علمی - پژوهشی
بهروز مرادی؛ عباسعلی مهربان؛ مرتضی محمدی
چکیده
فرود اتوماتیک یکی از موضوعات و چالش‌های مهم در حوزة کنترل و اتوماسیون پهپادهای بدون سرنشین است. توسعة الگوریتم‌های فرود اتوماتیک نیازمند تعیین موقعیت پهپاد نسبت‌به محل فرود است که این کار، در حوزه‌های پردازش تصویر، به تشخیص دقیق و سریع محل فرود نیاز دارد. ازجمله روش‌های معمول، در این زمینه، طبقه‌بندی‌کنندة آبشاری و تناظریابی ...
بیشتر
فرود اتوماتیک یکی از موضوعات و چالش‌های مهم در حوزة کنترل و اتوماسیون پهپادهای بدون سرنشین است. توسعة الگوریتم‌های فرود اتوماتیک نیازمند تعیین موقعیت پهپاد نسبت‌به محل فرود است که این کار، در حوزه‌های پردازش تصویر، به تشخیص دقیق و سریع محل فرود نیاز دارد. ازجمله روش‌های معمول، در این زمینه، طبقه‌بندی‌کنندة آبشاری و تناظریابی و قطعه‌بندی تصویر است که به‌نظر می‌رسد، با تغییرات آب‌و‌هوایی و مقیاس متفاوت، این الگوریتم‌ها با چالش مواجه شوند. از طرف دیگر، در سال‌های اخیر شبکه‌های کانولوشنی عمیق به‌منزلة مدل‌هایی قوی به‌منظور شناسایی و تشخیص اشیا در تصاویر به‌کار رفته‌اند؛ بااین‌حال با توجه به بار محاسباتی زیاد، این مدل‌ها هنوز در حوزة پرنده‌های بدون سرنشینی که از لحاظ سخت‌افزاری سبک‌اند و قدرت پردازش ضعیفی دارند، کاربرد جدی نیافته‌اند. هدف این مقاله مقایسة دو روش شبکه‌های عمیق کانولوشنی و طبقه‌بندی‌کنندة آبشاری برای تشخیص آنی محل فرود است. نتایج عملی‌کردن روش ارائه‌شده روی یک پرندة Parrot AR Drone2.0 نشان می‌دهد که شبکه‌های کانولوشنی در مقابل دوران، مقیاس، انتقال و حتی پنهان‌شدگی پایداری بسیار زیادی دارند. دقت تشخیص در این روش 1/99 است که، در قیاس با روش طبقه‌بندی‌کنندة آبشاری، 3% بیشتر است و درعین‌حال از لحاظ سرعت نیز، مناسب کاربردهای آنی است.
مقاله پژوهشی
زهره رودسرابی؛ علی سام خانیانی؛ عباس کیانی
چکیده
مطالعات متعددی که طی چندین دهة اخیر درمورد پدیدة آتش‌سوزی انجام شده، مجموعة گسترده‌ای از داده‌های ورودی و روش‌های اجرا و ارزیابی را فراهم کرده است. بااین‌حال این مجموعة گستردة نتایج و تحقیقات، به‌صورت ساختاریافته، به‌منظور ارائة نقشة راه به کاربران جدید این حوزه و راهنمایی در زمینة کاربردها و شرایط گوناگونی فراهم آمده است که ...
بیشتر
مطالعات متعددی که طی چندین دهة اخیر درمورد پدیدة آتش‌سوزی انجام شده، مجموعة گسترده‌ای از داده‌های ورودی و روش‌های اجرا و ارزیابی را فراهم کرده است. بااین‌حال این مجموعة گستردة نتایج و تحقیقات، به‌صورت ساختاریافته، به‌منظور ارائة نقشة راه به کاربران جدید این حوزه و راهنمایی در زمینة کاربردها و شرایط گوناگونی فراهم آمده است که تا کنون تحلیل نشده‌اند. به‌عبارتی دیگر، خلأ تحقیقی منسجم درمورد عملکرد نسبی فرایندهای گوناگون سنجش از دور در این حوزه، به‌منظور تولید اطلاعات متفاوت و مرتبط با کاربری‌ها، احساس می‌شود. برای رفع این خلأ، در این تحقیق، تحلیلی نسبتاً جامع از مطالعات انجامشده دربارة آتش‌سوزی در نشریات سنجش از دور صورت پذیرفته است. چند عامل کلی مورد ارزیابی در مطالعات پیش، حین و پس از آتش‌سوزی، تغییر در داده‌های ورودی، بررسی الگوریتم‌ها و توسعة آنها بودند زیرا تحلیلگران می‌توانند این عوامل را کنترل کنند تا دقت نهایی تحلیل‌ها و نتایج حاصل را بهبود بخشند. یکی از مسائل مهم در موضوع آتش‌سوزی، پس از شناسایی و کشف آتش، با توجه به تغییرات دائمی ایجادشده در ساختار و ترکیب پوشش گیاهی، بررسی نحوة بازیابی پوشش گیاهی و میزان رشد آن طی سالیان پس از آتش‌سوزی است. براساس بررسی انجامشده دربارة مطالعات آتش‌سوزی در کشور، حدود 48% از این پژوهش‌ها به شناسایی و گسترش آتش‌سوزی و حدود 52% دیگر به احیا و بازیابی پرداخته‌اند. در بررسی تحقیقات دربارة مطالعات شناسایی، مشخص شد که تقریباً 5% از آنها با استفاده از روش‌های یادگیری و 43% دیگر با روش‌های سنتی انجام شدند. درعین‌حال از سهم مرتبط با مطالعات احیا نیز، تقریباً 21% به بررسی پوشش گیاهی و 31% به بررسی خاک زیر سطح آتش پرداختند. یافته‌های این تحقیق می‌تواند به محققان، برای تصمیم‌گیری در انتخاب داده‌ها و الگوریتم‌های مورد استفاده، با توجه به هدف مطالعه، در شاخه‌های گوناگون مطالعات مرتبط با آتش‌سوزی کمک مؤثری برساند. بااین‌حال تحلیلگران می‌توانند، علاوه‌بر این دستورالعمل‌های کلی، ترجیحات شخصی یا مزایای الگوریتم ویژه‌ای را که ممکن است به برنامه‌ای خاص مربوط باشد، در نظر بگیرند.
مقاله پژوهشی
محمد طاوسی؛ مهدی وفاخواه؛ وحید موسوی
چکیده
با توجه به اهمیت داده‌های هواشناسی و وجود محدودیت داده‌برداری در ایستگاه‌های زمینی، فنّ سنجش از دور می‌تواند نقش مهمی در تهیة این داده‌ها ایفا کند. هدف از این پژوهش ارزیابی کمّی دمای سطح زمین (LST) حاصل از تصاویر سنجندة مادیس، برای تخمین دمای هوای بیشینه و کمینة روزانه در حوضة آبخیز طالقان است. برای این منظور، داده‌های دمای هوای ...
بیشتر
با توجه به اهمیت داده‌های هواشناسی و وجود محدودیت داده‌برداری در ایستگاه‌های زمینی، فنّ سنجش از دور می‌تواند نقش مهمی در تهیة این داده‌ها ایفا کند. هدف از این پژوهش ارزیابی کمّی دمای سطح زمین (LST) حاصل از تصاویر سنجندة مادیس، برای تخمین دمای هوای بیشینه و کمینة روزانه در حوضة آبخیز طالقان است. برای این منظور، داده‌های دمای هوای بیشینه و کمینة روزانة سه ایستگاه هواشناسی زمینی و مقادیر LST روز و شب و NDVI سنجندة مادیس، متعلق به دورة زمانی 2009 تا 2015، دریافت و تهیه شد. سپس با استفاده از روش رگرسیون خطی چندگانه، بین هریک از متغیرهای مؤثر و دمای هوای بیشینه و کمینة روزانه در ایستگاه‌های زمینی، ارتباط برقرار شد. نتایج نشان داد که بین دمای هوای بیشینه و کمینة روزانه در ایستگاه‌های زمینی، با LST روز و شب و NDVI حاصل از سنجندة مادیس، همبستگی معنی‌داری وجود دارد؛ بنابراین از این متغیر‌ها در روابط رگرسیونی استفاده شد. نتایج حاصل از اعتبارسنجی نشان داد روابطی که با همة متغیرهای مؤثر ایجاد شده است بیشترین صحت را دارد؛ به‌طوری‌که بهترین مدل در تخمین بیشینة دمای هوای روزانه، دارای مقادیر ، NSE و RMSE، به‌ترتیب 75/0، 75/0 وC ˚ 7/4+ و درمورد کمینة دمای هوای روزانه، به‌ترتیب 71/0، 71/0 و C˚ 9/2+ است؛ ازاین‌رو می‌توان با تبدیل دمای سطح زمین حاصل از تصاویر سنجندة مادیس، دمای هوا را با دقت بالا در مقیاس روزانه و ماهیانه، برای استفاده در پژوهش‌های گوناگون، تخمین زد.
مقاله پژوهشی
نسترن نظریانی؛ دکتر اصغر فلاح؛ حبیب اله رمضانی موزیرجی؛ حامد نقوی؛ حمید جلیلوند
چکیده
گردآوردی اطلاعات میدانی دقیق، به‌منظور مدیریت پایدار مناطق جنگلی، مستلزم صرف زمان و هزینة بالایی است؛ بنابراین استفاده از روش‌های نمونه‌برداری و تصاویر ماهواره‌ای جایگزین مناسبی برای این کار خواهد بود. هدف پژوهش حاضر تأثیر طرح‌های گوناگون نمونه‌برداری خوشه‌ای در برآورد مشخصه‌های کمّی جنگل‌های سامان عرفی اولادقباد شهرستان ...
بیشتر
گردآوردی اطلاعات میدانی دقیق، به‌منظور مدیریت پایدار مناطق جنگلی، مستلزم صرف زمان و هزینة بالایی است؛ بنابراین استفاده از روش‌های نمونه‌برداری و تصاویر ماهواره‌ای جایگزین مناسبی برای این کار خواهد بود. هدف پژوهش حاضر تأثیر طرح‌های گوناگون نمونه‌برداری خوشه‌ای در برآورد مشخصه‌های کمّی جنگل‌های سامان عرفی اولادقباد شهرستان کوهدشت، استان لرستان، با استفاده از تصاویر سنجندة سنتینل‌ـ 2 است. به‌منظور برآورد مشخصه‌های مورد بررسی، 150 خوشه در قالب شش طرح (مثلث، مربع، ستاره‌ای 1، خطی، اِل‌شکل و ستاره‌ای 2) در منطقه‌ای به مساحت تقریبی 4500 هکتار ایجاد شد. هر خوشه شامل چهار ریزقطعه‌نمونه، با مساحت هفتصد مترمربع (شعاع ریزقطعه‌نمونة دایره‌ای برابر با پانزده متر و فاصلة بین ریزقطعه‌نمونه‌ها از هم، شصت متر) بود. سپس در هر ریزقطعه‌نمونه، مشخصه‌های تعداد و مساحت تاج درختان اندازه‌گیری شد. پس از پیش‌پردازش و پردازش تصاویر (تجزیة مؤلفة اصلی، آنالیز بافت و ایجاد شاخص‌های گیاهی)، ارزش‌های رقومی متناظر با قطعات نمونة زمینی از باندهای طیفی استخراج و به‌منزلة متغیرهای مستقل، در نظر گرفته شد. مدل‌سازی با استفاده از روش‌های ناپارامتریک جنگل تصادفی، ماشین‌بردار پشتیبان و نزدیک‌ترین همسایه انجام شد. نتایج نشان داد میانگین تراکم در هکتار 51 اصله و سطح تاج‌پوشش 3294 مترمربع در هکتار است. نتایج اعتبارسنجی نشان داد که درمورد هر دو مشخصة تراکم و سطح تاج‌پوشش، الگوریتم جنگل تصادفی به‌همراه طرح‌های نمونه‌برداری خطی و ستاره‌ای 2، به‌ترتیب با درصد مجذور میانگین مربعات خطا 00/46 و 44/10 و اریبی (02/0- و 82/2%)، عملکرد بهتری در مدل‌سازی داشته است. به‌طورکلی نتایج اعتبارسنجی مشخص کرد استفاده از طرح‌های متفاوت نمونه‌برداری خوشه‌ای، روش‌های مدل‌سازی ناپارامتریک جنگل تصادفی و تصاویر سنجندة سنتینل‌ـ 2 کارآیی بهتری در برآورد مشخصة تاج‌پوشش دارد اما، در مقابل، عملکرد مناسبی در برآورد تعداد در هکتار را نداشته است.
مقاله پژوهشی
عطا امینی؛ مهدی کرمی مقدم؛ محمدحسین سدری؛ سمیه کاظمی
چکیده
در سال‌های اخیر، با تغییر کاربری و توسعة اراضی کشاورزی در حوضه‌های کشور، میزان فرسایش و تولید رسوب افزایش یافته است. با توجه به اینکه در بیشتر زیرحوضه‌ها، آمار ایستگاه‌های رسوب‌سنجی به‌صورت درازمدت ثبت نشده است، برآورد میزان رسوب و فرسایش با مشکلاتی مواجه است. هدف از این پژوهش تعیین عوامل مؤثر در فرسایش و رسوب و تعیین مقادیر کمّی ...
بیشتر
در سال‌های اخیر، با تغییر کاربری و توسعة اراضی کشاورزی در حوضه‌های کشور، میزان فرسایش و تولید رسوب افزایش یافته است. با توجه به اینکه در بیشتر زیرحوضه‌ها، آمار ایستگاه‌های رسوب‌سنجی به‌صورت درازمدت ثبت نشده است، برآورد میزان رسوب و فرسایش با مشکلاتی مواجه است. هدف از این پژوهش تعیین عوامل مؤثر در فرسایش و رسوب و تعیین مقادیر کمّی فرسایش در حوضة آبخیز خورخوره در استان کردستان است. به این منظور، ابتدا با استفاده از نقشه‌های توپوگرافی، زمین‌شناسی و عکس‌های هوایی در محیط GIS، نقشة نوع و گونه‌های فرسایش تهیه شد و این نقشه‌ها، با بررسی‌های صحرایی، تدقیق و ارزیابی شدند. براساس مدل MPSIAC، عوامل نُه‌گانة مؤثر در فرسایش درمورد تمامی زیرحوضه‌ها، به‌تفکیک بررسی شد و امتیازات هر عامل به‌دست آمد. با جمع امتیازات عوامل، درجة رسوب‌دهی برای هر زیرحوضه تعیین و سپس مقدار رسوب و فرسایش ویژه و فرسایش کل در هر زیرحوضه محاسبه شد. نتایج نشان داد عوامل توپوگرافی و وضعیت فعلی فرسایش بیشترین نقش و عامل آب‌وهوا کمترین نقش را در میزان رسوب‌دهی حوضه دارند. طبق نتایج، 92% کل حوضه دارای درجة رسوب‌دهی زیاد در کلاس فرسایش درجة چهار است. نسبت رسوب تحویلی حوضه (SDR) بین 32 تا 50% متغیر است. کمترین و بیشترین مقدار فرسایش ویژه در زیرحوضه‌های متفاوت، به‌ترتیب معادل 10 و 35 تن بر هکتار در سال، به‌دست آمد. مقدار رسوب ویژه و فرسایش ویژة کل حوضه نیز، به‌ترتیب 4/6 و 4/17 تن بر هکتار در سال، حاصل شد.
مقاله پژوهشی
کمال امیدوار؛ معصومه نبوی زاده؛ احمد مزیدی؛ حمید غفاریان؛ پیمان محمودی
چکیده
پایش خشکسالی، به‌منظور هشدار سریع برای خطر خشکسالی، بسیار حیاتی و مهم است. در این پژوهش، سعی شده است که شاخص پایش خشکسالی VDI براساس باندهای متفاوت داده‌های ماهواره‌ای مادیس، با تفکیک مکانی متوسط، توسعه یابد. شاخص VDI به تنش آب در گیاهان می‌پردازد. مطالعات طیفی نشان داده است که بازتابندگی باند فروسرخ موج کوتاه (SWIR) با محتوای آب‌برگ ...
بیشتر
پایش خشکسالی، به‌منظور هشدار سریع برای خطر خشکسالی، بسیار حیاتی و مهم است. در این پژوهش، سعی شده است که شاخص پایش خشکسالی VDI براساس باندهای متفاوت داده‌های ماهواره‌ای مادیس، با تفکیک مکانی متوسط، توسعه یابد. شاخص VDI به تنش آب در گیاهان می‌پردازد. مطالعات طیفی نشان داده است که بازتابندگی باند فروسرخ موج کوتاه (SWIR) با محتوای آب‌برگ ارتباط منفی دارد و به‌دلیل حساس‌بودن SWIR به محتوای آب‌برگ، در ایجاد شاخص‌های گوناگون سنجش از دور، ازجمله VDI و به‌منظور شناسایی محتوای آب گیاهان، کاربرد گسترده‌ای دارد. این پژوهش نقشه‌های خشکسالی شاخص VDI را براساس میزان حساسیت به رطوبت، با استفاده از بازتابش باندهای 5 و 6 فروسرخ موج کوتاه SWIR (VDI5 و VDI6) مادیس، ارزیابی کرده است. بدین‌منظور از تصاویر ماهواره‌ای مادیس و داده‌های بارش ماهیانة مدل جهانی GLDAS، در محدودة استان سیستان و بلوچستان در دورة زمانی نوزده‌ساله‌ای (2018-2000) استفاده شد. برای ارزیابی دقت نقشه‌های محاسبه‌شده براساس دو باند، ضریب همبستگی پیرسون به‌کار رفت. نتایج همبستگی بالایی را میان شاخص VDI6 و داده‌های بارش نشان داد و مشخص شد که باند 6 موج کوتاه فروسرخ، در استان سیستان و بلوچستان، به شرایط خشک خاک بیشترین واکنش را نشان می‌دهد؛ ازاین‌رو این مطالعه استفاده از شاخص VDI براساس باند 6 را برای شناسایی زودهنگام و نظارت بر خشکسالی کشاورزی در برنامه‌های عملیاتی مدیریت خشکسالی، پیشنهاد می‌کند.
مقاله پژوهشی
علی صادقی؛ سهام میرزایی؛ ساغر چاخرلو؛ مهدی غلام نیا؛ حسینعلی بهرامی
چکیده
کلروفیل و نیتروژن برگ، به‌دلیل نقش مهمی که در فتوسنتز دارند، از شاخص‌های بیولوژیک مهم وضعیت فیزیولوژیک گیاهان به‌شمار می‌روند. توانایی در کمّی‌سازی میزان کلروفیل و نیتروژن می‌تواند اطلاعات مهمی در زمینة فعالیت‌های کشاورزی دقیق، برنامه‌ریزی مدیریت منابع گیاهی و کشاورزی، و مدل‌سازی خدمات و قابلیت‌های تولید اکوسیستم تهیه کند. ...
بیشتر
کلروفیل و نیتروژن برگ، به‌دلیل نقش مهمی که در فتوسنتز دارند، از شاخص‌های بیولوژیک مهم وضعیت فیزیولوژیک گیاهان به‌شمار می‌روند. توانایی در کمّی‌سازی میزان کلروفیل و نیتروژن می‌تواند اطلاعات مهمی در زمینة فعالیت‌های کشاورزی دقیق، برنامه‌ریزی مدیریت منابع گیاهی و کشاورزی، و مدل‌سازی خدمات و قابلیت‌های تولید اکوسیستم تهیه کند. هدف از این مطالعه ارزیابی قابلیت شاخص‌ها، به‌منظور تخمین میزان کلروفیل و نیتروژن گندم، با استفاده از داده‌های طیف‌سنجی در سطح تاج‌پوشش و همچنین تعیین مناسب‌ترین نواحی طیفی و پدیده‌های جذبی است. این پژوهش در محیط گلخانه انجام شد و اندازه‌گیری طیفی با دستگاه طیف‌سنج Fieldspec-3-ASD صورت گرفت. چهار شاخص باریک باند گیاهی، در قالب دو دستة شاخص‌های نسبتی (NDVI، RVI و DVI) و شاخص تعدیل‌کنندة تأثیر خاک (SAVI2) برای بازتاب طیفی و مشتق اول طیف برای کل نمونه‌ها، محاسبه و نتایج آنها مقایسه شد. پارامترهای عمق باند ماکزیمم، طول موج عمق باند ماکزیمم، مساحت، چولگی و پهنای کامل در نصف مقدار بیشینه، درمورد هفت پدیدة جذبی محاسبه و همبستگی این شاخص‌ها با غلظت کلروفیل و نیتروژن گندم بررسی شد. نتایج نشان دادند، درصورتی‌که از طیف بازتابندگی استفاده شود، شاخص SAVI2 ارتباطی قوی‌تر (۱۲/۰ =RMSE، ۸۵/۰=R2) از دیگر شاخص‌ها با میزان کلروفیل نشان می‌دهد و درمورد شاخصNDVI نیز، این ارتباط قوی‌تر (۳۰/۰ =RMSE، ۶۹/۰=R2) از شاخص‌های دیگر با میزان نیتروژن خواهد بود؛ درحالی‌که با استفاده از مشتق اول بازتاب طیفی شاخص NDVI نتایج بهتری ارائه می‌دهند. مساحت و عمق محدودة جذبی ۷۶۰-4۳0 نانومتر برای مطالعة میزان کلروفیل و نیتروژن گندم بهترین شاخص‌ها محسوب می‌شوند.
