پردازش تصاویر لیدار
پردازش تصاویر لیدار

عنوان کتاب

پردازش تصاویر لیدار

  • نویسنده : سعید جوی زاده | معصومه حیدری | زینب زرگری
  • مترجمین :
  • گوینده :
  • موضوع : پردازش تصاویر لیدار
  • سال انتشار :
  • قیمت : 80,000 تومان

توضیحات کتاب

  • 1-1 از تفسیر عکسهای هوایی تا سنجش از دور

نقطه آغاز علم سنجش از دور مدرن را مي‌توان از زمان توسعه پرواز دانست. در سال 1858، اولين عكس‌ هوايي توسط گاسپار فيليکس تورناکون از فراز شهر پاريس به‌وسيله يك بالن تهيه شد.در سال 1903 از کبوترهای جاسوس در ماموریت‌های نظامی استفاده شد. در واقع، توسعه صنعت هواپيمايي نقطه عطفي در تاريخ سنجش از دور به‌حساب مي‌آيد. در سال 1908، ويلبر رايت اولين هواپيماي عكاس را رهبري نمود و بونویلان در آن به تهيه عكس‌هاي هوايي ‌پرداخت. در سال‌هاي آخر جنگ جهاني اول، عكس‌هاي هوايي به صورت گسترده‌اي براي اهداف شناسايي به‌كار گرفته شدند. در 4 اکتبر 1957 اولین ماهواره ساخت بشر با نام «اسپوتنیک یک» توسط کشور شوروی در مدار زیر قرار گرفت که این اقدام منجر به آغاز عصر بهره‌برداری از فضای ماوراء جو بوده است.در سال 1959 میلادی اولین تصویر ماهواره ایی توسط فضا پیمای Explorerآمریکا گرفته شد.  در سال 1972 ناسا اولین ماهواره ارزیابی منابع زمینی بنام ERTS-1 را به فضا پرتاب کرد که بعدها تحت نام لندست شناخته شد. در سال 1972 اولین سری ماهواره‌های لندست با دوربین و سنجنده‌های RBV (Return Beam Vidicon)، MSS (multispectral sensor) و TM(Thematic Mapper) در چهار و هفت باند توسط ایالات متحده آمریکا در مدار زمین قرار گرفته، از این مرحله که تصویربرداری از حالت آنالوگ خارج و بصورت رقومی درآمد، دریچه ای جدید برای پردازش تصاویر و نهایتا" تعبیر و تفسیر آنها به روی بشر گشوده شد. فرانسه در سال 1986 اولین سری ماهواره‌های SPOT را با قدرت تفکیک 10 و 20 متر (در سه باند) به فضا فرستاد. هندوستان سری ماهواره‌های IRS (Indian Remote Sensing) را در سال 1988راه اندازی نمود. ژاپن در سال 1990 سری ماهواره‌های MOS (Marine Observation Satellites) و آژانس فضایی اروپا سری ماهواره‌های ERS را به فضا فرستادند.

(European Remote-Sensing Satellites). در سال 1991، کانادا سری ماهواره‌های  Radar-sat   (Radio Detection and Ranging-Satellite )را در مدار زمین قرار داد.

در سال 1995، برزیل و چین با مشارکت یکدیگر ماهواره CBERS  (China-Brazil Earth Resource Satellite) پرتاب نمودند.

در سال 1996، آمریکا ماهواره IKONOS با قدرت تفکیک 1 متر و 4 متر را به فضا فرستادند.

در سال 1999 ماهواره‌های QuickBird با قدرت تفکیک 61 سانتیمتر و 44،2 متر و در سال 2001  OrbView با قدرت تفکیک 1 متر و 4 متر به فضا فرستاده شد.

در سال 2003 و سازمان تحقیقات فضایی هند (ISRO)، در حال تحقیق درباره پروژه ماهواره هایی است که دارای قابلیت ارسال به فضا و بازگشت مجدد به زمین هستند. این پروژه در حال سپری کردن سیر تکاملی خود در ISRO است و انتظار می‌رود در سال 2005 بهره برداری شود.

در سال 2007 میلادی ماهواره ورد ویو  Word View(1) با قدرت تفکیک  فضایی 50 سانتی متر  به فضا پرتاب شد.

در سال 2009 ماهواره Geo-eye قدرت تفکيک 41/0 متر و 6/1 متر در مدار زمين قرار گرفت. تاکنون اين ماهواره جزو مدرنترين ماهواره‌های با قدرت تفکيک بالا محسوب می‌گردد که کاربردهای فراوانی در سنجش از دور دارد.

ماهوار ه ورد ویو (2) نسل جدید تری از ماهواره فوق است که از سال 2010 فعالیت خود را با توان تفکیک فضایی 8/1 متر ودرباند سیاه وسفید با توان تفکیک فضایی 50 سانتی متر  آغاز کرده است.

امروزه فناوري سنجش از دور گسترش بسيار زيادي يافته است. سنجش از دور علاوه بر جايگاه علمي ويژه خود به عنوان ابزاري در دست دانشمندان علوم مختلف، به عنوان يک تجارت گسترده نيز مطرح است و کشورهاي بسياري وارد اين حوزه شده‌اند. نقطه كليدي توسعه اين فناوري، پيشرفت در ساخت انواع سنجنده‌ها و توسعه علم پردازش داده‌ها است. در جهان امروز، نقشه‌برداري، هواشناسي، اقيانوس‌شناسي، زمين‌شناسي و بسياري از حوزه‌هاي مشابه كاملاً وابسته به دانش سنجش از دور هستند.

در آغاز قرن بيست و يكم و با پيشرفت بي‌سابقه و سريع در حوزه ارتباطات ديجيتالي، سنجش از دور حتي به خانه‌هاي مردم عادي نيز وارد شده است. مردم امروزه مي‌توانند با استفاده از برخي خدمات اينترنتي، تصاوير ماهواره‌اي موردنظر خود را بر روي رايانه شخصي خود دريافت كنند. حتي امكان ديدن تصاويري از وضعيت خورشيد و سيارات منظومه شمسي نيز براي عموم وجود دارد. شايد اين پيشرفت را بتوان نشانه‌اي از يك جهش در فناوري سنجش از دور دانست.

1-2 سنجش از دور چند طیفی

محدوده مرئی و مادون قرمز نزدیک به عنوان امواج الکترومغناطیسی مورد استفاده برای سنجش از دور اپتیکی است.  یکی از مهم ترین مزیت‌های این بخش از طیف، بیشینه بودن تابش انرژی خورشیدی در طول موج‌های کوتاه است. تمامی انرژی‌های بازتاب، گسیل شده از سطح زمین در این محدوده توسط سنجنده‌های الکترونیکی جذب شده و به سیگنال‌های الکترونیکی تبدیل می‌شود. اصول سنجش از دور اپتیکی را می‌توان در شکل زیر مشاهده نمود. سپس سیگنال‌های ثبت شده توسط سنجنده برای پردازش‌های بیشتر به ایستگاههای زمینی انتقال داده می‌شود.

شکل 1

در سنجش از دور اپتیکی می‌توان با استفاده از امواج الکترومغناطیسی بازتاب شده از پدیده‌های مختلف سطح زمین به رفتار طیفی آنها پی برد. با استفاده از رفتار طیفی پدیده‌ها می‌توان نسبت به ویژگی‌های پدیده‌ها از نظر شیمیایی و فیزیکی پی برد و تغییرات مربوط به آن را آشکارسازی نمود. با این حال رفتارهای طیفی پدیده‌های مختلف به عنوان یک پارامتر پویا در نظر گرفته می‌شود که نسبت به تغییرات فصلی، محیطی و آب وهوایی بسیار حساس است.

باندهای مورد استفاده در سنجش از دور اپتیکی از توان تفکیک مکانی بالایی می‌توانند برخوردار باشند و دلیل این امر نیز بیشینه بودن تابش خورشیدی در محدوده مرئی و مادون قرمز نزدیک است. بر همین اساس میزان اطلاعات و جزییات مکانی در باندهای اپتیکی نسبت به سایر باندها بیشتر است.

یکی از مهم ترین محدودیت هایی که در سنجش از دور اپتیکال و باندهای آن وجود دارد عدم نفوذ از پوشش‌های ابری است. وجود پوشش ابر در مناطق تصویربردار توسط سنجنده مانع از استخراج اطلاعات کافی و مفید در ارتباط با پدیده‌های مختلف می‌گردد. بر همین اساس در طراحی ماهواره‌ها همواره سعی می‌شود که در فرایند تصویربرداری کمتر با شرایط ابری مواجه شود.

در عرض‌های بالا در فصل زمستان روشنایی در روز به اندازه کافی وجود ندارد و این عامل باعث کاهش کیفیت اطلاعات باند‌های اپتیکال است که نور خورشید به عنوان منبع اصلی تامین انرژی آنها محسوب می‌شود. این در حالی است که در سنجنده‌های فعال بدلیل اینکه خود دارای منبع انرژی هستند اخذ اطلاعات در هر ساعتی از شبانه روز و در هر شرایط آب و هوایی با مشکل مواجه نمی‌شود.

سرفصل های کتاب پردازش تصاویر لیدار

فصل اول

  • مروری مختصر بر سنجش از دور
  • 1-1 از تفسیر عکسهای هوایی تا سنجش از دور
  • 1-2 سنجش از دور چند طیفی
  • 1-3 سنجش از دور ابرطیفی
  • 1-4 سنجش از دور راداری
  • 1-5 سنجش از دور لیدار

فصل دوم

  • اصول سنجش از دور لیدار
  • 2-1 مقدمه
  • 2-2 لیدار چیست؟
  • 2-3 اجزای تشکیل دهنده لیدار
  • الف) فرستنده
  • ب)گيرنده
  • ج) آشكارساز
  • 2-4 انواع سیستمهای لیدار
  • پردازش سيگنالى ليدار موج-پيوسته
  • بررسى دو رويكرد متفاوت در پردازش داده هاى ليدارموج-پيوسته
  • بررسى انواع گوناگون ليدار موج-پيوسته
  • سيستم هاى ليدار عمق ياب
  • سيستم هاى ليدار آزمايشى
  • سيستم هاى ليدار تجارى
  • كاربرد در مناطق جنگلى
  • كاربرد در مناطق شهرى
  • 2-5 فرمت داده‌های لیدار
  • 2-6 خصوصیات بنیادی داده‌های لیدار
  • 1-امکان ثبت چندین انعکاس برای هر سیگنال توسط لیدار
  • 2-ثبت اطلاعات رادیومتریک توسط لیدار
  • 3-خصوصیات اسکن
  • 2-7 ابر نقاط در لیدار
  • 2-8 ارتفاع لیدار
  • 2-9 دقت لیدار
  • 2-10 لیدار و انواع آن
  • 2-10-1 لیدار جوی
  • 2-10-2 لیدار توپوگرافیک (هوابرد)
    • • نقاط اندازه گیری شده
    • • امکان ثبت چندین انعکاس برای هر سیگنال
    • • ثبت اطلاعات رادیومتریک
    • • ثبت قدرت سیگنال بازگشتی
    • • بکارگیری یک دوربین رقومی با قدرت تفکیک بالا
  • 2-10-3 لیدار هیدروگرافیک (آبنگاری)
  • 2-10-4 لیدار ثبت پیوسته موج
  • معایب
  • لیدار چهار نوع است:
  • 2-11 کاربردهای لیدار
  • كاربردهای سيستم ليدار
  • كاربرد در هيدروگرافي
  • كاربرد در جنگل داری
  • بیولوژی و حفاظت از منابع طبیعی
  • ۱- مدیریت و برنامه ریزی جنگلداری
  • ۲- مدل سازی سیل
  • ۳-مدل سازی آلودگی هوا
  • ۴-نقشه برداری و کارتوگرافی
  • ۵-برنامه ریزی شهری
  • 6-تهیه مدل سه بعدی شهرها
  • 7-مدیریت خط ساحلی
  • 8-مدیریت حمل و نقل
  • 9-اکتشافات نفت و گاز
  • 10-معادن و مواد معدنی (حجم واکتشاف)
  • 11- باستان شناسی
  • 12- برنامه ریزی شبکه تلفن همراه
  • 13-تجسم سازی و صنعت بازی
  • 14- صحنه حادثه – جرم
  • 15- معماری
  • 16- هواشناسی و محیط جوی
  • 17- قدرت باد
  • 19- فیزیک و ستاره شناسی
  • 20- وسایل نقلیه
  • 21- عملیات لرزه نگاري
  • 22- ترافیک
  • 23- ثبت عوارض خطی
  • 24- مدل رقومی سطح زمین
  • 25- کاربرد LiDAR در کشاورزی
  • 2-12 چه نوع خروجی‌ توسط سیستم لیدار تولید می‌شود؟
  • 2-13 مزایا و معایب لیدار LiDAR
  • 2-14 نرم افزارهای لیدار
  • 2-15 تفاوت بین لیدار و رادار
  • 2-16 تفاوت بین لیدار و فتوگرامتری
  • خروجی‌های لیدار و فتوگرامتری
  • اخذ داده، پردازش و کارایی لیدار و فتوگرامتری

فصل سوم

  • مدل رقومی ارتفاعی
  • 3-1 مدل رقومی ارتفاع
  • 3-2 کاربردهای DEM
  • 1- تهیه نقشه شیب
  • 2- تهیه نقشه جهت شیب
  • 3- نقشه هیپسومتری
  • 4- تهیه نقشه واحدهای شکل زمین
  • 5- نقشه سایه روشن
  • 6- مدلهای هیدرولوژیکی
  • 7- تهیه نقشه حوزه و زیرحوزه‌های آبخیز
  • 8- ترسیم میدان دید
  • 9- تعیین خط دید
  • 10- تعیین حجم خاکبرداری و خاکریزی

فصل چهارم

  • مدل رقومی زمین
  • 4-1 مدل رقومی زمین
  • 4-2 اجزای DTM
  • 4-3 کاربرد‌های DTM در علوم مختلف
  • 4-4 چهار منبع تامین کننده داده‌های مورد نیاز در DTM
  • روش نقشه برداری زمینی
  • روش نقشه برداری هوایی (فتوگرامتری)
  • استفاده از نقشه‌های کارتوگرافی دیجیتایز شده
  • روش‌های اتوماتیک تولید DTM از داده لیدار
  • فصل پنجم

  • مدل رقومی سطح
  • 5-1 مدل رقومی سطح

فصل ششم

  • دانلود داده‌های لیدار و DEM
  • 6-1 مقدمه
  • 6-2 دانلود DEM از سایت earthexplorer.usgs.gov
  • 6-3 دانلود DEM از سایت gdex.cr.usgs.gov
  • 6-4 دانلود DEM از سایت srtm.csi.cgiar.org
  • 6-5 دانلود DEM از سایت search.asf.alaska.edu
  • 6-6 شش منبع رایگان جهت دانلود اطلاعات لیدار
  • 1- Open Topography
  • 2- USGS Earth Explorer
  • 3- فهرست ارتفاعی بین‌المللی ایالات متحده
  • 4- داده‌های رقومی سواحل NOAA
  • 5- لیدار آنلاین
  • 6- شبکه ملی نظارت بر محیط زیست، NEON

فصل هفتم

  • پردازش داده‌های لیدار در ENVI LIDAR
  • 7-1 مقدمه
  • 7-2 معرفی منوهای نرم افزار
  • منوی File:
  • منوی Edit:
  • منوی View:
  • منوی Process:
  • منوی Help:
  • 7-2-1 معرفی نوار ابزار Toolbar
  • 7-3 ترسیم پروفیل طولی و عرضی
  • 7-4 ابزار Height Palette Editor
  • 7-5 ابزار Filter Point By Height
  • 7-6 انجام عملیات پردازش بر روی داده‌های لیدار
  • 7-7 تولید نقشه‌های تراکم (Density maps)
  • تعیین بیشترین پالس برگشتی:
  • 7-8 نمایش 3D داده ها
  • 7-9 انتقال خروجی به محیط پاورپوینت
  • 7-10 انتقال خروجی داده‌ها به محیط نرم افزار ENVI
  • آموزش پردازش داده‌های لیدار
  • گام اول: پردازش داده‌ها در نرم افزار

درخواست مشاوره رایگان و شرکت در دوره

برخی از تالیفات دکتر سعید جوی زاده

دوره های پربازید و کاربردی

دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “پردازش تصاویر لیدار”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.