Αυτόματη αναγνώριση & ταξινόμηση αμμοθινών με αντικειμενοστρεφή ανάλυση σε ψηφιακό μοντέλο εδάφους

Μπαλτζή, Βασιλική; Baltzi, Vassiliki

dc.contributor.author	Μπαλτζή, Βασιλική	el
dc.contributor.author	Baltzi, Vassiliki	en
dc.date.accessioned	2018-06-28T08:46:18Z
dc.date.available	2018-06-28T08:46:18Z
dc.date.issued	2018-06-28
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/47137
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.15476
dc.rights	Default License
dc.subject	Γεωμορφές	el
dc.subject	Αμμοθίνες	el
dc.subject	Αντικειμενοστρεφής ανάλυση	el
dc.subject	Ταξινόμηση	el
dc.subject	Ψηφιακό μοντέλο εδάφους	el
dc.subject	Landforms	en
dc.subject	Geomorphometry	en
dc.subject	Γεωμορφομετρία	el
dc.subject	Sand dunes	en
dc.subject	Object based image analysis	en
dc.subject	Classification	en
dc.subject	Digital terrain model	en
dc.title	Αυτόματη αναγνώριση & ταξινόμηση αμμοθινών με αντικειμενοστρεφή ανάλυση σε ψηφιακό μοντέλο εδάφους	el
dc.title	Automatic identification & classification of sand dunes with object based image analysis in digital terrain model	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Τηλεπισκόπηση	el
heal.classification	Remote sensing	en
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-03-22
heal.abstract	Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η πραγματοποίηση αντικειμενοστρεφούς ανάλυσης σε ψηφιακά μοντέλα εδάφους με σκοπό την κατηγοριοποίηση γεωμορφών. Οι γεωμορφές που μελετώνται είναι οι αμμοθίνες, οι οποίες υπάγονται στην ευρύτερη κατηγορία των αιολικών γεωμορφών. Γενικός στόχος είναι η εκτέλεση ταξινόμησης σε επιλεγμένες εικόνες με σκοπό το διαχωρισμό των υπαρχόντων αμμοθινών σε πέντε βασικές κατηγορίες τους. Αυτές είναι οι γραμμικές (longitudinal/linear), εγκάρσιες (transverse), μπάρχαν (barchan), παραβολοειδείς (U-shaped/wind-drift/parabolic) και αστεροειδείς θίνες (star-shaped dunes). Σε πρώτη φάση έγινε η συλλογή των δεδομένων. Συγκεκριμένα, αναζητήθηκαν ψηφιακά μοντέλα εδάφους ανάλυσης τέτοιας ώστε οι γεωμορφές ενδιαφέροντος να απεικονίζονται ευκρινώς σε αυτά και να εμφανίζονται όσο το δυνατόν περισσότερες κατηγορίες τους. Στη συνέχεια, οι εικόνες γεωαναφέρθηκαν και έπειτα δημιουργήθηκαν οι αντίστοιχες παράγωγες. Το στάδιο αυτό αντιστοιχεί στη λεγόμενη Προεπεξεργασία Δεδομένων. Γενικότερα, η δομή της παρούσας εργασίας είναι τέτοια ώστε να αντικατοπτρίζει την αλληλουχία των ενεργειών που εκτελέστηκαν. Πρώτα από όλα, μελετήθηκε εξονυχιστικά μεγάλος όγκος βιβλιογραφίας, διότι από αυτήν αντλήθηκαν οι πληροφορίες που αφορούν στο αντικείμενο και τις περιοχές μελέτης, καθώς και το επιστημονικό του υπόβαθρο. Άλλωστε, κάθε μελετητής/επιστήμονας οφείλει να στηρίζεται σε ήδη υπάρχουσες γνώσεις για να φέρνει σε πέρας οποιοδήποτε πρόβλημα. Οι πληροφορίες αυτές, οι οποίες διασταυρώθηκαν μεταξύ τους, παρουσιάζονται στο δεύτερο κεφάλαιο, αυτό της Ανασκόπησης Βιβλιογραφίας. Το τρίτο κεφάλαιο πραγματεύεται την εκπόνηση των βημάτων που ακολουθήθηκαν για την υλοποίηση του ζητούμενου. Το πρώτο τμήμα του αφορά την Προεπεξεργασία Δεδομένων που αναφέρθηκε παραπάνω. Έπειτα, έγινε φωτοερμηνεία στις περιοχές μελέτης για να επιβεβαιωθεί η ύπαρξη των προς ταξινόμηση κατηγοριών αμμοθινών. Κατόπιν, σχεδιάστηκε το εννοιολογικό – μορφολογικό μοντέλο της βάσης γνώσης που τελικά κατασκευάστηκε. Έγινε, δηλαδή, προσπάθεια περιγραφής των γενικών, γεωμορφομετρικών και γεωμορφολογικών χαρακτηριστικών τους μέσω των ιδιοτήτων που υποστηρίζει το λογισμικό αντικειμενοστρεφούς ανάλυσης. Επίσης προσδιορίστηκαν οι κλάσεις και οι στόχοι κάθε επιπέδου. Έπειτα, υλοποιήθηκε η αντικειμενοστρεφής ανάλυση, μέσω των διαδοχικών βημάτων της κατάτμησης, της περιγραφής των κλάσεων με τη χρήση ασαφών συναρτήσεων συμμετοχής και συναρτήσεων κατωφλίου, καθώς και της ταξινόμησης. Για τη διαδικασία αυτή λήφθηκε ως υπόδειγμα το εννοιολογικό μοντέλο. Τέλος, τα αποτελέσματα αξιολογήθηκαν τόσο ως προς την ευστάθεια όσο και ως προς την ακρίβεια. Αυτό υλοποιήθηκε μέσω τριών μεθόδων, οι οποίες περιγράφονται στο τέταρτο κεφάλαιο. Το πέμπτο και τελικό κεφάλαιο της παρούσας εργασίας πραγματεύεται τη διατύπωση συμπερασμάτων και διαπιστώσεων, ενώ εκφράζονται κάποιες προοπτικές που ανέκυψαν, οι οποίες μπορούν να ληφθούν υπόψη μελλοντικά. Λέξεις κλειδιά: γεωμορφές, αμμοθίνες, Κοιλάδα του Θανάτου, Κοιλάδα Σαν Λούις, Έρημος Σαχάρα, ψηφιακό μοντέλο εδάφους, αντικειμενοστρεφής ανάλυση, γεωμορφομετρία, κατάτμηση, ταξινόμηση, αξιολόγηση.	el
heal.abstract	The subject of this diploma is to perform object-based image analysis on digital terrain models for the purpose of classifying landforms. The landforms studied are the sand dunes, which fall within the broader category of aeolian landforms. The general objective is to perform classification in selected images in order to separate the existing dunes into their five main categories. These are longitudinal / linear dunes, transverse, barchan, parabolic, and star-shaped ones. First of all, the data were collected. Specifically, digital terrain models were searched so that the landforms of interest to be located on them and appear as many categories as possible. Then the images were georeferenced and then the corresponding derivatives were created. This stage corresponds to the so-called Data Preprocessing. More generally, the structure of this paper is such that it reflects the sequence of actions performed. First of all, a great deal of bibliography was studied, because it contains the information about the object and the study areas, as well as the scientific background. Besides, every scholar / scientist must rely on existing knowledge to solve any problem. This information, which has been cross-referenced, is presented in the second chapter, that of the Bibliography Review. The third chapter deals with the presentation of steps followed for the implementation of the aim. The first part concerns the Data Preprocessing mentioned above. Then, photo interpretation was performed in the study areas to confirm the existence of the dune categories to be classified. Then, the conceptual - morphological model of the knowledge base was finally constructed. In other words, it has been attempted to describe their general, geomorphometric and geomorphological features through the properties of object-oriented analysis software. The classes and objects of each level were also identified. Then, the object-oriented analysis was implemented, through the successive steps of the segmentation, the description of the classes by using fuzzy membership and threshold functions, as well as the classification. For this process, the conceptual model was considered. Finally, the results were evaluated both in terms of stability and accuracy. This was done through three methods, which are described in Chapter Four. The fifth and final chapters of this paper deal with the formulation of conclusions and findings, while some prospects are raised, which can be taken into account in the future. Key words: landforms, sand dunes, Death Valley, San Luis Valley, Sahara Desert, digital terrain model, object based image analysis, geomorphometry, segmentation, classification, evaluation.	en
heal.advisorName	Αργιαλάς, Δημήτριος	el
heal.advisorName	Argialas, Demetre	en
heal.committeeMemberName	Karantzalos, Konstantinos	en
heal.committeeMemberName	Καράντζαλος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Κολοκούσης, Πολυχρόνης	el
heal.committeeMemberName	Kolokousis, Polixronis	en
heal.committeeMemberName	Demetre, Argialas	el
heal.committeeMemberName	Αργιαλάς, Δημήτρης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών. Τομέας Τοπογραφίας. Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	241 σ.
heal.fullTextAvailability	true