محمد منصورمقدم؛ ایمان روستا؛ محمد صادق زمانی؛ محمد حسین مختاری؛ محمد کریمی فیروزجایی؛ سید کاظم علوی پناه
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.
محمد حاجب؛ سعید حمزه؛ سید کاظم علوی پناه؛ جوشم ورلزت
چکیده
شاخص سطح برگ نقش مهمی در تبادل ماده و انرژی بین زمین و اتمسفر دارد. مانند سایر گیاهان، شاخص سطح برگ نیشکر معیار خوبی برای وضعیت سلامت و رشد این محصول است که به‌دلیل نقش آن در صنایع غذایی و انرژی، اهمیت اقتصادی بسیاری دارد. ماهوارة PRISMA که در سال 2019 پرتاب شد، یکی از جدیدترین منابع داده‌های ابرطیفی را فراهم کرده است که به‌ویژه، در تهیة ...
بیشتر
شاخص سطح برگ نقش مهمی در تبادل ماده و انرژی بین زمین و اتمسفر دارد. مانند سایر گیاهان، شاخص سطح برگ نیشکر معیار خوبی برای وضعیت سلامت و رشد این محصول است که به‌دلیل نقش آن در صنایع غذایی و انرژی، اهمیت اقتصادی بسیاری دارد. ماهوارة PRISMA که در سال 2019 پرتاب شد، یکی از جدیدترین منابع داده‌های ابرطیفی را فراهم کرده است که به‌ویژه، در تهیة نقشة متغیرهای گیاهی کاربرد دارد. در پژوهش حاضر، نوع جدیدی از شبکه‌های عصبی مصنوعی، موسوم به شبکة عصبی تنظیم‌شده با روش بیزین (BRANN) که قانون بیز را برای غلبه بر مشکل بیش‌برازش شبکه‌های عصبی به‌کار می‌برد، استفاده می‌شود. مدل یادشده روی مجموعه‌ای داده، متشکل از طیف دریافت‌شده ازطریق ماهوارة PRISMA به‌منزلة متغیر مستقل و مقادیر اندازه‌گیری شاخص سطح برگ نیشکر به‌منزلة متغیر وابسته، اجرا شد. اندازه‌گیری‌های زمینی شاخص سطح برگ نیشکر در 118 واحد نمونه‌برداری زمینی، روی مزارع کشت‌و‌صنعت نیشکر امیرکبیر در استان خوزستان و در هفت تاریخ متفاوت طی یک دوره رشد نیشکر در سال 1399، انجام شد. مقایسة عملکرد BRANN با یک روش متعارف شبکة عصبی، یعنی شبکة آموزش‌دیده با روش لونبرگ‌ـ مارکوارت (LMANN) در بازیابی شاخص سطح برگ نیشکر از طیف PRISMA، حاکی از این است کهRMSE بازیابی از 26/2 (m2/m2) به‌روش LMANN به 67/0 (m2/m2)، با استفاده از روش BRANN کاهش یافته است. در این پژوهش، به‌منظور کاهش ابعاد داده نیز از تبدیل مؤلفه‌های اصلی استفاده شد. در بازیابی شاخص سطح برگ از بیست مؤلفة اصلی اول نیز RMSE از 41/1 (m2/m2) با استفاده از روش LMANN به 71/0 (m2/m2) طبق روش BRANN کاهش یافت. استفاده از مؤلفه‌های اصلی باعث کاهش چشمگیر زمان محاسباتی شد. با اجرای مدل آموزش‌دیدة BRANN روی تصاویر PRISMA به‌صورت پیکسل‌به‌پیکسل، نقشة شاخص سطح برگ نیشکر تولید شد. ارزیابی این نقشه نشان داد که این نقشه تغییرات مکانی شاخص سطح برگ نیشکر را به‌خوبی نشان می‌دهد. نتایج این تحقیق بیانگر قابلیت بالای روش BRANN و تصاویر PRISMA برای بازیابی شاخص سطح برگ نیشکر است.
اسلام گله بان؛ سعید حمزه؛ شادمان ویسی؛ سید کاظم علوی پناه
چکیده
تعیین دقیق نیاز آبی محصولات گوناگون و همچنین میزان آب مصرفی در سطحی پهناور و در زمان واقعی یکی از مهم‌ترین نیازهای متخصصان آب‌وخاک است. پیش‌نیاز آن نیز تعیین تبخیروتعرق مرجع است. معمولاً محاسبة این پارامتر براساس استفاده از داده‌های اقلیمی و حل معادلات تجربی انجام می‌شود اما، به‌دلیل محدودبودن و توزیع نامناسب ایستگاه‌های هواشناسی، ...
بیشتر
تعیین دقیق نیاز آبی محصولات گوناگون و همچنین میزان آب مصرفی در سطحی پهناور و در زمان واقعی یکی از مهم‌ترین نیازهای متخصصان آب‌وخاک است. پیش‌نیاز آن نیز تعیین تبخیروتعرق مرجع است. معمولاً محاسبة این پارامتر براساس استفاده از داده‌های اقلیمی و حل معادلات تجربی انجام می‌شود اما، به‌دلیل محدودبودن و توزیع نامناسب ایستگاه‌های هواشناسی، اغلب استفاده از داده‌های آنها سبب ایجاد خطا در محاسبة این پارامتر می‌شود. بهترین گزینه، به‌منظور برطرف‌کردن این محدودیت، استفاده از داده‌های سنجش از دوری است. بدین‌منظور می‌توان از محصولات گوناگون ماهواره‌ای بهره برد و با ترکیب آنها، برای تهیة نقشه‌های به‌روز تبخیروتعرق مرجع و واقعی اقدام کرد. ازاین‌رو تحقیق حاضر به‌منظور بررسی امکان استفاده از محصولات سامانه‌های WaPOR و ERA5 با هدف محاسبة میزان تبخیروتعرق مرجع روزانه، برمبنای روش تجربی پنمن مانتیث و ارزیابی و صحت‌سنجی خروجی‌های آن در سطح استان سیستان و بلوچستان ایران انجام شده است. نتایج تحقیق نشان داد که سامانه‌های سنجش از دوری با دقت بالای 80%، در محل ایستگاه‌های هواشناسی، مقدار تبخیروتعرق مرجع را برآورد کرده‌اند و در تمامی ایستگاه‌ها خطای کمتر از 2 میلی‌متر گزارش شد. همچنین فصل زراعی پانزدهم خرداد تا پانزدهم آبان، در مقایسه با فصل زراعی اول آذر تا پانزدهم اردیبهشت، تبخیروتعرق مرجع به‌دست‌آمده از داده‌های ماهواره‌ای همبستگی بالاتری را نشان می‌دهد. ازآن‌جاکه مقادیر برآورد و صحت‌سنجی‌شده دقت مورد قبولی داشتند، در گام بعدی می‌توان، در هر نقطه از استان، از این سامانه‌ها استفاده کرد
علی صادقی؛ علی درویشی؛ عطاالله عبدالهی؛ سید کاظم علوی پناه؛ سعید حمزه
چکیده
در مطالعات زمین‌شناسی و کانی‌شناسی، وجود پوشش گیاهی سالم و خشک در پیکسل‌های حاوی اطلاعات طیفی اجتناب‌ناپذیر است. بنابراین، بازیابی اطلاعات در حد زیرپیکسل، مانند برآورد میزان حضور یک کانی در یک پیکسل از تصاویر سنجش از دور ابرطیفی، مسئله‌ای مهم محسوب می‌شود. در این پژوهش، روش عمق پیوستار اصلاح‌شدة اثر پوشش گیاهی (VCCD)، برای کاهش ...
بیشتر
در مطالعات زمین‌شناسی و کانی‌شناسی، وجود پوشش گیاهی سالم و خشک در پیکسل‌های حاوی اطلاعات طیفی اجتناب‌ناپذیر است. بنابراین، بازیابی اطلاعات در حد زیرپیکسل، مانند برآورد میزان حضور یک کانی در یک پیکسل از تصاویر سنجش از دور ابرطیفی، مسئله‌ای مهم محسوب می‌شود. در این پژوهش، روش عمق پیوستار اصلاح‌شدة اثر پوشش گیاهی (VCCD)، برای کاهش اثر پوشش گیاهی سالم و خشک در تخمین میزان کانی‌های هدف، با استفاده از داده‌های طیف‌سنجی، آزمایشگاهی کانی‌شناسی و تصاویر هایپریون (Hyperion) اصلاح و در منطقة اوغلانسر در شمال‌غرب ایران مورد صحت‌سنجی قرار گرفت. تخمین پوشش گیاهی سالم و خشک در سطح پیکسل، به‌ترتیب، با شاخص SAVI و عمق عارضة جذبی در ۲۱۰۲ نانومتر انجام شد. اصلاح عمق حذف‌پیوستارشده (CRBD)، با روش VCCD، تا آستانة حداکثری حضور پوشش گیاهی سالم برابر با ۶۰ و برای گیاه خشک در بازة 60-56 و ترکیب گیاه سالم و خشک در بازة ۷6-۷2% امکان‌پذیر است. تأثیر وجود نویزهای تصادفی و تغییر نوع پوشش گیاهی در عملکرد روش اصلاح‌شده بررسی شد و نتایج نشان داد که روش VCCD توسعه‌یافته، در مقایسه با وجود نویزهای تصادفی در طیف‌ها و تغییر نوع پوشش گیاهی، حساسیت بیشتری ندارد. بعد از اصلاح ضرایب مدل و پس از تأیید کارآیی آن، روش پیشنهادی برای اصلاح CRBD و کاهش اثر پوشش گیاهی، روی تصویر Hyperion، اجرا شد. طبق نتایج، حضور پوشش گیاهی سالم و خشک در کانی‌های کائولینیت و مسکویت منجر به تخمین کمتر از مقدار واقعی می‌شود. میزان بهبود در صحت برآورد کانی با اعمال روش VCCD درمورد کانی‌های کائولینیت و مسکویت، به‌ترتیب، معادل 0.25 و 0.13 ضریب تعیین و میزان خطا 0.0108 و 0.0125 است.
حسینعلی بهرامی؛ سهام میرزایی؛ علی درویشی بلورانی؛ روشنک درویش‌زاده؛ سید کاظم علوی‌پناه
دوره 7، شماره 4 ، بهمن 1394، ، صفحه 13-26
چکیده
فراوانی و شدت وقوع پدیدۀ طوفان‌های گردوغبار طی چند سال اخیر در منطقۀ غرب آسیا و به‌ویژه در کشور ایران، افزایش پیدا کرده است. تاکنون آثار زیانبار این پدیده در مراحل گوناگون زندگی گیاهی، جانوری و انسانی بررسی شده است. در این پژوهش، تأثیر این پدیده در بازتابندگی طیفی گیاه گندم که مهم‌ترین گونۀ کشاورزی کشور به‌شمار می‌رود، بررسی و ...
بیشتر
فراوانی و شدت وقوع پدیدۀ طوفان‌های گردوغبار طی چند سال اخیر در منطقۀ غرب آسیا و به‌ویژه در کشور ایران، افزایش پیدا کرده است. تاکنون آثار زیانبار این پدیده در مراحل گوناگون زندگی گیاهی، جانوری و انسانی بررسی شده است. در این پژوهش، تأثیر این پدیده در بازتابندگی طیفی گیاه گندم که مهم‌ترین گونۀ کشاورزی کشور به‌شمار می‌رود، بررسی و باندهای بهینه برای هریک از شاخص‌های باریک‌باند در مطالعۀ تأثیر این پدیده در گندم تعیین شده است. دو رقم از گندم (Triticum aestivum L.) در محیط گلخانه و در شرایط کنترل‌شده پرورش داده شد و با استفاده از دستگاه تونل باد در طول روزهای متفاوت، بدون گردوغبار، دو، چهار و شش روز، و دو دورۀ رشد متفاوت، سه‌برگی شدن و خوشه‌دهی، درمعرض گردوغبار قرار گرفتند. اندازه‌گیری طیفی با استفاده از دستگاه طیف‌سنج Fieldspec-3-ASD با محدودۀ طیفی کامل انجام شد. چهار شاخص باریک‌باند طیفی جدید شامل NDVI، RVI، SAVI و PVI برای کل نمونه‌ها و همچنین، برای نمونه‌های مراحل سه‌برگی‌شده و خوشه‌دهی به‌طور جداگانه محاسبه و همبستگی بین این شاخص‌ها و تعداد روزهای گردوغباری بررسی شد. دقت نتایج تخمین تعداد روزهای گردوغباری با استفاده از R2 و RMSE و روش اعتبار متقابل سنجیده شد. فقط باندهای بهینۀ انتخاب‌شده در شاخص SAVI2 محاسبه‌شده برای داده‌های مرحلۀ خوشه‌دهی در محدودۀ طیفی SWIR قرار داشت. نتایج نشان دادند که در کل سه حالت، شاخص PVI ارتباط قوی‌تری (70/0 =RMSE،80/0=R2) به‌نسبت دیگر شاخص‌ها، با تعداد روزهای گردوغباری نشان می‌دهد. همچنین، شاخص‌ها قابلیت بهتری در تخمین تعداد روزهای گردوغباری در داده‌های مرحلۀ سه‌برگی شدن (77/0 67/0 و 80/0 63/0)، درقیاس با داده‌های مرحلۀ خوشه‌دهی (91/0 73/0 و 71/0 62/0) نشان دادند. بنابراین، تعداد روزهای گردوغباری با استفاده از روش شاخص‌های باریک باند در مراحل ابتدای رشد گیاه با دقت بالاتری تخمین زده می‌شود.
