نرم افزار GIS

چه یک جغرافی دان حرفه ای، چه دانشجوی علوم زمین، یا صرفاً یک سرگرمی کنجکاو باشید، نرم افزارهای سنجش از راه دور )GIS(بسیار متنوعی برای کمک به شما در انجام کار وجود دارد.

از طبقه بندی تصاویر هوایی دقیق گرفته تا ایجاد مدل های سه بعدی پیچیده، این 10 بسته نرم افزار سنجش از دور بهترین ها هستند. بیایید درست شیرجه بزنیم

1. ERDAS تصور کنید

ERDAS Imagine به عنوان مجموعه نرم افزار سنجش از دور و تجزیه و تحلیل تصویر شماره 1 ما رتبه بندی شده است. که توسط Hexagon Geospatial توسعه یافته است، می تواند تقریباً هر نوع داده مکانی را مدیریت کند. این شامل تصاویر ماهواره‌ای، عکاسی هوایی، ابرهای نقطه‌ای LiDAR، مدل‌های ارتفاعی دیجیتال و سایر داده‌های GIS است.

ERDAS Imagine یک نیروگاه برای سنجش از راه دور است زیرا کاربران را قادر می سازد تا هر نوع پردازش تصویر پیشرفته، تجسم سه بعدی و استخراج ویژگی را انجام دهند. به علاوه، یک رابط بصری مبتنی بر روبان برای یافتن ابزار مناسب برای کار فراهم می کند. 

برخی از ویژگی های برجسته آن شامل ویرایشگر مدل فضایی، پردازش ابر نقطه ای و ابزارهای فتوگرامتری است. جای تعجب نیست که چرا این نرم افزار انتخاب از راه دور در صنایعی مانند کشاورزی، جنگلداری، معدن، مهندسی، برنامه ریزی شهری و دفاع است.

2. ENVI

ENVI یک پلت فرم نرم افزار سنجش از دور پیشرفته از L3 Harris Geospatial است. با ENVI، کاربران می توانند به سرعت اطلاعات را از ماهواره، هوا و سایر انواع تصاویر با استفاده از آخرین فناوری پردازش تصویر استخراج کنند.

مجموعه جامع ویژگی ها و قابلیت های ENVI به کاربران اجازه می دهد تا انواع وظایف پردازش تصویر را انجام دهند. به عنوان مثال، این شامل بهبود تصویر، استخراج ویژگی، تقسیم بندی تصویر، تجزیه و تحلیل آماری، تشخیص تغییر و تجسم بود.

این پشتیبانی از طیف گسترده ای از فرمت های داده، از جمله فرمت های منابع تجاری مانند DigitalGlobe، Airbus و Planet را فراهم می کند. ENVI همچنین قابلیت های اتوماسیون قدرتمندی را از طریق مدل ساز ENVI برای خودکارسازی کارهای تکراری ارائه می دهد.

3. PCI Geomatica (کاتالیزور)

PCI Geomatica یک مجموعه نرم افزار سنجش از دور پیشرفته است که توسط دانشمندان، محققان و متخصصان GIS در سراسر جهان استفاده می شود. که توسط شرکت کانادایی PCI Geomatics توسعه یافته است، کاربران می توانند به تصاویر ماهواره ای، عکس های هوایی و انواع دیگر داده های سنجش از راه دور دسترسی داشته باشند و آن ها را تجزیه و تحلیل کنند.

از سال 1982، PCI Geomatica پایه محکمی برای پردازش داده ها از منابع مختلف فراهم کرده است. این شامل عکس‌های هوایی، تصاویر ماهواره‌ای، مدل‌های دیجیتال ارتفاع، و داده‌های SAR و InSAR است. اگرچه رابط کاربری کمی قدیمی است، اما همچنان ابزارهای اصلی مانند موزاییک کردن، فتوگرامتری و تجزیه و تحلیل زمین را در اختیار دارید.

همچنین دارای قابلیت استخراج ویژگی plug-and-play است که تشخیص ویژگی ها در تصاویر دیجیتال را آسان می کند. الگوریتم‌ها شامل OBIA، طبقه‌بندی نظارت شده و بدون نظارت است. این بدان معنی است که کاربران می توانند اطلاعاتی مانند جاده ها، ساختمان ها و پوشش گیاهی را از تصاویر هوایی یا ماهواره ای استخراج کنند.

4. ArcGIS Pro

بخش عمده ای از ابزارهای سنجش از راه دور در ArcGIS Pro را می توان در پسوند Image Analysis یافت. این افزونه دسترسی به مجموعه ای از ابزارها را برای تجزیه و تحلیل تصاویر و انجام کارهای پیشرفته تجزیه و تحلیل تصویر فراهم می کند.

به عنوان مثال، کاربران را قادر می سازد تا مجموعه داده های شطرنجی را ایجاد و اصلاح کنند، تصاویر را تجسم و کشف کنند. همچنین می توانید تحلیل های پیچیده تری از جمله تجزیه و تحلیل زمین، تقسیم بندی تصویر و تجزیه و تحلیل طیفی را اجرا کنید.

با افزونه Image Analysis می توانید به سرعت حجم زیادی از تصاویر را پردازش کرده و اطلاعات ارزشمندی را از آن استخراج کنید. همچنین می‌توانید از گردش‌های تصویری آن برای انجام مجموعه‌ای از وظایف مانند تجزیه و تحلیل سری‌های زمانی و تشخیص تغییرات با یادگیری عمیق استفاده کنید.

5. QGIS 3

QGIS 3 به طور پیش فرض با ابزارهای سنجش از راه دور مانند آنالیز شطرنجی، تحلیل زمین و جعبه ابزار تفسیر بارگذاری می شود. اما QGIS 3 فقط به جعبه ابزار خودش محدود نمی شود، شما می توانید با استفاده از جعبه ابزارهای SAGA GIS، GDAL و GRASS GIS از قابلیت های فراوانی استفاده کنید.

اگر قبلاً از QGIS استفاده کرده اید، می دانید که می توانید با استفاده از افزونه ها قابلیت های آن را گسترش دهید. یکی از محبوب‌ترین پلاگین‌های سنجش از راه دور آن، افزونه رایگان منبع باز Semi-Automatic Classification Plugin (SCP) است.

پلاگین SCP بسیاری از ویژگی ها و عملکردها را ارائه می دهد، از جمله به کاربران اجازه می دهد تا به سرعت و به راحتی تصاویر ماهواره ای را دانلود و طبقه بندی کنند. همچنین الگوریتم هایی برای پیش پردازش، بهبود پس از طبقه بندی، ارزیابی دقت و موارد دیگر وجود دارد.

6. Trimble ECognition

Trimble eCognition متخصص استخراج ویژگی از طریق تجزیه و تحلیل تصویر مبتنی بر شی (OBIA) است. اگر تا به حال از eCognition استفاده کرده باشید، می دانید که از الگوریتم های تشخیص الگو برای تقسیم تصاویر به اشیاء معنادار (نه فقط پیکسل) استفاده می کند.

پس از اجرای یک الگوریتم تقسیم بندی چند رزولوشن، هر شیء دارای آمار مرتبط با آنها است. با استفاده از ویژگی های طیفی و مکانی، می توانید پیشرفته ترین طبقه بندی پوشش زمین را امروز ایجاد کنید. علاوه بر این، شما می توانید قوانینی را برای ایجاد خودکار پوشش زمین ایجاد کنید و آن را در انواع مختلف تصاویر اعمال کنید.

Trimble eCognition ورودی های مختلفی مانند ابرهای نقطه LiDAR، تصاویر هوایی، ماهواره ای و پهپاد را می پذیرد. اگرچه در توسعه پوشش زمین بسیار موفق است، اما مجموعه کامل سنجش از دور نیست. از آنجایی که فاقد ابزارهای رایج مانند ارجاع جغرافیایی، تجسم سه بعدی، یا قابلیت های SAR است، امتیاز homerun را از ما دریافت نمی کند.

7. Whitebox GAT

ما همیشه برای Whitebox GAT (جعبه ابزار تحلیل مکانی مکانی) جایگاه ویژه ای در قلب خود داشته ایم و هنوز هم داریم. اگر قبلاً از آن استفاده نکرده‌اید، یک ابزار قدرتمند تجزیه و تحلیل مکانی منبع باز است که می‌توانید برای انواع برنامه‌های سنجش از راه دور از آن استفاده کنید. این به عنوان یک برنامه کاربردی مستقل و همچنین یک کتابخانه برای استفاده در نرم افزارهای دیگر در دسترس است.

به طور خلاصه، Whitebox GAT حاوی یک جعبه ابزار پیشرفته برای کار با داده های سنجش از راه دور است. کتابخانه گسترده توابع آن، آن را به انتخابی عالی برای کسانی که نیاز به انجام وظایف مختلفی با داده های خود دارند، تبدیل می کند.

اگرچه Whitebox GAT در ابزارهای هیدرولوژیکی تخصص دارد، طیف وسیعی از ویژگی ها را ارائه می دهد که آن را برای کاربردهای سنجش از راه دور مناسب می کند. به عنوان مثال، این شامل توانایی کار با داده های شطرنجی و برداری، پشتیبانی از روش های مختلف درونیابی فضایی، و مجموعه ای جامع از ابزارهای تجزیه و تحلیل زمین است. ناگفته نماند که Whitebox GAT دارای قابلیت های LiDAR عالی است.

8. GIS SAGA

مسلما SAGA GIS در اطراف لبه ها کمی خشن است. این یک نرم‌افزار سنجش از راه دور قدیمی‌تر است، بنابراین مطمئناً به خوبی سایر نرم‌افزارهای موجود در این لیست نیست. اما با این گفته، هنوز چیزهای زیادی وجود دارد که می توانید از آن نجات دهید.

SAGA GIS دارای طیف گسترده ای از ویژگی ها است که به کاربران اجازه می دهد تا وظایف اولیه پردازش داده ها و تجزیه و تحلیل مربوط به سنجش از دور را انجام دهند. به عنوان مثال، می‌توانید از آن برای موزاییک کردن، کلیپ کردن، و تقسیم تصاویر و همچنین تغییر شکل پیش‌بینی‌های تصویر استفاده کنید. همچنین ابزارهایی برای تجزیه و تحلیل شاخص‌های پوشش گیاهی، محاسبه سطح و استخراج ویژگی‌ها از مدل‌های ارتفاعی دیجیتال ارائه می‌دهد.

برای نرم افزار سنجش از راه دور منبع باز، ابزارهای زیادی در اختیار دارید. راستش را بخواهید، برخی از ابزارهایی که هرگز در مورد آنها نشنیده ایم. اما هرچه بیشتر آنها را بررسی کنید، متوجه خواهید شد که برخی ممکن است قابل اعتماد و 100٪ کاربردی نباشند. اما هنوز هم ارزش زمان و تلاش را دارد تا آن را برای ابزارهای سنجش از راه دور کمیاب بررسی کنید. و فراموش نکنید که می توانید از جعبه ابزار SAGA GIS در QGIS 3 نیز استفاده کنید.

9. PolSARPro

همانطور که از نام آن پیداست، PolSARpro (جعبه ابزار پردازش و آموزش داده های قطب سنجی SAR) متخصص در تصویربرداری رادار است. این شامل انواع زیر از سنسورهای ماهواره ای است:

• ALOS-1
• COSMO-SkyMed
• RADARSAT-2
• TerraSAR-X و TanDEM-X

PolSARPro یک بسته نرم افزاری پیشرفته است که برای تجزیه و تحلیل و تجسم داده های رادار دیافراگم مصنوعی پلاریمتری (PolSAR) طراحی شده است. این می تواند اطلاعات دقیقی در مورد ویژگی های سطح، رطوبت خاک و سایر ویژگی های سطح زمین از اندازه گیری های مبتنی بر رادار ارائه دهد.

10. GRASS GIS

GRASS GIS یک نرم افزار منبع باز قدیمی در دنیای GIS است. GRASS GIS بدون خصیصه های خود هنوز برای کاربردهای سنجش از راه دور مناسب است.

GRASS GIS همچنین مجموعه‌ای از ابزارهای پیشرفته را برای کار با داده‌های LiDAR مانند طبقه‌بندی ابر نقطه، فیلتر کردن و درون‌یابی ارائه می‌دهد. مشابه SAGA GIS، می توانید از آن در QGIS 3 استفاده کنید یا می توانید از آن به عنوان یک برنامه مستقل استفاده کنید.

به طور کلی، این نرم افزار دارای مجموعه ای از ویژگی ها است که به طور خاص برای تجزیه و تحلیل سنجش از راه دور طراحی شده است، از جمله طبقه بندی تصویر، بهبود و ثبت. علاوه بر این، GRASS GIS مجموعه ای چشمگیر از ابزارها را برای تجسم داده ها فراهم می کند که به کاربران اجازه می دهد تا به سرعت نقشه ها و مدل های سه بعدی داده های خود را ایجاد کنند.

11. ILWIS

ILWIS (سیستم اطلاعات یکپارچه زمین و آب) یک سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) است که برای ذخیره، مدیریت و تجزیه و تحلیل داده های مکانی طراحی شده است.

این توسط ITC در هلند توسعه یافته است و برای کاربردهای مختلفی از جمله برنامه ریزی کاربری زمین، تجزیه و تحلیل پوشش زمین، نقشه برداری خاک، مدیریت آب، نظارت بر محیط زیست و بسیاری موارد دیگر استفاده می شود.

12. جعبه ابزار Orfeo

جعبه ابزار ORFEO (OTB) یک کتابخانه منبع باز از الگوریتم های پردازش تصویر است که توسط آژانس فضایی فرانسه (CNES) توسعه یافته است. یکی از چیزهای خوب در مورد این فریم ورک این است که چگونه در C++ نوشته شده و روی ویندوز، مک او اس ایکس و لینوکس اجرا می شود. OTB طیف گسترده ای از الگوریتم های آماده برای استفاده را برای سنجش از راه دور و پردازش تصویر دیجیتال ارائه می دهد.

13. Global Mapper

Global Mapper قادر است هم تصاویر توپوگرافی و هم تصاویر ماهواره ای را نمایش دهد و به کاربران این امکان را می دهد که زمین را در هر مکانی به طور دقیق تجسم و تجزیه و تحلیل کنند. همچنین ابزارهای قدرتمند و در عین حال آسان برای استفاده مانند دیجیتالی کردن، محاسبات خط دید و محاسبات حجم ارائه می دهد که برای انواع مختلف تجزیه و تحلیل مفید هستند.

Global Mapper به کاربران امکان تجسم، تجزیه و تحلیل و دستکاری داده های مکانی را از منابع مختلف، از جمله تصاویر هوایی، ابرهای نقطه LiDAR، مدل های ارتفاعی دیجیتال و پایگاه های داده برداری می دهد.

14. Feature Manipulation Engine

موتور دستکاری ویژگی (FME) با تعداد زیادی از ترانسفورماتورهای شطرنجی که می توانید در میز کار خود بگنجانید، پادشاهی در قابلیت همکاری و اتوماسیون است. FME توانایی پردازش داده ها از منابع مختلف سنجش از راه دور مانند عکاسی هوایی، LiDAR و تصاویر چند طیفی و غیره را دارد.

اما برخی از هیجان انگیزترین پیشرفت های آن در زمینه بینایی کامپیوتر و یادگیری عمیق است. FME همچنین به کاربران اجازه می‌دهد تا گردش‌های سنجش از راه دور خود را خودکار کنند و تجزیه و تحلیل داده‌ها را آسان‌تر و سریع‌تر کنند.

15. gvSIG

gvSIG یک منبع باز و رایگان است که به طور گسترده برای تجزیه و تحلیل داده های جغرافیایی، سنجش از دور و مدل سازی مکانی استفاده می شود. برای تجزیه و تحلیل سنجش از دور، GvSIG ابزارها و ویژگی هایی را برای پشتیبانی از ضبط، پردازش و تجزیه و تحلیل داده های ماهواره ای فراهم می کند. این دارای طیف گسترده ای از قابلیت ها برای کار با فرمت های مختلف داده های سنجش از راه دور است و ابزارهای پیشرفته ای را برای ارجاع جغرافیایی، تصحیح و موزاییک ارائه می دهد.

نتیجه

سنجش از راه دور روشی قدرتمند برای تبدیل داده ها به هوش عملی فراهم می کند. اگر به دنبال مجموعه نرم افزار سنجش از راه دور اختصاصی هستید، توصیه می کنیم با ERDAS Imagine، ENVI یا PCI Geomatica کار کنید.

اگر به دنبال قابلیت های قوی GIS هستید، ArcGIS Pro و QGIS 3 یک نقطه ورود برای افرادی است که می خواهند یک پلتفرم نقشه برداری سطح بالا نیز داشته باشند. در حالی که Trimble eCognition صرفاً برای طبقه بندی پوشش زمین است، PolSARPro در تصاویر مبتنی بر رادار تخصص دارد. 

در نهایت، اگر به دنبال نرم‌افزار سنجش از راه دور منبع باز هستید، QGIS 3، Whitebox GAT، GRASS GIS و SAGA GIS بهترین گزینه‌های شما هستند.