علمی - پژوهشی
الهام خدابنده‌لو؛ عباس علیمحمدی سراب؛ ابوالقاسم صادقی نیارکی؛ علی درویشی بلورانی؛ علی‌اصغر آل‌شیخ
دوره 8، شماره 1 ، بهمن 1395، صفحه 1-18
چکیده
طوفان‌های گردوغبار یکی از مهم‌ترین چالش‌های اخیر در منطقۀ غرب آسیا محسوب میشود. این پدیده به‌علت خشکسالی شدت بیشتری یافته و آثار منفی فراوانی در زندگی مردم منطقه گذاشته است. ازآنجاکه این منطقه در کمربند خشک و گردوغباری جهان قرار گرفته، ضروری است تا ابعاد گوناگون ریزگردها به‌خوبی واکاوی شود. پیش‌بینی و مدلسازی این پدیده می‌تواند ...
بیشتر
طوفان‌های گردوغبار یکی از مهم‌ترین چالش‌های اخیر در منطقۀ غرب آسیا محسوب میشود. این پدیده به‌علت خشکسالی شدت بیشتری یافته و آثار منفی فراوانی در زندگی مردم منطقه گذاشته است. ازآنجاکه این منطقه در کمربند خشک و گردوغباری جهان قرار گرفته، ضروری است تا ابعاد گوناگون ریزگردها به‌خوبی واکاوی شود. پیش‌بینی و مدلسازی این پدیده می‌تواند از به خطر افتادن جان میلیون‌ها انسان جلوگیری کند. بنابراین، ارائۀ مدلی منطقهای برای بررسی ابعاد گوناگون این پدیده ضروری است. المان‌های هواشناسی و اقلیمی مؤثر در پدیدۀ ریزگرد همواره درحال تغییرند بنابراین، باید از مدل‌های مکانی- زمانی برای مدلسازی و بصری‌سازی آن بهره برد. بدین منظور، در این مطالعه با استفاده از قابلیتهای مدلسازی مکانی- زمانی سیستم اطلاعات مکانی (GIS) و دادههای به‌دست‌آمده از سنجش از دور (RS) همچون سرعت باد، رطوبت خاک، بافت خاک و مدل ارتفاعی زمین مدلی برای برآورد میزان گردوغبار برخاسته از سطح زمین طراحی و توسعه داده شد. مدل طراحی‌شده که DustEM (Dust Emission Model) نامیده شده است، میزان انتشار جریان‌های افقی ریزگرد را محاسبه میکند. در این مطالعه مدلسازی برای بازۀ زمانی سال 2001 تا 2007 صورت گرفت و نتایج به‌دست‌آمده از آن با دادههای AOD سنجندۀ MODIS ارزیابی شد. به‌منظور شناسایی مناطق با فعالیت ریزگرد بالا، خروجی مدل در سه طبقۀ مناطق با فعالیت کم، متوسط و زیاد با استفاده از حد آستانه‌های 3/0 و 6/0 برای شاخص AOD طبقه‌بندی شد و این مدل به‌صورت مکانی- زمانی مناطق بحرانی را شناسایی میکند. میانگین شاخص صحت برای دورۀ مورد مطالعه % 6/73 به‌دست آمد که بیانگر دقت بالای مدل در شناسایی مناطق بحرانی است.
علمی - پژوهشی
مجتبی جنتی؛ محمدجواد ولدان زوج؛ علی محمدزاده؛ علیرضا صفدری‌نژاد
دوره 8، شماره 1 ، بهمن 1395، صفحه 19-36
چکیده
در تصاویر نرمال که براساس هندسۀ اپی‌پلار بازنمونه‌برداری شده‌اند، نقاط متناظر در زوج تصویر در راستای یک سطر یا ستون‌اند و پارالاکس قائم نخواهند داشت. این ویژگی تصاویر نرمال را به‌منزلۀ پیش‌نیاز اصلی طیف وسیعی از کارهای فتوگرامتری نظیر تناظریابی، مثلث‌بندی هوایی خودکار، تولید مدل رقومی زمین، تولید ارتوفتو، و برجسته‌بینی مطرح ...
بیشتر
در تصاویر نرمال که براساس هندسۀ اپی‌پلار بازنمونه‌برداری شده‌اند، نقاط متناظر در زوج تصویر در راستای یک سطر یا ستون‌اند و پارالاکس قائم نخواهند داشت. این ویژگی تصاویر نرمال را به‌منزلۀ پیش‌نیاز اصلی طیف وسیعی از کارهای فتوگرامتری نظیر تناظریابی، مثلث‌بندی هوایی خودکار، تولید مدل رقومی زمین، تولید ارتوفتو، و برجسته‌بینی مطرح کرده است. در این مقاله، روش جدیدی مبتنی بر استفاده از مدل پارامترهای مداری برای بازنمونه‌برداری اپی‌پلار تصاویر خطی پوش‌بروم پیشنهاد شده است. روش پیشنهادی براساس تصحیح پارامترهای توجیه خارجی مدل پارامترهای مداری در فضای شیئ توسعه یافته است. از مزایای این مدل میشود به امکان تصحیح اثر دید غیرقائم سنجنده بهواسطۀ تعبیرپذیری فیزیکی پارامترهای مدل و امکان پیاده‌سازی روند پیشنهادی، با استفاده از دیگر مدل‌های مطرح در حوزۀ تصحیح هندسی تصاویر ماهواره اشاره کرد. طبق نتایج حاصل از ارزیابی دقت تصاویر نرمال تولیدشده به روش پیشنهادی در سطح نقاط چک مستقل، متوسط پارالاکس x باقیمانده در سطح مدل 73/0 پیکسل حاصل شد که بر کارآیی مدل پیشنهادی دلالت دارد.
علمی - پژوهشی
میثم عفتی
دوره 8، شماره 1 ، بهمن 1395، صفحه 37-54
چکیده
توسعۀ روشهای جدید و هوشمند برای جلوگیری از وقوع تصادف یا کاهش شدت تصادفات در راه‌های برون‌شهری یکی از اهداف اصلی مطالعات ایمنی راه است. هدف این تحقیق تلفیق قابلیتهای سیستم‌های اطلاعات مکانی (GIS) با روشهای مبتنی بر محاسبات نرم، جهت برآورد شدت تصادفات و تعیین فاکتورهای مؤثر بر آن در راه‌های دو‌خطۀ برون‌شهری است. روش پیشنهادی ...
بیشتر
توسعۀ روشهای جدید و هوشمند برای جلوگیری از وقوع تصادف یا کاهش شدت تصادفات در راه‌های برون‌شهری یکی از اهداف اصلی مطالعات ایمنی راه است. هدف این تحقیق تلفیق قابلیتهای سیستم‌های اطلاعات مکانی (GIS) با روشهای مبتنی بر محاسبات نرم، جهت برآورد شدت تصادفات و تعیین فاکتورهای مؤثر بر آن در راه‌های دو‌خطۀ برون‌شهری است. روش پیشنهادی با ارائۀ مدل درخت دسته‌بندی و رگرسیون فازی (FCART) و ایجاد پایگاه دادۀ مکانمند متشکل از دادههای تصادفات و اطلاعات راه و محیط مجاور آن در محور قزوین- رشت (ایران) بررسی میشود. نتایج با استفاده روش اعتبارسنجی ده‌قسمتی بر رویدادهایی که شدت تصادفات آنها معلوم است، ارزیابی و با مدل درخت دسته‌بندی و رگرسیون (CART) مقایسه میشود. نتایج نشان میدهد که مدل درخت دسته‌بندی و رگرسیون فازی در مقایسه با درخت تصمیم CART فرایند استنتاج قوی‌تر‌ی دارد و شدت تصادفات را با صحت بیشتری پیش‌بینی میکند. تحلیل حساسیت روش پیشنهادی ضمن کشف تأثیرات مکانی طرح هندسی و عوارض و کاربری‌های مجاور راه بر شدت تصادفات، نقص فنی خودرو، کمربند ایمنی و شرایط آب‌وهوایی را نیز مهم‌ترین فاکتورهای تأثیرگذار در شدت تصادف می‌شمارد. این مطالعه به متخصصان ایمنی راه کمک میکند تا عوامل مکانی تأثیرگذار در سطوح متفاوت شدت تصادفات را شناسایی کنند و اقدامات پیشگیرانۀ لازم را برای کاهش شدت یا جلوگیری از وقوع تصادفات انجام دهند.
علمی - پژوهشی
مهرنوش شاکری‌پور؛ فردین میرزاپور؛ علی درویشی بلورانی؛ سید کاظم علوی‌پناه
دوره 8، شماره 1 ، بهمن 1395، صفحه 55-70
چکیده
تلفیق تصاویر ماهوارهای و ایجاد دادههایی با قابلیت مکانی و طیفی بالاتر از دادههای موجود جایگاه و نقشی ویژه در مباحث سنجش از دور دارد. این درحالی است که دقت و کارآیی همۀ مراحل پردازش در مسیر استفاده از این دادهها به دقت و اعتمادپذیری دادۀ تولیدشده وابسته است. درنهایت، استفادۀ بهینه از تصویر تلفیق‌شده مبتنی بر دقت روش تلفیق است. ...
بیشتر
تلفیق تصاویر ماهوارهای و ایجاد دادههایی با قابلیت مکانی و طیفی بالاتر از دادههای موجود جایگاه و نقشی ویژه در مباحث سنجش از دور دارد. این درحالی است که دقت و کارآیی همۀ مراحل پردازش در مسیر استفاده از این دادهها به دقت و اعتمادپذیری دادۀ تولیدشده وابسته است. درنهایت، استفادۀ بهینه از تصویر تلفیق‌شده مبتنی بر دقت روش تلفیق است. بررسی این مهم به انتخاب درست شاخص ارزیابی، متناسب با هدف و حیطۀ کاربرد تصویر تلفیق‌شده، نیاز دارد. ارجحیت حفظ اطلاعات مکانی و طیفی درکاربردهای گوناگون، همچون منابع طبیعی، مناطق شهری و مانند آن، متفاوت است. بنابراین، انتخاب بهترین روش تلفیق با بررسی ازطریق شاخصهای ارزیابی کیفیت تصویر متناسب با حیطۀ کاربرد تصویر یکی از چالش‌های کاربران در این زمینه است. ازاین‌رو، مقالۀ حاضر به آنالیز و ارزیابی بیست روش رایج ارزیابی کیفیت تصویر، با هدف معرفی شاخص مناسب در بین شاخص های مطرح براساس کاربرد تصویر تلفیق‌شده، معرفی عوامل تفاوت نظر شاخصها در بیان کیفیت و ارائۀ مدلی برای دریافتن توانای هریک از شاخصها در نمایش اعوجاجات رخ‌داده در جنبۀ اطلاعات طیفی و مکانی تصویر پرداخته است. بدین منظور، دو شاخص فیلتر بالاگذر و زاویۀ نگاشت طیفی به‌منزلۀ مبنای اطلاعات مکانی و طیفی تصویر درنظر گرفته شد و عملکرد هریک از شاخص ها در بیان کیفیت دادههای شبیه‌سازی‌شده، که شامل تصاویری با اعوجاج طیفی و مکانی کنترل شده است، بررسی شد. برای ایجاد اعوجاج طیفی از اثر اعمال فیلتر بالاگذر، جابه‌جایی باند و تغییر تن رنگ بهره گرفته شده است. همچنین، از فیلتر پایین‌گذر و عملگرهای فرسایشی با عنصر ساختاری با ابعاد متفاوت برای مخدوش کردن اطلاعات مکانی استفاده شده است. در بررسی‌های انجام‌شده در این تحقیق، از تصاویر ماهواره‌های Landsat8،EO-1 وWorldview که قدرت تفکیک طیفی و مکانی متفاوت دارند، استفاده شد. از هر تصویر قطعاتی با کاربری اراضی متفاوت به‌منزلۀ تصاویر تست برش داده شد. نتیجۀ ارزیابی شاخصها روی تصاویر تست دسته‌بندی شاخصها، از نظر توانایی نمایش انحرافات طیفی و مکانی، در سه گروه قرار می‌گیرد. دستۀ نخست روشهای مبتنی بر نویز برای ارزیابی کلی تصویر در مقابل نویز است، شامل شاخصهای ERGAS، MSE، PSNR، WSNR. دستۀ دوم روشهای هم‌سو با روش نگاشت زاویۀ طیفی« SAM» که به‌دلیل نمایش بهتر انحرافات طیفی، برای برآورد تخریب اطلاعات طیفی تصویر مناسب‌تر است و شاخصهای BIAS, RASE, Q, MSSIM, NQM, FSIM, SRSIM, SAM را دربر می‌گیرد. دستۀ سوم شاخص هم‌روند با شاخص فیلتر بالاگذر «HPF»، شامل شاخصهای MAD و RFSIM است که برای برآورد تخریب اطلاعات مکانی تصویر مناسب‌تر است.
علمی - پژوهشی
مجید دانش؛ روشنک درویش‌زاده؛ علی‌اکبر نوروزی
دوره 8، شماره 1 ، بهمن 1395، صفحه 71-94
چکیده
بخش رس از مهم‌ترین اجزای بافت خاک است که در عملیات مدلسازی زیستمحیطی2 و پهنهبندی رقومی خاک3 بسیار مورد توجه است. ازآنجاکه این ویژگی از تغییرپذیریهای مکانی4 تأثیر می‌پذیرد، تشخیص و پهنهبندی و پایش این پارامتر، در مقیاس وسیع و با روشهای نمونهبرداری سنتی و تحلیل آزمایشگاهی معمول، بسیار هزینهبر و وقتگیر است. بنابراین، تقاضا ...
بیشتر
بخش رس از مهم‌ترین اجزای بافت خاک است که در عملیات مدلسازی زیستمحیطی2 و پهنهبندی رقومی خاک3 بسیار مورد توجه است. ازآنجاکه این ویژگی از تغییرپذیریهای مکانی4 تأثیر می‌پذیرد، تشخیص و پهنهبندی و پایش این پارامتر، در مقیاس وسیع و با روشهای نمونهبرداری سنتی و تحلیل آزمایشگاهی معمول، بسیار هزینهبر و وقتگیر است. بنابراین، تقاضا برای بررسی اینگونه اطلاعات با کیفیت خوب، هزینۀ کم و قدرت تفکیک (مکانی) مناسب، در مباحث و زمینههایی همچون کشاورزی دقیق5 (PA) و برنامهریزی اراضی6 (LP) بسیار زیاد شده است. با ظهور طیفسنجی ابرطیفی آزمایشگاهی (LDRS) که براساس ارتعاشات بنیادین7 (FVs)، علائم ترکیبی8 و فرعی9 حاصل از گروههای عاملی10 به تشخیص و بررسی اجزای خاک میپردازد، روزنهای در بررسی این پارامتر خاک ایجاد کرده است. طی تحقیق حاضر، از طیفسنجی بازتابی مجاورتی11 (PSS) برای بررسی مقادیر رس در قسمتهایی از استان مازندران استفاده شده است. بدین ترتیب، مجموع 128 نمونه از عمق 20 سانتیمتری سطح خاک و براساس روش نمونهبرداری طبقهبندی‌شدۀ تصادفی12 (SRS) و نیز با کمک اطلاعات جانبی همچون: زمینشناسی، کاربری اراضی، نقشۀ راهها، و خاکشناسی استان جمعآوری شد. در ابتدا، مجموع نمونهها به دو قسمت تقسیم شد: 96 نمونه برای ایجاد مدل (عملیات واسنجی13) و 32 نمونه برای اعتبارسنجی مستقل14 آن. با بهرهگیری از تحلیل رگرسیون چندمتغیرۀ 15PLSR و براساس تکنیک اعتبارسنجی متقاطع به روش حذف تکی16 (LOOCV) و عملیات پیشپردازشی17 چون: میانگینگیری18 (روش کاهش دادههای ابرطیفی19)، هموارسازی و مشتق اول طیفی براساس الگوریتم ساویتسکی- گولای20، درنهایت مدل کالیبراسیون با چهار فاکتور21 (LFs)، با RMSEC حدود 55/9 و R2C حدود 73/0 و نیز RPDC تقریبی 94/1 و RPIQC تقریبی 19/3 (ست کالیبراسیون)، به‌منزلۀ مطلوبترین مدل جهت برآورد مقادیر رس منطقۀ مورد مطالعه، شناخته شد که نتایج حاکی از توانایی مناسب مدل در برآورد رس منطقه بوده است. درنهایت، قابلیت فناوری طیفسنجی بازتابی پراکنشی مرئی-فروسرخ نزدیک22 (VNIR-DRS)، در بررسی اجزای رسی منطقه، به اثبات رسید. همچنین، میشود این مدل و نیز دامنههای طیفی مؤثر به‌دست‌آمده را جهت بررسی مقادیر رس در مقیاس بسیار وسیع، با عملیات بیشمقیاسسازی23 به‌وسیلۀ دادههای ابرطیفی هوایی-ماهوارهای، مبنا قرار داد. این امر نشان‌دهندۀ اهمیت ابرطیفسنجی آزمایشگاهی، همچون پایهای برای تشخیص باندهای طیفی مفید و نیز ایجاد مدل جهت استفادۀ آن در دورسنجی ابرطیفی است.
علمی - پژوهشی
کاظم علی‌آبادی؛ هادی سلطانی‌فرد
دوره 8، شماره 1 ، بهمن 1395، صفحه 95-108
چکیده
آگاهی از توزیع زمانی و مکانی دمای سطح زمین (LST) Land Surface Temperature برای تعیین بیلان انرژی، در مطالعات اقلیم‌شناسی، بررسی وضعیت پوشش گیاهی و تعیین چگونگی ساختار شهری کاربرد بسیاری دارد. در این مطالعه، مسئلۀ اصلی استخراج LST از منطقۀ مورد مطالعه و بررسی رابطۀ آن با ساختوساز شهری و پوشش گیاهی است. شرایط اقلیمی به‌ویژه باد، چگونگی ساختوساز ...
بیشتر
آگاهی از توزیع زمانی و مکانی دمای سطح زمین (LST) Land Surface Temperature برای تعیین بیلان انرژی، در مطالعات اقلیم‌شناسی، بررسی وضعیت پوشش گیاهی و تعیین چگونگی ساختار شهری کاربرد بسیاری دارد. در این مطالعه، مسئلۀ اصلی استخراج LST از منطقۀ مورد مطالعه و بررسی رابطۀ آن با ساختوساز شهری و پوشش گیاهی است. شرایط اقلیمی به‌ویژه باد، چگونگی ساختوساز شهری و پوشش گیاهی از عوامل مهم و تأثیرگذار در LST به‌شمار می‌رود. در این مطالعه، با توجه به اهمیت جزایر حرارتی در مقیاس پیکسل و توانایی چندجمله‌ای‌های درونیاب نیوتن در این زمینه، ساختوساز شهری و پوشش گیاهی با این چندجمله‌ای‌ها استخراج، و رابطۀ آن با LST بررسی شده است. همچنین، آن نواحی که جزایر حرارتی را تشکیل داده‌اند، شناسایی شدند. از اهداف اصلی این مقاله استفاده از تکنیک‌های ریاضی در سنجش از دور و میزان کارآیی و دقت آنهاست. چندجمله‌ای‌های درونیاب نیوتن، با استفاده از DN دریافتی از دویست نقطه از سطح تصویر که دارای پوشش گیاهی و مناطق با ساختوساز شهری است، دو معادله از درجۀ هفت ارائه کرده که با پیاده‌سازی این معادلات بر سطح تصویر، مناطق دارای پوشش گیاهی و ساختوساز شهری را جداگانه استخراج کرده است. میزان خطای حاصل از استخراج پوشش گیاهی با استفاده از چندجمله‌ای درونیاب نیوتن، در صد نقطۀ برداشتی در سطح منطقۀ مورد مطالعه، 1/10 و برای ساختوساز شهری 02/12 محاسبه شد. شایان ذکر است که تاکنون کار مشابهی با الگوریتم دوجمله‌ای‌های نیوتن انجام نگرفته است.
علمی - پژوهشی
مریم سعیدصبائی؛ رسول سلمان‌ماهینی؛ سید محمد شهرآئینی؛ سید حامد میرکریمی؛ نورالدین دبیری
دوره 8، شماره 1 ، بهمن 1395، صفحه 109-126
چکیده
در شرایط روبه‌رشد توسعه، طراحان سرزمین بارها با شرایطی مواجه میشوند که برای مکانی خاص، گزینههای متفاوت کاربری وجود دارد. اینجاست که بین برگزیدن یا برنگزیدن کاربریها تعارض پدید می‌آید. تحقیق حاضر، با چنین رویکردی، چگونگی ساماندهی چهار کاربری کشاورزی، جنگل، مرتع و توسعه و اولویتبندی آنها را در منطقهای در شهرستان گرگان، با هدف ...
بیشتر
در شرایط روبه‌رشد توسعه، طراحان سرزمین بارها با شرایطی مواجه میشوند که برای مکانی خاص، گزینههای متفاوت کاربری وجود دارد. اینجاست که بین برگزیدن یا برنگزیدن کاربریها تعارض پدید می‌آید. تحقیق حاضر، با چنین رویکردی، چگونگی ساماندهی چهار کاربری کشاورزی، جنگل، مرتع و توسعه و اولویتبندی آنها را در منطقهای در شهرستان گرگان، با هدف کاهش هزینۀ تخصیص سرزمین به هر کاربری و افزایش تراکم و پیوستگی مناطق اختصاص‌یافته به آنها، به‌منزلۀ معیارهای شکلی سیمای سرزمین، مورد مداقه قرار داده است. در این راستا، از قابلیتهای دو مدل دقیق و ابتکاری، شامل مدل برنامهریزی خطی و الگوریتم کلونیمورچگان، استفاده شده است. برای اجرای مسئلۀ بهگزینی کاربری اراضیِ تعریف‌شده در مدل برنامهریزی خطی که با توجه به ابعاد مسئله (132 ردیف در 127 ستون) و اهداف مورد تحقیق در زمرۀ مسائل سخت قرار دارد، از روش آزادسازی مسئله از قید صحیح و روش شاخه و کران بهره گرفته شده است. نتایج نشان میدهد میزان هزینۀ تخصیص، تراکم و پیوستگی در همۀ کاربریها در استفاده ترکیبی از دو مدل بالا، درمقایسه با شرایطی که فقط یکی از دو مدل به‌کار رود، بهینهتر خواهد بود. نتایج مقایسۀ اجرای بهگزینی در استفادۀ ترکیبی از دو الگوریتم و اجرای آن به‌وسیلۀ الگوریتم شناخته‌شدۀ MOLA در نرمافزار ایدریسی نشان میدهد که ضمن آنکه در مدل پیشنهادی امکان تعریف اهداف بیشتر وجود دارد، تفاوت مقادیر هزینه، تراکم و پیوستگی در نتایج دو مدل پس از استانداردسازی در بازۀ صفر تا یک، به‌ترتیب، 0.03، 0.1 و 0.07 است و الگوریتم ترکیبی بهینهتر عمل کرده است.
