نشریه سنجش از دور و GIS ایران

علمی - پژوهشی

بررسی و مدل‌سازی تأثیر ترکیب و آرایش چشم‌انداز شهر یزد بر دمای سطح زمین با استفاده از یادگیری ماشین و داده‌های لندست-8 و سنتینل-2

محمد منصورمقدم؛ ایمان روستا؛ محمد صادق زمانی؛ محمد حسین مختاری؛ محمد کریمی فیروزجایی؛ سید کاظم علوی پناه

دوره 15، شماره 3 ، مهر 1402، صفحه 1-26

https://doi.org/10.48308/gisj.2023.102195

چکیده

اثر جزیره گرمایی شهری به‌دلیل تلاقی با چالش‌های محیط زیستی مهم قرن بیست و یکم یکی از مهم‌ترین بررسی‌ها در مورد پدیده‌های محیط زیستی است. در همین راستا، مطالعه دمای سطح زمین (LST)، چشم‌انداز واضحی از بررسی جزایر گرمایی در شهرها به‌دست می‌دهد که با توجه به اقلیم گرم و خشک شهر یزد، بررسی وضعیت و عوامل اثرگذار بر LST در این شهر را ضروری ... بیشتر اثر جزیره گرمایی شهری به‌دلیل تلاقی با چالش‌های محیط زیستی مهم قرن بیست و یکم یکی از مهم‌ترین بررسی‌ها در مورد پدیده‌های محیط زیستی است. در همین راستا، مطالعه دمای سطح زمین (LST)، چشم‌انداز واضحی از بررسی جزایر گرمایی در شهرها به‌دست می‌دهد که با توجه به اقلیم گرم و خشک شهر یزد، بررسی وضعیت و عوامل اثرگذار بر LST در این شهر را ضروری می‌نمایاند. این پژوهش با استفاده از تصویر فیوژن شده طیفی و مکانی لندست-8 برای ماه آگوست سال 2020 میلادی و با بهره‌گیری از الگوریتم‌های یادگیری ماشین سعی دارد تا تغییرات LST را با محاسبه پارامترهای مختلف مرتبط با چشم‌انداز سطح زمین شهری مدل کند. بر اساس نتایج این پژوهش، فیوژن طیفی-مکانی تصویر لندست-8 با سنتینل-2 به روش بارزسازی پن، موجب افزایش 10.7%ی دقت کلی و 16.5%ی ضریب کاپا در طبقه بندی این تصویر شد. این پژوهش همچنین نشان داد که اکثر پارامترهای مرتبط با همسایگی با پوشش اراضی در رده 1 تا 11 تأثیرگذاری بر LST شهر یزد قرار دارند. دراین‌بین، مجاورت با پوشش زمین‌های بایر در شعاع 100، 50 و 150 متر به‌ترتیب رتبه 1 تا 3 مهم‌ترین پارامترهای اثرگذار بر LST را از آن خود کردند. این پژوهش نشان داد که تغییر آرایش پوشش اراضی می‌تواند بر LST اثرگذار بوده و تغییر پوشش زمین‌های بایر به مناطق ساخته‌شده، تا °C 1.1، به پوشش گیاهی، تا °C 2.1 و تغییر 30% از زمین‌های بایر به پوشش گیاهی، تا °C 1.6 می‌تواند میانگین LST را در شهر یزد کاهش دهد. همچنین این پژوهش با بررسی دو رویکرد مختلف شبیه‌سازی ایجاد پوشش گیاهی در سطح شهر یزد نشان داد که رویکرد صرفه جویی در زمین می‌تواند میانگین LST را در شهر یزد تا 1.3 درجه و رویکرد تقسیم زمین تا °C 1.4 کاهش دهد.

علمی - پژوهشی

بررسی تغییرات توپوگرافی ناشی از معدن‌کاری سطحی با استفاده از تداخل‌سنجی راداری روشSBAS (مطالعة موردی: معدن سنگ‌آهن سنگان خواف)

مهوش نداف سنگانی؛ سیدرضا حسین زاده؛ خوزه فرانسیسکو مارتین داک؛ مهناز جهادی طرقی؛ ناصر حافظی مقدس

دوره 15، شماره 3 ، مهر 1402، صفحه 27-40

https://doi.org/10.48308/gisj.2023.102345

چکیده

معدن‌کاری سابقه‌ای طولانی دارد و در طیف گسترده‎ای از محیط‎های ژئومورفیک رخ می‎دهد. میزان تغییراتی که این فعالیت‎های معدن‌کاری در مورفولوژی و محیط معدنی به‌وجود می‎آورند گاه به‌اندازه‎ای است که محیط اطراف را دچار تغییرات اساسی و خسارات فراوانی می‎کند و ازاین‌رو این تغییرات نیازمند پایش دقیق است. از اوایل دهة ۱۹۹۰U ... بیشتر معدن‌کاری سابقه‌ای طولانی دارد و در طیف گسترده‎ای از محیط‎های ژئومورفیک رخ می‎دهد. میزان تغییراتی که این فعالیت‎های معدن‌کاری در مورفولوژی و محیط معدنی به‌وجود می‎آورند گاه به‌اندازه‎ای است که محیط اطراف را دچار تغییرات اساسی و خسارات فراوانی می‎کند و ازاین‌رو این تغییرات نیازمند پایش دقیق است. از اوایل دهة ۱۹۹۰U تداخل‌سنجی راداری به‌صورت ابزاری مفید در مطالعة تمامی پدیده‎هایی که سبب تغییر سطح زمین می‎شوند، مطرح شده و به‌کار رفته است؛ بدین‌معنا که اگر سطح زمین بین دو تصویر راداری تغییرشکل بیابد، می‎توان نقشة جابه‌جایی سطحی را با وضوح و دقت میلی‎متری ایجاد کرد. این مقاله یافته‎های حاصل از اجرای روش SBAS روی سری زمانی مجموعه داده‌های سنتینل‌– 1 برای شناسایی تغییرشکل‌های سطحی، در معدن سنگ‌آهن سنگان‌– خواف به‌منزلة یک معدن سطحی روباز را گزارش می‎دهد. معدن سنگ‌آهن سنگان از بزرگ‌ترین و غنی‌ترین ذخایر سنگ‌آهن در خاورمیانه و ایران است. این معدن، براَثر برداشت و استخراج سنگ‌آهن، دچار تغییرات فراوان توپوگرافی و ژئومورفولوژی شده است که این تغییرات می‎تواند سبب تشدید فرایندها و مخاطرات ژئومورفولوژیکی شود. برای تخمین و به‌دست‌آوردن مقدار تغییرشکل سطح زمین، از 48 تصویر SAR از معدن سنگ‌آهن سنگان استفاده شده است. این تصاویر با استفاده از ماهوارة سنتینل‌– 1 آژانس فضایی اروپا به‌دست آمد. سری زمانی (2014-2020) حاصل از تغییرشکل در محدودة معادن پلاسری تجزیه‌وتحلیل شد. نتایج به‌دست‌آمده میزان متوسط جابه‌جایی 20- تا 35- میلی‌متر در سال و حداکثر میزان تجمعی تغییرات 120- میلی‌متر را نشان می‎دهد. بررسی نیم‌رخ عرضی در نواحی ابتدایی مخروط‎افکنه در معادن پلاسری، طی بازة زمانی 2014-2020، شدت تغییرات توپوگرافی را به‌خوبی نشان می‎دهد. برای ارزیابی قابلیت اطمینان نتایج، به‌دلیل نبود داده (ایستگاه GPS) در محدودة معادن پلاسری، نتایج مشتق از SBAS با مقادیر اندازه‌گیری‌شده ازطریق توتال استیشن مربوط به واحد ژئومورفولوژی کوهستان منطقة معدنی در سال‌های ۲۰۲۰ -۲۰۱۴ به‌کار رفته است. نتایج نشان داد که میزان تغییرات حاصل از داده‎های راداری با استفاده از روش SBAS، در مقایسه با داده‎های نقشه‌برداری زمینی، الگوی تقریباً مشابهی را طی کرده است اما تفاوت‌هایی نیز دارد که ممکن است ناشی از ماهیت متفاوت برداشت (در نقشه‌برداری زمینی، تغییرات ارتفاعی برای یک نقطه اندازه‌گیری می‎شود اما، در تداخل‌سنجی، مقدار میانگین از نقاط مجاور یکدیگر به‌دست می‎آید) و از همه مهم‌تر، وجودنداشتن داده‎‌های متوالی ترازیابی در سطح پلاسری‌ها به‌منظور ارزیابی دقیق‌تر نتایج است.

علمی - پژوهشی

بهبود طبقه‌بندی تصاویر ابرطیفی با استفاده از مدل ترکیبی شبکه‌های کپسول و درخت تصمیم تقویتی

پویا احمدی؛ طیبه مناقبی؛ حمید عبادی؛ بهنام اصغری بیرامی

دوره 15، شماره 3 ، مهر 1402، صفحه 41-60

https://doi.org/10.48308/gisj.2023.102347

چکیده

با گسترش دانش سنجش از دور، استفاده از تصاویر هایپراسپکترال روزبه‌روز افزایش و عمومیت می‌یابد. طبقه‌بندی یکی از محبوب‌ترین موضوعات در سنجش از دور ابرطیفی است. طی دو دهة گذشته، روش‌های بسیاری برای مقابله با مشکل طبقه‌بندی داده‌های هایپراسپکترال پیشنهاد شده است. در پژوهش حاضر، ساختاری مبتنی‌بر یادگیری شبکه‌های کپسول برای طبقه‌بندی ... بیشتر با گسترش دانش سنجش از دور، استفاده از تصاویر هایپراسپکترال روزبه‌روز افزایش و عمومیت می‌یابد. طبقه‌بندی یکی از محبوب‌ترین موضوعات در سنجش از دور ابرطیفی است. طی دو دهة گذشته، روش‌های بسیاری برای مقابله با مشکل طبقه‌بندی داده‌های هایپراسپکترال پیشنهاد شده است. در پژوهش حاضر، ساختاری مبتنی‌بر یادگیری شبکه‌های کپسول برای طبقه‌بندی تصاویر ابرطیفی به‌کار رفته است؛ به‌گونه‌ای که ساختار شبکه بتواند، با استفاده از یک لایة کانولوشنی و یک لایة کپسول، بهترین حالت تولید ویژگی‌ها را داشته باشد و درعین‌حال از بیش‌برازش شبکه روی نمونه‌های آموزشی جلوگیری کند. نتایج به‌دست‌آمده نشان از کیفیت بالای ویژگی‌های تولیدی در ساختار پیشنهادی دارد. درراستای بهبود دقت طبقه‌بندی، رویکرد استخراج ویژگی ازطریق شبکة طراحی‌شده و طبقه‌بندی با استفاده از الگوریتم درخت تقویتی XGBoost، با روش طبقه‌بندی ازطریق شبکة عمیق سراسری مقایسه شد تا، علاوه‌بر بررسی و کیفیت‌سنجی ویژگی‌های عمیق برداری تولیدی به‌روش پیشنهادی در طبقه‌بندی‌کننده‌های گوناگون، میزان توانایی شبکه‌های عمیق سراسری نیز، در کاربرد طبقه‌بندی، بررسی شود. رویکرد کپسول پیشنهادی شامل سه لایة اصلی است: 1) Prime با کپسول‌هایی به‌اندازة 8 و 32 فیلتر 9×9 و گام حرکتی 2؛ 2) Digitcaps دارای دَه کپسول شانزده‌بعدی؛ 3) لایة تماماً متصل. نتایج بررسی دو رویکرد برای شبکة عمیق و نیز ترکیب شبکه‌های کپسول با الگوریتم درخت تقویتی XGBoost مقایسه شد. رویکردهایی همچون SVM، RF-200، LSTM، GRU، و GRU-Pretanh برای مقایسة رویکرد پیشنهادی براساس پیکربندی‌هایی درنظر گرفته شدند که در تحقیقات به آنها اشاره شده بود. برای ارزیابی مدل پیشنهادی، مجموعه دادة Indian Pines نیز، شامل شانزده کلاس متفاوت، به‌کار رفت. با استفاده از روش پیشنهادی ترکیبی، طبقه‌بندی تصاویر با دقت 99% روی‌داده‌های آموزش و دقت 5/97% روی ‌داده‌های تست انجام می‌شود.

علمی - پژوهشی

تحلیل مدل هوشمند پایش تخلفات ساختمانی در مدیریت شهری (مطالعة موردی: محدوده و حریم کلان‌شهر مشهد)

مهدی فهمیده مدامی؛ مسعود ایاز؛ احمد الاجه گردی؛ مهدی جوانشیری

دوره 15، شماره 3 ، مهر 1402، صفحه 61-82

https://doi.org/10.48308/gisj.2023.102392

چکیده

با توجه به روند بی‌سابقه و رو به رشد جمعیت و گسترش شهری در دهه‏های اخیر، با افزایش نگران‌کنندة ساخت‏وسازها و به‌ویژه موارد غیرمجاز در محدودة شهری مواجه بوده‌ایم و این مسئله نظام مدیریت و برنامه‌ریزی شهری را تحت‌الشعاع قرار داده است؛ ازاین‌رو جلوگیری از ساخت‌وسازهای غیرمجاز شهری یکی از مهم‌ترین مشکلات مدیران شهری شمرده می‌شود. ... بیشتر با توجه به روند بی‌سابقه و رو به رشد جمعیت و گسترش شهری در دهه‏های اخیر، با افزایش نگران‌کنندة ساخت‏وسازها و به‌ویژه موارد غیرمجاز در محدودة شهری مواجه بوده‌ایم و این مسئله نظام مدیریت و برنامه‌ریزی شهری را تحت‌الشعاع قرار داده است؛ ازاین‌رو جلوگیری از ساخت‌وسازهای غیرمجاز شهری یکی از مهم‌ترین مشکلات مدیران شهری شمرده می‌شود. روش کنونی کنترل تخلفات ساختمانی شامل بازرسی‏های میدانی برمبنای دانش انسانی است که صرف هزینة گزاف مالی، زمانی و انسانی را می‌طلبد و ممکن است حتی به شناسایی‌نشدنِ به‌موقع تخلفات ساختمانی بینجامد. درهمین‌زمینه طرح روشی هوشمند و دقیق برای شناسایی تخلفات ساختمانی و هدفمندکردن جست‌وجوی گشت‌های نظارت بر ساخت‌وسازها بیش‌ازپیش مورد نیاز است. پژوهش حاضر، با این هدف، به‌دنبال بیان مدل راهبردی هوشمندی در پایش تخلفات است. این پژوهش ازنظر هدف، کاربردی و ازلحاظ روش، توصیفی و علّی است و داده‌های آن به‌روش کتابخانه‌ای و میدانی جمع‌آوری ‌شده است. در این تحقیق، از تصاویر ماهواره‌ای، تصاویر پهپاد، دوربین‌های نصب‌شده روی خودرو و AVL به‌منزلة ورودی‌های سیستم مانیتورینگ هوشمند استفاده شده است. نتایج این تحقیق بیان می‌کند، با استفاده از سیستم مانیتورینگ هوشمند، امکان پایش هوشمند ساخت‌وسازهای غیرقانونی ازطریق فنون پردازش تصاویر و داده‌های مورد نیاز، با کمترین حضور عامل انسانی و در زمانی کوتاه‌تر، وجود دارد. دقت کلی 94% و ضریب کاپای 71% برای طبقه‌بندی تصویر در این سیستم، صحت نتایج یادشده را تأیید می‌کند و نشان می‌دهد، در این روش، سرعت و دقت طبقه‌بندی تصاویر، شناسایی ساختمان‌های درحال تغییر و شناسایی ساخت‌وسازهای غیرقانونی به‌مراتب بیشتر از روش‌های فیزیکی و موجود است.

علمی - پژوهشی

پهنه‌بندی مراحل فنولوژی دو گونة مرتعی با استفاده از درجة روزرشد مودیس در استان چهارمحال و بختیاری

رضا جعفری؛ مرتضی انصاری؛ مصطفی ترکش

دوره 15، شماره 3 ، مهر 1402، صفحه 83-102

https://doi.org/10.48308/gisj.2023.102437

چکیده

دما مهم‌ترین پارامتر اقلیمی در مطالعة تغییرات مکانی و زمانی فنولوژی گیاهان است؛ ازاین‌رو مطالعة حاضر با هدف بررسی پتانسیل داده‌های دمایی سنجندة مودیس در تهیة نقشه‌های درجة روزرشد (GDD) و مراحل گوناگون فنولوژی، درمورد گونه‌های مرتعی Astragalus effusus و Bromus tomentllus، در استان چهارمحال و بختیاری انجام شد. نقشه‌های دمایی (حداکثر، حداقل و میانگین)، ... بیشتر دما مهم‌ترین پارامتر اقلیمی در مطالعة تغییرات مکانی و زمانی فنولوژی گیاهان است؛ ازاین‌رو مطالعة حاضر با هدف بررسی پتانسیل داده‌های دمایی سنجندة مودیس در تهیة نقشه‌های درجة روزرشد (GDD) و مراحل گوناگون فنولوژی، درمورد گونه‌های مرتعی Astragalus effusus و Bromus tomentllus، در استان چهارمحال و بختیاری انجام شد. نقشه‌های دمایی (حداکثر، حداقل و میانگین)، GDD و مراحل متفاوت فنولوژی گونه‌های یادشده از داده‌های مودیس متعلق به فصل رویش در سال‌های 1396 و 1397 استخراج و با استفاده از داده‌های ایستگاه‌های هواشناسی و همچنین داده‌های فنولوژی میدانی در سه سایت مرتعی در منطقه با ارتفاع‌های متفاوت، ازطریق آزمون پیرسون مقایسه و صحت‌سنجی شد. نتایج حاکی از آن بود که تولیدات دمایی و GDD حاصل از تصاویر مودیس، به‌ترتیب، با داده‌های دمایی ایستگاه‌های هواشناسی و نیز GDD محاسبه‌شده در سایت‌ها بیش از 91 و 99% همبستگی دارد (p<0.001). نقشه‌ها مقدار GDD را، در اوایل فصل رویش، کمتر از 16 و در اواخر این دوره، بیش از 5200 نشان دادند که به‌ترتیب، بیانگر یک مرحله و تمامی مراحل فنولوژی گونه‌های مطالعاتی در منطقه بود. یافته‌های تحقیق نشان داد که مراحل فنولوژی گونه‌های مورد بررسی را می‌توان با استفاده از داده‌های مودیس، ازلحاظ مکانی و زمانی، از هم تفکیک کرد. با توجه به اینکه حفظ بقای گونه‌ها و بهره‌برداری پایدار از مراتع مستلزم آگاهی از مراحل گوناگون فنولوژی است، نقشة فنولوژی گونه‌ها می‌تواند ابزار کارآمدی، در مدیریت مراتع در سازمان‌های مرتبط، محسوب شود.

علمی - پژوهشی

برآورد مساحت آتش‌سوزی در پوشش‌های گیاهی ایران با استفاده از داده‌های سنجندة مودیس و ‌آلوس‌– 2

مرتضی شریف؛ ابوذر کیانی

دوره 15، شماره 3 ، مهر 1402، صفحه 103-124

https://doi.org/10.48308/gisj.2023.102682

چکیده

آتش‌سوزی در پوشش‌های جنگلی سطح جهان باعث واردشدن خسارات شدید به پوشش‌های گیاهی، خاک و زیستگاه‌های طبیعی می‌شود که تأثیرات زیست‌محیطی منفی مستقیم و غیرمستقیم را به‌همراه دارد؛ ازجمله جنگل‌زدایی، تغییرات آب‌وهوا و خشکسالی. ازاین‌رو تشخیص و تعیین خطرها، برای پوشش‌های گیاهی که دچار آتش‌سوزی می‌شوند، به‌منظور مدیریت و توسعة ... بیشتر آتش‌سوزی در پوشش‌های جنگلی سطح جهان باعث واردشدن خسارات شدید به پوشش‌های گیاهی، خاک و زیستگاه‌های طبیعی می‌شود که تأثیرات زیست‌محیطی منفی مستقیم و غیرمستقیم را به‌همراه دارد؛ ازجمله جنگل‌زدایی، تغییرات آب‌وهوا و خشکسالی. ازاین‌رو تشخیص و تعیین خطرها، برای پوشش‌های گیاهی که دچار آتش‌سوزی می‌شوند، به‌منظور مدیریت و توسعة آنها بسیار مهم است. گسترش تصاویر سنجش از دوری، همچون محصولات آتش فعال دو ماهوارة ترا (Terra) و آکوا (Aqua)، طی دو دهة گذشته، از روش‌های مهم در تشخیص این آتش‌سوزی‌ها بوده است. بااین‌حال محصول آتش فعال سنجندة مودیس، طی مطالعات گذشته، نشان داده است که این موارد به‌تنهایی نتایج مناسبی از مناطق تحت تأثیر آتش به‌دست نمی‌دهند. ازاین‌رو نیاز است با نقشه‌های پایة پوشش‌های گیاهی ارزیابی شوند. این تحقیق با هدف بررسی دو نوع محصولات گیاهی و کشف آتش فعال سنجندة مودیس و نقشة پوشش‌های جنگلی و غیرجنگلی FNF-JAXA، برای تفکیک بهتر مناطقی که دچار آتش‌سوزی شده‌اند، در پوشش‌های گیاهی کشور ایران بین روزهای ژولیوسی 1 تا 160 (یازدهم دی 1398 تا هجدهم خرداد 1399) در سال 2020 انجام شد. نتایج بیانگر بیشترین مساحت آتش‌سوزی در روز ژولیوسی 144 (سوم خرداد 1399)، با بیش‌از 49هزار هکتار و روز ژولیوسی 128 (هجدهم اردیبهشت 1399)، با بیش‌از 45هزار هکتار است. اما بیشترین مساحت آتش‌سوزی‌ پوشش‌های جنگلی در روزهای 120 تا 160 (دهم اردیبهشت تا هجدهم خرداد 1399)، با بیش‌از 14هزار هکتار برآورد شده است. استان خوزستان بیشترین مساحت آتش‌سوزی را در دورة زمانی مورد مطالعه، داشته است که بیشتر این مناطق در اراضی کشاورزی قرار داشتند. سه استان فارس، کهگیلویه و بویراحمد و بوشهر بیشترین مساحت آتش‌سوزی‌ها را در پوشش‌های جنگلی داشته‌اند. بیشترین فراوانی آتش‌سوزی‌ها در اراضی کشاورزی مشاهده شد که مهم‌ترین دلایل آن می‌تواند دخالت‌های انسانی باشد. همچنین ارزیابی نهایی نتایج نشان داد استفاده از محصول FNF-JAXA (با صحت نهایی 4/87% و ضریب کاپای 85/0)، در قیاس با محصولات مودیس (با صحت نهایی3/80% و ضریب کاپای 78/0)، در تفکیک مناطق جنگلی قابلیت بهتری دارد. بااین‌همه توانایی محصولات مودیس در تفکیک نوع پوشش گیاهی مرتع و کشاورزی مزیتی مهم به‌شمار می‌رود که محصول FNF-JAXA چنین ویژگی‌ای ندارد. به‌‌طور کلی، یافته‌های تحقیق بیانگر قابلیت مناسب تصاویر محصولات گیاهی مودیس و نقشه‌های FNF-JAXA است که می‌توانند، به‌منزلة نقشه‌های مرجع برای تفکیک پوشش‌های گیاهی گوناگون که دچار آتش‌سوزی می‌شوند، در ارزیابی خسارت و مدیریت آنها به‌کار روند.

علمی - پژوهشی

پایش خشکسالی بوم‌شناختی زاگرس میانی برپایة داده‌های ماهوارة لندست‌– 7 و داده‌های اقلیمی (مطالعة موردی: استان لرستان)

حمید رضا متین فر؛ علی اکبر شمسی پور؛ حدیث صادقی

دوره 15، شماره 3 ، مهر 1402، صفحه 125-142

https://doi.org/10.48308/gisj.2023.102804

چکیده

پوشش‌ گیاهی نقش مهمی در حفاظت از منابع آب و خاک، تثبیت کربن و بهبود کیفیت هوا دارد. در زاگرس میانی، پوشش گیاهی جنگلی و مرتعی و تأثیر آن در حفاظت از منابع خاک و آب و پایداری فعالیت‌های اقتصادی، دارای اهمیت بسیار است. در این پژوهش، با استفاده از پلتفرم گوگل ‌ارث انجین و تصاویر ماهوارة لندست‌– 7، خشکسالی زاگرس میانی (استان لرستان) با ... بیشتر پوشش‌ گیاهی نقش مهمی در حفاظت از منابع آب و خاک، تثبیت کربن و بهبود کیفیت هوا دارد. در زاگرس میانی، پوشش گیاهی جنگلی و مرتعی و تأثیر آن در حفاظت از منابع خاک و آب و پایداری فعالیت‌های اقتصادی، دارای اهمیت بسیار است. در این پژوهش، با استفاده از پلتفرم گوگل ‌ارث انجین و تصاویر ماهوارة لندست‌– 7، خشکسالی زاگرس میانی (استان لرستان) با شاخص‌های گیاهی NDVI، SAVI و VCI و همچنین شاخص خشکسالی هواشناسیSPI ، متعلق به دورة آماری 2020-2000 پایش شد. برای محاسبة شاخص SPI از داده‌های بارش نُه ایستگاه هواشناسی سینوپتیک، با پراکنش مکانی مناسب و طول دورة آماری (2020-2000) استفاده شد و پردازش‌ها در نرم‌افزار DPI انجام شد. به‌منظور محاسبة شاخص‌های گیاهی، ابتدا تمامی تصاویر ماهواره‌ای تصحیح‌هندسی‌شدة سنجندة ETM+ ماهوارة لندست برای استان لرستان، متعلق به هر سال، فراخوانی شد. در این مرحله، به‌طور متوسط درمورد هر سال 52 تصویر فراخوانی شد. سپس تصاویر با پوشش ابری کمتر از 5% انتخاب و پردازش شدند. نتایج شاخص VCI نشان داد منطقة مورد مطالعه، در طول دورة آماری 2020-2000، اغلب تحت تأثیر خشکسالی خفیف بوده و بین سال‌های مورد مطالعه، در سال 2008، بیشترین میزان مساحت خشکسالی‌ مربوط به طبقة متوسط را با 6/5880 هکتار، دارا بوده است. نتایج شاخص SPI نشان داد در سال 2010 خشکسالی متوسط، در سال‌های 2008 و 2017 خشکسالی شدید، در 2006 ترسالی ملایم و سال 2019 ترسالی شدید رخ داده است. نتایج شاخص‌های NDVI و SAVI نیز گویای افزایش طبقات پوشش گیاهی تنک و مناطق فاقد پوشش گیاهی، به‌ترتیب، 1/331679 و 115164 هکتار و کاهش پوشش گیاهی نرمال و متراکم، به‌ترتیب، 7/446160 و 4/682 هکتار در سال 2008، در قیاس با سال‌های 2006 و 2007 بود. براساس نتایج، هر سه شاخص مورد بررسی شرایط مساعد پوشش گیاهی و ترسالی اکولوژیک در سال‌های 2016، 2019 و 2020 به‌دست آمد. بیشترین میزان این هماهنگی میان خشکسالی هواشناسی SPI و شاخص‌های گیاهی در سال‌های 2008 و 2010 و تاحدودی ترسالی سال 2019 مشاهده شد. به‌طور کلی، نتایج نشان می‌دهد که افزایش یا کاهش پوشش گیاهی می‌تواند ناشی از رخداد یا نبود خشکسالی باشد؛ ضمن آنکه دیگر عوامل، مانند تغییرات کاربری اراضی نیز، باید درنظر گرفته شود.

مکانیابی اراضی مستعد کاشت درخت انجیر در استان فارس با استفاده از منطق‌فازی با رویکرد GIS

علی شمس الدینی؛ حسن مهرزاد؛ ببراز کریمی

دوره 10، شماره 3 ، فروردین 1397، ، صفحه 1-16

چکیده

کشـاورزی یکی از مهمترین بخش های اقتصادی کشـور است که هر محصول آن شرایط اقلیمی و محیطی خاصی را می طلبد، لذا اقلیم شناسان توجه ویژه‌ای به آمایش سرزمین داشـته و منابع اکولوژیکی را با روش‌های مناسب ارزیابی می کنند. هدف این تحقیق، شناخت عوامل و عناصر اقلیمی مؤثر در کاشت انجیر در استان فارس و پهنه بندی نواحی مستعد کاشت این محصول از نظر اقلیمی ... بیشتر کشـاورزی یکی از مهمترین بخش های اقتصادی کشـور است که هر محصول آن شرایط اقلیمی و محیطی خاصی را می طلبد، لذا اقلیم شناسان توجه ویژه‌ای به آمایش سرزمین داشـته و منابع اکولوژیکی را با روش‌های مناسب ارزیابی می کنند. هدف این تحقیق، شناخت عوامل و عناصر اقلیمی مؤثر در کاشت انجیر در استان فارس و پهنه بندی نواحی مستعد کاشت این محصول از نظر اقلیمی و محیطی، با استفاده از توانایی GIS در تلفیق لایه‌های مختلف و در قالب مدل‌های مختلف است. در این بررسی، شش عنصر اقلیمی (میانگین، حداکثر و حداقل مطلق دما، میانگین و حداکثر رطوبت و بارش) از 21 ایستگاه سینوپتیک، اقلیمشناسی و بارانسنجی در استان فارس و نیز 5 پارامتر محیطی (ارتفاع، شیب، نوعخاک، فرسایش و کاربریاراضی) به کار گرفتهشده است. ابتدا عناصر اقلیمی، با توجه به ناقص بودن آنها، با دو روش «تفاضلها» و «نسبتها» بازسازی شده، سپس نقشههای مربوط به این پارامترها و عناصر در GIS تهیه و با استفاده از منطقفازی و معیارهایی که برای کاشت درخت انجیر در نظر گرفته میشود، استاندارد و وزن‌دهی شده و درنهایت با استفاده از منطقفازی با هم تلفیق، و نقشه پهنهبندی اراضی مستعد کاشت انجیر در استان فارس بدست آمد. نتایج تحقیق، نشان داد که 32 درصد از اراضی برای کاشت انجیر بسیار مناسب، 40 درصد دارای قابلیت متوسط و 22 درصد نیز برای کاشت انجیر نامناسب هستند. ضمن اینکه 6 درصد از اراضی نیز فاقد ارزش مکانیابی بوده (اراضی دریاچهای، شورهزارها و ...) که از تحلیل حذف شده است.

تهیة نقشة اراضی کشاورزی با استفاده از تلفیق روش‌های قطعه‌بندی و طبقه‌بندی در گوگل ارث انجین

علیرضا طاهری دهکردی؛ محمدجواد ولدان زوج؛ علیرضا صفدری نژاد

دوره 14، شماره 1 ، خرداد 1401، ، صفحه 1-20

https://doi.org/10.52547/gisj.14.1.1

چکیده

تهیة نقشة اراضی کشاورزی یکی از لایه‌های اطلاعاتی مورد نیاز در مدیریت این زمین‌ها محسوب می‌شود. چنین نقشه‌هایی امکان پایش مستمر زمین‌های کشاورزی را در طول دورة کشت، فراهم می‌کنند. در این مطالعه، راهکاری به‌منظور تولید نقشة اراضی کشاورزی شهرستان شهرکرد، در دو کلاس زراعی و غیرزراعی، با استفاده از سری‌زمانی شاخص‌های مستخرج از ... بیشتر تهیة نقشة اراضی کشاورزی یکی از لایه‌های اطلاعاتی مورد نیاز در مدیریت این زمین‌ها محسوب می‌شود. چنین نقشه‌هایی امکان پایش مستمر زمین‌های کشاورزی را در طول دورة کشت، فراهم می‌کنند. در این مطالعه، راهکاری به‌منظور تولید نقشة اراضی کشاورزی شهرستان شهرکرد، در دو کلاس زراعی و غیرزراعی، با استفاده از سری‌زمانی شاخص‌های مستخرج از تصاویر سنتینل‌ـ 2 داده شده است. ازآن‌جا‌که استفاده از منابع دادة حجیم یکی از موانع بهبود روش‌های مبتنی‌بر سری زمانی تصاویر ماهواره‌ای به‌شمار می‌رود، در این پژوهش از بستر پردازشی گوگل ارث انجین استفاده شده است. روش مطرح‌شده برمبنای تلفیق نتایج طبقه‌بندی نظارت‌شدة پیکسل‌مبنا با نتایج قطعه‌بندی عمل می‌کند؛ به‌نحوی‌که ابتدا داده‌های آموزشی طبقه‌بندی نظارت‌شده، طی یک فرایند پالایشی سخت‌گیرانه، بدون نیاز به عملیات میدانی فراهم می‌شوند. سپس با محاسبة تفکیک‌پذیری دو کلاس هدف در سری زمانی هر شاخص، شاخص‌های بهینه انتخاب می‌شود. در نهایت، با تلفیق نتایج روش‌های قطعه‌بندی و طبقه‌بندی براساس آرای به‌دست‌آمده از نتایج طبقه‌بندی، به هر قطعة تصویری کلاس زراعی یا غیرزراعی نسبت داده می‌شود. این اقدام، علاوه‌بر دخالت‌دادن اطلاعات مکانی اعم از لبه‌ها و مجاورت‌های مکانی، توانسته است نویز و نتایج متخلخل طبقه‌بندی پیکسل‌مبنا را بهبود بخشد و دقت کلی نقشة نهایی را از 7/90 به 05/96 افزایش دهد. همچنین دقت کاربر دو کلاس زراعی و غیرزراعی به‌ترتیب 27/3 و 97/7% بهبود را نشان می‌دهند.

به‌کارگیری الگوریتم طبقه‌بندی نظارت‌شدة SAM در تهیة نقشة واحدهای سنگی، با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای

پرویز ضیائیان فیروزآبادی؛ پریسا صفربیرانوند؛ علی حسینقلی‌زاده؛ رحیم حسنی‌تبار؛ مهدی صفربیرانوند

دوره 10، شماره 1 ، شهریور 1397، ، صفحه 1-16

چکیده

مسئلة تهیة نقشة واحدهای سنگی، در روندی رو به بهبود، به نقطه‌ای رسیده است که امروزه آشکارسازی و طبقه‌بندی واحدهای سنگی به‌کمک سنجش از دور ابرطیفی انجام می‌شود. در این پژوهش، تصاویر هایپریون با درنظرگرفتن نتایج کار محققان پیشین و استفاده از الگوریتم طبقه‌بندی نظارت‌شدةSAM در تشخیص و تفکیک واحدهای سنگی در منطقة خرم‌آباد استان لرستان ... بیشتر مسئلة تهیة نقشة واحدهای سنگی، در روندی رو به بهبود، به نقطه‌ای رسیده است که امروزه آشکارسازی و طبقه‌بندی واحدهای سنگی به‌کمک سنجش از دور ابرطیفی انجام می‌شود. در این پژوهش، تصاویر هایپریون با درنظرگرفتن نتایج کار محققان پیشین و استفاده از الگوریتم طبقه‌بندی نظارت‌شدةSAM در تشخیص و تفکیک واحدهای سنگی در منطقة خرم‌آباد استان لرستان به‌کار رفته است. SAM یک روش رده‌بندی سریع است که، از راه ارزیابی، میزان تشابه طیف‌های تصویر و مرجع عمل نقشه‌برداری واحدهای زمین‌شناختی را نشان می‌دهد. پس از پیش‌پردازش‌های لازم، ازجمله تصحیح اتمسفری که به‌روشFLAASH اجرا شد، تبدیل خطیMNF به‌منظور مشخص‌کردن بعد و حجم اصلی تصویر، جداسازی نویز از دیگر اطلاعات و کاهش میزان پردازش در مراحل بعد استفاده شد و الگوریتمPPI برای پیداکردن پیکسل‌هایی با خلوص بیشتر در تصاویر چندطیفی یا فراطیفی به‌کار رفت. از هم‌پوشانی پیکسل‌های خالص با واحدهای سنگی و برپایة داده‌های زمینی از منطقة مورد مطالعه، طیف میانگین برای هر عضو استخراج شد. سپس این اعضای خالص، به‌منزلة ورودی جهت الگوریتم‌ ذکرشده، استفاده و طبقه‌بندی تصویر صورت گرفت. درنهایت، نقشة طبقه‌بندی‌شدة حاصل از این روش با نقشه‌های موجود و داده‌های زمینی مقایسه و میزان صحت آن‌ بررسی شد. دقت اجرای روش SAM با بررسی صحت الگوریتم، ازطریق محاسبة ماتریس خطا، به بیشترین میزان 83/68٪ و ضریب کاپای 49/0٪ بوده است که خود اهمیت تصاویر فراطیفی و روش SAM در تفکیک واحدهای سنگی را نشان می‌دهد.

مدل‌سازی تخریب مراتع نیمه‌استپی استان اصفهان با استفاده از تصاویر مودیس

فاطمه هادیان؛ رضا جعفری؛ حسین بشری؛ مصطفی ترکش

دوره 11، شماره 3 ، آبان 1398، ، صفحه 1-20

https://doi.org/10.52547/gisj.11.3.1

چکیده

گیاهان، یکی از مهم‌ترین اجزای اکوسیستم هستند که تحت‌تاثیر عوامل طبیعی و انسانی قرار می‌گیرند. به‌طوری‌که مطالعه تولید خالص اولیه، یکی از مهم‌ترین موضوعات در بوم‌شناسی به‌حساب می‌آید. مهمترین هدف این تحقیق مدل‌سازی توزیع مکانی و زمانی تولید خالص اولیه (مدل CASA) و تاثیر تابش موثر نور خورشید (LUE) و همچنین اندازه‌گیری تخریب اراضی ... بیشتر گیاهان، یکی از مهم‌ترین اجزای اکوسیستم هستند که تحت‌تاثیر عوامل طبیعی و انسانی قرار می‌گیرند. به‌طوری‌که مطالعه تولید خالص اولیه، یکی از مهم‌ترین موضوعات در بوم‌شناسی به‌حساب می‌آید. مهمترین هدف این تحقیق مدل‌سازی توزیع مکانی و زمانی تولید خالص اولیه (مدل CASA) و تاثیر تابش موثر نور خورشید (LUE) و همچنین اندازه‌گیری تخریب اراضی با شاخص تاثیر بارندگی ( RUE ) در مراتع نیمه‌استپی استان اصفهان است. برای انجام این مطالعه، تصاویر - NDVI ۱۶ روزه مودیس،‌ داده‌های هواشناسی، نقشه پوشش اراضی و داده‌های زمینی به کار گرفته شد و نتایج نشان داد که نرخ NPP از ماه مارس (C/m2/mo 44/11) تا ماه می‌ (C/m2/mo/07/41) افزایش داشته است، در حالیکه سیر نزولی را از اوایل ماه ژوئن (C/m2/mo 2/2) به دلیل خشکی خاک نشان می‌دهد. اقلیم،‌ تیپ گیاهی و وضعیت مرتع نقش مهمی‌درNPP سالیانه داشتند، لذا بیشترین و کمترین NPP به ترتیب در Astragalus- Daphnae 85/38 gC/m2 y-1) 85/38 ) و Artemisia sieberi – Scariola gC/m2 y-1) 4 ) همراه با حداکثر ( g C (MJ)-1 13/0) و حداقل تاثیر تابش موثر نور خورشید g C (MJ)-1) LUE 005/0 ) مشاهده شد. مقدار (RUE)، در مراتع تخریب یافته کاهش داشت. علاوه بر این از همبستگی بین داده‌های زمینی و مدل CASA در اقلیم نیمه‌خشک گرم و مراتع تخریب‌یافته، کاسته شد. بنابراین توجه به وضعیت مرتع، تیپ گیاهی و اقلیم در پایش NPP و مدیریت مراتع ضروری است.

بررسی و مدل‌سازی تأثیر ترکیب و آرایش چشم‌انداز شهر یزد بر دمای سطح زمین با استفاده از یادگیری ماشین و داده‌های لندست-8 و سنتینل-2

محمد منصورمقدم؛ ایمان روستا؛ محمد صادق زمانی؛ محمد حسین مختاری؛ محمد کریمی فیروزجایی؛ سید کاظم علوی پناه

دوره 15، شماره 3 ، مهر 1402، ، صفحه 1-26

https://doi.org/10.48308/gisj.2023.102195

چکیده

علمی - پژوهشی

اثر تغییر اقلیم بر فنولوژی پوشش گیاهی حوضه دریاچه ارومیه با استفاده از سری زمانی تصاویر NOAA-AVHRR

فرزانه حدادی بارفروشی؛ داود عاشورلو؛ علیرضا شکیبا؛ علی اکبر متکان

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 28 فروردین 1400

https://doi.org/10.48308/gisj.2021.100998

چکیده

تغییر اقلیم به عنوان یکی از مهم‌ترین چالش‌های پیش روی بشر می‌باشد. این پدیده تاکنون تاثیرات قابل توجهی را بر تولیدات کشاورزی در اکثر نقاط جهان مخصوصا مناطق خشک و نیمه خشک بر جای گذاشته است. همچنین، در اکثر مناطق دنیا طی دهه‌های اخیر، متوسط درجه حرارت افزایش یافته است. امروزه در تحقیقات مختلف، شاخص‌های سنجش از دور به عنوان یکی از ... بیشتر تغییر اقلیم به عنوان یکی از مهم‌ترین چالش‌های پیش روی بشر می‌باشد. این پدیده تاکنون تاثیرات قابل توجهی را بر تولیدات کشاورزی در اکثر نقاط جهان مخصوصا مناطق خشک و نیمه خشک بر جای گذاشته است. همچنین، در اکثر مناطق دنیا طی دهه‌های اخیر، متوسط درجه حرارت افزایش یافته است. امروزه در تحقیقات مختلف، شاخص‌های سنجش از دور به عنوان یکی از روش‌های نوین در شناسایی تغییر اقلیم استفاده می‌شوند. یکی از شاخص‌های مهم سنجش از دور، ویژگی‌های فنولوژی پوشش گیاهی است که در مطالعات اخیر توانایی خوبی در شناسایی و تخمین پوشش گیاهی نشان داده است. در مطالعه حاضر، با استفاده از سری زمانی 5 روزه شاخص نرمال شده پوشش‌گیاهی (NDVI) از تصاویر NOAA-AVHRR و پارامترهای فنولوژی گیاه، تغییرات پوشش‌گیاهی مناطق مراتع و اراضی دیم حوضه دریاچه ارومیه در طول سال‌های 2013-1984 مورد بررسی قرار گرفت. داده‌های اقلیمی دما و بارش از ایستگاه‌های هواشناسی حوضه دریاچه ارومیه اخذ و در مقایسه با نتایج تصاویر ماهواره‌ای استفاده گردید. نتایج تحلیل سری زمانی در طی سی سال دوره آماری در حوضه دریاچه ارومیه نشان داد، پارامتر شروع فصل رشد در منطقه اشنویه، سقز و سراب در سال 2013 نسبت به سال 1984 زودتر آغاز شده است. اما در منطقه مراغه دیرتر آغاز شده است. پارامتر پایان فصل رشد در اشنویه، سقز و تکاب زودتر به پایان رسیده است. همچنین پارامتر اوج رشد در شهرستان‌های مذکور پوشش گیاهی زودتر به حداکثر مقدار خود رسیده است. طول فصل رشد در شهرستان‌های اشنویه، مراغه و سقز به ترتیب کوتاه‌تر شده است. نتایج تحلیل‌های آماری بدست آمده از تصاویر ماهواره‌ای و داده‌های اقلیمی نشان داد که تغییرات پارامترهای فنولوژی به مکان وابسته می‌باشد و همچنین شب‌های سرد و روزهای گرم در ابتدای فصل رشد به ترتیب کاهش و افزایش یافته است. اما در انتهای فصل رشد روزهای گرم افزایش داشته است. این تغییرات باعث افزایش شیب منحنی فنولوژی رشد گیاه در زمان پیری گیاه شده است و در نهایت طول فصل رشد را کاهش داده است.

علمی - پژوهشی

مقایسه کارایی الگوریتم زون‌ اقلیم محلی در تفکیک مناطق ساخت و ساز شده نسبت به نمایه‌های ساخت و ساز ‏شده

نجمه ستاری؛ ملیحه عرفانی؛ فاطمه جهانی شکیب

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 29 تیر 1401

https://doi.org/10.48308/gisj.2022.102576

چکیده

بررسی روند رشد شهرها و پیش‌بینی تغییرات آنها در آینده جهت برنامه‌ریزی‌های فضایی ضروری است. به این منظور نیاز به ‏نقشه‌سازی پهنه‌های ساخت و ساز شده است. در بسیاری از مناطق خصوصاً در اقلیم‌ خشک تفکیک مناطق ساخت و ساز شده از ‏محیط اطراف به سادگی و با روش‌های معمول طبقه‌بندی تصاویر ماهواره‌ای و یا نمایه‌های متداول با دقت قابل ... بیشتر بررسی روند رشد شهرها و پیش‌بینی تغییرات آنها در آینده جهت برنامه‌ریزی‌های فضایی ضروری است. به این منظور نیاز به ‏نقشه‌سازی پهنه‌های ساخت و ساز شده است. در بسیاری از مناطق خصوصاً در اقلیم‌ خشک تفکیک مناطق ساخت و ساز شده از ‏محیط اطراف به سادگی و با روش‌های معمول طبقه‌بندی تصاویر ماهواره‌ای و یا نمایه‌های متداول با دقت قابل قبول امکان‌پذیر ‏نیست. از این رو بسیاری از پژوهشگران نمایه‌های طیفی مختلفی را جهت استخراج مناطق ساخت و ساز شده توسعه داده‌اند. ‏استفاده از تغییرات دمای سطح زمین جهت نشان‌دادن مناطق ساخت و ساز شده به‌کمک الگوریتم زون‌های اقلیمی محلی ‏‏(‏LCZ‏) کمتر مورد توجه بوده و روش نسبتاً جدیدی محسوب می‌شود. لذا در این مقاله تفکیک مناطق ساخت و ساز شده از سایر ‏انواع پوشش اراضی پیرامونی آن با استفاده از الگوریتم ‏LCZ‏ انجام شد. با توجه به عدم محدودیت تعداد باند در این روش از چهار ‏سری از تصاویر ماهواره‌ای لندست مربوط به سال 2020 استفاده شد و صحت آن با جدیدترین نمایه‌های ساخت و ساز شده ‏‏(‏DBI، ‏BLFEI، ‏BAEI‏ و ‏BAEM‏) که به‌صورت خودکار طبقه‌بندی شده‌اند، مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج این مطالعه نشان ‏داد که صحت طبقه‌بندی ناشی از الگوریتم ‏LCZ‏ 96% است، حال آنکه نمایه‌های ‏BLFEI‏ و ‏BAEM‏ قادر به تفکیک کامل ‏مناطق ساخت و ساز شده از سایر انواع پوشش اراضی نبوده و صحت کلی نمایه ‏BAEI‏ نیز 37% به دست آمد. بنابراین استفاده از ‏روش ‏LCZ‏ کارایی بالایی نسبت به نمایه‌های ساخت و ساز شده دارد و برای مناطق خشک و نیمه‌خشک توصیه می‌شود.‏

علمی - پژوهشی

بهبود دقت برآورد غلظت ازن در سطح زمین با استفاده از محصولات ماهواره‌ای و یادگیری‌ماشین

رسول آتشی دلیگانی؛ مینا مرادی زاده؛ بهنام تشیع

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 30 شهریور 1401

https://doi.org/10.48308/gisj.2022.102758

چکیده

ازن نزدیک به سطح زمین یکی از آلاینده‌های بسیار خطرناک است که اثرات زیانبار قابل توجهی برای ساکنین مناطق شهری دارد. هدف از این مطالعه شناسایی عوامل موثر بر غلظت ازن و مدلسازی تغییرات آن با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای و روش‌های مختلف یادگیری‌ماشین در شهر تهران می‌باشد. بدین منظور داده‌های غلظت آلاینده‌ها، داده‌های هواشناسی ... بیشتر ازن نزدیک به سطح زمین یکی از آلاینده‌های بسیار خطرناک است که اثرات زیانبار قابل توجهی برای ساکنین مناطق شهری دارد. هدف از این مطالعه شناسایی عوامل موثر بر غلظت ازن و مدلسازی تغییرات آن با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای و روش‌های مختلف یادگیری‌ماشین در شهر تهران می‌باشد. بدین منظور داده‌های غلظت آلاینده‌ها، داده‌های هواشناسی و دمای‌سطح‌خاک برای بازه‌زمانی بین سال‌های 2015 تا 2021 مورد استفاده ‌‌قرار‌گرفت. پس از محاسبه همبستگی بین غلظت ازن و پارامتر‌های مستقل، طی پنج حالت مختلف، با پارامترهای ورودی و روش یادگیری متفاوت و بکارگیری پالایش داده‌‌ها، مدلسازی غلظت ازن انجام پذیرفت. در حالت اول و دوم، مدلسازی با استفاده از داده‌های غلظت آلاینده‌ها و داده‌های هواشناسی با روش رگرسیون خطی چند متغیره انجام شد. تنها تفاوت این دو حالت، پالایش داده‌های ورودی به روش WTEST در روش دوم می باشد. در حالت سوم، دمای‌سطح‌خاک به داده‌های ورودی افزوده شد و در حالت چهارم و پنجم به ترتیب مدلسازی ازن با استفاده از شبکه عصبی چند لایه‌ای و شبکه عصبی بازگشتی صورت گرفت. مقایسه این حالت‌ها نشان داد که مدلسازی‌های مراحل اول تا پنجم به ترتیب با ضریب تعیین تعدیل شده 0.5 ،0.64 ،0.69 ،0.74 و 0.8 توانایی بازیابی غلظت ازن را داشته‌اند. همچنین مشخص شد که در بین آلاینده‌های مختلف، نیتروژن‌مونوکسید ، نیتروژن‌دی‌اکسید ، نیتراکس و در بین داده‌های هواشناسی دما، رطوبت و سرعت باد بیشترین تاثیر را بر روی غلظت ازن دارند. هم چنین اضافه نمودن دمای‌سطح‌خاک به داده‌های ورودی، افزایش 5 درصدی دقت را در برآورد غلظت ازن به همراه داشت.

علمی - پژوهشی

رویکرد پیش‌بینی جدید با استفاده از ترکیب یادگیری ماشین برای پیش بینی مناطق حساس به وقوع سیل (مطالعه موردی: حوضه آبریز کارون)

بهاره قره داغی؛ امیر قاسم زاده

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 23 مهر 1401

https://doi.org/10.48308/gisj.2022.102813

چکیده

ایران به دلیل تنـوع محیطـی بالا، رتبـه بالایی در بحران‌های ناشی از سوانح طبیعی دارد. سیل بعنوان یکی از سوانح طبیعی، در پی رشد سریع شهرها و تغییرات اقلیمی در بسیاری از مناطق سبب ایجاد خسارات اجتماعی و اقتصادی، بهداشتی و آسیب‌های محیط زیستی شدیدی شده است. لذا پیش‌بینی فضایی سیل به قدری حیاتی است که عدم شناسایی مناطق مستعد سیل در یک ... بیشتر ایران به دلیل تنـوع محیطـی بالا، رتبـه بالایی در بحران‌های ناشی از سوانح طبیعی دارد. سیل بعنوان یکی از سوانح طبیعی، در پی رشد سریع شهرها و تغییرات اقلیمی در بسیاری از مناطق سبب ایجاد خسارات اجتماعی و اقتصادی، بهداشتی و آسیب‌های محیط زیستی شدیدی شده است. لذا پیش‌بینی فضایی سیل به قدری حیاتی است که عدم شناسایی مناطق مستعد سیل در یک حوضه آبریز ممکن است اثرات مخرب آن را افزایش دهد. اخیرا با پیشرفت‌ ابزارهای سنجش از دور، اطلاعات جغرافیایی، یادگیری ماشین و مدل‌های آماری، امکان ایجاد نقشه دقیق‌تر حساسیت به سیل کاملاً امکان‌پذیر است. به همین منظور در این پژوهش، با استفاده از تصاویر ماهواره Sentinel و استفاده از رویکرد نوین همادی با شش مدل یادگیری ماشین به پیش‌بینی مکان‌های مستعد سیل در حوضه آبریز کارون پرداخت شد. مدل‌های منفرد شامل مدل خطی تعمیم یافته (GLM)،رگرسیون درختی پیشرفته (BRT)، مدل ماشین بُردار پشتیبان (SVM)، مدل جنگل تصادفی (RF)، مدل رگرسیون سازشی چندمتغیره (MARS)، مدل بیشینه بی‌نظمی (MAXENT) است. نتایج این مطالعه نشان می‌دهد شمال شرق شهرستان الیگودرز، بخش‌هایی از دورود و ازنا در استان لرستان، خادممیرزا، شهرکرد و کیار در استان چهارمحال بختیاری، دنا و بویراحمد در استان کهکیلویه و بویراحمد، شهرستان سمیرم در استان اصفهان و مناطق جنوبی حاشیه‌ی رودخانه کارون در استان خوزستان بیشترین پتانسیل وقوع سیل را در این حوضه دارند. نتایج این پژوهش برای مدیران و برنامه‌ریزان کارامد بوده و سبب جلوگیری از توسعه در مناطق آسیب‌پذیر و کاهش زیان مالی و اقتصادی در آینده می‌شود.

مشاهده مقاله

علمی - پژوهشی

پیشرفت‌ها، چالش‌ها و دیدگاه‌های موجود در زمینه‌ی تصحیح تصاویر ماهواره‌ای نور شب رایگان

فاطمه احمدی؛ یاسر ابراهیمیان قاجاری؛ عباس کیانی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 24 آبان 1401

https://doi.org/10.48308/gisj.2022.102886

چکیده

سنجش‌ازدور یک منبع داده قدرتمند برای نقشه‌برداری از مناطق شهری و نظارت بر پویایی شهرنشینی است. از بین داده‌های سنجش‌ازدوری، تصاویری که در شب اخذ می‌شوند راهی مؤثر برای نظارت بر فعالیت‌های انسانی در مقیاس جهانی فراهم کرده است؛ زیرا این تصاویر با توجه به ویژگی‌ها و قابلیت‌هایی که دارند می‌توانند مناطق شهری و سایر فعالیت‌های ... بیشتر سنجش‌ازدور یک منبع داده قدرتمند برای نقشه‌برداری از مناطق شهری و نظارت بر پویایی شهرنشینی است. از بین داده‌های سنجش‌ازدوری، تصاویری که در شب اخذ می‌شوند راهی مؤثر برای نظارت بر فعالیت‌های انسانی در مقیاس جهانی فراهم کرده است؛ زیرا این تصاویر با توجه به ویژگی‌ها و قابلیت‌هایی که دارند می‌توانند مناطق شهری و سایر فعالیت‌های انسانی، که ویژگی اصلی آن‌ها استفاده از نور در شب می‌باشد را با اندازه‌گیری صحیح مکانی، از پس‌زمینه‌ی بدون نور جدا نمایند. این تصاویر با یک نظارت مستمر و مداوم از منظره شبانه جهانی، منبع و نتایج ارزشمندی از فعالیت‌های انسانی از گذشته تا امروز فراهم می‌کند و تجزیه‌وتحلیل سری زمانی این داده‌ها برای کشف، تخمین و نظارت بر پویایی اجتماعی و اقتصادی در کشورها، به‌ویژه مناطق فرعی که در آن آمار رسمی قابل‌اعتماد وجود ندارد، بسیار ارزشمند است. با پیشرفت سنجنده‌های ماهواره‌ای نور شب در سال‌های اخیر و تحقیقات جدید انجام‌شده در زمینه‌ی داده‌های نور شب، هدف از این تحقیق، بررسی پیشرفت‌های موجود در سنجنده شبانه، معرفی انواع داده‌ها و محصولات موجود، بررسی و بیان مزایا و معایب هر کدام و همچنین مروری بر روش‌ها و راه‌حل‌های ارائه‌شده در تحقیقات پیشین انجام‌شده جهت حل مشکلات و محدودیت‌های موجود در این تصاویر انجام‌شده است. ازاین‌رو با توجه به بررسی‌های انجام‌شده از 225 مقاله‌ مورد بررسی از مجله‌های معتبر مختلف در زمینه‌ی تصاویر نور شب، نتایج بدین گونه بدست آمد که 65 درصد از مقالات موجود، از داده‌های نور شب در زمینه‌ی شهری (59 درصد شهری مربوط به استخراج و بررسی دینامیک شهری و 6 درصد آن در زمینه‌ی بررسی جمعیت) و 35 درصد در زمینه‌ی غیرشهری (17 درصد در زمینه‌ی مصرف انرژی،13 درصد در زمینه‌ی مسائل اقتصادی و 5 درصد مربوط به باقی مسائل مانند آلودگی) استفاده کرده‌اند. از سوی دیگر در مقالاتی که سعی داشته‌اند در زمینه‌ی تصحیح تصاویر نور شب، روش‌هایی را ارائه دهند می‌توان گفت در تصحیح داده DMSP-OLS 44 درصد از مقالات با هدف بررسی‌های شهری، 14 درصد با اهداف اقتصادی، 38 درصد باهدف کلی تصحیح و 4 درصد با اهداف دیگر نگارش یافته‌اند، همچنین در تصحیح داده(VIIRS) Visible and Infrared Imaging Radiometer Suite 57 درصد با اهداف اقتصادی، 36 درصد با هدف بررسی شهری و 7 درصد با اهداف دیگر ارائه شده است. درنهایت نتایج و یافته‌های این تحقیق می‌تواند یک دید کلی به محققان در جهت آشنایی و درک روندهای مطالعاتی مختلف در زمینه‌ی استفاده از داده نور شب ارائه دهد؛ همچنین می‌تواند کمک کند تا محققان با توجه به هدف و زمینه مطالعاتی موردنظرشان، داده و الگوریتم مناسب را انتخاب کنند.

مشاهده مقاله

علمی - پژوهشی

پهنه بندی پارامترهای مقاومت برشی خاک (مطالعه موردی: شهر کرمانشاه)

حسن شرفی؛ رضا فرجی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 24 آبان 1401

https://doi.org/10.48308/gisj.2022.102887

چکیده

به منظور شناخت ساختگاه، بدست آوردن پارامترهای مقاومتی خاک امری ضروری و در عین حال هزینه بردار و زمان بر می باشد. در این پژوهش، با استفاده از 135 گمانه‌ ژئوتکنیکی حفر شده در شهر کرمانشاه، پهنه بندی پارامترهای مقاومت برشی خاک (زاویه اصطکاک و چسبندگی) با استفاده از نرم‌افزار ArcGIS و روش درون یابی کریجینگ معمولی ( با شبه واریوگرام‌های کروی، ... بیشتر

مشاهده مقاله

علمی - پژوهشی

کاربرد داده های ماهواره سنتینل-2 در تدقیق تغییرات پوشش اراضی در محدوده بستر تالاب انزلی

مریم حقیقی؛ محمد پناهنده؛ محمدجواد تجدد؛ فریبرز جمالزاد فلاح؛ مهسا عبدلی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 25 آبان 1401

https://doi.org/10.48308/gisj.2022.102888

چکیده

تالاب‌ها به‌عنوان جزء اساسی اکوسیستم جهانی در پیشگیری یا کاهش شدت سیل، تغذیه سفره‌های آب زیرزمینی و فراهم‌آوردن زیستگاه منحصربه‌فرد برای گیاهان و جانوران و دیگر خدمات و سودمندی‌ها، از عناصر اصلی برای استراتژی حفاظت منطقه‌ای‌اند. تالاب بین‌المللی انزلی در استان گیلان یکی از 10 تالاب ارزشمند جهان بوده که به لحاظ تغییرات ساختاری ... بیشتر تالاب‌ها به‌عنوان جزء اساسی اکوسیستم جهانی در پیشگیری یا کاهش شدت سیل، تغذیه سفره‌های آب زیرزمینی و فراهم‌آوردن زیستگاه منحصربه‌فرد برای گیاهان و جانوران و دیگر خدمات و سودمندی‌ها، از عناصر اصلی برای استراتژی حفاظت منطقه‌ای‌اند. تالاب بین‌المللی انزلی در استان گیلان یکی از 10 تالاب ارزشمند جهان بوده که به لحاظ تغییرات ساختاری حاصل از فرآیندهای انسان‌ساخت دچار تغییرات زیادی در کاربری اراضی و پوشش گیاهی شده و ماهیت و کارکردهای اکولوژیک آن به خطر افتاده است. هدف این مطالعه، بررسی کاربرد داده‌های سنجش‌ازدور در نقشه‌سازی تغییرات الگو فضایی سیمای‌سرزمین به کمک نمونه‌برداری زمینی در سطح بستر تالاب و تجزیه‌وتحلیل تغییرات انسجام سرزمینی بر اساس متریک‌های سیمای‌سرزمین است. بنابراین ابتدا داده‌های ماهواره‌ای بررسی و از طبقه‌بندی تصاویر سنتینل-2 سال‌های 2016 تا 2020 با نقاط نمونه‌برداری زمینی، نقشه کلاس‌های پوشش اراضی در 7 طبقه کشاورزی، بایر، نیزار، جنگل، مرتع، پهنه آبی و شهری برای نقشه‌سازی و تجزیه‌وتحلیل متریک‌های سیمای‌سرزمین ایجاد گردید. پس از استخراج متریک‌های‌ سیمای‌سرزمین در سطح کلاس و سیمای‌سرزمبن با نرم‌افزار Fragstats و تعیین متریک‌های‌ مناسب با استفاده از روش PCA با نرم‌افزارهای R و Canoco ، متریک‌های‌ LPI, LSI, ENN_MN, CA, TE, NP, SHAPE_MN, PARA_MN, IJI, AREA_MN به عنوان متریک‌های‌ کاربردی جهت تحلیل بهتر منطقه انتخاب شدند‌. آنالیز متریک‌ها‌ بیانگر آن است که به‌طورکلی، سیمای‌سرزمین از‌هم گسیخته شده‌، ازنظر شکلی پیچیده‌تر و نامنظم‌تر و ازنظر میزان یکپارچگی عناصر ساختاری،‌ ناپیوسته‌تر شده است.

مشاهده مقاله

علمی - پژوهشی

تحلیلی بر روند تغییرات منابع آب و عوامل موثر بر آن در حوضه آبریز فلات مرکزی ایران با استفاده از محصولات ماهواره ای

محسن ابراهیمی خوسفی؛ زهره ابراهیمی خوسفی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 25 آبان 1401

https://doi.org/10.48308/gisj.2022.102889

چکیده

حوضه آبریز فلات مرکزی ایران به‌دلیل تغییرات اقلیمی و کاهش منابع آب قابل دسترس از یک سو و افزایش جمعیت و به تبع آن افزایش تقاضا از سوی دیگر با بحران شدید آبی مواجه است. علم سنجش از دور و در دسترس بودن محصولات متعدد ماهواره‌ای امکان پایش روند تغییرات پارامترهای مختلف محیطی بویژه منابع آب سطحی و زیرزمینی را با دقت مناسب فراهم آورده است. ... بیشتر حوضه آبریز فلات مرکزی ایران به‌دلیل تغییرات اقلیمی و کاهش منابع آب قابل دسترس از یک سو و افزایش جمعیت و به تبع آن افزایش تقاضا از سوی دیگر با بحران شدید آبی مواجه است. علم سنجش از دور و در دسترس بودن محصولات متعدد ماهواره‌ای امکان پایش روند تغییرات پارامترهای مختلف محیطی بویژه منابع آب سطحی و زیرزمینی را با دقت مناسب فراهم آورده است. بدین منظور، با استفاده از سامانه گوگل ارث انجین، 16 محصول مختلف ماهواره‌ای شامل پارامترهای محیطی مختلف نظیر بارش، دما، تبخیر و تعرق، رطوبت خاک، رواناب، ضخامت آب معادل (GRACE)، شاخص پوشش گیاهی و مساحت پیکره‌های آبی در بازه زمانی سال‌های 2000 تا 2022 دریافت و آماده‌سازی شد. سپس با استفاده از آزمون ناپارامتریک من-کندال و تخمین‌گر شیب سن، روند تغییرات این پارامترها مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج حاصله، تغییرات گرانش زمین که نشانگری از سطح آب زیرزمینی است و همچنین مساحت پیکره‌های آبی که بیانگر منابع آب سطحی است و رطوبت خاک، روندی کاهشی و معنی‌دار را نشان داد. درحالی‌که دمای حداکثر، دمای حداقل و تبخیر و تعرق پتانسیل و شاخص NDVI، روندی افزایشی معنی‌دار را نشان داد. علیرغم کاهش مساحت پیکره‌های آبی، شاخص پوشش گیاهی افزایش یافته که بیانگر افزایش سطح زیرکشت محصولات کشاورزی و برداشت بی‌رویه از منابع آب زیرزمینی است که روند کاهشی محصول ماهواره GRACE نیز موید این موضوع است. بررسی ضرایب همبستگی بین پارامترهای دارای روند معنی‌دار نیز نشان داد که همبستگی معنی‌داری بین GRACE و پارامترهای NDVI، دمای حداقل، دمای حداکثر، رطوبت خاک و مساحت پیکره‌های آبی وجود دارد. در پژوهش‌های آتی می‌توان از محصولات ماهواره‌ای مرتبط با این پارامترها برای ارزیابی وضعیت منابع آب سطحی و زیرزمینی سایر مناطق و حوضه‌های آبریز کشور نیز استفاده نمود.

مشاهده مقاله

علمی - پژوهشی

پایش روند تغییرات چرخه فنولوژیکی گیاهان در شهر اهواز با استفاده از تصاویر سنجش از دور

مرتضی شریف؛ سارا عطارچی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 25 آبان 1401

https://doi.org/10.48308/gisj.2022.102890

چکیده

چرخه فنولوژیکی گیاهان نقش مهمی در چرخه جهانی کربن دارد. با توجه به اهمیت نقش گیاهان در اکوسیستم شهری و نقش آن در سلامت جامعه، مطالعه و پایش چرخه فنولوژیکی گیاهان در فصول مختلف سال در مناطق شهری در مقیاس‌های مکانی-زمانی مختلف ضروری است. از این رو، با استفاده از دو شاخص پرکاربرد NDVI و EVI محاسبه شده از تصاویر سنجنده OLI ماهواره لندست-8 و تصاویر ... بیشتر چرخه فنولوژیکی گیاهان نقش مهمی در چرخه جهانی کربن دارد. با توجه به اهمیت نقش گیاهان در اکوسیستم شهری و نقش آن در سلامت جامعه، مطالعه و پایش چرخه فنولوژیکی گیاهان در فصول مختلف سال در مناطق شهری در مقیاس‌های مکانی-زمانی مختلف ضروری است. از این رو، با استفاده از دو شاخص پرکاربرد NDVI و EVI محاسبه شده از تصاویر سنجنده OLI ماهواره لندست-8 و تصاویر محصول MOD13Q1 سنجنده مودیس ماهواره ترا، چرخه فنولوژی گیاهان در سطح کلان‌شهر اهواز در دوره زمانی 2015 تا دسامبر 2019 تجزیه و تحلیل شد. در این تحقیق، تصاویر ماهواره‌ای از طریق پلتفرم گوگل ارث انجین فراخوانی و تهیه شد. سپس، با توجه به نوع پوشش گیاهی، چرخه فنولوژیکی گیاهان بر اساس شاخص‌های پوشش گیاهی بدست آمد و با چرخه فنولوژیکی بدست آمده از بررسی‌های زمینی، مقایسه شد. با توجه به احتمال وجود نویز و پیکسل‌هایی با اختلاط طیفی، برای هموار سازی چرخه فنولوژیکی گیاهان از فیلتر Savitzky–Golay استفاده شد. نتایج بدست آمده حاکی از روند افزایش مقادیر هر دو شاخص NDVI و EVI به ترتیب با 03/0 و 04/0 در سنجنده OLI و 01/0 (در سال) در محصول سنجنده مودیس است. این تغییرات در ماه‌های ژانویه، مارس، اکتبر، نوامبر و دسامبر در هر دو سنجنده افزایشی بوده است که به معنای شرایط بهتر زیستی گیاه است. زمان دوره‌های فنولوژی گیاهان در هر دو سنجنده متفاوت بود. بیشترین اختلاف در هر دو سنجنده در سال‌های 2018 و 2019 مشاهده شد. با توجه به مناسب‌تر بودن شرایط محیطی در این دو سال در مقایسه با سایر سال‌ها، می‌توان نتیجه گرفت که با افزایش میزان کلروفیل گیاه، میزان اختلاف بین نتایج این دو سنجنده بیشتر می‌شود. دوره‌های انتقال فصل رشد بدست آمده از سنجنده OLI جزئیات بیشتری را در مقایسه با مجموعه داده‌های با وضوح متوسط مودیس نشان داد. در سنجنده مودیس در مقایسه با سنجنده OLI زمان شروع دوره‌های فصل رشد، زودتر بود. نتایج مقایسه دوره‌های فصل رشد در سنجنده OLI و مودیس (به ترتیب) با واقعیت زمینی نشان می‌دهد کمترین اختلاف در شروع فصل رشد با 7 و 10 روز بوده است. بیشترین اختلاف بین نتایج بدست آمده از سنجنده‌های OLIو مودیس (به ترتیب) با واقعیت زمینی در اوج فصل رشد با 20 و 35 روز و پایان فصل رشد 20 روز دیرتر و 20 زودتر بوده است. طول فصل رشد در سنجنده مودیس حدود چهار ماه و در سنجنده OLI حدود پنج ماه مشاهده شد که نتایج لندست به واقعیت زمینی نزدیک‌تر است. این تفاوت را می‌توان به افزایش تعداد پیکسل‌های مخلوط با توجه به قدرت تفکیک مکانی تصاویر سنجنده مودیس نسبت داد. نتایج این تحقیق، می‌تواند راهگشای بررسی تغییرات چرخه‌های فنولوژیکی در پاسخ به تغییرات محیطی با استفاده از تصاویر سنجش‌از‌دور در مناطق شهری باشد.

مشاهده مقاله

علمی - پژوهشی

بهینه سازی نتایج الگوریتم ML-Based GMDH به منظور افزایش دقت تشخیص ریزگرد‌ها و عمق دید افقی از طریق الگوریتم TLBO

مهدی امیری؛ فرزاد امیری؛ محمد حسین پوراسد؛ سیف اله سلیمانی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 02 آذر 1401

https://doi.org/10.48308/gisj.2022.102900

چکیده

کیفیت هوای پاک به عنوان یکی از ضروری‏ترین نیازهای موجودات زنده، در اثر فعالیت‏های طبیعی و مصنوعی به ‌مخاطره افتاده است. در سال‌های اخیر، طوفان‌های گرد و غبار از حیث مکانی و زمانی همواره در حال افزیش بوده و سبب آسیب‌های بی‌شمار در حوزه سلامت اجتماعی، اقتصادی و زیست محیطی و غیره برای ساکنان مناطق جنوب و جنوب‏غربی ایران شده است. ... بیشتر کیفیت هوای پاک به عنوان یکی از ضروری‏ترین نیازهای موجودات زنده، در اثر فعالیت‏های طبیعی و مصنوعی به ‌مخاطره افتاده است. در سال‌های اخیر، طوفان‌های گرد و غبار از حیث مکانی و زمانی همواره در حال افزیش بوده و سبب آسیب‌های بی‌شمار در حوزه سلامت اجتماعی، اقتصادی و زیست محیطی و غیره برای ساکنان مناطق جنوب و جنوب‏غربی ایران شده است. در پژوهش حاضر، جهت بررسی طوفان‌های گرد و غبار و تشخیص عمق دید افقی از داده‏های سنجنده مودیس استفاده شده است. از مزایای داده‏های سنجنده مودیس می‏توان به توان تفکیک طیفی و زمانی بالا اشاره نمود. همچنین داده‏های ایستگاه‌های هواشناسی با توجه به بازه زمانی مورد مطالعه، جمع‌آوری شده است. پس از پیش‏پردازش داده‏ها و آماده‌سازی مشاهدات میدانی، جهت استخراج ویژگی‏های مورد نیاز برای انجام مدل‎سازی‎ها، از طریق روش تفاضلی بین باندهای منتخب هر تصویر داده‏های سنجنده مودیس به همراه ویژگی‌های استخراج شده از سنسور های ایستگاه‌های هواشناسی زمینی استفاده شده است. با بررسی های بیشتر و ارزیابی‌های صورت گرفته و استفاده از نظرات خبرگان هواشناسی تعداد 36 ویژگی تفاضلی از باندهای مختلف تصاویر مودیس و 6 ویژگی از داده‌های ایستگاه‌های هواشناسی زمینی که مجموعا 42 ویژگی می‌باشد استخراج شده است. در ادامه از طریق تکنیک‌های انتخاب ویژگی بهترین ویژگی‌ها شناسایی و از یک روش جدید با عنوان ML-Based GMDH که حاصل بهبود شبکه عصبی GMDH از طریق تغییر توابع جزئی با مدل‌های یادگیری ماشین است برای تشخیص غلظت گرد و غبار و دید افقی استفاده شد. همچنین، برای دستیابی به دقت مناسب ابر پارامترهای این مدل به صورت ابتکاری توسط الگوریتم بهینه‌سازی TLBO تنظیم شدند. در ادامه روش‌های یادگیری ماشین Basic GMDH SVM,MLP,MLR,RFو مدل گروهی آنها نیز جهت مقایسه با رویکرد اصلی پیاده سازی گردیده و نتایج حاصل نشان دادند که روش ML-Based GMDH تنظیم شده با TLBOبا ایجاد بهبود نسبت به روش‏های یادگیر ماشین ذکر شده، دقت بهتری را در تشخیص غلظت گرد و غبار فراهم کرده است.

مشاهده مقاله

علمی - پژوهشی

تحلیل فضایی نرخ ابتلا به کوید-19 با کاربرد رگرسیون فضایی

سمیه رفعتی؛ ابوذر رمضانی؛ علیرضا صادقی نیا

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 05 آذر 1401

https://doi.org/10.48308/gisj.2022.102903

چکیده

همه‌گیری کووید-19 به‌ عنوان پدیده‌ای جغرافیایی در نظر گرفته می‌شود که تجزیه و تحلیل فضایی و تأثیر جغرافیایی آن بر تصمیم‌گیری و زندگی روزمره، بسیار مهم است. سیستم اطلاعات جغرافیایی و تکنیک‌های مکانی می‌توانند نقش مهمی در تجزیه و تحلیل کلان داده‌های شیوع کووید-19 در سطح جهانی ایفا کنند. در این پژوهش با کاربرد نرم‌افزار ArcGIS و روش‌های ... بیشتر همه‌گیری کووید-19 به‌ عنوان پدیده‌ای جغرافیایی در نظر گرفته می‌شود که تجزیه و تحلیل فضایی و تأثیر جغرافیایی آن بر تصمیم‌گیری و زندگی روزمره، بسیار مهم است. سیستم اطلاعات جغرافیایی و تکنیک‌های مکانی می‌توانند نقش مهمی در تجزیه و تحلیل کلان داده‌های شیوع کووید-19 در سطح جهانی ایفا کنند. در این پژوهش با کاربرد نرم‌افزار ArcGIS و روش‌های رگرسیون فضایی عمومی و محلی، بر اساس نرخ ابتلا به این بیماری در 73 شهرستان، به بررسی عوامل تاثیرگذار بر پراکنش آن پرداخته شد. برای این منظور عوامل ارتفاع، تراکم جمعیت و میانگین سنی،‌ نسبت جمعیت بالای 55 سال به جمعیت کل و همچنین پارامترهای هواشناسی شامل رطوبت، دما، فشار و سرعت باد به عنوان متغیرهای پیش‌بینی کننده در نظر گرفته شدند. بر اساس روش رگرسیون گام‌به‌گام، تراکم جمعیت، فشار هوا، میانگین سن و سرعت باد به عنوان پیش‌بینی کننده‌های معنی‌دار تعیین و با تکنیک OLS مدل‌سازی نرخ ابتلا انجام شد. نتایج نشان داد مدل ارایه شده به لحاظ آماری معنی‌دار است، اما رابطه متغیرهای مستقل با متغیر وابسته هم در بعد فضایی و هم در بعد داده‌ها ناایستا است. بنابراین تکنیک GWR به کار گرفته شد و برای افزایش تغییرپذیری فضایی و برطرف نمودن مشکل هم‌راستایی خطی، روش تحلیل مولفه‌های اصلی و نرم‌افزار SPSS به کار گرفته شد. در نهایت تراکم جمعیت، عامل هواشناسی و عامل سن به عنوان متغیرهای پیش‌بینی کننده در مدل محلی در نظر گرفته شدند. به دلیل بهبود نسبی عمل‌کرد این مدل نسبت به مدل عمومی، می‌توان گفت توانایی مدل‌های محلی نسبت به مدل‌های عمومی برای مدل‌سازی بیماری کوید 19 بیش‌تر است. نتایج آزمون خودهمبستگی فضایی موران و تحلیل نقاط داغ نشان داد دست‌کم یک متغیر تاثیرگذار بر بروز این بیماری وجود دارد که در این مطالعه در نظر گرفته نشده است. هرچند، نتایج این مطالعه اهمیت عوامل جمعیت‌شناختی و هواشناسی را بر نرخ ابتلا به بیماری کوید 19 روشن کرده است.

مشاهده مقاله

علمی - پژوهشی

طبقه‌بندی تصاویر ابرطیفی با استفاده از ترکیب ویژگی‌های مستخرج از ماتریس محلی کرنل وزن‌دار ویژگی‌های طیفی و فرکتالی

بهنام اصغری بیرامی؛ مهدی مختارزاده

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 14 دی 1401

https://doi.org/10.48308/gisj.2023.103055

چکیده

در سالهای اخیر استفاده از ویژگی‌های مکانی به منظور افزایش صحت طبقه‌بندی تصاویر ابرطیفی بسیار رایج شده است. تا به امروز روش‌های مختلفی برای طبقه‌بندی طیفی-مکانی تصاویر ابرطیفی معرفی شده است و تحقیقات مربوطه در راستای معرفی روش‌هایی با ساختار ساده‌تر و صحت بالاتر تا اکنون نیز در جریان است. در این مقاله یک روش جدید مبتنی بر ترکیب ... بیشتر در سالهای اخیر استفاده از ویژگی‌های مکانی به منظور افزایش صحت طبقه‌بندی تصاویر ابرطیفی بسیار رایج شده است. تا به امروز روش‌های مختلفی برای طبقه‌بندی طیفی-مکانی تصاویر ابرطیفی معرفی شده است و تحقیقات مربوطه در راستای معرفی روش‌هایی با ساختار ساده‌تر و صحت بالاتر تا اکنون نیز در جریان است. در این مقاله یک روش جدید مبتنی بر ترکیب ویژگی‌های مستخرج از ماتریس محلی کرنل وزن‌دار ویژگی‌های طیفی-فرکتالی به منظور تولید ویژگی‌های کارا برای طبقه‌بندی تصاویر ابرطیفی معرفی شده است. مزیت اصلی روش ماتریس محلی کرنل وزن‌دار این است که موجب می‌شود تا وابستگی‌های محلی غیرخطی میان ویژگی‌ها که در روش‌های کلاسیک مورد توجه نیست، در فرآیند تولید ویژگی لحاظ شوند. در روش ارائه شده این تحقیق از روش ماتریس محلی کرنل وزن‌دار به منظور تولید ویژگی‌های جدید از ویژگی‌های طیفی و ویژگی‌های بعد فرکتال جهت‌دار استفاده می‌شود. سپس این دو بردار ویژگی برای هر پیکسل با هم الصاق شده و تشکیل یک بردار غنی از اطلاعات طیفی-مکانی را می‌دهد. در نهایت به منظور تعیین برچسب هر پیکسل، بردار ویژگی حاصل شده توسط الگوریتم ماشین بردار پشتیبان طبقه‌بندی می-شود. نتایج حاصل از روی دو تصویر ابرطیفی واقعی ایندین پاین و دانشگاه پاویا نشان می‌دهد که صحت‌ها در روش پیشنهادی به طور متوسط در هر دو مجموعه داده بالای 98% است که بیش از 5% بالاتر از میانگین صحت چند روش دیگر طبقه‌بندی تصاویر ابرطیفی است.

مشاهده مقاله

علمی - پژوهشی

تفکیک محصولات زراعی با استفاده از ترکیب تصاویر سنتینل-1 و 2 دراستان اردبیل

علی شمس الدینی؛ بهار اسدی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 05 بهمن 1401

https://doi.org/10.48308/gisj.2023.103095

چکیده

شناسایی و نقشه کردن محصولات زراعی اطلاعات مهمی برای مدیریت زمین‌های کشاورزی و برآورد سطح زیر کشت محصولات زراعی فراهم می‌کند. این پژوهش به بررسی اهمیت باندهای لبه قرمز جهت تفکیک محصولات زراعی شامل گندم، جو، یونجه، لوبیا، باقلا، کتان، ذرت، چغندر قند و سیب‌زمینی با استفاده از روش جنگل تصادفی و ماشین بردار پشتیبان می‌پردازد. بدین ... بیشتر شناسایی و نقشه کردن محصولات زراعی اطلاعات مهمی برای مدیریت زمین‌های کشاورزی و برآورد سطح زیر کشت محصولات زراعی فراهم می‌کند. این پژوهش به بررسی اهمیت باندهای لبه قرمز جهت تفکیک محصولات زراعی شامل گندم، جو، یونجه، لوبیا، باقلا، کتان، ذرت، چغندر قند و سیب‌زمینی با استفاده از روش جنگل تصادفی و ماشین بردار پشتیبان می‌پردازد. بدین منظور سری زمانی تصاویر سنتینل -1 و 2 در سال 2019 از شمال غرب شهر اردبیل در پلتفرم ارث انجین فراخوانی شد. ترکیب‌های متفاوت باندها برای بررسی تأثیرات اطلاعات طیفی و زمانی، شاخص‌های گیاهی و اطلاعات بازپراکنش برای طبقه‌بندی محصولات مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از روش انتخاب ویژگی جنگل تصادفی ویژگی‌های مهم شناسایی و به‌عنوان ورودی الگوریتم‌ جنگل تصادفی و ماشین بردار پشتیبان معرفی شدند. جنگل تصادفی برای تمامی سناریوها بهترین نتیجه را به دست آورد. نتایج نشان داد افزودن طول‌موج‌های لبه قرمز و شاخص‌های مشتق شده از آن باعث شد محصولاتی نظیر جو، لوبیا، باقلا و کتان نسبت به سایر محصولات با صحت بالاتری تفکیک شود. بهترین نتیجه در میان ترکیبات مختلف ویژگی‌ها مربوط به تلفیق سری زمانی ویژگی‌های طیفی تصاویر سنتینل-2 با سری زمانی تصاویر سنتینل-1 بود. صحت کلی 67/84 درصد و ضریب کاپا 31/ 82 درصد به دست آمد. نتایج نشان داد باندهای لبه قرمز و شاخص‌های پوشش گیاهی مبتنی بر آن به‌تنهایی قابلیت جداسازی محصولات زراعی را از همدیگر دارند.

مشاهده مقاله

علمی - پژوهشی

ارزیابی الگوریتم های ریزمقیاس نمایی مکانی-‌زمانی داده های مادیس به داده های سنتینل-2 در کلاس‌های پوشش زمین مختلف

ناهید حق شناس؛ علی شمس الدینی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 05 بهمن 1401

https://doi.org/10.48308/gisj.2023.103096

چکیده

داده‌های سنجش از دوری با قدرت تفکیک مکانی بالا اغلب دارای قدرت تفکیک زمانی و طیفی پایین و داده‌های با قدرت تفکیک مکانی پایین دارای قدرت تفکیک طیفی و زمانی بالا هستند. با این حال، در حال حاضر سنجنده‌های ماهواره‌ای به تنهایی نمی-توانند داده‌هایی با قدرت تفکیک زمانی و قدرت تفکیک مکانی بالا به صورت همزمان ارائه ‌کنند. این درحالی است ... بیشتر داده‌های سنجش از دوری با قدرت تفکیک مکانی بالا اغلب دارای قدرت تفکیک زمانی و طیفی پایین و داده‌های با قدرت تفکیک مکانی پایین دارای قدرت تفکیک طیفی و زمانی بالا هستند. با این حال، در حال حاضر سنجنده‌های ماهواره‌ای به تنهایی نمی-توانند داده‌هایی با قدرت تفکیک زمانی و قدرت تفکیک مکانی بالا به صورت همزمان ارائه ‌کنند. این درحالی است که در برخی از کاربردها دسترسی به داده‌هایی با قدرت تفکیک مکانی و زمانی بالا به صورت همزمان ضروری است. لذا، دراین مطالعه با هدف دستیابی به داده‌هایی با قدرت تفکیک مکانی و زمانی بالا، تصاویر مادیس درکلاس‌های کاربری شهری، باغ، مرتع، کشاورزی و آب توسط الگوریتم‌های STARFM ، ESTARFM وFSDAF به قدرت تفکیک مکانی سنتینل-2، ریز‌مقیاس شد. منطقه مطالعاتی با تنوع پوشش‌های زمین مختلف در اطراف شهر مهاباد انتخاب شد. در این مطالعه باندهای مرئی و مادون‌قرمز‌نزدیک در سنتینل-2 و مادیس انتخاب و پیش‌پردازش‌های لازم از جمله تصحیح هندسی بر روی آن‌ها انجام گرفت. سپس با استفاده از الگوریتم‌های ریزمقیاس‌نمایی، تصاویر مادیس به تصاویر سنتینل_2، ریزمقیاس شد. نتایج نشان‌دهنده‌ی صحت بالای کلاس‌های شهری، باغ و مرتع نسبت به کلاس‌های کشاوری و آب است. به طوری که الگوریتم‌های ESTARFM، FSDAF و STARFM به صورت میانگین در همه باندها به ترتیب برای کلاس شهری ضریب تعیین 88.25، 87.25 و86.5، کلاس باغ ضریب تعیین 83.75 ،83.25 و 80.5 و کلاس مرتع ضریب تعیین 90.75 ،70.5 و 87.5 را نشان دادند و به صورت کلی الگوریتم ESTARFM نتیجه بهتری را درمقایسه با دیگر الگوریتم‌ها در این تحقیق داشت.

مشاهده مقاله

مقاله پژوهشی

شناسایی الگوهای مکانی و زمانی فعالیت‌های شهری با استفاده از داده‌های تلفن همراه

هانیه ژنده خطیبی؛ افشین شریعت مهیمنی؛ متین شهری

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 05 بهمن 1401

https://doi.org/10.48308/gisj.2023.103097

چکیده

در سال‌های اخیر استفاده از کلان داده‌های تلفن همراه در مطالعات حمل‌ونقلی بسیار مورد توجه متخصصان قرار گرفته است. منشأ ایجاد سفرهای شهری، ‌نیاز افراد به انجام فعالیت است. از طرفی، سطح فعالیت‌های شهری و الگوی آن نیز در زمان‌ها و مکان‌های مختلف متغیر است. داده‌های تلفن همراه، به عنوان نوعی از داده‌های پیوسته مکانی-زمانی، حضور افراد ... بیشتر در سال‌های اخیر استفاده از کلان داده‌های تلفن همراه در مطالعات حمل‌ونقلی بسیار مورد توجه متخصصان قرار گرفته است. منشأ ایجاد سفرهای شهری، ‌نیاز افراد به انجام فعالیت است. از طرفی، سطح فعالیت‌های شهری و الگوی آن نیز در زمان‌ها و مکان‌های مختلف متغیر است. داده‌های تلفن همراه، به عنوان نوعی از داده‌های پیوسته مکانی-زمانی، حضور افراد در مکان‌ها و زمان‌های مختلف را ثبت می‌کنند و بنابراین به منظور شناسایی سطح فعالیت شهری و استخراج الگوی فعالیت افراد در زمان‌های مختلف، مناسب و پرکاربرد هستند. در مطالعه حاضر با به‌کارگیری داده‌های تلفن همراه، تراکم سطح فعالیت افراد (استاندارد شده نسبت به مساحت) در سطح ۳۲۱ ناحیه ترافیکی شهر شیراز محاسبه شد. میزان خودهمبستگی مکانی سطح فعالیت، با استفاده از شاخص خودهمبستگی مکانی Moran’s I عمومی و محلی در روزهای کاری، نیمه‌کاری و غیرکاری مورد بررسی قرار گرفت و وجود خودهمبستگی مکانی مثبت و معنادار فعالیت در واحد مساحت نواحی ترافیکی (P_Value < 0.001) تأیید گردید. به‌این‌ترتیب، نواحی مهم با تراکم فعالیت بالا در مناطق مرکزی شهری شناسایی شدند. سپس، با استفاده از تحلیل‌های سری زمانی و تحلیل یکنواختی سری زمانی، الگوی زمانی سطح فعالیت‌ها، بازه زمانی آغاز فعالیت‌ها (ساعت 8 صبح در روزهای کاری و نیمه‎ کاری و ساعت 9 صبح برای روزهای غیرکاری)، بازه اوج میان‌روز (ساعت ۱۴-۱۲)، بازه اوج عصر (ساعت ۲۲-۲۰) و سایر مشخصه‌های سری زمانی بررسی گردید. همچنین کمترین سطح فعالیت روزانه بین ساعت ۳ تا ۶ صبح تشخیص داده شد. نتایج این تحلیل می‌تواند در فرآیند برنامه‌ریزی و سیاست‌گذاری صحیح، مدیریت تقاضا و حضور افراد در مکان‌های پرتراکم شهر و در بازه زمانی دلخواه و همچنین تحلیل‌های مرتبط با اثرات زیست محیطی حمل‌و‌نقل شهری تاثیرگذار باشد.

مشاهده مقاله

علمی - پژوهشی

تاثیر توفانهای گرد و غبار نمکی بر سلامت گیاهان در حوضه شرقی دریاچه ارومیه.

فریبا گلریحان؛ خلیل ولیزاده کامران؛ داوود مختاری؛ علی اکبر رسولی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 05 بهمن 1401

https://doi.org/10.48308/gisj.2023.103099

چکیده

چکیدهدریاچهی ارومیه یکی از بزرگ‌ترین دریاچه‌های آب‌شور در جهان می‌باشد که متأسفانه در حال خشک شدن است و خطرات و نگرانی‌های بسیاری را خصوصاً در ارتباط با گردوغبارهای نمکی در پهنه‌های خشک‌شده خود به وجود آورده است. لذا در این پژوهش سعی شد، به بررسی ارتباط پوشش گیاهی و گردوغبار در شهرستان‌های اطراف دریاچه ارومیه پرداخته شود. شوری ... بیشتر چکیدهدریاچهی ارومیه یکی از بزرگ‌ترین دریاچه‌های آب‌شور در جهان می‌باشد که متأسفانه در حال خشک شدن است و خطرات و نگرانی‌های بسیاری را خصوصاً در ارتباط با گردوغبارهای نمکی در پهنه‌های خشک‌شده خود به وجود آورده است. لذا در این پژوهش سعی شد، به بررسی ارتباط پوشش گیاهی و گردوغبار در شهرستان‌های اطراف دریاچه ارومیه پرداخته شود. شوری در گیاهان باعث بی نظمی های فیزولوزیک می شود، تنش شوری رشد، فتوسنتز، پروتئین، تنفس، تولید انرژی، پیری زودرس، کاهش آب در گیاه می شود. با توجه به این تاثیرات سعی شد با استفاده از شاخص های مرتبط شامل NDVI, CIre, GCI, CRI2, NDWI, NDII, MSI,PSRI سلامت کلی گیاهان ارزیابی شود. این شاخص ها میزان آب گیاه، تنش های آبی گیاه، ظرفیت فتوسنتز، رشد گیاهان و کمبود آب، میزان کلروفیل، نیتروژن و رنگدانه ها که مربوط به انرژی و سلامت گیاه است را ارزیابی می کند. طبق این شاخص ها سلامت گیاهان به طور کلی در وضعیت مطلوبی قرار دارند و عمدتا بالاترین ارزش عددی شاخص ها به باغات اختصاص داشت. با استفاده از تصاویر لندست و سنتینل2 و شاخص NDVI تغییرات پوشش گیاهی منطقه در بازه زمانی 2010 تا 2020 تعیین و سپس با استفاده از پایگاه داده MERRA-2 میزان غلظت گردوغبار نیز برای سال‌های مذکور استخراج گردید. نتایج نشان‌دهنده‌ی این بود که میانگین NDVI در منطقه موردمطالعه از یک روند ثابت با میانگین کلی 2957/0 پیروی می‌کند و گاهاً براثر تأثیرگذاری عواملی بیرونی مانند گردوغبار بر میزان آن افزوده و یا کاسته می‌شود. بر این اساس بیشترین میزان (3495/0) میانگین NDVI مربوط به سال 2018 و کمترین میزان (2579/0) آن مربوط به سال 2013 می‌باشد. همچنین برای بررسی میزان ارتباط پوشش گیاهی و گردوغبار از دو روش رگرسیون خطی و لگاریتمی استفاده گردید که نتایج بیانگر این بود که بر اساس رگرسیون خطی (7703/0) و لگاریتمی (7915/0) بیشترین ضریب تبیین بین دو شاخص مذکور در ماه می بوده است.کلمات کلیدی: گرد و غبار، شاخص های سلامت گیاه ، شوری ، دریاچه ارومیه

مشاهده مقاله

علمی - پژوهشی

شناسایی مزارع سیب زمینی مبتنی بر شاخص فنولوژی و الگوریتم ماشین بردار پشتیبان با استفاده از سامانه رایانش ابری Google Earth Engine

سلمان گودرزدشتی؛ محمد سیفی؛ مهشید کهندل؛ داود عاشورلو؛ حسین عقیقی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 17 بهمن 1401

https://doi.org/10.48308/gisj.2023.103148

چکیده

محصول سیب‌زمینی، چهارمین محصول کشت شده در جهان می‌باشد. با توجه به اهمیت استراتژیک این محصول در تامین امنیت غذایی، تهیه نقشه‌های دقیق از سطوح زیر کشت محصول سیب‌زمینی، اطلاعات ضروری برای تخمین و پیش‌بینی میزان عملکرد محصول در مقیاس‌های مختلف را فراهم می‌کند. اگرچه رویکردهای سنجش از دور مبتنی بر سنجنده‌های اپتیکی و یا مایکروویو ... بیشتر محصول سیب‌زمینی، چهارمین محصول کشت شده در جهان می‌باشد. با توجه به اهمیت استراتژیک این محصول در تامین امنیت غذایی، تهیه نقشه‌های دقیق از سطوح زیر کشت محصول سیب‌زمینی، اطلاعات ضروری برای تخمین و پیش‌بینی میزان عملکرد محصول در مقیاس‌های مختلف را فراهم می‌کند. اگرچه رویکردهای سنجش از دور مبتنی بر سنجنده‌های اپتیکی و یا مایکروویو به‌طور گسترده برای پایش مزارع (شامل سطح زیر کشت محصول، شرایط و پیش‌بینی عملکرد آن) استفاده شده است، اما به شناسایی مزارع سیب‌زمینی با استفاده از داده‌های سنجش از دور کمتر پرداخته شده است. لذا این پژوهش با ارائه رویکردی موثر در نگاشت مزارع سیب‌زمینی با استفاده از تصاویر ماهواره سنتینل-2، سامانه Google Earth Engine و روش یادگیری ماشین به مطالعه این موضوع می‌پردازد. از آنجا که اکثر محصولات کشاورزی دارای ویژگی‌های طیفی-زمانی منحصر بفرد در طول دوره رشد خود هستند، این پژوهش روشی برای تمایز مزارع سیب‌زمینی از سایر محصولات با استفاده از تصاویر سری زمانی و بدون آستانه‌گذاری صریح را ارائه کرده است. بمنظور بهینه سازی پارامترها، آموزش و ارزیابی مدل از داده‌های نوع محصول در سایت مورد مطالعه که شامل 1648 نمونه از مزارع سیب‌زمینی و سایر محصولات است استفاده شد. این داده‌ها توسط گیرنده GPS دستی نمونه‌برداری گردید. کارایی روش پیشنهادی در شهرستان‌های همدان و بهار که بیشترین میزان کشت این محصول را در ایران دارند، مورد ارزیابی قرار گرفته است. شناسایی دقیق مزارع سیب زمینی با تهیه لایه‌های ورودی مناسب شامل، شاخص فنولوژیکی محصول و میانه‌های NDVI (سری زمانی تصاویر سنتینل-2) انجام شد. در ادامه، این لایه‌ها به‌عنوان ورودی‌های ماشین‌بردار‌پشتیبان مورد استفاده قرار گرفت. به‌منظور آموزش مدل بهینه برای ماشین‌بردار‌پشتیبان با استفاده از کرنل RBF، مقادیر gamma و C با کمک روش 5-fold cross validation بهینه‌سازی شد. سپس، این مقادیر در فرایند پیاده‌سازی الگوریتم، تحت سامانه رایانش ابری GEE مورد استفاده قرار‌گرفت. صحت کلی و ضریب کاپا به‌ترتیب برای همدان %90.9 و 82/0 و برای بهار %93.3 و 87/0 برآورد شد. نتایج پژوهش حاضر نشان‌دهنده کارایی روش ماشین‌بردار‌پشتیبان در شناسایی سطوح زیر کشت محصول سیب‌زمینی است. همچنین شاخص‌های استفاده شده، مانند شاخص فنولوژی سیب‌زمینی، می‌توانند به‌عنوان ویژگی‌های متمایز کننده، جهت شناسایی بهتر مزارع محصول مورد استفاده قرار گیرند.

مشاهده مقاله

علمی - پژوهشی

مقایسه چهار الگوریتم PLSR، RF، GRNN و SVR به منظور برآورد رطوبت غلاف نیشکر در طول دوره رشد با استفاده از تصاویر ماهواره سنتینل-2

مریم سلطانی کاظمی؛ سعید مینایی؛ حسین شفیع زاده مقدم؛ علیرضا مهدویان

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 19 بهمن 1401

https://doi.org/10.48308/gisj.2023.103163

چکیده

رطوبت غلاف پارامتر مهمی در طول دوره رشد نیشکر است که از منظر تنش آبی و مدیریت آبیاری مزرعه از اهمیت زیادی برخوردار است. داده‌های سنجش از دور ظرفیت بالایی برای به روز نمودن سیستم‌های پایش رشد محصول دارند. در این راستا، می‌توان از تصاویر ماهواره‌ای که اطلاعات متنوعی را در اختیار کاربران قرار می‌دهند، بهره برد. در سال زراعی 1399 با هدف ... بیشتر رطوبت غلاف پارامتر مهمی در طول دوره رشد نیشکر است که از منظر تنش آبی و مدیریت آبیاری مزرعه از اهمیت زیادی برخوردار است. داده‌های سنجش از دور ظرفیت بالایی برای به روز نمودن سیستم‌های پایش رشد محصول دارند. در این راستا، می‌توان از تصاویر ماهواره‌ای که اطلاعات متنوعی را در اختیار کاربران قرار می‌دهند، بهره برد. در سال زراعی 1399 با هدف پیش‌بینی رطوبت غلاف نیشکر، 4 شاخص طیفی و 7 تک باند سنجنده ماهواره سنتینل-2، مورد ارزیابی قرار گرفت. برای مدل‌سازی و پیش‌بینی رطوبت غلاف، چهار روش PLSR، RF، GRNN و SVR به کار گرفته شد. از الگوریتم بیز به منظور بهینه کردن پارامترها در مدل‌های RF، GRNN و SVR استفاده گردید. بعلاوه از آنالیز حساسیت به روش گام به گام بهبود یافته برای یافتن تاثیرگذارترین پارامتر ورودی در برآورد رطوبت غلاف بهره‌گیری شد. نتایج بررسی نشان داد که مدل SVR زمانی که پارامترهای NDVI، EVI، SRWI، Clgreen، B2، B3، B5، B4، B11و B12 بعنوان ورودی به چهار مدل داده شدند، نسبت به مدل‌های دیگر تخمین قابل قبول‌تری از رطوبت غلاف ارائه داده است. طبق آنالیز حساسیت، پارامتر SRWI به عنوان موثرترین شاخص در فرآیند مدلسازی قرار گرفت. بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که در میان ورودی‌های داده شده به مدل، ترکیبی از شاخص‌ها و باندهای NDVI، EVI، SRWI، Clgreen، B2، B3، B5، B4، B11و B12 تخمین بهتری از رطوبت غلاف نیشکر به دست می‌دهند.

مشاهده مقاله

علمی - پژوهشی

مدلسازی توزیع مکانی ناقلین بیماری تب دانگ در ایران با استفاده از مدل آنتروپی بیشینه و الگوریتم ژنتیک

محمد کریمی؛ سجاد حقی؛ احمد علی حنفی بجد

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 16 اسفند 1401

https://doi.org/10.48308/gisj.2023.103268

چکیده

تب دانگ، یکی از بیماری‌های واگیر و ویروسی می‌باشد که از طریق دو گونه‌ پشه‌ آئدس اجیپتی و پشه آئدس آلبوپیکتوس منتقل می‌شود و به سرعت در جهان در حال گسترش است. هدف اصلی این تحقیق مدلسازی توزیع مکانی ناقلین این بیماری در ایران می‌باشد که با توجه به عدم وجود داده‌های ناقلین کافی در کشور، از داده‌‌های ناقلین موجود در سطح جهان و همچنین ... بیشتر تب دانگ، یکی از بیماری‌های واگیر و ویروسی می‌باشد که از طریق دو گونه‌ پشه‌ آئدس اجیپتی و پشه آئدس آلبوپیکتوس منتقل می‌شود و به سرعت در جهان در حال گسترش است. هدف اصلی این تحقیق مدلسازی توزیع مکانی ناقلین این بیماری در ایران می‌باشد که با توجه به عدم وجود داده‌های ناقلین کافی در کشور، از داده‌‌های ناقلین موجود در سطح جهان و همچنین در سطح قاره آسیا، در دو مقیاس مختلف استفاده شد. از مهمترین جنبه‌های نوآوری این تحقیق می‌توان به استفاده از لایه‌ی هتروژنتی به عنوان یک فاکتور کمکی برای تحلیل نقاط حضور و کاهش خود همبستگی مکانی و به کارگیری و مقایسه دو مدل پراکنش گونه متکی به داده‌های حضور برای انتخاب روش مدلسازی بهینه اشاره کرد. در این راستا، ابتدا با استفاده از روش آنتروپی بیشینه (MaxEnt) و یک نوع الگوریتم ژنتیک تحت عنوان گارپ (GARP) میزان مطلوبیت زیستگاهی در سطح جهان با قدرت تفکیک مکانی 5 کیلومتر برای هر دو گونه مدلسازی شد. برای ارزیابی مدل‌های مذکور، متغیرهای تراکم جمعیت، اقلیم، تراکم پوشش گیاهی، ارتفاع و کربن آلی خاک لحاظ شدند. با توجه به دقت بالای روش‌ MaxEnt، با استفاده از این روش، مطلوبیت زیستگاهی قاره آسیا با قدرت تفکیک 900 متر برای هر دو گونه مدلسازی شد. مقادیر سطح زیر منحنی (AUC) برای گونه آئدس اجیپتی 942/0 و برای گونه آئدس آلبوپیکتوس 948/0 محاسبه گردید. نتایج تحقیق نشان داد که استان‌های شمالی و جنوبی کشور مطلوبیت زیستگاهی بالاتری را برای هر دو گونه دارند با این تفاوت که گونه آئدس اجیپتی در قسمت‌های جنوبی به سمت شرق در حاشیه دریایی عمان دارای احتمال پراکندگی بالاتری می‌باشد. در پیاده‌سازی روش‌ MaxEnt برای گونه‌ آئدس آلبوپیکتوس، استان‌های موجود در غرب ایران نیز مطلوب تعیین شدند که این مهم در مقیاس کوچکتر به صورت درست مدلسازی نشده بود. در بهمن 1399 متاسفانه تعداد کمی پشه و تخم پشه آئدس در شهرستان بندرلنگه کشف شد که دقیقا این تحقیق آن‌ را پیش‌‌‌بینی کرده بود. نتایج این مطالعه می‌تواند در راستای برنامه‌ریزی برای مدیریت جمعیت این حشرات ناقل برای کنترل بیماری هم‌زمان با پایش جمعیت‌ها در فصول اپیدمی مورد استفاده قرار گیرد.

مشاهده مقاله

علمی - پژوهشی

ارزیابی اثر خشکسالی بر پوشش گیاهی ایران با استفاده از تصاویر ماهواره ای و داده های هواشناسی

مصطفی کرم پور؛ صمد خسروی یگانه؛ بهروز نصیری

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 29 فروردین 1402

https://doi.org/10.48308/gisj.2023.103394

چکیده

در سال های آتی خشکسالی یکی از تهدیدهای بالقوه برای کشورهای کم بارش به ویژه ایران به شمار می رود. ایران همواره با خشکسالی های بزرگ و کوچک روبه رو بوده است. موقعیت جغرافیایی و شرایط طبیعی کشور به گونه ای است که خشکسالی هایی با شدت و ضعف در آن به وقوع پیوسته است. ارزیابی اثرات خشکسالی بر روی پوشش گیاهی از اهمیت زیادی برخوردار است. به منظور ... بیشتر در سال های آتی خشکسالی یکی از تهدیدهای بالقوه برای کشورهای کم بارش به ویژه ایران به شمار می رود. ایران همواره با خشکسالی های بزرگ و کوچک روبه رو بوده است. موقعیت جغرافیایی و شرایط طبیعی کشور به گونه ای است که خشکسالی هایی با شدت و ضعف در آن به وقوع پیوسته است. ارزیابی اثرات خشکسالی بر روی پوشش گیاهی از اهمیت زیادی برخوردار است. به منظور کاهش خسارات و تبعات ناشی از خشکسالی، پایش خشکسالی با استفاده از روش سنجش از دور در اکثر کشور ها به دلیل مزیت های آن مورد توجه قرار می گیرد. در این مطالعه، به منظور آشکار سازی اثرات بارش بر روی پوشش گیاهی در کشور ایران، جهت محاسبه میانگین ماهانه شاخص استاندارد بارش (SPI) از داده های بارش 143 ایستگاه هواشناسی سینوپتیک کشور در دوره زمانی 2000-2021 استفاده شده است. سپس با استفاده از تصاویر مادون قرمز قابل دید (VIIRS) به صورت میانگین هفتگی در دوره زمانی 2021-2013 (اول آوریل تا پایان ژولای هرسال) اخذ شده از سنجنده Suomi NPP به بررسی وضعیت خشکسالی پوشش گیاهی پرداخته شد. براساس نتایج حاصل شده می توان گفت که پوشش گیاهی در 2015 و 2021 نسبت به دیگر سال های مورد بررسی بیشتر تحت تاثیر خشکسالی قرار گرفته است. شدیدترین خشکسالی پوشش گیاهی در 2021 رخ داده است. در 2016 ،2019 و2020 پوشش گیاهی در شرایط مطلوب تری قرار داشته است. میزان همبستگی شاخص استاندارد بارش (SPI) با شاخص های (NDVI)،(VCI)،(TCI) و (VHI) به ترتیب 1906/0 ، 038/0 ، 016/0 و 002/0 محاسبه گردید.

مشاهده مقاله

علمی - پژوهشی

روشی بهبود یافته جهت طبقه‌بندی طیفی-مکانی تصاویر ابرطیفی به کمک الگوریتم های ژنتیک وزن‌دار و شبکه عصبی

داود اکبری؛ علی اشرفی؛ مصطفی یعقوب زاده

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 29 فروردین 1402

https://doi.org/10.48308/gisj.2023.103395

چکیده

فن‌‌آوری سنجش از دور ابرطیفی دارای کاربردهای فراوان در طبقه‌بندی پوشش‌های زمین و بررسی تغییرات آنها است. با پیشرفت‌های اخیر و ایجاد تصاویری با قدرت تفکیک مکانی بالا، استفاده همزمان از اطلاعات طیفی و مکانی در طبقه‌بندی تصاویر ابرطیفی ضروری است. در این تحقیق روشی جدید جهت طبقه‌بندی تصاویر ابرطیفی به کمک تکنیک‌های کاهش ابعاد و ... بیشتر فن‌‌آوری سنجش از دور ابرطیفی دارای کاربردهای فراوان در طبقه‌بندی پوشش‌های زمین و بررسی تغییرات آنها است. با پیشرفت‌های اخیر و ایجاد تصاویری با قدرت تفکیک مکانی بالا، استفاده همزمان از اطلاعات طیفی و مکانی در طبقه‌بندی تصاویر ابرطیفی ضروری است. در این تحقیق روشی جدید جهت طبقه‌بندی تصاویر ابرطیفی به کمک تکنیک‌های کاهش ابعاد و استخراج ویژگی‌های مکانی و الگوریتم شبکه عصبی معرفی می‌شود. در روش پیشنهادی ابتدا ابعاد تصویر ابرطیفی به کمک الگوریتم آنالیز مولفه‌های اصلی کاهش می‌یابد. سپس ده ویژگی مکانی، میانگین، انحراف معیار، درجه تباین، یکنواختی، همبستگی، عدم تشابه، انرژی، آنتروپی، تبدیل موجک و فیلتر گابور، استخراج و در ادامه بر روی ویژگی‌های طیفی و مکانی بدست‌آمده، الگوریتم ژنتیک وزن‌دار اعمال می‌شود. در الگوریتم ژنتیک وزن‌دار به ویژگی‌ها بر حسب اطلاعات موجود در آنها، وزنی بین صفر تا یک اختصاص یافت. در نهایت بر روی ویژگی‌های موجود الگوریتم طبقه‌بندی شبکه عصبی پرسپترون چندلایه اعمال شد. روش پیشنهادی بر روی دو تصویر ابرطیفی پاویا و برلین پیاده‌سازی گردید، نتایج آزمایشات بدست‌آمده برتری روش پیشنهادی را نسبت به روش‌های طبقه‌بندی ماشین بردار پشتیبان، شبکه عصبی پرسپترون چند لایه و جنگل پوشای مینیمم نشان می‌دهد، که این افزایش برای تصویر پاویا حدود 13، 6 و 5 درصد و برای تصویر برلین حدود 8، 6 و 5 درصد در پارامتر دقت کلی و در مقایسه با روش‌های مذکور به‌ترتیب می‌باشد.

مشاهده مقاله

علمی - پژوهشی

آشکارسازی ساختمان‌های با پوشش خاص در تصاویر فراطیفی با استفاده از الگوریتم هرمی مبتنی بر نشانه

داود اکبری

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 05 اردیبهشت 1402

https://doi.org/10.48308/gisj.2023.103401

چکیده

پیچیدگی و حجم وسیع داده‌های سنجنده‌های فراطیفی باعث شده است که روش‌های خبره و پیشرفته‌تر آنالیز داده‌ها به ‌منظور استخراج اطلاعات مورد توجه قرار گیرند. یکی از آنالیزهایی که بر روی تصاویر فراطیفی انجام می‌شود، آشکارسازی هدف است. با پیشرفت‌های اخیر و ایجاد تصاویری با قدرت تفکیک مکانی بالا، لزوم استفاده توأم از اطلاعات طیفی و مکانی ... بیشتر پیچیدگی و حجم وسیع داده‌های سنجنده‌های فراطیفی باعث شده است که روش‌های خبره و پیشرفته‌تر آنالیز داده‌ها به ‌منظور استخراج اطلاعات مورد توجه قرار گیرند. یکی از آنالیزهایی که بر روی تصاویر فراطیفی انجام می‌شود، آشکارسازی هدف است. با پیشرفت‌های اخیر و ایجاد تصاویری با قدرت تفکیک مکانی بالا، لزوم استفاده توأم از اطلاعات طیفی و مکانی را در آشکارسازی تصاویر فراطیفی ایجاب می‌کند. در این تحقیق روشی جدید جهت آشکارسازی ساختمان در تصاویر فراطیفی بر اساس الگوریتم قطعه‌بندی هرمی مبتنی بر نشانه معرفی می‌شود. در روش پیشنهادی ابتدا دو الگوریتم طبقه‌بندی شبکه عصبی پرسپترون چندلایه (MLP) و ماشین بردار پشتیبان (SVM) پیاده‌سازی و نتایج آن‌ها با یکدیگر ترکیب گردید. سپس از نقشه حاصل جهت انتخاب نشانه‌ها و ترکیب با الگوریتم قطعه‌بندی هرمی مبتنی بر نشانه به کمک قانون تصمیم رأی اکثریت استفاده شد. تکنیک‌های فوق بر روی یک سری از داده‌های تصویری سنجنده CASI که از منطقه شهری تولوز واقع در جنوب فرانسه برداشت ‌شده است، اعمال شدند. نتایج ارزیابی-های کمی و کیفی نشان می‌دهد که روش پیشنهادی مقدار ضریب کاپا را به میزان 33، 28، 19 و 17 درصد در مقایسه با الگوریتم‌های تشابه همبستگی طیفی (SCS)، دیورژانس اطلاعات طیفی (SID)، SVM و MLP به ترتیب بهبود داده است.

مشاهده مقاله

علمی - پژوهشی

بررسی روند تغییرات دمای شبانه در ایران و تاثیر دی‌اکسیدکربن

ساجده مرادی؛ مجید رضایی بنفشه

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 10 خرداد 1402

https://doi.org/10.48308/gisj.2023.103545

چکیده

در‌این نوشتار تغییرات دمای شبانه در ارتباط با انتشار CO2 در پهنه‌ی ‌ایران با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای سنجنده AIRS و نمودارهای سری زمانی، آزمون‌های همبستگی، رگرسیون، من-کندال و نقشه‌ها‌‌‌‌‌‌‌‌ مورد مطالعه قرارگرفت. ‌این تحقیق برای دوره‌ی آماری 2016 -2003 و ماه‌های ژانویه، می، ژوئیه و نوامبر انجام شد. بررسی آماری توزیع میانگین ... بیشتر در‌این نوشتار تغییرات دمای شبانه در ارتباط با انتشار CO2 در پهنه‌ی ‌ایران با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای سنجنده AIRS و نمودارهای سری زمانی، آزمون‌های همبستگی، رگرسیون، من-کندال و نقشه‌ها‌‌‌‌‌‌‌‌ مورد مطالعه قرارگرفت. ‌این تحقیق برای دوره‌ی آماری 2016 -2003 و ماه‌های ژانویه، می، ژوئیه و نوامبر انجام شد. بررسی آماری توزیع میانگین دمای شبانه در ‌ایران نشان داد میانگین سال 2016 از میانگین کل دوره مطالعاتی به مقدار 42/0درجه کلوین، بیشتر بوده است. بیشترین نوسانات دمای شبانه مربوط به فصل زمستان و و ماه‌های نوامبر، ژانویه و کمترین نوسانات متعلق به فصل تابستان و ماه ژوئیه بوده است. روند میانگین فصلی CO2 در هر چهار فصل کاملا افزایشی بوده و نوسان کمی‌داشته است. بر اساس توزیع میانگین دمای شبانه فصلی، کمینه دمای شبانه در شمال غرب، رشته کوه‌های البرز، زاگرس و نواحی خراسان شمالی در هر چهار فصل قابل مشاهده بود. سواحل جنوبی و شهرهای ساحلی جنوب از استان خوزستان تا استان سیستان و بلوچستان و همچنین دشت کویر و کویر لوت، در تمام فصول، بیشینه دمای شبانه را به خود اختصاص داده است. مطابق نتایج آزمون من- کندال، تنها‌‌‌‌‌‌‌‌ روند موجود در دمای شبانه ماه ژوئیه صعودی و معنی‌دار بوده و روند CO2، در همه ماه‌ها‌‌‌‌‌‌‌‌ صعودی و معنی‌دار بوده است. بر اساس نتایج آزمون پیرسون، دمای شبانه ژوئیه همبستگی بالایی (66/0) با CO2 داشته است. نتایج مدل رگرسیون غیرخطی بین دو متغیر، حاکی از‌این بود که با ضریب تعیین 44/0 بیشینه CO2 بیشترین تاثیر را بر بیشینه دمای شبانه در ماه ژوئیه در دوره مطالعاتی داشته است.

مشاهده مقاله

علمی - پژوهشی

بکارگیری مدل فرآیند تحلیل شبکه و فنون فازی به منظور تعیین محدوده بهینه احداث پست 63/20 کیلوولت در بستر GIS

ابوالفضل حبیبی تبار؛ سحر علیان؛ داود سلیمانیان

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 30 خرداد 1402

https://doi.org/10.48308/gisj.2023.103606

چکیده

نقطه تزریق انرژی از شبکه انتقال به شبکه توزیع، پست‌های 20/63 کیلوولت هستند. تعیین محل احداث پست، از نظر فنی و اقتصادی برای شرکت‌های برق منطقه‌ای و شرکت‌‌های توزیع برق اهمیت ویژه‌ای دارد. هدف این پژوهش، تعیین محدوده بهینه احداث پست ‌20/63 کیلوولت است و تفاوت روش تحقیق این پژوهش با دیگر مطالعات مشابه، استفاده از معیارهای مرتبط با شرکت ... بیشتر نقطه تزریق انرژی از شبکه انتقال به شبکه توزیع، پست‌های 20/63 کیلوولت هستند. تعیین محل احداث پست، از نظر فنی و اقتصادی برای شرکت‌های برق منطقه‌ای و شرکت‌‌های توزیع برق اهمیت ویژه‌ای دارد. هدف این پژوهش، تعیین محدوده بهینه احداث پست ‌20/63 کیلوولت است و تفاوت روش تحقیق این پژوهش با دیگر مطالعات مشابه، استفاده از معیارهای مرتبط با شرکت توزیع برق و لحاظ نمودن تاثیر و ارتباطات درونی معیارها با یکدیگر می‌باشد. در این مدل از روش فرآیند تحلیل شبکه‌ای و توابع فازی در بستر GIS استفاده شده است. با بررسی منابع و نظر‌سنجی از کارشناسان خبره، تعداد 13 معیار بعنوان عوامل اصلی و تاثیرگذار در تعیین محل احداث پست تعیین شد و سپس با استفاده از نرم‌افزار ArcGIS، نقشه‌های پهنه‌بندی معیارها تهیه گردید. جهت همگن کردن لایه‌های اطلاعاتی، داده‌ها با استفاده از فنون فازی بین 0 و 1 قرار گرفتند. وزن نهایی معیارها با استفاده از روش ANP تعیین و در نقشه فازی خود اعمال گردید. برای تحلیل نهایی موضوع پژوهش، از عملگر گاما با حد آستانه-های 7/0، 8/0 و 9/0 استفاده شد. به منظور انتخاب بهینه گامای فازی، داده‌ها در نرم‌افزار SPSS و آزمون ضریب همبستگی گاما، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند که در نتیجه، مقدار ضریب همبستگی و انحراف از معیار محاسبه گردید. نتایج حاصل از محاسبه انحراف معیار نشان داد که گامای 7/0 از دقت بالاتری نسبت به دو گامای دیگر برخوردار است. در نقشه نهایی بدست آمده، محدوده شهر کهک بعنوان بهینه‌ترین محدوده جهت احداث پست 20/63 کیلوولت در سطح استان قم می‌باشد.

مشاهده مقاله

علمی - پژوهشی

ارزیابی روش‌های آمار کلاسیک در تخمین و بازسازی دمای روزانه کشور ایران

محمد خالدی؛ قاسم زارعی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 02 مرداد 1402

https://doi.org/10.48308/gisj.2023.103725

چکیده

به‌منظور تصمیم‌گیری و مدیریت در زمینه توسعه پایدار منابع طبیعی، آگاهی از پارامترهای اقلیمی یکی از مهم‌ترین و مؤثرترین مباحث است. در این میان پارامتر دما به‌عنوان یکی از تأثیرگذارترین پارامترهای اقلیمی، نقشی اساسی در مطالعات و پژوهش‌های مرتبط ایفا می‌کند. بدین ترتیب دردسترس‌بودن اطلاعاتی منسجم، باکیفیت و عاری از نقص و خطا، بسیار ... بیشتر به‌منظور تصمیم‌گیری و مدیریت در زمینه توسعه پایدار منابع طبیعی، آگاهی از پارامترهای اقلیمی یکی از مهم‌ترین و مؤثرترین مباحث است. در این میان پارامتر دما به‌عنوان یکی از تأثیرگذارترین پارامترهای اقلیمی، نقشی اساسی در مطالعات و پژوهش‌های مرتبط ایفا می‌کند. بدین ترتیب دردسترس‌بودن اطلاعاتی منسجم، باکیفیت و عاری از نقص و خطا، بسیار حائز اهمیت می‌باشد؛ چرا که وجود خلأ آماری و یا تخمین نادرست اطلاعات منجر به تصمیم‌گیری ناصحیح و دور شدن از هدف و واقعیت خواهد شد. اطلاعات دمای روزانه یکی از مهم‌ترین و پر کاربردترین داده‌های اقلیمی مورد استفاده در زمینه‌های صنعتی، کشاورزی و اجتماعی می‌باشند. ازآنجائی‌که سری‌های زمانی به طور ناگزیر همواره دارای مشکلات و انقطاع آماری هستند، در این پژوهش در رابطه با داده‌های دمایی در سطح مورد مطالعه کشور، برای اولین بار و با بهره‌گیری از روش‌های آمار کلاسیک اعم از مختصات جغرافیایی (گرافیکی)، نسبت نرمال، ضریب همبستگی وزنی و میانگین حسابی که به صورت گسترده در تکمیل اطلاعات آماری هواشناختی و اقلیمی مورد استفاده قرار می‌گیرد به‌منظور ارزیابی روش‌ها و مشخص نمودن معتبرترین روش در رفع و تخمین داده‌های گم شده دمایی در مقیاس روزانه اقدام شده است. با ارزیابی نتایج حاصل از بررسی مقادیر محاسباتی از طریق روش نسبت نرمال در مقابل مقادیر مشاهداتی، تمامی ایستگاه‌های مورد بررسی از همبستگی بالایی برخوردار هستند که بیانگر مقبولیت روش نسبت نرمال در رابطه با تخمین داده‌ها می‌باشد. با توجه به مقادیر متوسط حاصل از ارزیابی نتایج، روش نسبت نرمال، ضریب همبستگی وزنی، مختصات جغرافیایی و میانگین حسابی به ترتیب با مقدار RMSE معادل 05/3، 28/3، 30/3 و 51/3 درجه سلسیوس، اولویت بندی می‌گردند. بنابراین روش نسبت نرمال در میان سایر روش‌های مورد مطالعه از مقبولیت بیشتری برخوردار می‌باشد و لذا برای رفع مشکلاتی اعم از فقدان اطلاعات، خطای موجود در داده‌ها و همچنین گسترش دوره زمانی مطالعاتی، می‌توان از این روش بهره برد.

مشاهده مقاله

علمی - پژوهشی

مدل‌سازی توزیع غلظت آلاینده‌های NO2 و O3 با توان تفکیک مکانی مناسب با استفاده از تلفیق داده‌های زمینی و ماهواره‌ای

امیر هادیان؛ مینا مرادی زاده

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 02 مرداد 1402

https://doi.org/10.48308/gisj.2023.103726

چکیده

آلودگی هوا یکی از مهم‌ترین بحران‌هایی است که امروزه اکثر کشور‌ها با توجه به پیشرفت صنعت و فناوری با آن رو‌به‌رو می‌باشند‌. کشور ایران و به‌ویژه شهر تهران نیز از این پدیده مستثنی نیست. ایستگاه‌های سنجش آلودگی هوا در سطح شهر علیرغم صحت بالا در اندازه‌گیری آلاینده‌ها، به دلیل محدودیت های زمانی و مکانی و اندازه-گیری نقطه‌ای قابلیت ... بیشتر آلودگی هوا یکی از مهم‌ترین بحران‌هایی است که امروزه اکثر کشور‌ها با توجه به پیشرفت صنعت و فناوری با آن رو‌به‌رو می‌باشند‌. کشور ایران و به‌ویژه شهر تهران نیز از این پدیده مستثنی نیست. ایستگاه‌های سنجش آلودگی هوا در سطح شهر علیرغم صحت بالا در اندازه‌گیری آلاینده‌ها، به دلیل محدودیت های زمانی و مکانی و اندازه-گیری نقطه‌ای قابلیت تعمیم‌پذیری ندارند. راهکار مکمل و بعضا جایگزین استفاده از سنجش‌ازدور و داده‌های ماهواره‌ای است که با توجه به هزینه بهینه و پوشش وسیع روشی مناسب جهت پایش آلودگی هوا به شمار می‌رود. آلاینده‌های دی‌اکسید نیتروژن (NO2) و ازن (O3) از مهم‌ترین شاخص‌‌های آلودگی هوا می‌باشند که در این پژوهش برای مدل‌سازی توزیع غلظت آن‌ها در سطح شهر تهران با توان تفکیک مکانی برابر (تقریبا یک کیلومتر) و صحتی بالاتر از داده‌های ماهواره‌ای تلاش خواهد شد. بدین منظور توزیع غلظت این دو آلاینده با به‌کارگیری یک روش نوآورانه مبتنی بر روش درون‌یابی کریجینگ و بهره‌گیری همزمان از داده‌های ایستگاهی سنجش آلودگی و توان تفکیک مکانی بالای داده‌های ماهواره‌ی سنتینل5P مدل‌سازی شده است. به‌منظور ارزیابی نتایج نیز از داده‌های ایستگاهی سنجش آلودگی هوا استفاده شده که میانگین خطای ماهانه این مدل نسبت به داده‌های ماهواره ستینل5P از 16.8 به 1.73 درصد برای آلاینده NO2 و از 21.9 به 2.53 درصد برای آلاینده O3 کاهش یافته است. همچنین خطای جذر میانگین مربعات (RMSE) این مدل برای آلاینده‌های NO2 و O3به ترتیب برابر با ppb 2.79 و ppb‌ 0.86 می‌باشد که نشان از عملکرد مناسب این مدل در مدل‌سازی توزیع غلظت آلاینده‌ها دارد.

مشاهده مقاله

علمی - پژوهشی

شناسایی و پایش تغییرات رشد و گسترش شهری با استفاده از اختلاط‌زدایی طیفی تصاویر سنجش‌ازدور و فنون سامانه اطلاعات جغرافیایی در سطح خرد (مطالعه موردی شهر آمل)

صدیقه لطفی؛ توحید علی زاده

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 02 مرداد 1402

https://doi.org/10.48308/gisj.2023.103727

چکیده

زمین یک منبع طبیعی حیاتی برای بقای انسان و اساس همه خدمات اکوسیستم است. بااین‌حال، تخریب اراضی در قالب کاربری و تغییر پوشش زمین، یک مشکل جدی در جهان بوده است. مهاجرت روستایی به شهر در کشورهای درحال‌توسعه و همچنین تبدیل بسیاری از روستاهای مجاور به مناطق شهری، تا حد زیادی باعث افزایش سریع وسعت سکونتگاه‌های شهری شده است. شواهد نشان ... بیشتر زمین یک منبع طبیعی حیاتی برای بقای انسان و اساس همه خدمات اکوسیستم است. بااین‌حال، تخریب اراضی در قالب کاربری و تغییر پوشش زمین، یک مشکل جدی در جهان بوده است. مهاجرت روستایی به شهر در کشورهای درحال‌توسعه و همچنین تبدیل بسیاری از روستاهای مجاور به مناطق شهری، تا حد زیادی باعث افزایش سریع وسعت سکونتگاه‌های شهری شده است. شواهد نشان می‌دهد شمال ایران در حال تجربه تغییرات سریع کاربری اراضی است که پایداری منطقه را در طول سه دهه اخیر به خطر انداخته است. این مقاله با هدف شناسایی و مقایسه تغییرات رشد شهر و گسترش شهر آمل واقع در استان مازندران در سه دهه از سال 1365 تا 1395 انجام شد. رشد شهری با افزایش مطلق جمعیتی که در شهرها زندگی می‌کنند و گسترش شهری با تغییرات پوشش زمین در طول زمان تعریف می‌شود. از‌این‌رو، جهت تولید‌ تصاویر تغییرات پوشش زمین در سال‌های مختلف، با استفاده از داده‌های تصاویر سری زمانی لندست (سنجنده‌های TM، ETM+ و OLI/TIRS)، از مدل اختلاط‌زدایی خطی بر اساس استخراج اعضای انتهایی استفاده شده و دو طبقه‌ی اراضی شهری و غیرشهری برای هر مقطع زمانی مورد شناسایی قرار گرفته است. روش اختلاط‌زدایی طیفی به عنوان روشی نو در تحلیل تغییرات پوشش زمین به شمار ‌می‌آید که کمتر در پژوهش‌های مرتبط با مسائل شهری به آن پرداخته شده است. صحت‌سنجی طبقه‌بندی پوشش اراضی، با استفاده از ماتریس خطای ابهام با محاسبه‌ی صحت کلی بالای 90 درصد و ضریب کاپای بالای 80 درصد برای تصاویر به‌دست‌آمده، دقت بالا و بسیار خوبی را نشان می‌دهد. یافته‌ها نشان می‌دهد، افزایش دو برابری جمعیت شهر در این سه دهه، نه‌تنها با گسترش افقی به میزان 60 درصد در اراضی سبز و باز پیرامونی همراه بوده است، بلکه افزایش تراکم ساختمانی و تعداد طبقات را نیز در پی داشته است. در این سه دهه‌، گسترش شهر آمل به‌طورکلی از مرکز به پیرامون بوده و کمترین تغییرات در قسمت‌های مرکزی شهر و بیشترین تغییرات نیز در قسمت‌های شمالی و شرقی شهر رخ داده است.

مشاهده مقاله

علمی - پژوهشی

تحلیل حساسیت رفتار طیفی برگ گیاه نسبت به متغیرهای بیوفیزیکی-بیوشیمیایی برگ با استفاده از مدل انتقال تابش PROSPECT

محمد حاجب

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 02 مرداد 1402

https://doi.org/10.48308/gisj.2023.103728

چکیده

تعیین نحوه اثرگذاری محتوای بیوشیمیایی برگ بر بازتاب و رفتار طیفی آن از طریق سنجش از دور می‌تواند به درک فرایند اکوسیستم و پارامترهای آن نظیر تنش آبی گیاه کمک شایان توجهی نماید. در این پژوهش به تحلیل کمی اثر پارامترهای برگ شامل مقدار کلروفیل برگ، ساختار برگ و محتوای آب آن بر میزان بازتاب پرداخته شده است. برای این منظور از مدل انتقال ... بیشتر تعیین نحوه اثرگذاری محتوای بیوشیمیایی برگ بر بازتاب و رفتار طیفی آن از طریق سنجش از دور می‌تواند به درک فرایند اکوسیستم و پارامترهای آن نظیر تنش آبی گیاه کمک شایان توجهی نماید. در این پژوهش به تحلیل کمی اثر پارامترهای برگ شامل مقدار کلروفیل برگ، ساختار برگ و محتوای آب آن بر میزان بازتاب پرداخته شده است. برای این منظور از مدل انتقال تابش PROSPECT که برای شبیه‌سازی رفتار طیفی برگ گیاهان توسعه داده شده استفاده گردیده است. نتایج تحقیق حاکی از آن است که افزایش کلروفیل با اثر بر کاهش انعکاس، منجر به افزایش میزان شاخص‌های گیاهی مثلثی می‌شود. در محدوده مرئی، امکان تشخیص گیاهان تک لپه‌ای، دو لپه‌ای و همچنین گیاهان پیر وجود دارد. همچنین در محدوده مادون قرمز نزدیک، میزان انعکاس در گیاهان پیر و بدون ساختار، گیاهان دو لپه‌ای و گیاهان تک لپه‌ای به ترتیب کاهش می‌یابد. خشک شدن گیاه تا مراحلی تاثیر چندانی روی بازتاب ندارد ولی خشکیدن بیشتر از یک مقدار معین باعث افزایش چشمگیر بازتاب بویژه خارج از باندهای جذبی آب می‌شود. لذا با پیدا کردن نقاط بحرانی منحنی بازتاب در مقابل محتوای آب می‌توان به تشخیص تنش‌های شدید آبی در گیاهان کمک نمود. با بررسی نمودارها می‌توان پی برد که نقطه بحرانی در حوالی محتوای آب 03/0 الی 04/0 g⁄〖cm〗^2 اتفاق می‌افتد. در مدل PROSPECT اثر خاک زمینه در بازتاب طیفی گیاهان در نظر گرفته نمی‌شود، لذا استفاده از مدل‌هایی نظیر SAIL و SLC که برای این منظور ارتقاء یافته‌اند، پیشنهاد می-شود.

مشاهده مقاله

علمی - پژوهشی

ارزیابی معیارهای محیطی تاثیرگذار بر سلامت شهروندان با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (نمونه موردی: محله آغه زمان شهر سنندج)

میرسعید موسوی؛ آیدا غفوری؛ مهسا فرامرزی اصل

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 25 مهر 1402

https://doi.org/10.48308/gisj.2023.231601.1157

چکیده

مشکلات موجود در زندگی شهری مانند کم رنگ شدن نقش محیط به عنوان محلی برای حضور شهروندان و فعالیت بدنی آنها، افزایش وسایل نقلیه و در نتیجه کم تحرکی و افزایش بیماریهای غیرواگیر، نگرانی جامعه جهانی را نسبت به سلامت عمومی در پی داشته است. هدف پژوهش، ارزیابی ذهنی و عینی معیارهای تاثیرگذار محیطی بر سلامت عمومی ساکنان در سه بعد جسمی، روانی ... بیشتر مشکلات موجود در زندگی شهری مانند کم رنگ شدن نقش محیط به عنوان محلی برای حضور شهروندان و فعالیت بدنی آنها، افزایش وسایل نقلیه و در نتیجه کم تحرکی و افزایش بیماریهای غیرواگیر، نگرانی جامعه جهانی را نسبت به سلامت عمومی در پی داشته است. هدف پژوهش، ارزیابی ذهنی و عینی معیارهای تاثیرگذار محیطی بر سلامت عمومی ساکنان در سه بعد جسمی، روانی و اجتماعی، در محله آغه زمان شهر سنندج می باشد. جمع آوری داده های ذهنی و عینی پژوهش از لحاظ زمانی به صورت متوالی صورت گرفته، در این راستا چهار فاز پژوهش تعریف شده است. فاز اول ارزیابی ذهنی کیفی ساکنان از سلامت روانی و اجتماعی، فاز دوم گردآوری داده های ذهنی کمی ساکنان از سلامت جسمی، فاز سوم ارزیابی عینی کمی محیط و فاز چهارم بررسی همبستگی بین متغیرهای پژوهش می باشد. داده های ذهنی با استفاده از پرسشنامه و داده های عینی با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی به دست آمده است. برای تحلیل رابطه بین معیارهای محیطی محله و فعالیت های بدنی و تعیین رابطه بین متغیرها از تحلیل رگرسیون در نرم افزار SPSS استفاده شده است. داده های عینی نظیر نوع بلوک بندی و نمونه الگوی فضایی شکلی محله، لایه کاربری اراضی و شبکه معابر و... توسط سیستم اطلاعات جغرافیایی محاسبه شد و در شاخص نحو فضا وارد شده تا میزان پیاده مداری محله مشخص شود. در نهایت روابط و تأثیر معیارهای محیطی بر سلامت عمومی با استفاده از تحلیل رگرسیون در نرم افزار Lisrel مشخص شده است. نتایج نشان داده که دو معیار آسایش و آرامش محیط با امتیاز 23 و تعاملات اجتماعی و فرهنگ همسایگی با امتیاز 21 به ترتیب بیشترین تاثیر را بر سلامت روانی و اجتماعی دارند. همچنین معیارهای محیطی نظیر اختلاط کاربری با آماره 671/5، کیفیت های بصری و زیبایی شناختی با آماره 961/7 و زیرساخت های ویژه پیاده و دوچرخه با آماره 475/8 به ترتیب بیشترین تاثیر را بر فعالیت های بدنی کاری، تفریحی و ورزشی و به تبع آن سلامت جسمی دارند. با توجه به داده های به دست آمده خیابان نمکی با امتیاز 21 بیشترین میزان اتصال و همپیوندی، عمق و کنترل را با کل محله دارد و بالاترین سطح پیاده مداری را در سطح محله به خود اختصاص داده است. نتایج کلی نشان می دهد که با توجه به تاثیر و ارتباط مستقیم معیارهای محیطی طراحی شهری بر فعالیت های بدنی و از طرف دیگر وجود ارتباط مثبت و معنادار بین فعالیت های بدنی و سلامت عمومی، مشخص شد که سلامت عمومی ساکنان با معیارهای محیطی طراحی شهری ارتباط دارد، لیکن این ارتباط نه به طور مستقیم بلکه با مداخله فعالیت های بدنی اتفاق می افتد.

مشاهده مقاله

علمی - پژوهشی

پایش مکانی خشکسالی با استفاده از شاخص‌های سنجش از دوری مطالعه موردی: استان سیستان و بلوچستان

کمال امیدوار؛ معصومه نبوی زاده

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 25 مهر 1402

https://doi.org/10.48308/gisj.2023.231123.1156

چکیده

پایش خشکسالی به‌علت تاثیر بر بخش‌های اقتصادی، زیست‌محیطی و اجتماعی از اهمیت زیادی برخوردار است. پایش خشکسالی به داده‌های هواشناسی و هیدرولوژی جامع و یکپارچه نیاز دارد. با این حال، چنین داده‌هایی عموماً در حوضه‌های آبریز وسیع موجود نیستند. در این پژوهش سعی بر این شده است که با به‌کارگیری شاخص سلامت پوشش گیاهی VHI و شاخص کسری ذخیره ... بیشتر پایش خشکسالی به‌علت تاثیر بر بخش‌های اقتصادی، زیست‌محیطی و اجتماعی از اهمیت زیادی برخوردار است. پایش خشکسالی به داده‌های هواشناسی و هیدرولوژی جامع و یکپارچه نیاز دارد. با این حال، چنین داده‌هایی عموماً در حوضه‌های آبریز وسیع موجود نیستند. در این پژوهش سعی بر این شده است که با به‌کارگیری شاخص سلامت پوشش گیاهی VHI و شاخص کسری ذخیره آب زمینیTSDI در استان سیستان و بلوچستان به ارزیابی و پایش خشکسالی بپردازد. جهت انجام کار از تصاویر ماهواره‌ای مودیس و ماهواره گرانش‌سنجی گریس استفاده گردید. به‌علت محدودیت آماری داده‌های ماهواره گریس یک دوره مشترک زمانی 16 ساله از 2002 تا 2017 انتخاب گردید. دو شاخص VHI و TSDI همبستگی بالایی در جنوب، مرکز و برخی نواحی شمال کسب نمودند. در نهایت نتایج تحقیق توسط داده‌های رطوبت خاک GLDAS و شاخص بارش- تبخیر و تعرّق استاندارد شده SPEI اعتبار سنجی شد. سپس نمودار تغییرات شاخص SPEI را در یک دوره بلندمدت سی ساله (2018-1987) محاسبه و دورۀ زمانی مورد مطالعه یعنی از 2002 تا 2018 جدا شد. نتایج نشان داد شاخص SPEI و داده‌های رطوبت GLDAS هم‌خوانی بالایی با شاخص VHI و TSDI دارد. همچنین نقشه‌ها و نمودارها نشان دادند که این استان با خشکسالی‌های شدید هواشناسی، کشاورزی و هیدرولوژیکی روبرو است و روند کسری ذخیره کل آب زمینی خصوصا از سال 2012 به بعد بسیار خشک و استثنائی بوده است. این نکته برنامه‌ریزی در خصوص احیای آب‌های زیرزمینی را دو چندان می‌کند.

مشاهده مقاله

مقاله پژوهشی

تغییرات کاربری اراضی مبتنی بر تصاویر ماهواره ای در جلگه هراز

فاطمه شکریان؛ کریم سلیمانی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 06 آذر 1402

https://doi.org/10.48308/gisj.2023.232979.1176

چکیده

بررسی تغییرات کاربری‌ اراضی، نیازمند تلفیق لایه‌ها در بازه زمانی معین می باشد. این پژوهش با هدف بررسی تغییر کاربری-های اراضی جلگه هراز از 1980 تا 2021 می باشد. بر این اساس، برای سنجش تغییرات، از داده‌های لندست استفاده گردید. با اعمال تصحیحات اتمسفری، هندسی و رادیومتری، عملیات بارزسازی تصاویر اجرا و با بهره گیری از روش طبقه بندی نظارت ... بیشتر بررسی تغییرات کاربری‌ اراضی، نیازمند تلفیق لایه‌ها در بازه زمانی معین می باشد. این پژوهش با هدف بررسی تغییر کاربری-های اراضی جلگه هراز از 1980 تا 2021 می باشد. بر این اساس، برای سنجش تغییرات، از داده‌های لندست استفاده گردید. با اعمال تصحیحات اتمسفری، هندسی و رادیومتری، عملیات بارزسازی تصاویر اجرا و با بهره گیری از روش طبقه بندی نظارت شده، الگوریتم حداکثر احتمال و اعمال توابع تحلیل مولفه مبنا، نقشه‌ها تولید گردیدند. نوع تغییرات کاربری‌از تابع تفاضل تصاویر شناسایی و صحت نقشه‌ها با استفاده از آزمون صحت کلی و آماره کاپا تعیین شدند. نتایج نشان داد از 1980 تا 1990 مساحت اراضی جنگلی 4 کیلومتر مربع کاسته شد. مساحت مرتع نیز از 450 به 436 کیلومتر مربع کاهش یافت. از سال 2000 تا2010 مساحت اراضی جنگلی از 272 به 270 کیلومترمربع و مرتع نیز از 432 به 420 کیلومترمربع رسیده است. در نهایت طی سال‌های‌ 2011 تا 2021 از مساحت اراضی جنگلی km29 و مساحت مرتع نیز km25 کاسته شد. نتایج حاصل از بررسی روند تغییرات کاربری‌های اراضی منطقه حاکی از آن است که مساحت اراضی جنگلی و مرتعی کاهش یافته و به مساحت اراضی کشاورزی و مناطق مسکونی افزوده شد. این نتایج می تواند به برنامه‌ریزان در شناخت عوامل مؤثر بر تغییر کاربری و اتخاذ تصمیمات صحیح مدیریتی در سطوح مختلف کمک نماید.

مشاهده مقاله

علمی - پژوهشی

ارزیابی خطر زلزله به روش همپوشانی حسابی -وزنی بر حسب شاخص پتانسیل زلزله (EPI)، جنوب غرب ایران

ساسان معتقد؛ امین نخلیان؛ لطف الله عمادعلی؛ نصرالله افتخاری؛ حشمت الله محمودیان

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 08 آذر 1402

https://doi.org/10.48308/gisj.2023.229646.1133

چکیده

در این مقاله سیستم اطلاعات مکانی (GIS) یکپارچه به منظور ارزیابی خطر لرزه‌ای در منطقه جنوب غرب ایران مورد استفاده قرار گرفته است. به منظور آماده سازی داده‌ها، عوامل مهم در خطر زلزله شناسایی و لایه‌های داده موضوعی مربوطه، شامل مدل رقومی ارتفاعی (DEM)، کانون زلزله های گذشته و گسل های فعال، برای منطقه ایجاد گردید. برای وزن دهی و رتبه بندی ... بیشتر

مشاهده مقاله

علمی - پژوهشی

برآورد ضریب رواناب با تلفیقی از ابزار Arc CN – Runoff، SCS – CN و رابطه تجربی ICAR (مطالعه موردی: محدوده مطالعاتی سلسله – استان لرستان)

یزدان یاراحمدی؛ حجت الله یونسی؛ احمد گودرزی؛ سعید رستمی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 08 آذر 1402

https://doi.org/10.48308/gisj.2023.228883.1120

چکیده

تعیین مقدار ضریب رواناب یکی از بزرگ‌ترین مشکلات و منبع اصلی عدم اطمینان در بسیاری از پروژه‌های منابع آب است. هدف از پژوهش حاضر برآورد ضریب رواناب با تلفیقی از ابزار Arc CN – Runoff، SCS – CN و رابطه تجربی ICAR در محدوده مطالعاتی سلسله است. محدوده مطالعاتی سلسله در شمال استان لرستان واقع شده و یکی از زیر حوزه‌های آبریز کشکان است. به ‌منظور ... بیشتر تعیین مقدار ضریب رواناب یکی از بزرگ‌ترین مشکلات و منبع اصلی عدم اطمینان در بسیاری از پروژه‌های منابع آب است. هدف از پژوهش حاضر برآورد ضریب رواناب با تلفیقی از ابزار Arc CN – Runoff، SCS – CN و رابطه تجربی ICAR در محدوده مطالعاتی سلسله است. محدوده مطالعاتی سلسله در شمال استان لرستان واقع شده و یکی از زیر حوزه‌های آبریز کشکان است. به ‌منظور اجرای این پژوهش از داده‌هایی شامل اطلاعات مدل رقومی ارتفاعی، کلاس‌های کاربری اراضی، بافت خاک و آمار هواشناسی و هیدرولوژیکی (بارش و رواناب) مرتبط با منطقه مورد پژوهش استفاده شد. نقشه لایه کاربری اراضی و گروه‌های هیدرولوژیکی خاک وارد محیط ابزار Arc CN – Runoff شد و عملیات تلفیق (Intersect) بر روی دو لایه اعمال و لایه (Land soil) تهیه گردید و نقشه ضریب رواناب براساس این لایه تهیه می‌شود. در نهایت ضریب رواناب در سه حالت وضعیت رطوبتی خشک، متوسط و مرطوب برآورد گردید و مقایسه‌ای صورت گرفت. نتایج پژوهش نشان داد که در محدوده مطالعاتی سلسله میزان ضریب رواناب (CR) در سه حالت وضعیت رطوبتی خشک، متوسط و تر به‌ترتیب برابر با 26/0، 53/0 و 77/0 است. بنابراین حالت رطوبتی خشک نسبت به متوسط 68 % کاهش و حالت رطوبتی تر نسبت به متوسط 37 % افزایش داشته است. بررسی همبستگی بین ضریب رواناب و مشخصات محدوده مطالعاتی نشان داد که ضریب رواناب تحت تاثیر شش خصوصیت فیزیوگرافی محدوده مطالعاتی مساحت، شیب، طول آبراهه و ضریب گراولیوس، حداکثر ارتفاع و تراکم آبراهه‌ای است که تاثیر بسزایی بر روی مقدار ضریب رواناب را در این محدوده دارد. مقدار ضریب رواناب در روش ICAR برای کل محدوده 48/0 به‌دست آمد. در محدوده مطالعاتی سلسله، مقدار ضریب رواناب از فروردین تا شهریور نیز روند کاهشی دارد. نوع کاربری اراضی و خاک در سطح محدوده مطالعاتی، از مؤلفه‌های تاثیرگذاری است که بر روی ضریب رواناب و پیرو آن بر روی دبی اوج محدوده مطالعاتی تاثیر دارد. هم‌چنین در اوایل بهار نیز پتانسیل سیل‌خیزی در محدوده مطالعاتی مزبور بالا است. ازجمله اقداماتی برای افزایش نفوذ آب، استقرار سیستم جمع‌آوری آب باران و عملیات کنتور فارو همراه با افزایش پوشش گیاهی با بذرپاشی و بوته‌کاری و میان‌کاری گیاهان مرتعی است.

مشاهده مقاله

علمی - پژوهشی

طبقه‌بندی کاربری و پوشش زمین با ترکیب الگوریتم‌های GLCM، SNIC و یادگیری ماشین در سامانه گوگل ارث انجین (مطالعه موردی: بخشی از اراضی شمال مهاباد، آذربایجان‌غربی)

مهدی نادری

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 08 آذر 1402

https://doi.org/10.48308/gisj.2023.233271.1181

چکیده

در دهه‌های گذشته، داده‌های سنجش از دور با موفقیت برای استخراج اطلاعات و تغییرات کاربری و پوشش ‌زمین (LULC) در سطوح مختلف از مقیاس محلی تا جهانی مورد استفاده قرار گرفته است. پایش دقیق و منظم این تغییرات در برنامه‌ریزی شهری و مدیریت پایدار منابع زمین ضرورت دارد. در این مطالعه، یک رویکرد شی‌گرا با ترکیب الگوریتم‌های GLCM، SNIC و یادگیری ... بیشتر در دهه‌های گذشته، داده‌های سنجش از دور با موفقیت برای استخراج اطلاعات و تغییرات کاربری و پوشش ‌زمین (LULC) در سطوح مختلف از مقیاس محلی تا جهانی مورد استفاده قرار گرفته است. پایش دقیق و منظم این تغییرات در برنامه‌ریزی شهری و مدیریت پایدار منابع زمین ضرورت دارد. در این مطالعه، یک رویکرد شی‌گرا با ترکیب الگوریتم‌های GLCM، SNIC و یادگیری ماشین جهت طبقه‌بندی LULC بخشی از اراضی شمال مهاباد، آذربایجان‌غربی با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای سنتینل-2 سال 2019 در سامانه گوگل ارث انجین ارائه شده است. بدین منظور، پس از آماده‌سازی مجموعه داده اولیه که شامل باندهای هدف تصاویر سنتینل-1 و سنتینل-2، مدل رقومی سطح زمین ALOS و شاخص‌های NDVI، BSI، SAVI و توان بازپراکنش کل می‌باشد، در مرحله دوم با اتخاذ دو رویکرد پیکسل‌پایه و شی‌گرا و الگوریتم جنگل تصادفی نسبت به طبقه‌بندی LULC و مقایسه نتایج حاصل از آنها جهت تبیین بهترین رویکرد از نظر دقت کلاس‌های مختلف اقدام شد. در رویکرد شی‌گرا، معیارهای بافتی با اعمال ماتریس GLCM بر روی مجموعه داده اولیه استخراج شد و با توجه به افزایش تعداد باندها، از روش PCA برای کاهش ابعاد تصویر استفاده شد. در نهایت، با ترکیب لایه قطعه‌بندی حاصل از الگوریتم SNIC و لایه PC1، الگوریتم جنگل تصادفی جهت تهیه نقشه‌های LULC محدوده مطالعاتی در نظر گرفته شد. یافته‌های تحقیق نشان دادند که رویکرد شی‌گرا با صحت‌کلی و ضریب کاپا معادل 40/86% و 8307/0 نسبت‌به رویکرد پیکسل‌پایه با صحت‌کلی و ضریب کاپا 73/82% و 8028/0، نتایج بهتری را در طبقه‌بندی کاربری‌های مختلف اراضی منطقه مورد مطالعه داشته است. نتایج معیارهای ارزیابی صحت نشان دادند که صحت تولیدکننده اکثر کلاس‌های کاربری به‌جز ذرت، سبزیجات آبی پاییزه و گندم و جو آبی در رویکرد شی‌گرا نسبت‌به روش پیکسل‌پایه بالاتر و دقت طبقه‌بندی آنها بیش‌تر از 90% بوده است. علاوه‌بر این، کاربری‌های/پوشش‌های پهنه‌ آبی، ساخته‌شده، ذرت و چغندرقند بیشترین صحت کاربر را در نقشه LULC شی‌گرا به خود اختصاص داده‌اند. یافته‌های تحقیق نشان دادند که تعیین مناسب اندازه سوپرپیکسل الگوریتم خوشه‌بندی SNIC و به‌کارگیری معیارهای بافتی GLCM به طور موثری عملکرد رویکرد پیشنهادی در طبقه‌بندی کاربری و پوشش زمین را بهبود می‌بخشد.

مشاهده مقاله

دوره 15 (1402)

دوره 14 (1401)

دوره 13 (1400)

دوره 12 (1399)

دوره 11 (1398)

دوره 10 (1397)

دوره 9 (1396)

دوره 8 (1395)

دوره 7 (1394)

دوره 6 (1393)

دوره 5 (1392)

دوره 4 (1391)

دوره 3 (1390)

دوره 2 (1389)

دوره 1 (1388)

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

بانک ها و نمایه نامه ها

ابر واژگان