دوره 6, شماره 1

بهار 1393

فهرست مطالب

علوم پایه

سامانة اپی‌ترمال مطرآباد واقع در 30 کیلومتری جنوب‌غرب بجستان در مجموعه‌ای از سنگ‌های آتشفشانی حدواسط تا اسیدی واقع شده است. کانی‌سازی به‌صورت رگه‌ها، رگچه‌های نامنظم و برش‌های گرمابی نمایان می‌شود. دگرسانی گرمابی در اطراف رگه‌ها شکل می‌گیرد و شامل مجموعه‌های سیلیسی (5<متری رگه‌ها)، سریسیتی (10< متری رگه‌ها)، پروپیلیتی (50-30<متری رگه‌ها) و رسی است. در این مقاله، توزیع مکانی مجموعه‌های دگرسانی گرمابی با استفاده از داده‌های سنجندة آستر بررسی شده است. برای این منظور، روش‌های مختلف پردازش تصاویر از قبیل ترکیب رنگی کاذب، نسبت‌گیری باندی، آنالیز مؤلفه اصلی و طبقه‌بندی تصاویر آزمون شده‌اند. ترکیب رنگی 864 (RGB) و ترکیب نسبتی (5/4، 8/4، 9/4) برای شناسایی مناطق دگرسانی مناسب تشخیص داده شدند. تفکیک مجموعه‌های دگرسانی و تهیة نقشة دگرسانی برپایة روش طبقه‌بندی نظارت‌شده انجام شده است. تلفیق یافته‌های زمین‌شناسی، کانی‌شناسی و دورسنجی نشانگر قابلیت روش نسبت‌گیری باندی و آنالیز مؤلفه‌ اصلی در شناسایی مجموعه‌های دگرسانی منطقة مطالعه‌شده است.
محمدحسن احمدی, غلامحسین شمعانیان, شعبان شتایی
PDF
با توجه به رشد سریع جمعیت، توسعه و گسترش شهرها و محدودشدن زمین‌های کشاورزی، ارزیابی زمین‌ها برای استفادة بهینه و افزایش تولید در واحد سطح و تصمیم‌گیری هدفمند در تخصیص زمین‌های کشاورزی به بهترین کاربری، اهمیت ویژه‌ای دارد. در پژوهش حاضر مدلی برای برنامه‌ریزی تخصیص محصولات کشاورزی ارائه شده است که در آن با محاسبة میزان تناسب سرزمین با استفاده از سیستم‌های استنتاج‌گر قاعده‌مبنای فازی و تعیین تقاضا و مدنظر قراردادن توالی کشت محصولات، نوع محصول کشاورزی در منطقة موردنظر تعیین می‌شود. مدل ارائه‌شده با استفاده از نرم‌افزارهای GAMS 23.7، MATLAB و ArcGIS 9.3 در شهرستان برخوار و میمه واقع در استان اصفهان پیاده‌سازی شد. نتایج تخصیص محصولات کشاورزی و بررسی سه نوع تناوب زراعی موجود نشان دادند که مساحت اختصاص داده‌شده به محصولات گندم، گندم ـ ذرت، جو، جو ـ ذرت، ذرت، یونجه و سیب‌زمینی برای سال 1390 به‌ترتیب برابر با 82/27، 64/21، 27/7، 85/5، 36/7، 36/6 و 74/1 درصد از کل مساحت اختصاص داده‌شده به کاربری کشاورزی در منطقه است. همچنین که توزیع مکانی این محصولات به‌گونه‌ای است که به‌منظور دستیابی به تولید بهینه، می‌بایست کشت گندم، جو و ذرت به‌صورت سیستم کشت دومحصولی در قسمت جنوبی شهرستان، و کشت یونجه و ذرت عمدتاً در قسمت‌های شمالی شهرستان صورت گیرد. با استفاده از مدل ارائه‌شده، می‌توان مناسب‌ترین محصول برای کشت در ناحیه‌ای مشخص را تعیین کرد و با تعریف سناریوهای مختلف اطلاعات مفیدی را برای برنامه‌ریزان بخش کشاورزی تولید کرد.
پرستو پیله‌فروش‌ها, محمد کریمی, محمد طالعی
PDF
عمق سکی یکی از شاخص‌های شفافیت پهنه‌های آبی است. در پژوهش حاضر برای نخستين بار مدل‌های رگرسیونی خطی تک‌متغیره و چندمتغیره به‌منظور پایش عمق سکی در دریای خزر با استفاده از تصاویر مریس شرح و بسط داده شده است. برخلاف مطالعات گذشته، در این تحقیق مدل‌ها آزمون می‌شوند تا دقت واقعی آنها در پایش عمق سکی مشخص گردد. اندازه‌گیری‌های میدانی عمق سکی که شامل 25 دادة مدل‌ساز و 12 داده آزمون است، در 25 گشت دریایی طی تیرماه تا آبان ماه سال 1384 در بخش جنوبی دریای خزر انجام شد. در این تحقیق از 25 تصویر سنجندة مریس در بازة زمانی اندازه‌گیری‌های میدانی استفاده شد. در رگرسیون تک‌متغیره، همبستگی بین عمق سکی و داده‌های بازتابش طیفی و نسبت آنها بررسی شد و روابطی که بیشترین همبستگی را داشتند انتخاب شدند. سپس با استفاده از داده‌های مدل‌ساز، بهترین مدل‌های خطی تک‌متغیره بین عمق سکی و پارامترهای بازتابشی ارائه و آزمون شد. مدل‌‌های رگرسیونی چندمتغیرة مناسب به‌کمک آمارة CP مالوز تعیین شدند و از میان آنها بهترین مدل با کمک داده‌های آزمون مشخص شد. نتایج نشان داد که جواب‌های مدل‌سازی چندمتغیره از مدل‌های تک‌متغیره بهتر و در مقایسه با دیگر مطالعات دارای ضریب همبستگی بیشتری است. در بهترین مدل چندمتغیره از داده‌های بازتابش در طول موج‌های 412، 510، 560، 681 و 779 نانومتر استفاده می‌شود و ضریب همبستگی و درصد خطای این مدل به ترتیب 7/0 و 7/37 درصد است. در نهایت نقشه‌های عمق سکی در دریای خزر از تصاویر مریس به کمک مدل مذکور استخراج شدند.
حمید طاهری شهرآئینی
PDF
امروزه استخراج اطلاعات از چگونگی بهره‌برداری از سطح زمین در نواحی شهری، از المان‌های مهم در سطوح خرد و کلان برنامه‌ریزی و تصمیم‌گیری به‌شمار می‌رود. تاکنون تحقیقات چندانی در حوزة استخراج خودکار اطلاعات کاربری اراضی انجام نشده است. سنجش از دور به‌عنوان یکی از ارزان‌ترین و سریع‌ترین راه‌ها، به‌ویژه پس از ظهور آنالیزهای شیء‌مبنا، توانایی مناسبی در این حوزه یافته است. هدف پژوهش حاضر، استخراج اطلاعات کاربری اراضی روی یک ناحیة شهری متراکم و پیچیده است و برای این منظور از سیستم سلسله‌مراتبی شامل سطوح پوشش اراضی و کاربری اراضی استفاده شد. پس از پیاده‌سازی روش طبقه‌بندی پوشش اراضی مرحله به مرحله، استخراج واحدهای کاربری اراضی با استفاده از اطلاعات پوشش اراضی انجام شد و فضای ویژگی‌ای شامل بیش از 50 ویژگی مفهومی، براساس اطلاعات سطوح پوشش اراضی طراحی و استخراج گردید. پس از این مرحله، ویژگی‌های بهینه با بالاترین میزان جداپذیری بین‌کلاسی با استفاده از الگوریتم SFFS از میان این ویژگی‌ها استخراج شدند. در نهایت با پیاده‌سازی روش طبقه‌بندی نزدیک‌ترین همسایة فازی، طبقه‌بندی کاربری اراضی براساس ویژگی‌های بهینه اجرا شد. طبقه‌بندی کاربری اراضی روی دو سیستم کلاسی ترکیبی و غیرترکیبی پیاده‌سازی شد و سیستم ترکیبی به‌عنوان مناسب‌ترین سیستم کلاسی شناسایی گردید. روش پیش رو بدون درنظرگرفتن معیار مساحت اشیای کاربری اراضی، دارای دقت 88 درصد و با درنظرگرفتن این معیار، دارای دقت 93 درصد است.
محسن قلوبی, سعید رمضان خانی, محمد جواد ولدان زوج, مهدی مختارزاده, حامد ساعتی
PDF
بازتاب طیفی آب‌های داخل خشکی‌ها ازجمله تالاب‌ها در هر طول موج می‌تواند ناشی از مقادیر مختلف کلروفیل a باشد. عمل ریاضی سادة نسبت‌گیری بازتاب‌های طیفی پدیده‌ها در طول موج‌های مختلف که در سنجش از دور به شاخص طیفی معروف است می‌تواند موجب تشدید اختلاف‌هایی نظیر بازتاب پدیده‌ها و کاهش اثر عوامل منفی ـ به‌ویژه عوامل محیطی ـ شود. ازجمله شاخص‌های طیفی که در مطالعات آب‌ها به‌خصوص تخمین میزان کلروفیل a به‌کار گرفته می‌شود، می‌توان به نتیجة حاصل از شاخص سه‌باندی اشاره کرد. در این پژوهش از نمونه‌های آب تالاب انزلی با میزان کلروفیل a بین 07/2 تا 9/23 میلی‌گرم در لیتر استفاده شده است. بررسی رابطة مقدار کلروفیل a با شاخص سه‌باندی، رابطه‌ای قوی را بین مقدار این شاخص با مقدار کلروفیل a در دو عمق 15 و 30 سانتی‌متری نشان داد. البته این رابطه در عمق 15 سانتی‌متری آشکارا قوی‌تر است. در این تحقیق حداکثر حساسیت به جذب ذرات کلروفیل a در طول موج 680 نانومتر و حداقل حساسیت به انعکاس کلروفیل a در طول 700 نانومتر است. برای محاسبة شاخص سه‌باندی از باند جذبی آب در محدودة طول موج مادون‌قرمز نزدیک به‌منظور نرمال‌کردن استفاده شد ـ در اینجا برابر با 757 نانومتر در نظر گرفته شده است. در این مطالعه رابطة بین فسفر کل با میزان شاخص سه‌باندی نیز به‌دلیل رابطة مستقیم میزان کلروفیل a با فسفر کل بررسی شد، که همانند میزان کلروفیل a در عمق 15 سانتی‌متری رابطة قوی‌تری را در مقایسه با عمق 30 سانتی‌متری نشان می‌دهد.
محمدرضا گیلی, علی‌اکبر متکان, آزاده کاظمی
PDF
آشکارسازی صحیح و آنی تغییرات پوشش و کاربری اراضی از موضوعات مهم حوزة برنامه‌ریزی و مدیریت اراضی به‌شمار می‌آید. یکی از روش‌های متداول شناسایی تغییرات، آنالیز تصاویر سنجش از دوری با تکنیک‌هایی نظیر حد آستانه‌گذاری تصویر اختلاف است. روش‌های متداول حد آستانه‌گذاری، عموماً مبتنی بر جست‌وجوی فراگیر و مستلزم صرف هزینة محاسباتی بالایی هستند. از طرفی، ماهیت تک‌بعدی آنها سبب می‌شود تا در حل مسائل چندبعدی ـ همچون حد آستانه‌گذاری تصاویر چندطیفی سنجش از دوری ـ زمان محاسبات به‌طور نمایی افزایش یابد. راهکار پیشنهادی این پژوهش برای کاهش زمان محاسبات تکنیک‌های متداول حد آستانه‌گذاری، استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی توده ذرات است که تکنیک سریع و کارآمدی را برای شناسایی تغییرات معرفی می‌کند. روش پیشنهادی همراه با چندین روش متداول حد آستانه‌گذاری روی دو سری دادة تصاویر دوزمانة سنجنده TM پیاده‌سازی شد. برای ارزیابی قابلیت تکنیک ارائه‌شده در این پژوهش از سه پارامتر زمان محاسبات، صحت آشکارسازی تغییرات و پایداری الگوریتم در برآورد حد آستانة بهینه استفاده شد. نتایج ارزیابی نشان می‌دهند که الگوریتم پیشنهادی ضمن حفظ صحت آشکارسازی تغییرات، سبب کاهش زمان محاسبات در حدود 15 درصد و 98 درصد در مقایسه با دو تکنیک حد آستانه‌گذاری OTSU و کمینه‌سازی مجموع واریانس داخل‌کلاسی شده است. همچنین با مقایسة مقادیر جدول توزیع نرمال استاندارد با آمارة آزمون برآوردشده، ثبات الگوریتم پیشنهادی در برآورد حد آستانة بهینه در سطح اطمینان 90 درصد پذیرفته شد. نتایج حاصل از تحقیق بیانگر قابلیت بالای تکنیک پیشنهادی در حد آستانه‌گذاری سریع، پایدار و کارآمد تصویر اختلاف به‌منظور آشکارسازی خودکار و نظارت‌نشدة تغییرات در تصاویر ماهواره‌ای چندزمانه است.
وحید صادقی, حمید عبادی, محمودرضا صاحبی, یاسر مقصودی, فرشید فرنود احمدی
PDF
سطوح برفی در طول زمان تغییرات زیادی می‌یابند و در نتیجه برای پایش آنها به استفاده از تصاویری با قدرت تفکیک زمانی نسبتاً بالا نیاز است. برای این منظور، سنجندة MODIS مستقر روی ماهواره‌های Terra/Aqua مناسب به نظر می‌رسد. پارامترهای گوناگونی بر دقت برآورد سطح پوشش برف (SCS) تأثیر می‌گذارند که توپوگرافی سطح (شیب و جهت شیب) یکی از آنهاست. قدرت تفکیک مکانی پایین تصاویر MODIS و وجود پیکسل‌های مختلط، دقت برآورد SCS با استفاده از این تصاویر را کم می‌کند. در پژوهش حاضر، نتایج SCS حاصل از تصاویر MODIS، از طریق مقایسه با تصاویر دارای قدرت تفکیک مکانی متوسط مانند ASTER واقع بر سکوهای مشابه MODIS، ارزیابی می‌شود. در این پژوهش شاخص NDSI برگرفته از MODIS و ASTER در مناطقی با شیب 20 تا 50 درصد مقایسه گردید و دو مدل MODMASTER و MODFASTER برای بهبود دقت تخمین SCS به‌وسیلة MODIS ایجاد شد. نتایج به‌دست‌آمده از MODMASTER، نشانگر پارامتر همبستگی (R2) با شاخص برف مشابه MODIS به‌میزان تقریباً 76 درصد و RMSE در حدود 047/0 است. در مدل MODFASTER، که برای تخمین کسر پوشش برف در هر پیکسل ایجاد شده، پارامتر همبستگی (R2) درحدود 75 درصد و RMSE درحدود 09/0 در مقایسه با کسر پوشش برف محاسبه‌شده به‌وسیلة ASTER است. مقایسة نتایج حاصل از این پژوهش با مقادیر به‌دست‌آمده از سایر پژوهش‌ها نشان‌دهندة بهبود در برآورد سطح پوشیده‌شده از برف است.
مینا شمس, محمد رضا مباشری, سید باقر فاطمی
PDF