موقع GIS for WE نظم المعلومات الجغرافية (GIS) وبرامج ArcGIS

 3-10الدرس العاشر من المرحلة الثالثة لتعلم على برامج ArcGIS بثلاثة مراحل

Image Classification

تصنيف الصور والمرئيات الفضائية و الجوية

 

مقدمة

• ان عمليات التحليل و المعالجة الجغرافية داخل نظم المعلومات الجغرافية كثيرة جدأ، كل عملية تحليل او معالجة جغرافية لها أهداف يتم الوصول اليهم بعد جمع وحفظ وتخزين البيانات الجغرافية داخل قاعدة بيانات جغرافية، ليتم بعد ذلك إجراء التحليل المناسب حسب الهدف.
• تصنيف البيانات النقطية (Raster Classification )، قبل الحديث عن هذه النوع من التحليل علينا ان نفهم ما هي البيانات النقطية، تم شرح نظري وعملي لمعرفة هذه البيانات النقطية من خلال مقال سابق تم نشره ويمكنكم الإطلاع عليه من هنا.
• بعد فهم ما هي البيانات النقطية وأنها تتكون من خلايا مربعة الشكل وكل خلية تحتوي على قيمة ومجموع القيم المتشابه و المتقاربه تعطينا معلم او ظاهره جغرافية على سطح الكرة الأرضية، من هنا يأتي مفهوم تصنيف الصور من خلال أدوات التنصيف داخل برامج ArcGIS، يتم تحليل أي صورة وإستخراج التصنيفات من خلال طريقتين:

1. التحليل الإشرافي التفاعلي-  تصنيف مراقب (Interactive Supervised): يتم من خلال رسم عينات الخلايا المتشابه و المتقاربة في القيم، كل ما ارتفعت دقة الرسم يتم تحسين المخرج ومن أهم هذه العينات هي المناطق الحضرية او المبنية، المناطق الخضراء، الأراضي الفارغة و المسطحات المائية.
2. التحليل من خلال أداة التصنيف غير مراقب (Iso Cluster Unsupervised Classification): من خلال  إستخدام شريط أدوات تصنيف الصورة (Image Classification) أو اختيار الأداة من صندوق Arc Toolbox، تقوم هذه الأداة ومن خلال خوارزمية مبرمجة بقراءة وفهم قيم جميع البيانات النقطية (Raster Data) وإخراج عدد من التصنيفات حسب العدد المدخل.

الحصول على صور لإجراء تصنيف من موقع Earth Explorer

• يتم الحصول على البيانات النقطية مصدرها هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية USGS لأي منطقة في العالم من خلال رابط الموقع من هنا.
• يجب أولا أن يكون لدى المستخدم حساب على هذا الموقع ليتم إستيراد أي بيانات نقطية لصور فضائية او جوية و غيرها من الصور، من خلال الخطوات التالية:

1. رسم منطقة الدراسة.

2. التاكد من الغطاء السحابي أن يكون 0%.

3. البحث عن الصور بين فترات مختلف مثلا من تاريخ 01/06/2021 حتى 01/08/2021.

4. تعين البيانات من خلال إختيار المجموعات التي نريد البحث عنها مثلا اختيار مجموعة صور فضائية Landsat.

5. الحصول على النتائج وإختيار الصور المطلوبة لتنزيلها ثم فتحها على برنامج ArcMap.

إضافة الصور الى برنامج ArcGIS

يتم تنزيل ملف مضغوط نقوم بفك هذا الملف، بداخله مجموعة من الصور ثم نقوم بالتالي:

1. نحدد الصور المطلوبة ونقوم بإضافتها على ArcMap  او من خلال الأمر Add Data نفتح الملف المطلوب وإختيار الصور المطلوب إضافتها ويجب تحديد نظام الإحداثيات حسب منطقة الدراسة.

2. من خلال واجهة Image Analysis نقوم بعمل تراكب (Composite ) لجميع الصور لأخراج صورة واحدة فيها ثلاثة نطاقات.

3. قطع منطقة الدراسة من خلال أداة القطع (Clip) للبيانات النقطية، للحصول على الصورة الفضائية المطلوبة لمنطقة الدراسة.

4. تصدير المخرج من تجميع النطاقات الى قاعدة بيانات جغرافية.

ترتيب النطاقات (Band) للصور الفضائية حسب الحاجة

1. اللون الطبيعي (Natural Color): 4.3.2
2. لون الغطاء النباتي (Vegetation): 5.4.3
3. لون المناطق الحضرية او المبنية (Urban Color): 7.6.4
4. المنطقة الزراعية (Agriculture): 6.5.2
5. الارض و المياه (Land and Water): 5.6.4
6. تحليل الغطاء النباتي (Vegetation Analysis): 6.5.4
7. اللون الطبيعي مع إزالة الغلاف الجوي (Natural With Atmospheric Removal): 7.5.3

إستخدام أدوات شريط تصنيف الصور (Image Classification)

1. أداة الإشراف التفاعلي – التصنيف المراقب – (Interactive Supervised):

تقوم هذه الأداة وبعد رسم عينات التصنيف بإنشاء بيانات نقطية (Raster Data) مرتبة القيم حسب المدخل، حيث أن كل قيمة خلية تعبر عن تصنيف الأرض، للحصول على بيانات دقيقة يجب عدم خلط العينات مع غيرها، لذلك يجب تميز الألوان بدقة ورسمها بدقة عالية.

يتم تفعيل الأداة عند رسم العينات ويمكن إستيراد او تصدير العينات من طبقة متجهة (Vector Data).

2. أداة تصنيف الإحتمالية القصوى (Maximum Likelihood Classification):

تقوم بتصنيف احتمالية قصوى على مجموعة من نطاقات البيانات النقطية والمخرج هي بيانات نقطية.

3. أداة التصنيف غير مراقب (Iso Cluster Unsupervised Classification):

يقوم البرنامج (ArcMap) بعمل خوارزمية يستطيع من خلالها تصنيف قيم الخلايا الى تصنيفات الأرض حسب العدد المدخل لإخراج بيانات نقطية تمثل التصنيف الأرضي.

4. أداة احتمالية الفئة (Class Probability):

يتم إنشاء خطوط نقطية متعددة النطاقات من النطاقات الإحتمالية المدخلة، ليتم إنشاء نطاق واحد لكل فئة ممثلة في النطاق المدخل.

5. أداة المكونات الرئيسية (Principal Components):

يتم تنفيذ تحليل للمكونات الرئيسية على مجموعة من النطاقات للبيانات النقطية لإنشاء خطا نقطياً متعدد النطاقات كمخرج.

6. اختيار البيانات النقطية الصورة الفضائية مثلاً المراد تحليلها.

7. لفتح واجهة العينات من خلالها يتم دمج العينات وحفظها و تصدير و استيراد وكل ما يخص بالتعديل وتطوير العينات، حيث عند وجود العينات تفعل أداة التصنيف الإشرافي التفاعلي المراقب.

8. حذف جميع العينات نهائياً

9. طرق الرسم ومنها مضلع او مربع او دائري.

10. امر تحديد العينات.

مشاهدة فيديو الشرح العملي

 اليك صفحه ومجموعة على الفيس بوك لتعلم أكثر بما يخص نظم المعلومات الجغرافية (GIS) و برنامج ArcGIS Pro من خلال هذه الروابط:

مجموعة على الفيس بوك ArcGIS Pro من هنا.

مجموعة على الفيس بوك GIS for WE - ArcGIS Pro من هنا.

صفحة الفيس بوك GIS for WE من هنا.