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Detección de Cambio en Edificios Basada en una Matriz de Co-Ocurrencia de Niveles de Gris y Redes Neuronales Artificiales

Autores: Christaki, Marianna; Vasilakos, Christos; Papadopoulou, Ermioni-Eirini; Tataris, Georgios; Siarkos, Ilias; Soulakellis, Nikolaos

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Detección de Cambio en Edificios Basada en una Matriz de Co-Ocurrencia de Niveles de Gris y Redes Neuronales Artificiales


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Fase de recuperación
Evento sísmico
áreas urbanas
Edificios dañados
Datos de teledetección
Detección de cambios
Stock de edificios
Asentamiento
Vrissa
Isla de Lesbos
Terremoto catastrófico
Imágenes de UAV
Redes Neuronales Artificiales
RNA
Matriz de Co-ocurrencia de Niveles de Gris
Características de textura GLCM
Ortofotos
Cambios estructurales
Clasificación binaria
Algoritmo de Levenberg-Marquardt
Condición de los edificios
Predicción
Precisión.

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La fase de recuperación tras un evento sísmico es esencial para las áreas urbanas con un número significativo de edificios dañados. Se pueden producir muchos cambios en un paisaje así dentro de las huellas de los edificios, como colapsos totales o parciales, eliminación de escombros y reconstrucción. Los datos y metodologías de teledetección pueden contribuir considerablemente al monitoreo del sitio. El objetivo principal de este artículo es la detección de cambios en el stock de edificios en el asentamiento de Vrissa en la isla de Lesbos durante la fase de recuperación tras el catastrófico terremoto del 12 de junio de 2017, a través del análisis y procesamiento de imágenes de UAV (vehículo aéreo no tripulado) y la aplicación de Redes Neuronales Artificiales (RNA). Más específicamente, se realizó la detección de cambios en el stock de edificios del asentamiento aplicando una RNA sobre las características de textura de la Matriz de Co-ocurrencia de Niveles de Gris (GLCM) de ortofotos adquiridas por UAVs. Para el entrenamiento de la RNA, se definieron una serie de características de textura GLCM como variable independiente, mientras que la existencia o no de cambios estructurales en los edificios se definió como variable dependiente, asignando, respectivamente, los valores 1 o 0 (clasificación binaria). La RNA fue entrenada con base en el algoritmo de Levenberg-Marquardt, y su capacidad para detectar cambios se evaluó en función del estado de los edificios, derivado de la clasificación binaria. En conclusión, los cambios en las características de textura GLCM junto con la RNA pueden proporcionar resultados satisfactorios en la predicción de los cambios estructurales de los edificios con una precisión de casi el 92%.

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