NobleBlocks

Research index

Αυτόματη Αναγνώριση των Γεωμορφολογικών και Μορφοτεκτονικών Δομών με Αντικειμενοστρεφή Ανάλυση Εικόνας σε Ψηφιακό Μοντέλο Υποθαλάσσιου Αναγλύφου στην περιοχή νότια της Κρήτης

Kouli

DSpace - NTUA (National Technical University of Athens)30 Apr 2014Open access

NobleIDark:/48914/w1/20260525/35D026BBDOI10.26240/heal.ntua.8518

Free to read at the publisher

You can read the abstract here, or the full text at the publisher.

Read at the publisher

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία αφορά στην αυτόματη αναγνώριση των γεωμορφολογικών και μορφοτεκτονικών δομών του υποθαλάσσιου πυθμένα, με τη μέθοδο της αντικειμενοστρεφούς ανάλυσης εικόνας σε ψηφιακό μοντέλο υποθαλάσσιου αναγλύφου (Ψ.Μ.Υ.Α.), στην περιοχή νότια της Κρήτης. Τα αρχικά δεδομένα που ήταν διαθέσιμα για τη διεκπεραίωση αυτής της εργασίας, ήταν ένα Ψηφιακό Μοντέλο Υποθαλάσσιου Αναγλύφου (Ψ.Μ.Υ.Α.), ανάλυσης 150m×150m, το οποίο περιείχε μόνο υψομετρική πληροφορία και συγκεκριμένα βάθη. Από το Ψ.Μ.Υ.Α. προέκυψαν όλα τα παραγόμενα θεματικά επίπεδα, όπως είναι η κλίση (slope), ο προσανατολισμός (aspect), η καμπυλότητα (curvature), η καμπυλότητα κάθετα στη διεύθυνση κλίσης (Planform curvature), η καμπυλότητα παράλληλα στη διεύθυνση κλίσης (profile curvature) και ο δείκτης τοπογραφικής θέσης (Topographic Position Index), τα οποία παράχθηκαν στο ελεύθερο λογισμικό Saga GIS. Τα θεματικά αυτά επίπεδα εισήχθησαν στο λογισμικό eCognition Developer 8.7., με σκοπό την ανάπτυξη της αντικειμενοστρεφούς ανάλυσης εικόνας στα δεδομένα της περιοχής μελέτης. Στο περιβάλλον του eCognition δημιουργήθηκαν συνολικά 6 επίπεδα κατάτμησης και ταξινόμησης, τα οποία είχαν ως στόχο την αυτόματη εξαγωγή όλων των γεωμορφολογικών και μορφοτεκτονικών δομών που συναντώνται στην περιοχή μελέτης. Μερικές από τις σημαντικότερες δομές που εξήχθησαν ήταν: η τάφρος του Πτολεμαίου (trough), οι κύριες λεκάνες (main basins), οι λεκάνες επί των κλιτύων (intraslope basins), οι μικρές λεκάνες (small basins), η κρηπίδα (continental shelf), οι πεδιάδες (plain), οι ηπειρωτικές κατωφέρειες (continental slope), οι κρημνοί (escarpment), τα ηβώματα (seamounts), τα φαράγγια (canyons), οι υδροκρίτες (spurs), οι ασυνέχειες (discontinuities), τα ρήγματα (faults), οι μορφοτεκτονικές επιφάνειες ρηγμάτων (morphotectonic fault surface), το κατερχόμενο ρηξιτέμαχος (graben) και τα πιθανά κανονικά ρήγματα (normal faults). Εν συνεχεία, τα αποτελέσματα της ταξινόμησης αξιολογήθηκαν με τη βοήθεια κάποιων στατιστικών εργαλείων, τα οποία παρέχονται από το λογισμικό eCognition και αφορούν τη «σταθερότητα της ταξινόμησης» των αντικειμένων στις κλάσεις καθώς και το «βέλτιστο αποτέλεσμα της ταξινόμησης». Τα εργαλεία αυτά αξιολόγησαν τα αποτελέσματα με βάση το βαθμό συμμετοχής ενός αντικειμένου σε περισσότερες από μία τάξεις. Η τελική ταξινόμηση του εκάστοτε αντικειμένου πραγματοποιήθηκε στην τάξη για την οποία παρουσίαζε το μεγαλύτερο βαθμό συμμετοχής. Ο έλεγχος ευστάθειας της ταξινόμησης έδωσε πολύ καλά αποτελέσματα, με τις μέσες τιμές όλων σχεδόν των τάξεων, να κυμαίνονται κοντά στη μονάδα. Η αξιολόγηση των αποτελεσμάτων πραγματοποιήθηκε και με μια πιο ουσιαστική μέθοδο ποσοτικής αξιολόγησης με τη χρήση των καθιερωμένων δεικτών πληρότητας (Completeness), ορθότητας (Correctness) και ποιότητας (Quality). Οι τάξεις που αξιολογήθηκαν με την μέθοδο αυτή, ήταν: η τάφρος του Πτολεμαίου, οι κύριες λεκάνες, οι λεκάνες επί των κλιτύων, η ηπειρωτική κατωφέρεια, οι ασυνέχειες, τα ρήγματα και οι μορφοτεκτονικές επιφάνειες των ρηγμάτων. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν από αυτή τη μέθοδο αξιολόγησης ήταν ιδιαιτέρως ικανοποιητικά, με τους δείκτες πληρότητας και ορθότητας να κυμαίνονται στο διάστημα [60%, 96%]. Τέλος πραγματοποιήθηκε ποιοτική αξιολόγηση της ταξινόμησης του πέμπτου επιπέδου «Level 4», με χρήση μάσκας επίγειου ελέγχου (TTA Mask). Οι τάξεις των φαραγγιών και των υδροκριτών του πέμπτου επιπέδου, περιείχαν πολύ μικρά αντικείμενα και λόγω αυτής της ιδιαιτερότητας του μεγέθους, η αξιολόγηση της ταξινόμησης των κλάσεων αυτών, ήταν δυνατόν να πραγματοποιηθεί μόνο με χρήση δειγμάτων. Τα αποτελέσματα της ποιοτικής αξιολόγησης ήταν εξαιρετικά, αφού ο δείκτης συνολικής ακρίβειας (Overall Accuracy) και για τις δύο τάξεις προέκυψε μονάδα.

Discussion

Topics

More

Suggest a correction or report