Δημιουργία έμπειρου συστήματος σε γλώσσα προγραμματισμου matlab με graphical user interface με σκοκο την φωτοερμηνεία κατηγοριών 3ου επιπέδου του corine land cover

Abstract

Σύμφωνα με το Corine Land Cover Project η επιφάνεια της γης καλύπτεται από έναν συγκεκριμένο αριθμό κατηγοριών ειδών εδαφοκάλυψης χρήσης γης. Οι κατηγορίες αυτές αποτελούνται από άλλες υποκατηγορίες, πιο «συγκεκριμένης» εδαφοκάλυψης και όλο το project είναι δομημένο τελικά ιεραρχικά από την πιο γενική στην πιο ειδική κατηγορία εδαφοκάλυψης. Ο σκοπός αυτού του τόμου είναι η δημιουργία ενός προγράμματος σε γραφικό περιβάλλον χρήστη και με κανόνες ασαφούς λογικής, σε γλώσσα προγραμματισμού Matlab, το οποίο με την βοήθεια ενός άπειρου φωτοερμηνευτή και με εκμετάλλευση των απλούστερων φωτοαναγνωριστικών στοιχείων μπορεί να διακρίνει και να φωτοερμηνεύσει την εκάστοτε κατηγορία εδαφοκάλυψης/χρήσης γης, αν και εφόσον αυτή ανήκει σε μια από τις προβλεπόμενες κατηγορίες του Corine. Ο τόμος αυτός χωρίστηκε σε τρία μέρη. Συγκεκριμένα το πρώτο κεφάλαιο οριοθετεί το πεδίο της ασαφούς λογικής και των ασαφών συστημάτων παραθέτοντας τους προτεινόμενους μαθηματικούς ορισμούς και τρόπους επίλυσής τους. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται ακόμη μια αναφορά στο περιβάλλον και τις μεθόδους προγραμματισμού στη γλώσσα Matlab και το Graphical User Interface της (γραφικό περιβάλλον χρήστη) πάνω στα οποία δημιουργήθηκε το παρόν πρόγραμμα καθώς και στον τρόπο δημιουργίας ασαφών συστημάτων σε αυτό. Στο τέλος αυτού του κεφαλαίου παρουσιάζεται η προεργασία που έγινε πάνω το εγχειρίδιο του Corine Land Cover και τις κατηγορίες του η οποία περιελάμβανε την μετάφραση στα ελληνικά και την εύρεση πλήθους παραδειγμάτων για όλες τις κατηγορία από δορυφορικές εικόνες Landsat TM. Στο δεύτερο κεφάλαιο αναπτύσσεται διεξοδικά η μεθοδολογία που επιλέχθηκε ώστε να δημιουργηθεί ένα ασαφές σύστημα το οποίο φωτοερμηνεύει τις κατηγορίες 3ου επιπέδου του Corine Land Cover. Παρατίθενται επίσης τα διαγράμματα που δημιουργήθηκαν για την γραφική αναπαράσταση της γνώσης, σε ορισμένες από τις κατηγορίες, για την επεξεργασία των αποτελεσμάτων του ασαφούς συστήματος, ενώ στο τέλος του κεφαλαίου παρουσιάζονται τρία παραδείγματα από το πρόγραμμα των 42.000 γραμμών κώδικα που δημιουργήθηκε. Τέλος στο τρίτο κεφάλαιο αναλύονται συμπεράσματά που αποκομίστηκαν και προοπτικές από το ασαφές σύστημα που αναπτύχθηκε αλλά και από την αποτελεσματικότητα εφαρμογής του στο Matlab .

According to Corine Land Cover Project the surface of earth is covered by a particular number of categories kinds of landcover use of land. These categories are consisted of other sub-categories, of more particular landcover and the whole project is composed hierarchical from the general to the specific category of landcover. The purpose of this tome is the construction of a program with graphical user interface and fuzzy rules at the programming language of Matlab, which with the help of an unskilled photo interpreter and the operation of the simplest photo identification elements can distinguish and photo interpret each category of landcover, when and if it belongs to one of the official categories of Corine. This book is divided in three main chapters. Particularly at the first chapter sets the boundaries on the field of fuzzy logic and fuzzy systems presenting the mathematical definitions and solution patterns. There is also a dispatch at the interface and the methods of programming in Matlab and the tools for using the graphical user interface and fuzzy toolbox of it. The end of this chapter presents the groundwork that has be done, by translating the Corine manual in the Greek language and finding many examples for every category from Landsat TM satellite images. At the second chapter there is developed extensively the methodology that was chosen so that would be created a fuzzy system that can photo-interpret the categories of the 3rd level of Corine Land Cover. There is also shown the diagrams that were created for the graphical representation of the knowledge, for the most of the categories, for the processing of the results of the fuzzy system and at the end of the chapter there are three examples of the program of 42.000 lines of code that was created. Ending at the third chapter there is the analysis of the conclusions and the perspective of the fuzzy system that was created and its effectiveness of using it with Matlab.