شناسايي تغييرات هندسي ساختمان با استفاده از تصاوير هوايي با تاكيد بر تاثيرات زمين لرزه

Design and Implementation of a New Model for Geometric Change Detection of Buildings Using Aerial Photos with Emphasis on Detection of Earthquake Effects

زلزله حادثه‌اي است كه به طور ناگهاني روي داده و با تهديد زندگي بشري و مختل نمودن سير عمومي امورات مردم، تلفات و خسارات بسياري را به جامعه انساني تحميل مي‌كند. مديريت بحران راه مقابله با آثار زلزله است. يكي از فاكتور-هاي مهم در مديريت بحران زلزله، ساماندهي و يا تدوين ساختاري مناسب به منظور بهبود و بازسازي ساختمانهاي آسيب‌ديده مي‌باشد. بنابراين لازم است تغييرات عوارض ساختماني در كمترين زمان ممكن شناسايي و ميزان تخريب در منطقه مورد نظر محاسبه شود. با توجه به دقت و قابليت اعتماد‌پذيري بالاي داده‌‌هاي مكاني استخراج شده با استفاده از تكنيكهاي فتوگرامتري و امكان تهيه تصاوير هوايي در بازه‌هاي زماني دلخواه و با قدرت تفكيكهاي مناسب، پردازش تصاوير هوايي به عنوان يكي از روشهاي دقيق و سريع در شناسايي اتوماتيك تغييرات هندسي ساختمانها و تخمين دقيق ميزان تخريب در منطقه زلزله‌زده محسوب مي‌گردد. براي تعيين تغييرات عارضه مورد نظر با استفاده از تصاوير هوايي، ابتدا تصاوير لازم از عارضه مورد نظر در دو مقطع زماني مختلف اخذ و سپس با استفاده از تكنيكهاي پردازش تصوير، عارضه مورد نظر از تصاوير استخراج و در نهايت با مقايسه آنها، محل تغييرات مشخص مي‌گردد. در اين مقاله از تصاوير هوايي و اطلاعات- برداري كه در پايگاه داده سيستم GIS در ارتباط با عارضه مورد نظر موجود مي‌باشند، به منظور بكارگيري و توسعه تكنيك تناظريابي كمترين مربعات براي شناسايي تغييرات هندسي عارضه ساختمان از روي تصاوير هوايي، استفاده شده است. ارزيابي و تست نتايج به دست آمده توسط اين سيستم از نقطه نظر صحت و دقت، نشان داد كه الگوريتم طراحي شده قادر است در بيش از 70 درصد موارد تغييرات را به درستي شناسايي نموده و ميزان تخريب ساختمانهاي موجود در منطقه را برآورد نمايد. كليد واژه ها: اطلاعات برداري، تصاوير هوايي، تناظريابي، سيستم اطلاعات جغرافيايي، شناسايي تغييرات ساختمان

Earthquake is the event that occurs suddenly. It threats human life and causes major disasters in human society. Crisis management is the way to overcome the effects of the earthquake. One of the important factors in earthquake crisis management is to offer an appropriate structure for rebuilding damaged buildings. Therefore, it is necessary to detect and estimate the amount of damaged areas and changes of buildings as soon as possible. High precision and reliability of extracted spatial data using photogrammetric techniques as well as the possibility of capturing aerial photos with high spatial resolution in different time intervals leads to consider the aerial photo processing as one of the exact and fast methods in automatic building change detection and estimation of amount of changes in damaged areas. In order to detect changes of objects like buildings, first two aerial photos should be captured from the scene in two different times and then this object is extracted from aerial photos using image processing algorithms and finally changes are detected by comparing the same objects in two processed photos. In this research, based on the development of least squared matching technique, a new model was designed and implemented for automatic change detection of buildings. The accuracy assessment of the results of this research illustrated that about 70% of changes including damaged areas have been detected correctly