دوره 6, شماره 2

تابستان 1393

کل شماره

کل شماره را دریافت و نمایش بده بدون عنوان ()

فهرست مطالب

مقالات

 

در پژوهش حاضر روشي براي جايگزين‌کردن چگالي‌هاي شار تصاوير سنجندة MODIS با استفاده از مدل انتقال انرژي مجمع (CRTM) که از مدل‌هاي حل معادلة انتقال انرژي است، ارائه شده است. بدين منظور اندازه‌گيري‌هاي راديوساند مربوط به ايستگاه سينوپتيک بندرعباس به‌همراه چگالي‌هاي شار اندازه‌گيري‌شده از تصاوير شب سنجندة MODIS مستقر بر سکوي Aqua براي آب‌هاي عميق خليج‌فارس مورد استفاده قرار گرفت. بنابراين با استفاده از پيش‌بيني‌کننده‌هاي استاندارد نسخة هشتم مدل‌ گذردهي مسير نوري (OPTRAN) که بخش اصلي مدل CRTM است، اختلاف چگالي‌هاي شار محاسبه‌شده به‌وسيلة مدل CRTM و اندازه‌گيري‌شده به‌وسيلة سنجندة MODIS مدل‌سازي شده است. پس از پياده‌سازي روش مورد نظر، مقدار ميانگين RMSE چگالي‌هاي شار محاسبه‌شده از مدل CRTM با مقدار اندازه‌گيري‌شده براي تصاوير سنجندة MODIS منتخب براي آزمون کارايي روش، در تمام باندها W/(m2.µm.sr) 47/0 محاسبه شد که با اعمال تصحيحات ارائه‌شده در پژوهش حاضر به 39/0 تغيير يافت. مقدار ميانگين RMSE دماي درخشندگي ميانگين معادل اين چگالي‌هاي شار نيز به ترتيب 45/6 و 27/5 درجة کلوين محاسبه گرديد. با استفاده از روش ارائه‌شده در اين پژوهش، مقادير چگالي‌هاي شار حاصل از مدل CRTM به مقادير چگالي‌هاي شار سنجندة MODIS نزديک‌تر مي‌شود. بنابراين مي‌توان از اين مدل براي ارزيابي چگالي‌هاي شار سنجندة MODIS استفاده کرد و در مواردي نظير وجود نويز بالا يا وجود ابر در تصاوير يا ازکارافتادن سنجنده، داده‌هاي آن را با داده‌هاي محاسباتي مدل CRTM تصحيح‌شده جايگزين کرد.

 

 كليد‌واژه‌ها: پروفايل دما، MODIS، CRTM، ماهواره.

 

مجيد رحيم‌زادگان, محمدرضا مباشري
PDF

 

هدف از اين مقاله تعيين سهم پوشش برف حوزه‌هاي کرج و لتيان با استفاده از تصاوير MODIS، به‌روش سالومونسون و همکاران و شناسايي منابع خطاي اين روش است. اهميت سطح پوشش برف ـ به‌دليل تأثيرگذاري بر بيلان تابش، بيلان آب و مدل‌سازي ـ انجام تحقيقات گوناگون را ضروري ساخته است. در اين تحقيق براي بررسي سطح برف از داده‌هاي MODIS و براي ارزيابي دقت، از تصاوير LISIII-IRS استفاده‌شده است. تا کنون روش‌هاي متفاوتي براي استخراج سهم برف پيکسل‌ها به‌کار گرفته شده که در تحقيق حاضر از روش سالومونسون و همکاران به‌دليل دقت مناسب و نياز‌نداشتن به اطلاعات اوليه از منطقه استفاده‌شده و عوامل ايجاد خطا در آن شناسايي شده است. افزون بر اين، ضرايب معادلة سالومونسون و همکاران با استفاده از داده‌هاي منطقه‌اي ايران بهينه‌سازي شده و دقت حاصل از مدل با ضرايب بهينه، در منطقه‌اي جديد ارزيابي شده است. نتايج ارزيابي دقت نشان داده‌اند که روش سالومونسون و همکاران مي‌تواند سهم برف پيکسل‌هاي MODIS را با خطاي RMS 20/0 پيکسل برآورد کند. ضرايب کاپا و دقت کلي اين روش به ترتيب 84/0، 12/92 است، که دقت مناسب آن را نشان مي‌دهد. نتايج تحقيق نشان مي‌دهند که به‌دليل خطاي بالاتر روش سالومونسون و همکاران، بايد در نواحي حاشية رودهاي ايران که عموماً داراي پوشش درختي کم‌تراکم و باغ‌هاي پراکنده‌اند، از اين روش صرف‌نظر شود. لازم است براي حذف مناطق آبي از ماسک‌هاي مناسب استفاده شود. بهينه‌سازي ضرايب مدل توانسته است دقت برآورد مدل را بهبود بخشد، به‌طوري‌که مقدار خطاي RMS مدل با ضرايب اصلاح‌شده در منطقه‌اي جديد 258/0 پيکسل به‌دست آمده، درحالي‌که معادلة سالومونسون و همکاران در همين منطقه خطاي RMS عدد 266/0 پيکسل را نشان داده است.

 

    كليد‌واژه‌ها: روش سالومونسون و همکاران، زيرپيکسل، سطح پوشش برف، شاخص تفاضلي نرمال‌شدة برف.

 

 

علي‌اکبر متکان
PDF

در مقالة حاضر به‌منظور بررسي کاربرد مدل‌هاي عامل‌مبنا در شبيه‌سازي پديدة جدايي‌گزيني سکونتي، مدلي رستري با ترکيب GIS و تکنيک‌هاي Agent-Based و برمبناي نظرية Schelling ارائه شد و روي داده‌هاي ناحيه‌اي از تهران ارزيابي گرديد. با مطالعة سوابق، دلايل و روند شکل‌گيري اين پديده در شهرهاي مختلف دنيا و تهران، نوع غالب جدايي‌گزيني در تهران اجتماعي ـ اقتصادي تشخيص داده شد. در فرض اوليه، افراد جامعه به چهار گروه اجتماعي ـ اقتصادي تقسيم شدند و براي هر يک از آنها ويژگي‌ها و رفتارهايي تعيين شد. پارامترهاي مؤثر بر جدايي‌گزيني در قالب مجموعه‌اي از عوامل اقتصادي، اجتماعي و محيطي با روش AHP وزن‌دهي شدند و ميزان تأثير آنها در تصميم‌گيري‌هاي هر گروه تعيين گرديد. نقشه‌هاي مربوط به هر شاخل در محيط ArcGIS توليد و طبق سلسله‌مراتب چينش‌ زيرمعيارها با يکديگر تلفيق شدند. مدل پيشنهادي با برنامه‌نويسي در محيط Netlogo تکميل شد. اطلاعات مکاني در قالب نقشه‌هاي توليد‌شده، در محيط Netlogo فراخواني و آناليزهاي مربوط به تصميم‌گيري‌ عامل‌ها در قالب توابع موجود در اين محيط انجام شد. الگوي جدايي‌گزيني در منطقة مطالعه‌شده در بازة سال‌هاي 1365 تا 1385 شبيه‌سازي شد. تأثير دو پارامتر مهم شعاع همسايگي و سطح رضايت عامل‌ها در اين الگو بررسي شد و مدل با استفاده از اين دو و پارامترهاي ديگري چون نرخ رشد جمعيت، اندازة پيکسل‌ها، قيمت املاک، تعداد عامل‌ها، سهم هر گروه از عامل‌ها از کل جمعيت، مقادير عدم‌تجانس گروه‌هاي مختلف نسبت به هم و پرستيژ محله‌ها کاليبره شد. اعتبارسنجي مدل به‌روش تعيين درصد پيکسل‌هاي صحيح برآورد‌شده انجام گرفت و صحتي معادل 5/62 درصد را نشان داد.

    كليد‌واژه‌ها: جدايي‌گزيني سکونتي، مدل عامل‌مبنا، شبيه‌سازي.

 

نفيسه محمدي
PDF

ارزيابي و برآورد ذخاير برفي در مطالعات بيلان آب و بهره‌برداري بهينه از منابع آب در مناطق خشک و نيمه‌خشکي چون ايران که داراي ريزش‌هاي فصلي برف هستند، اهميت فراواني دارد. در حوضه‌هاي آبريز حوالي دامنه‌هاي برف‌گير نظير زاگرس که سيلاب‌هاي بهاره سهم عمدة جريان‌هاي سطحي را تشکيل مي‌دهند، پيش‌بيني احتمالاتي ذخيرة برفي پايان سال ضروري است. در پژوهش‌ حاضر، پيش‌بيني احتمالي وقوع برف در حوضة آبريز رودخانه‌هاي کرخه، دز، کارون و بخشي از حوضة مارون با استفاده از مدل زنجيرة مارکوف مرتبة يک بررسي شد. براي اين منظور از داده‌هاي سطح برف استخراج‌شده از تصاوير ماهواره‌اي سنجندة NOAA-AVHRR در طول سال‌هاي آبي 1367 تا 1383 استفاده شد. حالت‌هاي ممکن در نقشه‌هاي برف به‌صورت وجود (عدد يک) و نبود برف (عدد صفر) تعريف شد. سپس با اعمال فرايند زنجيرة مارکوف، پيش‌بيني احتمال مکاني وقوع برف براي اسفندماه سال‌هاي 83-1379 صورت گرفت. نتايج نشان دادند که پيش‌بيني احتمالاتي سطح برف در اسفندماه تطبيق مناسبي با نقشه‌هاي حداکثر پوشش سطحي برف به‌دست‌آمده از تصاوير ماهواره‌اي دارد. وضعيت پوشش سطح در بيش از 60 درصد سطح حوضه با احتمال 100 درصد و در 80 درصد سطح حوضه، با احتمال 50 تا 90 درصد به‌درستي پيش‌بيني شده است. افزون بر اين، به‌منظور ارزيابي کمي عملکرد مدل پيش‌بيني از روش جداول وابستگي استفاده شد. نتايج ارزيابي مدل برمبناي سه معيار احتمال رديابي (POD)، نسبت هشدار غلط (FAR) و موفقيت بحراني (CSI)، نيز توانمندي مدل زنجيرة مارکوف را در پيش‌بيني سطوح برفي نشان مي‌دهند.

    كليد‌واژه‌ها: احتمال وقوع برف، زنجيرة مارکوف مرتبة يک، ماتريس احتمالات انتقال.

 

 

سميه سيما
PDF

 

آناليز موفولوژي، با تمرکز بر آناليز روابط مکاني بين پيکسل‌هاي همسايه، پردازش تصوير کامل‌تري را در مقايسه با آناليزهايي که بر پاية اثر طيفي يک پيکسل تنها هستند، به‌دست مي‌دهد. روش پيشنهادي در اين مقاله با استفادة هم‌زمان از اطلاعات طيفي و اطلاعات مکاني حاصل از آناليز مورفولوژي نتايج نهايي طبقه‌بندي را در تصاوير ابر‌طيفي بهبود مي‌بخشد. در اين پژوهش ابتدا با استفاده از نمونه‌هاي آموزشي محدود، ويژگي‌هاي منتخب اوليه استخراج شدند و پس از اعمال آناليزهاي مورفولوژي روي هر يک از آنها، پروفايل‌هاي مورفولوژي تشکيل شدند و از ترکيب اين پروفايل‌ها، پروفايل مورفولوژي گسترده توليد شد. سپس پروفايل مورفولوژي گسترده‌شده با ويژگي‌هاي منتخب اوليه ترکيب شد و مجدداً استخراج ويژگي نهايي صورت گرفت. ويژگي‌هاي منتخب نهايي با استفاده از طبقه‌بندي‌کنندة ماشين‌ بردار پشتيبان طبقه‌بندي شدند. سپس پس‌پردازش تصوير نهايي با استفاده از فيلتر رأي‌گيري اکثريت انجام شد. اين روش، روي دادة شهري و نيمه‌شهري از سنجندة ROSIS تست شد. دقت طبقه‌بندي نهايي از 86/98 و 70/82 درصد در روش‌هاي معمولي به 36/99 و 75/95 درصد در روش پيشنهادي به‌ترتيب در تصوير منطقة شهري و نيمه‌شهري افزايش يافته است.

 

 كليد‌واژه‌ها: آناليز مورفولوژي، ماشين‌بردار پشتيبان، استخراج ويژگي، طبقه‌بندي، رأي‌گيري اکثريت.

 

  

سميه يعقوبي
PDF

 

تجمع گازهاي گلخانه‌اي در اتمسفر، مهم‌ترين عامل افزايش دماي کرة زمين از نيمة دوم قرن بيستم به بعد، شناخته شده است. به‌دام‌انداختن کربن در جنگل‌ها و ميان درختان راه‌حلي عملي، کارآمد و ارزان براي کاهش سطح دي‌اکسيد‌کربن در اتمسفر است. بنابراين اندازه‌گيري زيست‌توده در بررسي تغييرات آب‌وهوايي و چرخة کربن جهاني اهميت ويژه‌اي دارد. در پژوهش حاضر روشي بر پاية تبديلات موجک به‌منظور تخمين زيست‌توده در منطقه‌اي جنگلي با درختان پهن‌برگ در شمال ايران ارائه شده است. تبديلات مختلف موجک (تبديلات دوبعدي گسسته) روي تصوير رادار با روزنة مجازي سنجندة ALOS PALSAR اعمال شدند و ضرايب به‌دست‌آمده به‌عنوان داده‌هاي جداگانه ذخيره شدند. ميزان همبستگي هريک از پارامترهاي محاسبه‌شده با مقدار زيست‌توده به‌وسيلة آناليز رگرسيون چندگانه بررسي شد. نتايج نشان دادند که ضرايب به‌دست‌آمده از تبديل موجک Db2 در مقايسه با ساير تبديلات، همبستگي بيشتري با مقدار زيست‌توده دارند. در تجزية يک‌مرحله‌اي، مقدار همبستگي با زيست‌توده تقريباً 5/0 و در تجزية دومرحله‌اي تصاوير، مقدار همبستگي به‌دست‌آمده براي تصوير مايکروويو به بيش از 75/0 ارتقا پيدا کرد. پژوهش حاضر نشان داد که استفاده از تبديلات موجک مي‌تواند روش مناسبي براي تخمين زيست‌توده ـ به‌ويژه در مناطقي با ساختار پوشش گياهي پيچيده ـ باشد.

 

 كليد‌واژه‌ها: تصاوير آلوس پالسار، تبديل موجک، زيست‌تودة جنگل، آناليز رگرسيون چندگانه.

 

 

 

محمودرضا صاحبي
PDF

 

زنجيرة مارکوف مدلي است که از آن براي پيش‌بيني وضعيت آينده براساس نرخ تغييرات گذشته استفاده مي‌شود. اين روش براساس احتمال تبديل يک نوع پوشش زمين به نوع ديگر است. اين احتمالات براساس تغييرات گذشته توليد مي‌شوند و براي پيش‌بيني آينده به‌کار مي‌روند. هدف مقالة حاضر ارزيابي مدل مارکوف براي شبيه‌‌سازي تغييرات درصد تاج‌پوشش گياهي است. براي تهية نقشة پوشش گياهي تصاوير سنجندة TM ماهوارة لندست مربوط به سال‌هاي 1368، سال 1377 و سنجندة LISS III ماهوارة IRS براي سال 1385 از پناهگاه حيات‌وحش موته استفاده شد. به‌منظور پيش‌بيني وضعيت پوشش گياهي در سال 1385 از مدل زنجيره مارکوف به‌وسيله نقشه‌هاي تهيه‌شدة مربوط به سال‌هاي 1368 و 1377 و در بازه زماني 9ساله استفاده شد. دقت تمامي نقشه‌هاي تهيه‌شده در پژوهش ارزيابي شد. نقشة تهيه‌شده از تصوير سال 1385 براي مقايسه با نقشة تهيه‌شده از طريق مدل به‌کار گرفته شد. ضريب کاپا براي نقشة پيش‌بيني‌شده از زنجيرة مارکوف در حد متوسط 53 درصد بود. براي بررسي مناطق درست پيش‌بيني‌شده و قسمت‌هايي که باعث ايجاد خطاي پيش‌بيني‌شده گرديدند، از روش مقايسه پس از طبقه‌بندي استفاده شد. نتايج نشان دادند به‌علت کاهش شديد درصد تاج‌پوشش گياهي در اکثر مناطق و افزايش آن در مناطق قرق، اين روش نتوانسته است با دقت مناسبي پيش‌بيني کند. اما اين روش در مقياس‌هاي کوچک، براي درک کلي از وضعيت آينده ارزشمند است.

 

   كليد‌واژه‌ها: زنجيرة مارکوف، تصاوير ماهواره، بررسي تغييرات، دقت پيش‌بيني.

 

وحيد راهداري
PDF