پایان نیز پیشنهاداتی جهت بهبود نتایج ارائه گردد.

واژگان کلیدی: سنجش از دور، آنالیز بافت، سیستم استنتاج فازی

۱- مقدمه

در سالهای اخیر، بلایای طبیعی مانند زلزله‏ها و سونامی علت به وجود آمدن هزاران مورد مرگ و میر و خسارات شدید اقتصادی بودهاند. اثر این بلایا بسیار متنوع و مختلف بوده و از تخریب جزئی تا نابودی کامل مراکز اصلی شهری و قطع کامل کالبد اجتماعی و اقتصادی یک منطقه تغییر میکند. به عنوان مثال زلزله شهر بم در سال ۱۳۸۲، جان ۴۲۰۰۰ نفر از هموطنان عزیزمان را گرفت و بیش از ۵۰۰۰۰ نفر مصدوم بر جای گذاشت. در سال ۲۰۱۰، زلزلهای مهیب در هائیتی رخ داد که مجموع قربانیان آن در حدود ۳۰۰هزار نفر میباشند. زلزله استان وان ترکیه در سال ۲۰۱۱ نیز متأسفانه در حدود ۶۰۰ نفر کشته و هزاران نفر بیخانمان و مصدوم برجای گذاشت. با توجه به این میزان خسارات، پس از وقوع فاجعه، دسترسی سریع به اطلاعات مناطق آسیبدیده برای کمک به انجام سریع عملیات امدادرسانی و پیروِ آن دسترسی سریع امدادگران به افراد نیازمند به کمک، امری ضروری است.

همانطوریکه میدانیم، فنآوری سنجش از دور ابزاری مهم برای دستیابی به اطلاعاتی مفید از سطح زمین می‏باشد. با استفاده از این فنآوری قادر خواهیم بود خرابی‏های ناشی از سیل، خشکسالی، آتش، طوفان، زلزله و هر نوع بلای طبیعی دیگر را نمایش دهیم. فن آوری سنجش از دور در بسیاری از زلزله‏های اتفاق افتاده در نقاط مختلف زمین و در زمانهای متفاوت بکار برده شده است. اکنون، با در اختیار داشتن سنجنده‏های ماهوارهای با قدرت تفکیک مکانی بالا مانند Ikonos و QuickBird و غیره، و افزایش پوشش تصاویر این ماهواره‏ها، از آنها به عنوان منابع با ارزشی از اطلاعات پس از وقوع حادثه یاد می‏شود. دسترسی به تصاویر هوایی/ماهواره ای با قدرت تفکیک مکانی بالا، سهم عمده ای در تعیین تخریب ناشی از زلزله خواهد داشت. استفاده از این تصاویر، گرچه امکان دسترسی سریع به اطلاعات را فراهم می آورد، ولی آنالیز و پردازش این داده‏ها و ایجاد اطلاعات مکانی به صورت دستی، به علت حجم بالای اطلاعات، وقت گیر و خسته کننده بوده و با توجه به عملکرد افراد در پردازش، بسیار متغیر می‏باشد]۲[.

با توجه به این نکته که اکثر ساکنین مناطق شهری در ساختمانها قرار دارند و ساختمانها از جمله مهمترین و پرجمعیت ترین مناطق موجود میباشند، تعیین و آشکارسازی ساختمانهای تخریب شده پس از وقوع زلزله، امری ضروری به نظر میرسد.

۲- مروری کلی بر روشهای تعیین و آشکارسازی ساختمان و راههای تخریب شده در اثر وقوع زلزله

در صورت استفاده از تصاویر ماهوارهای دو استراتژی نقشه به تصویر و یا تصویر به تصویر وجود دارند. از مشکلات استراتژی نقشه به تصویر میتوان به عدم در دسترس بودن اطلاعات طیفی و بافتی ساختمانها قبل از وقوع زلزله اشاره نمود. از جمله ایرادات استراتژی تصویر به تصویر نیز میتوان به مشخص نبودن موقعیت ساختمانها اشاره کرد. در تحقیقات انجام شده توسط راستی و همکاران (۲۰۰۸) و حقیقت طلب و همکاران(۲۰۱۰) از تصویر پس از وقوع زلزله به عنوان مکمل استراتژی اول استفاده شده است تا هم اطلاعات طیفی و بافتی ساختمانها و راههای تخریب شده و هم موقعیت دقیق آنها در اختیار باشند.

از جمله تحقیقات انجام شده در استراتژی نقشه به تصویر، میتوان به تحقیق ارائه شده توسط Sumer و همکاران (۲۰۰۴) اشاره کرد. آنها در تحقیق خود از دو روش و به صورت نیمه اتوماتیک و با استفاده از نقشه و تصاویر هوایی بعد از زلزله شهر Golcuk، نسبت به تعیین ساختمان‏های تخریب شده ناشی از زلزله اقدام کردند]۴[. در روش اول از ناحیه بندی حوضه آبریز استفاده شد. که در آن ابتدا شناسه و مختصات رئوس تمامی ساختمان‏ها، مرز هر ساختمان بر روی تصویر مشخص شده و با در نظر گرفتن یک منطقه بافر اطراف آن مرز، منطقه ای از تصویر که ساختمان در آن قرار دارد از تصویر جدا می‏شود. پس از استخراج ساختمان از تصویر با استفاده از ناحیه بندی حوضه آبریز، نسبت به تعیین وضعیت ساختمان از لحاظ سالم یا تخریب بودن، اقدام می‏شود. در شکل ۱ مراحل این روش نمایش داده شده است.

شکل ۱- مراحل روش ناحیه بندی حوضه آبریز جهت تعیین ساختمان‏های تخریب شده]۴[

روش دومی که Emre Sumer و همکاران ارائه دادند، روش استفاده از شدت روشنایی و جهت گرادیان است. در این روش، مرحله انتخاب ساختمان و استخراج آن از تصویر مانند روش قبل انجام می پذیرد. پس از استخراج ساختمان از تصویر، شدت روشنایی ساختمان و تغییرات جهت گرادیان برای منطقه داخل مرز ساختمان، از تصویر اندازه گیری می شوند. در آخر با مقایسه و بررسی میزان تغییرات جهت گرادیان و نیز شدت روشنایی منطقه استخراجی در مورد سالم بودن و یا آسیب دیده بودن ساختمان تصمیم گیری میشود.

نتایج بدست آمده از تحقیق Emre Sumerو همکاران نشان دهنده توانایی بالای استفاده از شدت روشنایی و تغییرات جهت گرادیان برای تعیین ساختمان‏های تخریب شده پس از وقوع زلزله می‏باشند.

از جمله روشهای ارائه شده در استراتژی تصویر به تصویر نیز میتوان به تحقیقMasashi Matsuoka و همکاران (۲۰۰۵) اشاره کرد. در این تحقیق از مشخصات بافتی جهت تعیین ساختمان‏های تخریب شده ناشی از زلزله استفاده شده است. در این تحقیق از تصاویر ماهواره QuickBird قبل و بعد از زلزله شهر بم استفاده شده است]۵[. در روش فوق، پس از حذف مناطق پوشش گیاهی با استفاده از NDVI، از توصیفگرهای لبه روی مناطق محلی و خصوصیات بافتی روی تصویر لبه جهت تعیین منطق تخریب شده استفاده کردند. در تحقیق انجام شده، ساختمان‏های تخریب شده در چهار درجه تخریب طبقه بندی شده اند. نتایج بدستآمده از این تحقیق با مشاهدات زمینی مقایسه شده و کارآیی خوب این روش را به نسبت مشاهدات چشمی از لحاظ سرعت و دقت نشان می دهد.

از دیدگاهی دیگر، میتوان روشهای تشخیص ساختمانهای تخریب شده و تعیین میزان تخریب آنها پس از وقوع زلزله را به دو دسته کلی کیفی و کمی تقسیم نمود. روشهای کیفی بر مبنای تفسیر چشمی و متکی بر توانمندی اپراتور بوده و روشهای کمی بر مبنای آنالیز و پردازش تصاویر با استفاده از تکنیکهای پردازش رقومی تصاویر بوسیله کامپیوتر انجام میپذیرند. روشهای کمی در تعیین تخریب ساختمانها به سه دسته کلی زیر تقسیم میشوند.

۱٫آشکارسازی تغییرات : پروسه تشخیص اختلافات در حالات یک شی یا پدیده که در دو زمان مختلف از دو نقطه مشاهده شده است را آشکارسازی تغییرات گویند]۲ [. الگوریتم‏های آشکارسازی تغییرات که در تعیین تخریب ناشی از زلزله مورد استفاده قرار گرفته اند را می‏توان در دو سطح پیکسل و شی مطرح کرد. در الگوریتمهای سطح پیکسل، واحدهای محاسباتی پیکسل و در آشکارسازی تغییرات در سطح شئ، واحدهای محاسبات ناحیهها میباشند؛ در این حالت ابتدا یک مرحله ناحیه بندی بر روی تصاویر انجام گرفته سپس اقدام به کشف تغییرات میگردد. شکل ۱ فلوچارت مراحل استخراج ساختمان‏های تخریب شده در روش آشکارسازی تغییرات در سطح شئ را نمایش میدهد.

شکل ۲- فلوچارت مراحل استخراج ساختمان‏های تخریب شده در روش آشکارسازی تغییرات در سطح شئ]۲[

۲٫آنالیز سایه : از جمله اطلاعات متنی که در تعیین ساختمان‏های تخریب شده می‏توانند مفید باشند، سایه است. در یک منطقه شهری با توجه به موقعیت سنجنده و خورشید، سایه‏های ساختمان‏ها، با نظم هندسی خاصی به یک جهت مشخص تمایل دارند. با این فرض که تغییرات ساختار ساختمان‏ها بر اثر زلزله می‏تواند بر روی توجیه، شکل و اندازه سایه‏های آن تأثیر بگذارد، می‏توان ساختمان‏های آسیب دیده را از ساختمان‏های سالم تشخیص داد]۷[.

۳٫آنالیز بافت : با اینکه هنوز تعریف دقیق و جامعی برای مفهوم بافت وجود ندارد، ولی می‏توان آن را به صورت یک تابع از تغییرات مکانی شدت روشنایی پیکسل‏ها تعریف نمود]۶[. توصیفگرهای بافتی بدست آمده از تصویر، در بحث طبقه بندی تصویر شاخص‏های مهمی در مورد همگونی مناطق ارائه می دهند. در تعیین تخریب ناشی از زلزله با استفاده از آنالیز بافت، از این فرض که نواحی تخریب شده دارای بافت نامنظم تری نسبت به مناطق سالم هستند، استفاده می گردد. با استفاده از طبقه بندی تصویر پس از وقوع زلزله بر مبنای بافت، می‏توان نسبت به تعیین مناطق تخریب شده اقدام نمود.

– بررسی روش ارائه شده توسط راستی و همکاران

در این روش، تصاویر قبل و پس از وقوع زلزله با قدرت تفکیک مکانی بالا و نقشه منطقه به عنوان دادههای ورودی و نقشه تخریب ساختمانها به عنوان خروجی تحقیق ارائه شدهاند. بر روی دادههای ورودی پردازشهای مختلفی انجام گرفتهاند که این پردازشها به دو دسته پیش پرادزشها و پردازشهای اصلی تقسیم می گردند. هدف از پیش پرادزشها، بهبود کیفیت تصاویر و بهبود دقت مراحل انجام پردازشهای اصلی میباشد. در این تحقیق، ابتدا با استفاده از نقشه منطقه، موقعیت دقیق هرکدام از ساختمانها بر روی تصاویر قبل و پس از وقوع زلزله با انجام عملیات زمین مرجع نمودن تصاویر، مشخص میگردد. در این تحقیق، از آنالیز بافت جهت تعیین وضعیت ساختمان استفاده شده است. برای انجام آنالیز بافت، توصیفگرهای بافتی، شامل توصیفگرهای آماری مرتبه اول، توصیفگرهای هارالیک، توصیفگرهای استخراجی از فیلتر گبور، توصیفگرهای فرکتال و توصیفگرهای بدست آمده از وریوگرام، مورد استفاده قرار گرفتهاند. در این روش، هر کدام از ساختمانهای موجود در لایه ساختمانی استخراج شده، بصورت مجزا و جداگانه مورد آنالیز قرار گرفتهاند و با توجه به خروجی آنالیز بافت، در مورد آنها تصمیمگیری شدهاست. در مرحله بعدی، برای انتخاب توصیفگرهای بهینه از بین توصیف گرهای استخراج شده، از الگوریتم بهینه سازی ژنتیک استفاده شده است. پس از انتخاب توصیفگرهای بهینه، میزان اختلاف حاصل از مقایسه خروجی آنالیز بافت بوسیله آنها بر روی ساختمانهای موجود در تصاویر قبل و پس از وقوع زلزله، به عنوان ورودی وارد یک سیستم استنتاج فازی شده و پس از آن با بهرهگیری از مزایای سیستمهای فازی در مدلسازی عدم قطعیت و نیز با توجه به قواعد فازی تعریف شده در پایگاه قواعد فازی و تصمیمگیریهای انجام شده، هر ساختمان به یک کلاس خاص از نقطه نظر سالم یا تخریب شده بودن منتسب میشود. در این تحقیق، ساختمان ها از نقطه نظر میزان تخریب وارده، در چهار کلاس “سالم یا تخریب ناچیز”، ” تخریب متوسط”، “تخریب سنگین” و “ویران” قرار گرفتند. در واقع محصول نهایی این تحقیق، نقشهی تخریبی است که در آن موقعیت هر ساختمان و وضعیت آن از نقطه نظر میزان تخریب وارده مشخص است. در شکل ۳، نقشه تخریب ارائه شده توسط راستی مشاهد میشود.

از جمله مزایای این روش می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • بهرهگیری از تصاویر با قدرت تفکیک مکانی بالا در کنار نقشه موجود از منطقه مورد مطالعه تا بتوان با استفاده از آنها اطلاعات بافتی و موقعیتی ساختمانهای موجود را با دقت در اختیار داشت.
  • استفاده از آنالیز بافت جهت تعیین وضعیت ساختمانها: کارآیی آنالیز بافت در تعیین وضعیت ساختمانها، درتحقیقهای مختلفی از جمله تحقیق انجام شده توسط کیاورز و همکاران (۲۰۰۶) به اثبات رسیده است]۳[.
  • استفاده از توصیفگرهای بافتی متعدد و استخراج توصیفگرهای بهینه با استفاده از الگوریتم ژنتیک
  • بهرهگیری از سیستمهای فازی در مرحله نتیجهگیری با توجه با کارآیی آنها در مدلسازی عدم قطعیت: همانطوریکه میدانیم، میزان آسیب وارده شده به ساختمانها در اثر وقوع زلزله، پدیدهای قطعی نبوده و بهتر است تا با استفاده از مدلسازی عدم قطعیت مورد بررسی قرار گیرد. از این رو سعی برآن است تا با استفاده از یک سیستم فازی کارآمد و مفید، در مورد وضعیت ساختمانها تصمیمگیری شود.

از جمله معایب روش ارائه شده توسط راستی نیز میتوان به موارد زیر اشاره نمود:

  • امکان عدم دسترسی به دادههای ورودی و بروز نبودن تصاویر و نقشه قبل از وقوع زلزله
  • در روش پیشنهادی، چهار سطح برای تخریب ارائه شده است که در سطوح میانی، این تشخیص با مشکل مواجه است. عدم قطعیت در تشخیص سطوح میانی، بسیار بالاتر از سطوح اول و آخر میباشد. استفاده از سیستم خبره متشکل از استنتاج فازی و الگوریتم تکاملی برای تشخیص بهتر در سطوح میانی، میتواند امری مفید باشد.
  • به علت محدودیتهای موجود در استفاده از تصاویر با قدرت تفکیک مکانی بالا، امکان تولید نقشهای که میزان تخریب ساختمانها را در پنج کلاس استاندارد EMS98 مشخص نماید، وجود ندارد.

شکل ۳- نقشه تخریب ارائه شده در تحقیق راستی]۲[

در شکل ۴، دقت روش پیشنهادی در تشخیص میزان تخریب نمایش داده شدهاست.

شکل ۴- دقت روش ارائه شده توسط راستی در تعیین میزان تخریب ساختمانها در اثر وقوع زلزله]۲[

در روشی مشابه، حقیقت طلب برای آشکارسازی راهها و تعیین میزان تخریب آنها، از تصاویر با قدرت تفکیک مکانی بالا در کنار نقشه قبل از وقوع زلزله منطقه مورد مطالعه، بعنوان ورودی سیستم استفاده نمود]۱[. محصول نهایی این روش نیز نقشه تخریب راهها می باشد. مراحل انجام این تحقیق مانند مراحل تحقیق راستی، به شرح ذیل است: پیش پردازش دادههای ورودی جهت بهبود دقت و نتایج کار، استفاده از آنالیز بافت و استخراج توصیفگرهای بافتی، انتخاب توصیفگرهای بهینه با استفاده از الگوریتم بهینهسازی ژنتیک، استفاده از سیستم فازی جهت تصمیم گیری در مورد میزان تخریب راهها و در نهایت، تولید نقشه تخریب راهها و نمایش راههای تخریب شده و میزان تخریب بر روی آن.

مزایای این روش به طور خاص عبارتند از:

  • روش پیشنهادی در این تحقیق به منظور آشکارسازی راههای تخریب شده در اثر وقوع زلزله، قادر به شناسایی و ارزیابی درجه تخریب در مورد ساختمانهای تخریب شده نیز میباشد. بر خلاف روشهای پیشین که یک عدد توصیفگر به کل یک بلاک ساختمان تخصیص داده میشد، در این روش تمامی توصیفگرهای بهینه به ازای هر پیکسل ساختمانی محاسبه شده و در طبقه بندی مورد استفاده قرار میگیرد.
  • بعلت استفاده از سیستم استنتاج فازی در این روش، امکان ارائه دانش فرد خبره جهت حل مسئله ارزیابی درجه تخریب زیرناحیههای راه با ارائه قوانین فازی فراهم آمده است.

در بخش بعد از این نوشته، به ارائه روش پیشنهادی در امر تعیین تخریب ساختمانها پس از وقوع زلزله پرداخته خواهد شد و این مراحل در قالب فلوچارتی نمایش داده میشوند.

۳- مراحل روش پیشنهادی جهت تعیین و آشکارسازی ساختمانهای تخریب شده پس از وقوع زلزله

در این تحقیق، تصاویر ماهواره ای با قدرت تفکیک مکانی بالا به همراه نقشه ی برداری منطقه مورد بررسی به عنوان ورودی و نقشه تخریب ساختمان ها به عنوان خروجی تحقیق می باشند. در شکل ۳ فلوچارت کلی مراحل تحقیق را مشاهده می نمایید. در بخش بعدی، درباره مراحل انجام کار به اختصار صحبت خواهد شد.

مراحل انجام تحقیق را به دو دسته مراحل مقدماتی و مراحل اصلی تقسیم می کنیم. در مراحل مقدماتی تحقیق، ابتدا منطقه مورد مطالعه را انتخاب کرده و اقدام به جمع آوری داده های مورد نیاز برای انجام تحقیق خواهیم نمود. مراحل اصلی کار بطور کلی شامل مراحل زیر است:

  • پیش پردازش داده ها که خود شامل مراحل بهبود کیفیت تصویر و حذف خطاهای تأثیر گذار از روی تصویر و همچنین زمین مرجع نمودن تصاویر با استفاده از نقشه ی برداری در دسترس، می باشد.
  • تولید لایه ساختمان: در این مرحله ساختمان های کاندید در تصاویر قبل و بعد از وقوع زلزله، با استفاده از ابزار موجود مانند نرم افزار های ENVI و ArcGIS مشخص خواهند شد.
  • آنالیز بافت: این مرحله، شامل انتخاب و استخراج توصیف گرهای بافت با استفاده از روش های موجود و استخراج توصیف گرهای بهینه با بهره جستن از الگوریتم های بهینه سازی می باشد.
  • تعیین وضعیت ساختمان ها از نظر تخریب یا سالم بودن با استفاده از سیستم استنتاج فازی: پس از استخراج توصیف گرهای بهینه از تصاویر قبل و بعد از وقوع زلزله، و اندازه گیر بافت برای ساختمان مورد نظر، وضعیت آن را از نظر میزان تخریب با استفاده از یک سیستم استنتاج فازی تعیین می نمائیم.
  • تهیه نقشه تخریب: نقشه تخریب، نقشه ای است که در آن وضعیت هر ساختمان از نقطه نظر تخریب و سالم بودن نمایان می گردد. تولید این نقشه از جمله اهداف اصلی و ضروری در بحث مدیریت بحران و عملیات امداد رسانی می باشد.
  • ارزیابی نتایج

در بخش بعد، فلوچارت کلی روش شامل مراحل مذکور را مشاهده مینمائید.

۴-۱- فلوچارت روش پیشنهادی:

۵- نتایج و پیشنهادات

همانطوریکه در بخشهای قبلی ذکر شد، استفاده از آنالیز بافت در آشکارسازی ساختمانهای تخریب شده و تعیین میزان تخریب آنها، بسیار کارآمد و مفید میباشد. چراکه در استخراج توصیفگرهای بافتی، از مفاهیم آماری، فرکانسی و مکانی مربوط به پیکسلها استفاده میگردد. تعدد و تنوع این توصیفگرها، خود از مزایای آنالیز بافت میباشد. از این رو در دهه اخیر، محققان به استفاده از این نوع آنالیز گرایش بیشتری نشان دادهاند.

حال با توجه به تحقیقات انجام شده، پیشنهاداتی در زمینه بهبود نتایج به شرح ذیل ارائه میگردد:

  • استفاده از دادههای لیزر اسکن هوایی: همانطوریکه میدانیم، اغلب پردازشهای انجام شده بر روی تصاویر ماهوارهای، پردازشهایی دوبعدی میباشند که تنها قابلیت آشکارسازی و تعیین تخریب را در دو بعد دارند. به عنوان مثال اگر ساختمانی دچار نشست کامل شده باشد، در بررسیهای دو بعدی قابل تشخیص نخواهد بود. از این رو در بحث تعیین ساختمانهای تخریب شده، نیاز به دادههایی که امکان آنالیز سه بعدی زمین را فراهم آورند، ضروری به نظر میرسد. یکی از این دادهها، دادههای لیزر اسکن هوایی (لیدار) میباشد. با بهرهگیری از مدلهای سه بعدی رقومی تولید شده بوسیله دادههای لیزر اسکن هوایی، امکان آنالیز ساختمانهای منطقه مورد مطالعه به صورت سه بعدی فراهم خواهد آمد. در این صورت تشخیص ساختمانهایی که بطور کامل نشست کرده اند، امکانپذیر خواهد بود.
  • تعیین نوع کاربری ساختمانها بر روی نقشه تخریب: نقشه تخریب به عنوان محصول نهایی تحقیقات مدنظر، نشاندهنده وضعیت ساختمانهای منطقه از نقطه نظر سالم و یا آسیب دیده بودن میباشد. با تعیین نوع کاربری ساختمانها در نقشه تخریب، امدادرسانی به ساختمانهایی که جمعیت را در خود جای دادهاند در اولویت قرار خواهد داشت و این امر سبب تسهیل و تسریع مراحل مدیریت بحران خواهد شد.
  • در تحقیق‏های انجام شده توسط محققان ایرانی، اغلب از آنالیز بافت برای تعیین مناطق تخریب شده استفاده شده است. اولین پیشنهاد در این زمینه، استفاده از توصیفگرهای بافتی است که تا به حال مورد استفاده قرار نگرفتهاند و پتانسیل آنها مورد بررسی قرار نگرفتهاست. برخی از روش‏های بر مبنای آنالیز بافت، برای بهبود نتایج اقدام به انتخاب توصیفگرهای بافت بهینه با استفاده از الگوریتم‏های بهینه سازی مانند الگوریتم ژنتیک نمودهاند. در این مورد پیشنهاد میگردد که سایر الگوریتم‏های بهینه سازی موجود نیز مورد استفاده قرار گرفته و پتانسیل آن‏ها در استخراج توصیفگرهای بهینه مورد ارزیابی قرار گیرد. از جمله الگوریتم‏های بهینه سازی پیشنهادی می‏توان به الگوریتم چند منظوره اشاره نمود.
  • استفاده از دادههای مرجعی که مشاهدات زمینی آنها موجود باشند: در بحث اررزیابی نتایج، در دسترس بودن دادههایی که مشاهدات زمینی مربوط به آنها موجود است، امری ضرورری و مهم به نظر میرسد.

۶- نتیجه گیری

با بررسی نتایج تحقیقات مهم انجام شده در زمینه آشکارسازی و تعیین ساختمانهای تخریب شده پس از وقوع زلزله، کارآیی و مفید بودن آنالیزهای بافت اثبات میگردد. آنالیز بافت در دهه اخیر مورد توجه بسیاری از محققان و متخصصان بوده و پتانسیل بالایی را در امر تعیین تخریب از خود نشان داده است. همچنین گسترش و توسعه سیستمهای تصمیمگیری فازی نیز کمک شایانی به امر تعیین میزان تخریب ناشی از وقوع زلزله نموده است. بهرهگیری از مزایای آنالیز بافت در کنار سیستمهای استنتاج فازی، مسئله تعیین تخریب ساختمانها را هر چه سریعتر به سمت اتوماتیک شدن سوق میدهد. لذا به منظور کمک به اتوماسیون تعیین تخریب و همچنین دسترسی به نتایج بهتر و دقیقتر، استفاده از مزایای سیستمهای فازی قویاً توصیه میگردد.

مراجع

۱٫حقیقت طلب – آتنا، “ارزیابی شریان حیاتی(راه) پس از وقوع زلزله با استفاده از داده‏های سنجش از دور و GIS“، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی ۱۳۸۹

۲٫راستی ویسی-حیدر، ” تعیین میزان تخریب ناشی از زلزله در ساختمان‏ها با استفاده از تصاویر ماهواره ای با قدرت تفکیک بالا “، پایان نامه کارشناسی دانشگاه تهران، ۱۳۸۶

۳٫ کیاورز مقدم-مجید، “استخراج ساختمان‏های تخریب شده ناشی از زلزله با استفاده از تصاویر با قدرت تفکیک بالا با استفاده از آنالیز بافت“، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، ۱۳۸۵٫

۴٫E. Sumer, M. Turker, “Earthquake Damage Detection Using Watershedsegmentation and Intensity-Gradient Orientation Approaches”, Master Thesis submittedto the Graduated School of Nature and Applied Sciences, Middle East Technical, 2004.

۵٫ M. Matsuoka, T. T. Vu, and F. Yamazaki ,”Automatic Damage detection andVisualization using High Resolution Satellite data for Post-disaster Assessment”, ۲۰۰۵

۶٫ M. Tuceryan, and A. Jain, ”Texture Analysis”, In Chen, A. ,Pau L. and Wang,P. (Eds), The Handbook of Pattern Recognition and Computer Vision (Second ed. ),1998

۷٫ T. T. Vu, M. Matsuoka, and F. Yamazaki, “Shadow analysis in assistingdamage detection due to earthquakes from QuickBird imagery”, ISPRS Conference,Commission VII, WG II/5, 2006

درباره ی a.esmailzadeh

مطلب پیشنهادی

تعريف سيستم اطلاعات جغرافيايي(GIS) و قابلیت های آن

تعريف سيستم اطلاعات جغرافيايي(GIS) سيستم اطلاعات جغرافيايي مجموعه سازمان يافته‌اي از سخت‌افزار و نرم‌افزار كامپيوتري، …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *