تفسیر عکس های هوایی

- تفسیر تصویر

تفسیر تصویر به معنی استخراج اطلاعات کمّی و کیفی بصورت نقشه درباره شکل، مکان، ساختار، کارکرد، کیفیت، شرایط و رابطه بین اشیاء و ... با استفاده از دانش یا تجربه انسانی است. بعنوان یک تعریف محدود، "تفسیر عکس" گاهی مترادف با "تفسیر تصویر" بکار می رود.

تفسیر تصویر در سنجش از دور ماهواره ای می تواند با استفاده از یک صحنه تصویر ماهواره ای انجام گیرد، در حالیکه معمولاً در تفسیر عکس یک جفت عکس هوایی برجسته نما یا استریوسکپی به منظور فراهم آوردن امکان برجسته بینی، مثلاً با استفاده از یک برجسته نمای آینه ای، بکار گرفته می شود. یک چنین تفسیر عکسی با استفاده از تک عکس متمایز از تفسیر عکس برجسته نما است.

2- روند فرآیند تفسیر تصویر:

خواندن تصویر شکل مقدماتی تفسیر تصویر است. این کار عبارت از شناسایی ساده اشیاء با استفاده از عناصری نظیر شکل، اندازه، الگو، بافت، تن، رنگ، سایه و سایر روابط نسبتی است. خواندن تصویر معمولاً با استفاده از کلیدهای تفسیر برای هر شیء انجام می گیرد.

اندازه گیری تصویر عبارت از استخراج کمیتهای فیزیکی مثل طول، مکان، ارتفاع، تراکم، دما و ... با استفاده از داده های مرجع یا داده های درجه بندی یا کالیبراسیون بصورت قیاسی یا استقرایی است.

تجزیه و تحلیل تصویر عبارت از درک روابط بین اطلاعات تفسیر شده و وضعیت یا پدیده واقعی و همچنین ارزیابی شرایط است.

اطلاعات استخراج شده در نهایت بصورت نقشه که نقشه تفسیری یا نقشه موضوعی خوانده می شود ارائه می گردد.

عموماً صحت تفسیر تصویر بدون انجام پاره ای تفحصات دقیق زمینی کافی نخواهد بود. تفصحات دقیق زمینی، نخست زمانی که کلیدهای تفسیر وضع می شود و سپس زمانی که نقشه مقدماتی مورد بررسی قرار می گیرد، لازم است.

3- مؤلفه های تفسیر:

هشت مؤلفه در تفسیر مورد استفاده قرار می گیرد. این مؤلفه ها عبارتند از: اندازه، شکل، سایه، تن، رنگ، بافت، الگو و روابط نسبتی یا زمینه.

اندازه: بسته به هدف از تفسیر تصویر، باید مقیاس مناسبی برای عکس انتخاب شود. اندازه تقریبی یک شیء می تواند با ضرب کردن طول تصویر در معکوس مقیاس عکس بدست می آید.

شکل: شکل مشخص یک شیء هنگامی که از بالا بدان نظاره می شود بر روی عکس قائم تصویر خواهد شد. بنابراین باید شکل یک شیء را وقتی که در حالت قائم آنرا نظاره می کنیم، بشناسیم. برای مثال، سر یک درخت از گونه مخروطیان گرد بنظر می رسد، در حالیکه سر یک درخت برگ ریز شکلی نامنظم دارد. فرودگاهها، بندرها، کارخانه ها و ... را نیز می توان از روی شکلشان تشخیص داد.

سایه: سایه معمولاً یک مانع دید برای تفسیر تصویر است. اما، می توان از روی سایه اطلاعاتی دربارۀ ارتفاع برجها و ساختمانهای بلند و همینطور اطلاعاتی در مورد شکل اشیاء از نمای غیر قائم، نظیر شکل یک پل بدست آورد.

تُن: میزان تغییر تیرگی از رنگ سیاه تا رنگ سفید را تُن می نامند. در عکسهای تمام رنگ یا پانکروماتیک هر شیء مطابق با بازتابندگیش تن منحصر به فردی را بازتاب خواهد کرد. برای مثال، شن خشک بازتاب سفید و شن مزطوب بازتاب تیره دارد. در عکسهای فروسرخ نزدیک سیاه و سفید، آب تیره رنگ و گیاهان سالم سفید متمایل به خاکستری روشن هستند.

رنگ: رنگ برای شناختن جزئیات اشیاء بسیار مناسب است. برای مثال، انواع و گونه های گیاهان را با اندک تجربه ای به سهولت می توان با استفاده از اطلاعاتی در مورد رنگها تفسیر کرد. گاهی اوقات عکسهای رنگی فروسرخ یا تصویرهای کاذب رنگ اطلاعات خاص بیشتری را، بسته به امولوسیون فیلم یا فیلتر مورد استفاده و شیئی که تصویر آن تهیه می شود، در اختیار ما قرار می دهد.

بافت: بافت گروهی از الگوهای گوچک تکراری است. برای مثال، چمنزار یکنواخت بافتی هموار دارد، در حالیکه جنگلهای درختان مخروطی شکل معمولاً دارای بافتی ناهموارند. اما این مسئله در کل به مقیاس عکس یا تصویر بستگی دارد.

الگو: الگو (Pattern) یک شکل منظم معمولاً تکراری مربوط به یک شیء است. برای مثال، ردیف خانه ها یا آپارتمانها، مزارع برنج که با فاصله منظم از هم قرار گرفته اند، تقاطع اتوبانها، باغهای میوه و غیره می توانند اطلاعاتی از الگوهای منحصر به فردشان در اختیار ما بگذارند.

روابط نسبتی یا زمینه: ترکیبی خاص از اجزاء ، مشخصه های جغرافیایی، شکل محیط اطراف یا زمینۀ یک شیء می توانند اطلاعات خاصی را برای تفسیر تصویر در اختیار استفاده کننده قرار دهند.

4- کلیدهای تفسیر:

معیاری که برای شناسایی یک شیء با مؤلفه های تفسیر بکار می رود، کلید تفسیر نامیده می شود.

تفسیر تصویر بستگی به کلیدهای تفسیری دارد که یک مفسر مجرب با استفاده از دانش قبلی و مطالعه تصویرهای موجود وضع کرده است.

در هنگام وضع کردن یک کلید لازم است هشت مؤلفه تفسیر (اندازه، شکل، سایه، تن، رنگ، بافت، الگو و روابط نسبتی) و همینطور زمان برداشتن عکس، فصل، نوع فیلم و مقیاس عکس، دقیقاً مورد توجه قرار گیرند. کلیدها معمولاً شامل جزئیات نوشتاری و تصویری هستند.

در جدول ذیل یک نمونه از کلیدهای تفسیر برای نقشه برداری جنگلها آمده است که توسط انجمن جنگلداری ژاپن استاندارد شده است.

کلیدها باتوجه به شکل سر درختان، شکل حاشیه سر درختان، تُن، سایه، شکل خود درختان، الگو، بافت و سایر عوامل مشخص شده اند.

جدول 1) نمونه کلیدهای تفسیر برای نقشه برداری جنگلها

گونه ها	شکل سر درختان	شکل حاشیه سر درختان	تُن	الگو یا پترن	بافت
سرو آزاد	مخروطی با نوک تیز	گرد و کاملاً نمایان	تیره	نقطه نقطه ای دانه دانه ای	زبر و ناهموار
سرو	مخروطی با سر گرد	گرد ولی نه کاملاً نمایان	تیره ولی روشنتر از سدر	نقطه نقطه ای	زبر و هموار
کاج	استوانه ای با سر بی شکل	گرد ولی غیرواضح	روشن و غیرواضح	نقطه نقطه ای نامنظم	نرم ولی ناهموار
کاج سیاه	مخروطی با شکل سر غیرواضح	گرد با لبه غیرواضح	روشنتر از سرو	نقطه نقطه ای	نرم و ریز
صنوبر	مخروطی با شکل سر پهن تر	گرد با لبه زیگزاگ	تیره و روشن	نامنظم	ناهموار
درختان برگریز	اشکال نامنظم	غیرواضح	روشنتر	نامنظم	ناهموار

منبع: انجمن جنگلداری ژاپن

جدول2) نمونه کلید تفسیر تصویرهای لندست برای اسکن کنندۀ چندطیفی

	باند 4	باند 5	باند 6	باند 7	(BGR) 745	(RGB) 547
برف	کاملاً سفید	کاملاً سفید	کاملاً سفید	کاملاً سفید	کاملاً سفید	کاملاً سفید
ابر	سفید	سفید	سفید	سفید	سفید	سفید
مه رقیق	سفید	سفید	-	-	سفید	سفید
جنگل	خاکستری تیره	سیاه	سفید	سفید	سرخ	سبز
چمنزار	خاکستری	خاکستری تیره	سفید	سفید	صورتی	زرد براق
زمین بایر	خاکستری	سفید	سفید	سفید	سفید	سفید
زمین مرطوب	خاکستری	سفید	خاکستری	خاکستری تیره	آبی روشن	ارغوانی مایل به سرخ
مناطق شهری	خاکستری	سفید	خاکستری	خاکستری تیره	آبی روشن	ارغوانی مایل به سرخ
آب	خاکستری تیره	سیاه	سیاه	سیاه	آبی	ارغوانی مایل به آبی
سایه	سیاه	سیاه	سیاه	سیاه	سیاه	سیاه

5- تولید نقشه های موضوعی

معمولاً یک نقشه تفسیر تصویری با انتقال اطلاعات تفسیر شده به یک نقشۀ پایه که قبلاً تهیه شده است تولید می شود.

نقشۀ پایه باید دارای شرایط زیر باشد.

1) مقیاس نقشه ای مناسب برای ارائه مناسب اطلاعات تفسیر شده

2) سیستم مختصات جغرافیایی برای برقراری مراجع جغرافیایی

3) اطلاعات نقشه ای پایه که در تُن های روشن بعنوان زمینه چاپ شده اند و باعث افزایش تباین اطلاعات تفسیر شده می شوند.

معمولاً یک نقشۀ توپوگرافی، نقشۀ پلان یا نقشه اُرتو فوتو بعنوان نقشۀ پایه مورد استفاده قرار می گیرند.

نقشه توپوگرافی با مقیاس 1:50000 ، 1:100000 یا 1:250000 معمولاً نقشه پایۀ مناسبی برای تفسیر تصاویر ماهواره ای با توان تفکیک بالا است.

برای مطالعات اقیانوس شناسی یا علوم دریایی، چارتهایی با مقیاس 1:50000 تا 1:500000 را باید بعنوان نقشۀ پایه مورد استفاده قرار داد.

نقشه های اُرتو فوتو یا اُرتو فوتو مَپها برای تبدیل و انتقال اطلاعات تفسیر شده، بخصوص در طبقه بندی جنگلها، براحتی توسط کارتوگرافها مورد استفاده قرار می گیرد.

روشهای انتقال اطلاعات به یک نقشه بصورت زیر است.

1- ترسیم

تصویر تفسیر شده با Overlay کردن یا منطبق ساختن روی یک میز نور بر نقشه پایه ترسیم می شود.

2- تصویر کردن اپتیکی یا نوری

تصویر تفسیر شده بوسیله یک عدسی و یک آینه بر روی نقشه پایه تصویر می شود. انتقال نمای زوم کنندۀ اپتیکی یا پروژکتور آینه ای برای تفسیر تصویر بسیار کارایی دارد.

3- سیستم شبکه ای

خطوط شبکه ای هم بر روی تصویر و هم بر روی نقشۀ پایه ترسیم می شوند. سپس اطلاعات تفسیر شده در یک شبکه روی تصویر به شبکۀ متناظر روی نقشۀ پایه منتقل می شود.

4- نگاشت فتوگرامتری

عکسهای هوایی با استفاده از یک پلاتر یا رسام فتوگرامتری بر یک نقشۀ موضوعی تفسیر می شوند.

منبع: مبادی سنجش از دور

مترجمان: فرشید جاهدی – شاهرخ فرخی

تفسیر عکس های هوایی

مطالب مشابه :

نقشه هاي توپوگرافي

نقشه های توپوگرافی

نقشه

آموزش و نرم افزار تبدیل مختصات(UTM Conversion)

تفسیر عکس های هوایی

مساحی و نقشه برداری

اهمیت نقشه های توپوگرافی

نقشه های توپوگرافی