دوره 2, شماره 1

بهار 1389

فهرست مطالب

علوم پایه

حل مشکلات روزافزون زیست محیطی به یکی از حساس ترین اولویت ها در برنامه ریزی و مدیریت شهری تبدیل شده است. امروزه آلودگی هوا اصلی ترین چالش محیطی در کلان شهرها به شمار می رود. به منظور اندازه گیری میزان آلودگی و افزایش آگاهی عمومی از خطر های احتمالی، تصمیم گیری بهتر و برنامه ریزی شهری متناسب با نیاز جامعه، طراحی و توسعه سامانه های پایش، امری فوری و ضروری به نظر می رسند. مقدار روزافزون مشاهدات سنجنده ها و داده های سالمانه های سنجنده، و فقدان قابلیت های پردازش این حجم داده در کاربردهای مدل سازی و آنالیز محیطی از مهم ترین چالش های پیش رو در ایجاد و توسعه این سامانه ها به شمار می رود. از بعد تکنیکی، فراهم ساختن دسترسی استاندارد به مشاهدات سنجنده ها و ایجاد امکانات پردازشی تعامل پذیر بر روی آن ها، راه حلی موثر در مدیریت داده های ناهمگون سنجنده هاست، در این تحقیق ساز و کار ارائه مشاهدات سنجنده ها و یک موتور پردازش مکانی در قالب معماری ای سرویس گرا به منظور رفع این مشکلات ارائه می گردد. این تحقیق نشان می دهد که چگونه معماری پیشنهادی می تواند مشکل تعامل پذیر نبودن سامانه های اطلاعات مکانی را مرتفع سازد. در این زمینه، برنامه کاربردی سرویس گرای استانداردی به نام گزارشگر کیفیت هوای تهران با هدف ارائه فوری اطلاعات کیفیت هوا و تولید و انتشار نقشه های آلودگی هوا طراحی و ایجاد شده است. فناوری وب سرویس و استانداردهای SWE و WPS در محیط توسعه NET Framework 3.5. نیز به منظور پیاده سازی مولفه های مورد نیاز در سمت سرویس دهنده به کار رفته است. در سمت سرویس گیرنده از فناوری های روز وب 2 برای ایجاد محیطی متعامل و کاربر پسند استفاده گردیده است. نتایج تحقیق نشان می دهد که استفاده توام از وب سرویس و چارچوب OGC، سرویس های تعامل پذیر و استانداردی برا فراهم می سازد که دسترسی به مشاهدات و سنجنده ها و همچنین پردازش و نمایش آن ها را تسهیل می کند. به علاوه، این تحقیق نقش موثر و برجسته فناوری های جدید وب 2 در تکامل فناوری های مکانی و نسل جدید سامانه های اطلاعات مکانی در قالب Mashup را نشان می دهد.
محمد ابراهیم پورعزیزی, علی اصغر آل شیخ
PDF
تحلیل تراکم شهری، راهی مفید برای مطالعه و شناخت نظام توزیع جمعیت و فعالیت است. برای جمعیت ساکن در شهر، تامین خدمات زیربنایی در صورتی از نظر افتصادی دارای توجیه کافی و کارایی لازم خواهد بود که آستانه تراکم شهری شناسایی شود. از طرفی دیگر، برنامه ریزان شهری می توانند با بررسی بازتاب های ناشی از سناریوهای مختلف توسعه، ساختار تراکم شهر را به گون های رقم بزنند که تاثیرات منفی توسعه به حداقل برسد. این موضوع، به خصوص در کلان شهرهای کشور ما که رشد شتابان و عمدتاً بدون برنامه دارند اهمیت بیشتری می یابد. در این مقاله سعی شده است تا رابطه میان تراکم شهری و برخی از متغیرهای احتماعی-اقتصادی شهر با استفاده از رویکرد آمارهای فضایی در منطقه 7 کلان شهر تهران مورد ارزیابی قرار گیرد. برای این منظور میزان تراکم جمعیتی و تراکم ساختمانی در محدوده ذکر شده به کمک برخی از متغیرها – مانند قیمت زمین، سطح سواد، مهاجرت یا بومی بودن، و اشتغال- در سطح محلی، و در سطح 1200 بلوک شهری با استفاده از دو روش کلاسیک و آمارهای فضایی مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور پی بردن به دقت روش به کار گرفته شده، خروجی آن با خروجی به دست آمده از روش کلاسیک به صورت عددی و تصویری مورد مقایسه قرار گرفته است. نتیجه این مقایسه، برتی روش آمارهای فضایی را در مقایسه با روش کلاسیک در تحلیل تراکم شهری نشان می دهد.
علی سلطانی, یوسف اسمعیلی ایوکی, علیرضا احمدیان
PDF
امروزه به منظور سازماندهی و مدیریت داده های مکانی از سیستم های مدیریت پایگاه داده مکانی استفاده می شود. استفاده از این سیتم ها امکان تلفیق داده های جمع آوری شده از منابع مختلف، حفظ اعتبار داده ها، بهنگام رسانی و پالایش داده ها و ارائه تولیدات گوناگون در مقیاس های مختلف را فراهم می سازد. به همین دلیل تلاش های زیادی برای استفاده از این سیستم های و تلفیق آن ها با سیستم های جمع آوری داده های مکانی صورت گرفته است. تلفیق مستقیم سیستم های مدیریت پایگاه داده مکانی با سیستم های فتوگرامتری به عنوان یکی از مهم تین منابع تولید داده های مکانی مورد نیاز برای سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS)، سبب می گردد تا علاوه بر تولید و حفظ داده های بهنگام در پایگاه داده مکانی، عملیات کنترل صحت روابط میان عوارض همزمان با ورود داده های مکانی به پیاگاه داده و به صورت اتوماتیک امکان پذیر گردد. برای این منظور در این تحقیق، سیستمی طراحی و پیاده سازی گردید که قادر است ضمن کنترل کیفیت پایگاه داده مکانی، صحت و سازگاری داده های تولید شده را همزمان با عملیات رقومی سازی داده ها به منظور ورود به پایگاه داده GIS به طور هوشمند، کنترل و حفظ کند. آزمایش سسیستم و بررسی نتایج نشان می دهد که اطلاعات تولید و ذخیره شده به وسیله این سیستم، صحیح اند و به خوبی ساختاردهی شده اند. همچنین حجم مختلف ویرایشی پس از رقومی سازی عوارض کاهش یافته و در مدت زمان تولید اطلاعات مکانی برای پایگاه داده GIS با استفاده از این سیستم بسیار صرفه جویی شده است.
سحر حسینیان, حمید عبادی حمید عبادی, فرشید فرنود احمدی
PDF
تاثیر مکان نیروگاه ها بر میزان هزینه تولید و انتفال انرژی و تاثیرات زیست محیطی و اقتصادی-احتماعی نیروگاه های حرارتی، انتخاب مکان مناسب برای این تاسیسات را ضروری می نماید. سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) امکان بررسی و تلفیق اطلاعات مورد نیاز برای مکان یابی را به گونه ای موثر فراهم می کند. به دلیل تاثیر شدید خطای داده های ورودی در فرایند مکان یابی در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی، در نوشتار حاضر ضمن شناسایی عوامل و معیارهای مهم در تعین مکان مناسب برای احداث نیروگاه های حرارتی (از نوع گازی، نظیرشیب، ارتفاع، رودخانه، محدوده شهر و خط لوله گاز در استان بوشهر، نحوه اثر گذاری عدم اطمینان در هر یک از عوامل مذکور مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از اطلاعات استخراج شده از نقشه هایی با مقیاس 1:250000 و 1:1000000 به عنوان فاکتورهای ورودی استفاده شده و به کمک روش شبیه سازی مونت کارلو، نقشه های احتمالاتی برای هر فاکتور ورودی تولید شده اند. مکان یابی، از طریق نقشه ها با مدل های بولین و هم پوشانی شاخص صورت گرفته است. برای بررسیعدم طمینان در مدل بولین، احتمال انتخاب هر مکان با توجه به انتخاب یا عدم انتخاب آن در سناریوهای مختلف، تعیین گردیده است. با ترکیب مدل های عدم اطمینان و هم پوشانی شاخص، علاوه بر ارزیابی تناسب مکان ها، میزان عدم اطمینان مکان یابی در قسمت های مختلف نقشه نیز مشخص شده است. نتایج به دست آمده می توانند به رتبه بندی و تعیین دقیق تر مکان ها و نیز تعیین میزان اطمینان موجود در نتایج مکان یابی کمک کنند. همچنین با تحلیل نتایج می توان مشخص کرد که برای بالا بردن میزان اطمینان مکان یابی، کیفیت کدام لایه ورودی در چه مکان یا مکان هایی نیاز به اصلاح و ارتقا دارد.
سارا بهشتی فر, عباس علیمحمدی
PDF
در پژوهش حاضر دقت مکانی و زمانی سنجنده MODIS مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است. برای دستیابی به این هدف از آتش های کشف شده قبلی این سنجنده بهره گرفته شده و با تعیین بیضی خطا برای این نقاط، دقت آن ارزیابی و برآورد گردید. به این منظور تعداد 5127 نقطه آتش سوزی مربوط به 20 چاه نفت که به طور دائم در طول سال در حال سوختن هستند، مورد مطالعه قرار گرفت ابتدا مختصات جغرافیایی نقاط انتخاب شده با دقت بالا تعیین گردید. سپس مختصات نقاط آتش سوزی آشکار شده به وسیله سنجنده MODIS در محدوده نقاط فوق برای سال 2008 استخراج و برای هر دو داده جمع آوری شده فوق shape file تهیه گردید. سپس اقدام به محاسبه انحراف استاندارد و تعیین بیضی خطا برای تمام نقاط آتش سوزی- به مطور مجزا- گردید. نتایج نشان می دهد که میانگین انحراف استاندارد این نقاط برابر 40/644 متر است. همچنین با محاسبه مقدار میانگین RMSE برای مختصات مرکز بیضی برازش داده شده بر مجموعه نقاط آتش سوزی کشف شده و مختصات دقیق زمینی همان نقاط، برابر 64/161 متر است. میانگین زاویه چرخش بیضی انحراف استاندارد نیز برابر 74 درجه است، که نشان دهنده کشیدگی نقاط در جهت عمود بر حرکت ماهواره (scan) است. به بیان دیگر دقت نقاط آتش های آشگار شده در جهت حرکت ماهواره (Track) بیشتر است. علاوه بر این، بیشترین آشکار سازی در ساعت 18 الی 19 و کمترین آشکار سازی در ساعت 9 الی 10 صبح به وقت گرینویچ اتفاق می افتد. همچنین با بررسی ماهیانه آتش های ثبت شده به وسیله سنجنده MODIS مشخص گردید که بیشتریت آشکار سازی مربوط به نیمه اول سال یعنی ماه های فروردین تامهر است
علی سرکارگر اردکانی, محمدجواد ولدان زوج, علی محمدزاده, علی منصوریان
PDF
پایش و مدیریت شوری، از مهم ترین موضوعات زیست محیطی به ویژه در مناطق خشک و نمیه خشک است. به منظور دستیابی به این هدف بهره گیری از ابزارهای نو مانند سنجش از دور اجتناب ناپذیر است. هدف از این مطالعه برآورد مولفه های شوری خاک (کلر، سولفات و هدایت الکتریکی) با استفاده از تبدیل طیفی تصاویر ETM+ و ASTER به رادیانس و بازتابش سطحی در محدوده کویر ابرکوده در منطقه ای به وسعت 4/87 کیلومتر مربع است. بدین منظور از تصاویر ماهواره ای ETM+ (اکتبر 2002 ) و ASTER (ژوئن 2006) و همچنین نتایج آنالیز شیمیایی مربوط به 29 نمونه خاک برداشت دشه درمطالعات میدانی در ژوئن 2006 استفاده شده است. در ابتدا، پس از تصحیح هندسی تصاویر، با اعمال تبدیل های طیفی بر روی تصاویر، به تخمین مولفه های شوری خاک در یک مدل همبستگی گام به گام اقدام شده است. سپس مدل های تخمین با استفاده از معیارهای خطای نسبی و تخمین و تایید، مجذور میانگین مربعات خطا، ضریب همبستگی و ضریب کارایی مورد ارزیابی قرار گرفته و با نتایج به دست آمده از 9 نمونه برداشت شده زمینی به عنوان نمونه شاهد مستقل، اعتبار سنجی شده اند. نتایج این تحقیق نشان داد که تاثیر تبدیل های مذکور بر ارتقای معیارهای مدل همبستگی دریون های مختلف متفاوت است و نشان از بهبود دقت نتایج مدل های برآورد مولفه های شوری خاک (به عنوان مثال، 35 درصد افزایش در برآورد مقدار کلر به وسیله سنجیده ETM+ و 10 درصد افزایش در برآورد مقدار EC از طریق سنجنده ASTER)، پس از تبدیل مقادیر ثبت شده به وسیله سنجنده به بازتابش سطحی دارد؛ و اهمیت بازتابش سطحی را در این گونه محاسبات نمایان می سازد.
زهره ابراهیمی خسفی, سیدرشید فلاح شمسی, مزدا کمپانی زارع, محسن ابراهیمی خوسفی, محمدرضا اختصاصی, سید زین العابدین حسینی
PDF
مرتبط سازی تصویر، فرایندی بنیادی در پردازش تصویر است و نقش مهمی در فرایندهای مختلف فتوگرامتری و سنجش از دور دارد. الگئریتم SIFT از کارآمدترین روش های نتاظریابی است، که اخیرا به طور موفقیت آمیزی برای مرتبط سازی اتوماتیک تصاویر سنجش از دور استفاده شده است. با این حال عملگرد استخراج عارضه در این الگوریتم همچنان با ضعف های عمده ای همراهاست. علاوه بر پیچیدگی زیاد محاسباتی، میزان کنترل پذیری این الگوریتم در استخارج عوارض تصاویر سنجش از دور، اندک است. در این تحقیق به منظور کاهش پیچیدگی محاسباتی و افزایش کارایی، عملگرد استخارج عارضه در الگوریتم SIFT با عملگرد استخراج گوشه Harris در ساختار هرمی جایگزین شده و روشی کارآ»د برای مرتبط سازی تصاویر اپتیکی سنجش از دور با استفاده از این الگوریتم طراحی گردیده و شکل گرفته است. خصوصیت اساسی این روش، به کارگیری استراتژی ویژه ای برای گزینش بهترین عوارض تصاویر با استفاده از اعمال دو قید پایداری و تمایز و در توزیع کاملی از مکان و مقیاس است. بعد از استخراج عوارض و ایجاد توصیفگر آن ها، فرایند تناظریابی اولیه با استفاده از فاصله اقلیدسی میان توصیفگرها و به صورت چند سطحی و به بهره گیری از روش دو جانبه انجام می شود. درادامه با استفاده از مدل تبدیل پروژکتیو و روش کمترین مربعات، صحت جفت تناظرهای اولیه بررسی می شود و تناظرهای ناسازگار حذف می گردند. در نهایت با تعین پارامترهای یک تابع تبدیل قطعه ای، دو تصویر با یکدیگر مرتبط می شوند. نتایج عملی بر روی چهار جفت تصویر ماهواره ای از سنجنده های مختلف بیانگر کارایی فراوان روش پیشنهادی در مقایسه با الگوریتم استاندارد SIFT است.
امین صداقت, حمید عبادی, مهدی مختارزاده
PDF