دوره 7, شماره 2

تابستان 1394

فهرست مطالب

مقالات

در غياب داده‌هاي افمريز ماهواره و مدل سنجنده، تبديلات غيرپارامتريک نظير مدل توابع کسري از مهم‌ترين و پرکاربردترين انواع مدل‌هاي رياضي در جوامع فتوگرامتري و سنجش از دور به‌شمار مي‌آيند. وابستگي اين مدل‌ها به تعداد زيادي نقاط کنترل زميني، مشکلات عددي موجود در حل آنها و مشکل انتخاب ترم‌هاي سازندة ساختار تابع کسري را مي‌توان از ضعف‌هاي عمدة اين روش برشمرد. ازآنجاکه ضرايب در توابع غيرپارامتريک داراي تفسير و معناي فيزيکي مشخصي نيستند، در روش‌‌‌‌‌‌هاي معمول کلية ترم‌‌‌‌‌‌ها وارد فرايند محاسباتي مي‌شوند و خطاي وابستگي ميان ترم‌‌‌‌‌‌ها ايجاد مي‌کنند. در پژوهش حاضر، الگوريتم کلوني مورچه‌‌‌‌‌‌ها براي بهينه‌‌‌‌‌‌سازي توابع کسري مناسب‌سازي ‌شد و از الگوريتم ويژه‌‌‌‌‌‌سازي‌شده به‌منظور يافتن ترکيب بهينة ترم‌‌‌‌‌‌ها در ساختار توابع کسري استفاده گرديد. الگوريتم مذکور، روي سه تصوير در سطوح تصحيح هندسي مختلف با ترکيب‌‌‌‌‌‌هاي گوناگوني از نقاط کنترل و نقاط چک مستقل در سه سيستم مختصات زميني UTM، CT و ژئودتيک و بدون نرمال‌‌‌‌‌‌کردن مختصات‌‌‌‌‌‌هاي زميني و تصويري آزمون شد. نتايج آزمون‌‌‌‌‌‌هاي تجربي نشان دادند که الگوريتم ويژه‌‌‌‌‌‌سازي‌شدة کلوني مورچه‌‌‌‌‌‌ها در پژوهش حاضر از نظر تعداد ترم‌‌‌‌‌‌ها و دقت موقعيت مکاني قابليت بالايي دارد. نتايج نشان دادند که استفاده از سيستم مختصات CT براي فضاي زمين، نتايج بهتري را از نظر دقت و نحوة همگرايي الگوريتم به توابع کسري بهينه به‌دست مي‌دهد. نتايج براي تصاوير مختلف و حتي تصاوير خام با استفاده از چهار نقطة کنترل، دقت زيرپيکسل را نشان داد.

امين باغاني, محمدجواد ولدان زوج, مهدي مختارزاده
PDF
1-18

دسترسي به اطلاعات راه‌ها اهميت زيادي در کاربردهاي مختلف نظير حمل‌ونقل، کنترل ترافيک، سيستم‌هاي هدايت خودکار وسايل نقليه و مانند اينها دارد. در سال‌هاي اخير طراحي الگوريتم‌‌هاي استخراج راه، هدف مطالعات بسياري از پژوهشگران بوده است. باوجود پيشرفت‌‌هايي که در اين زمينه حاصل شده است، همچنان نواقصي در عملکرد اين الگوريتم‌‌ها وجود دارد که يکي از مهم‌ترين آنها وجود بريدگي در شبکة راه‌‌هاي استخراج‌شده است. اين بريدگي‌‌ها ممکن است به‌دلايل مختلفي نظير قرار‌‌گرفتن راه‌‌ها در زير درختان يا واقع‌شدن در سايه باشند. ازآنجاکه پيوسته‌بودن راه‌‌ها يکي از ويژگي‌هاي مهم توپولوژيکي آنهاست، رفع اين نقيصه ضروري به‌نظر مي‌‌رسد. هدف پژوهش حاضر ارائة روشي خودکار براي يافتن و اتصال بريدگي‌‌هاي موجود در راه‌‌هاي استخراج‌شده به‌وسيلة الگوريتم‌‌هاي استخراج راه است. در اين الگوريتم ابتدا با استفاده از روشي مبتني بر تبديل رادون سر و ته بريدگي‌‌ها شناسايي مي‌شوند، سپس اين نقاط با به‌کارگيري روشي بر پاية تکنيک درون‌‌يابي اسپلاين به يکديگر متصل مي‌‌شوند. اين الگوريتم روي خروجي يک روش استخراج راه که در آن چهار بريدگي در راه‌‌هاي مستقيم و دو بريدگي در تقاطع‌ها وجود دارد، پياده‌‌سازي شد. نتايج نشان دادند که الگوريتم قادر به اتصال تمام بريدگي‌‌هاي واقع در راه‌‌هاي مستقيم بود، ولي دو مورد بريدگي در تقاطع‎ها را نتوانست الگوريتم متصل کند. بنابر‌‌اين مي‌‌توان گفت که صرف‌نظر از محل بريدگي که در راه‌‌هاي مستقيم يا در تقاطع‌ها واقع شده‌‌اند، الگوريتم حدود 7/66 درصد از بريدگي‌‌هاي موجود در تصوير را شناسايي و متصل کرده است. اين الگوريتم در محيط نرم‌‌افزار MATLAB برنامه‌‌نويسي شد.

علي‌اکبر متکان, محمد حاجب, محمد اسلامي
PDF
19-34

وارونگي دمايي زماني رخ مي‌دهد که در تروپوسفر و تا ارتفاعي مشخص، با افزايش ارتفاع، دما افزايش يابد. از مشخصه‌هاي وارونگي دمايي، پارامترهاي قدرت و عمق وارونگي دمايي است. قدرت وارونگي به اختلاف دمايي بين قلة وارونگي و سطح زمين اطلاق مي‌شود و ارتفاع متناظر با اين اختلاف دمايي، عمق وارونگي نام دارد. راهکار متداول براي تعيين اين مشخصه‌ها، اندازه‌گيري‌هاي ميداني به‌وسيلة راديوساند است، که نوعي اندازه‌گيري نقطه‌اي در جو قلمداد مي‌شود. به‌منظور مدل‌سازي براي استخراج مشخصه‌هاي وارونگي دمايي از تصاوير ماهواره‌اي مي‌توان ارتباط بين اختلاف دماي درخشندگي زوج باندهاي مختلف با قدرت و عمق وارونگي دمايي منتج از داده‌هاي راديوساند را به‌دست آورد. در پي شايع‌بودن پديدة وارونگي دمايي در شهر تهران، ايستگاه هواشناسي فرودگاه مهرآباد تهران به‌عنوان منطقة نخست مورد مطالعه انتخاب شد. ضرايب همبستگي خطي به‌دست‌آمده بين اختلاف دماي درخشندگي زوج باندهاي مختلف با عمق و قدرت وارونگي محاسبه‌شده از داده‌هاي راديوساند بسيار ضعيف بود که مي‌تواند ناشي از تغييرات زياد بخارآب جو و قدرت و عمق وارونگي دمايي نسبتاً ضعيف روي‌داده در تهران باشد. براي اثبات فرضية مذکور، در ادامة روند تحقيق حاضر، عوامل مؤثر در افزايش ضريب همبستگي خطي بين اختلاف دماي درخشندگي زوج باندهاي مذکور با عمق و قدرت وارونگي محاسبه‌شده از داده‌هاي راديوساند بررسي شدند. با توجه به روي‌دادن وارونگي‌هاي عميق‌ و قدرتمند‌تر در منطقة کرمانشاه درمقايسه با تهران، اين منطقه به‌عنوان منطقة دوم مورد مطالعه انتخاب شد. افزايش ضرايب همبستگي محاسبه‌شده براي کرمانشاه نشان‌دهندة تأثير عامل ميزان قدرت و عمق وارونگي دمايي است. براي مثال، ضريب همبستگي بين BT7.2-BT11 با قدرت و عمق وارونگي دمايي در تهران به‌ترتيب 16/0 و 32/0 و در کرمانشاه به‌ترتيب 51/0 و 70/0 است. به‌منظور بررسي تأثير ميزان بخار آب موجود در جو بر ضرايب همبستگي، با توجه به آنکه ميزان بخار آب موجود در جو طي فصول سرد کمتر از فصول گرم است، داده‌هاي تهران و کرمانشاه به دو دستة تمام فصول و فصول سرد تقسيم شدند. افزايش ضرايب همبستگي محاسبه‌شده براي تهران و کرمانشاه طي فصول سرد نشان‌دهندة تأثير عامل ميزان بخار آب موجود در جو است. به‌عنوان نمونه، ضريب همبستگي بين BT7.2-BT11 با قدرت و عمق وارونگي دمايي در کرمانشاه براي تمامي فصول به‌ترتيب 51/0 و 70/0 و طي فصول سرد به‌ترتيب 78/0 و 85/0 است.

حامد کاچار, محمدرضا مباشري, علي‌اکبر آبکار, مجيد رحيم‌زادگان
PDF
35-53
آشکارسازي تغييرات پوشش اراضي براي پايش رشد شهرها و برنامه‌ريزي مسئولانه در مورد آنها امري ضروري است. سنجش‌ از دور فناوري قدرتمندي است که مي‌توان از آن در آشکار‌‌سازي تغييرات اراضي استفاده کرد. يکي از چالش‌هاي موجود در اين زمينه توسعة روش‌‌هاي کارآمد به‌منظور آشکار‌سازي تغييرات با سطح خودکارسازي بالاست که بتواند اطلاعاتي صحيحي در مورد موقعيت جغرافيايي و ماهيت اين تغييرات ارائه کند. در پژوهش حاضر با استفاده از دو تصوير GeoEye منطقة 17 شهر تهران مربوط به سال‌هاي 2004 و 2010 از ويژگي‌هاي مکاني متن تصوير، شبکه‌هاي عصبي و الگوريتم ژنتيک براي آشکار‌سازي تغييرات استفاده شد. شش حالت مختلف، هريک با دو رويکرد طبقه‌بندي مستقيم چندزماني و مقايسة پس از طبقه‌بندي، از ديدگاه صحت آشکارسازي و زمان اجراي الگوريتم مورد مقايسه قرار گرفتند. بررسي‌هاي انجام‌شده نشان دادند که رويکرد طبقه‌بندي مستقيم چندزماني در هر شش حالت نتايج بهتري ارائه کرده است. همچنين در بين شش حالت بررسي‌شده، عملکرد حالت ششم (روش پيشنهادي اين تحقيق) از نظر صحت طبقه‌بندي بهتر است. در حالت ششم پس از انتخاب بهينة ويژگي‌ها، طبقه‌بندي مبتني بر شبکه‌هاي عصبي با تعيين معماري شبکه و با چندين بار اجرا صورت مي‌گيرد. هرچند زمان اجراي اين روش درمقايسه با ديگر حالت‌هاي بررسي‌شده بيشتر است، اما درصورتي‌که صحت طبقه‌بندي به زمان ارجحيت داشته باشد اين روش کاملاً توصيه مي‌شود
فرامرز سرمدي, حمید عبادی, علي محمدزاده
PDF
55-68

بررسي خصوصيات انواع پوشش‌هاي گياهي به‌عنوان يكي از پارامترهاي مؤثر در تبادل انرژي بين جو و سطح زمين در مطالعات زيست‌محيطي، منابع طبيعي و کشاورزي اهميت بسياري دارد. امروزه فناوري سنجش ‌از ‌دور با ارائة اطلاعات طيفي گسترده و متنوع موجب تسهيل در مطالعة پوشش‌هاي گياهي در سطح زمين و به‌ويژه تخمين پارامترهاي بيوفيزيکي آنها شده است. يکي از مهم‌ترين پارامترهاي فيزيکي به‌کار گرفته‌شده در تحليل‌هاي مختلف مربوط به مطالعة پوشش‌هاي گياهي، شاخص سطح برگ  (LAI) است. در پژوهش حاضر ضمن تحليل و مدل‌سازي ارتباط بين LAI و شاخص‌هاي گياهي مختلف، با استفاده از مشاهدات طيف‌سنجي آزمايشگاهي، به بررسي محدوديت‌هاي مدل رياضي موجود در برآورد LAI، ارائة راهکارهايي به‌منظور افزايش دقت و صحت نتايج اين مدل و همچنين طراحي يک شاخص جديد پرداخته شده ‌است. نتايج نشان دادند که از ميان شاخص‌هاي گياهي متداول، دو شاخص Simple Ratio و SAVI-2 داراي کمترين RMSE (حدود 08/0 در واحد LAI) بوده و شدت اشباع‌شدگي مدلي که برازش‌ داده‌اند از شاخص‌هاي ديگر کمتر است. دو شاخص مذکور کارايي بالاتري در تخمين LAI به‌ويژه در مناطق با تراکم پوشش گياهي آنها زياد، دارند و مي‌توان با اطمينان بالايي در مدل‌سازي خطي برآورد LAI از آنها استفاده کرد.

علي‌اکبر آبکار, علیرضا صفدری‌نژاد, مجتبی زمانی, سیدرضا صوف‌باف, نبی‌اله غلامی بیدخانی, امید غفاری
PDF
69-88

داده‌هاي سنجش از دور داراي کاربرد وسيعي در برآورد تبخير و تعرق واقعي هستند و بدين منظور روش‌هاي مختلفي شرح و بسط ‌يافته است. در اين ميان، سبال و متريک به‌عنوان مدل‌هاي شار انرژي و تي‌وي‌تي برپاية پوشش گياهي توجه زيادي را به‌خود جلب کرده و برپاية برخي پارامترهايي هستند که براي استفاده نياز به ارزيابي دارند. در پژوهش حاضر، 12 تصوير موديس طي دورة سال آبي 88-1387 که محدودة مطالعاتي اهواز شمالي را (طبق طبقه‌‌بندي وزارت نيرو) مي‌‌پوشاند، فراهم شد تا براي تخمين تبخير و تعرق واقعي با استفاده از مدل‌‌هاي سنجش از دور به‌کار گرفته شود. به‌منظور ارزيابي و مقايسة نتايج، از تبخير و تعرق تخمين زده‌شده با استفاده از مدل بيلان آبي مرسوم براي همان دوره استفاده شد. افزون بر اينها، بهترين تخمين تبخير و تعرق واقعي با استفاده از مدل سنجش از دور براي مزارع يونجه با مقادير متناظر در سند ملي آب مقايسه شد. نتايج به‌دست‌آمده، عملکرد بهتر سبال و سپس متريک و تي‌‌وي‌‌تي را نشان دادند. مدل بيلان آب ميزان تبخير و تعرق واقعي را 341 ميلي‌متر بر سال و سبال آن را 2/347 ميلي‌‌متر بر سال براي همان دوره نمايش داد. ارزيابي پارامترهاي اين مدل‌‌ها، تأثير معنا‌‌دار کاربرد معادلات کاليبره‌شدة شار گرماي خاک و طول زبري مومنتوم را بر عملکرد و کاهش عدم‌قطعيت آنها نشان داد.

هادي تاجي, نعمت‌الله کریمی, سعید مرید
PDF
89-106

شاخص کيفيت آب زيرزميني (GWQI) يکي از شاخص‌هاي مهم در تعيين کيفيت آب‌هاي زيرزميني است. هدف پژوهش حاضر ارزيابي کيفيت شرب آب زيرزميني لردگان براساس شاخص کيفيت آب زيرزميني (GWQI) در محيط سامانة اطلاعات جغرافيايي (GIS) است. به اين منظور، در 32 حلقه چاه pH، EC، TDS (کل جامدات محلول)، TSS (کل جامدات معلق)، ‌‌کدورت، يون‌هاي اصلي، نيترات (NO32-) و فسفات (PO42-) اندازه‌‌گيري و سختي کل محاسبه شد. ‌‌نقشة مؤلفه‌‌ها به‌روش وزن‌‌دهي معکوس فاصله رسم شد. ‌‌به‌منظور محاسبة ‌‌شاخص GWQI نقشة ‌‌هر مؤلفه نرمال شد و براساس آنها نقشه‌‌هاي رتبه‌‌ به‌دست آمدند. ‌‌سپس با استخراج وزن هر مؤلفه از نقشه، رتبة آن و نقشة شاخص GWQI تهيه شد. آب زيرزميني لردگان براساس ميانگين نقشة GWQI با مقدار 83 کيفيت مناسبي داشت. ‌‌نقشة GWQI نشان داد که كيفيت آب شرب از جنوب‌غرب به‌سمت شمال كاهش مي‌‌يابد، که به وجود مراكز كشاورزي فشرده، تصفيه‏خانة فاضلاب در شمال دشت و سازند گچساران در شمال دشت نسبت داده شد. ‌‌تحليل حساسيت به‌روش حذف تک‌نقشه‌‌ها نشان داد که شاخص GWQI در آبخوان لردگان نسبت به Tu و TSS و تا اندازه‌‌اي Na+ حساس‌‌تر است و اين دو مؤلفه بايستي با دقت و تكرار بيشتري اندازه‌‌گيري شوند.

 

ياسر استواري, حبيب‌الله بيگي هرچگاني, سيده سميرا حشمتي
PDF
107-120