علی درویشی بلورانی

شرایط اقلیمی و جوی گرم و مرطوب در مناطق زیر کشت برنج در جنوب شرق آسیا منجر به عدم تطابق زمانی در مراحل کاشت، داشت و برداشت در مناطق مختلف از یک ناحیه زراعی و حتی در مزارع مجاور گردیده است. علاوه بر تفاوت های ناشی از دوره های زمانی کشت، که ضرورت استفاده از داده های ماهواره ای چندزمانه را دوچندان کرده است، مناطق زیر کشت برنج در جنوب شرق آسیا غالباً مناطقی ابری هستند که ضرورت استفاده از فناوری تصویربرداری ماهواره ای فعال، نظیر رادار (RADAR) و سار (SAR)، را در این مناطق کاملاً آشکار می سازند. هدف از پژوهش حاضر، بررسی قابلیت داده های ماهواره ای چندزمانه ENVISAT-ASAR به منظور پایش و تفکیک مکانی و زمانی مزارع برنج است. دره پالولو، سولاوزی مرکزی، در اندونزی به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب گردیده است. تصاویر مورد بررسی در مُد چند ـ پلاریمتریک به وسیله ماهواره ENVISAT در یک بازه زمانی از چهارم فوریه تا بیست وهشتم ژوئیه سال 2004 میلادی گرفته شده اند. داده های مورد بررسی شامل دو مجموعه داده ایِ اولیه و پنج مجموعه داده ای ثانویه (داده های حاصل از عملیات جبری بر روی داده های اولیه) است. داده های اولیه یا خام شامل اینهاست: 1) Co-Polarized HH، VV و 2) Cross-Polarized HV، VH و داده های مشتقی یا ثانویه شامل: 1) میانگین بافت داده های Co-Polarized ، 2) میانگین بافت داده های Cross-Polarized، 3) تفریق زمانی داده ها، 4) تفریق Polarization و 5) تفریق Polarization نرمال شده. در پژوهش حاضر، رابطه مشاهده شده بین تغییرات ناشی از رشد گیاه و میزان بازخوردی ثبت شده سنجنده به عنوان اطلاعاتی مفید برای تفکیک مزارع برنج با استفاده از تصاویر چندزمانه مورد بهره برداری قرار گرفته اند. به منظور بررسی دقت نتایج به دست آمده، تصاویر ماهواره ای Quickbird چندطیفی با قدرت تفکیک فضایی بالا (4/2 متر) که تقریباً همزمان با داده های ENVISAT-ASAR برداشت گردیده است، در کنار اطلاعات حاصل از کار میدانی، مورد استفاده قرار گرفت. بررسی نتایج به دست آمده از تفکیک مکانی مزارع برنج حاکی از بالاترین میزان دقت کلی (88 درصد) برای مجموعه داده اولیه Co-Polarized بوده در حالی که مجموعه داده ثانویه Co-Polarized نرمال شده کمترین میزان دقت کلی (80 درصد) را ارائه کرده است.

سنجش از دور به دلیل کاربردهای مختلف آن، اهمیت عمده ای در حوزه های کاربردی علوم و فناوری های اطلاعات زمین دارد. با توجه به اهمیت حقوقی این علم و فناوری برای جامعة کاربران، در این مقاله جنبه های حقوقی آن در بستر معاهدات و کنوانسیون های بین المللی و قوانین ملی مورد کنکاش قرار گرفته است. مقاله حاضر ضمن تبیین ماهیت و ابعاد حقوقی ملی و بین المللی سنجش از دور هوایی (فتوگرامتری)، به بررسی اسناد بین المللی مربوط به فعالیت های فضایی (سنجش از دور) می پردازد. در این حیطه، ضمن مطالعه و بررسی معاهدات بین المللی مربوط به فعالیت های فراجوّی، مهم ترین اصول حقوقی حاکم بر سنجش از دور ماهواره ای نیز تبیین می گردد. به رغم اهمیت موضوع، جایگاه این حوزه از علم و فناوری هنوز در حقوق ملی و بین الملل تثبیت نشده است. با توجه به نتایج بررسی های دقیق این تحقیق، مواردی از کاربردهای حقوقی این ابزار علمی و فنی ـ نظیر استنادپذیری قضایی داده های ماهواره ای در برخی از نظام های حقوقی ـ بررسی و در این تحقیق بیان شده اند، که نمونه هایی از کاربرد فناوری مذکور در فرایندهای قضایی و حقوقی به شمار می آیند.

با توجه به موقعیت جغرافیایی و وضعیت مناسب محیطی، انرژی خورشیدی یکی از کارآمدترین انرژی های تجدید پذیر در ایران محسوب می گردد. این تحقیق به دنبال ارائه مدلی در خصوص شناسایی مکان های بهینه استقرار پانل های خورشیدی در محیط شهری می باشد. پتانسیل فراوان و فضای مناسب پشت بام ساختمان ها با ارتفاع زیاد و قرارگیری آن ها در معرض مستقیم نور خورشید و استفاده نکردن بهینه از این فضاها، لزوم مکان گزینی بهینه استقرار پانل ها خورشیدی را برای تولید انرژی ضروری کرده است. در این تحقیق، ابتدا ویژگی مکان های مناسب استقرار پانل های خورشیدی در محیط شهری و منبع تولید لایه های مورد نیاز شناسایی گردید. لایه های مورد نیاز جهت دست یابی به مکان های مناسب استقرار پانل های خورشیدی بر اساس نقشه های 1:2000در نرم افزار ArcGIS تهیه و مدلسازی فضایی با استفاده از عملگر AND منطق بولین و عمگر ضرب در این نرم افزارانجام شد. همچنین از تکنیک میانگین گیری وزن دار ترتیبی(OWA) برای تلفیق نتایج به دست آمده با دو عامل نوع کاربری و میزان جمعیت استفاده شد. بر اساس مشاهدات میدانی، مدل مد نظر ارزیابی شد و از ضریب تاو-کندالb برای تعیین میزان تطابق میان نتایج به دست آمده در مدل و نتایج مشاهدات استفاده شد. نتایج، حاصل ضریبی برابر 771/0 را نشان می دهد که حاکی از رابطه قوی بین دو متغیر و دقت نسبتاً زیاد مدلسازی انجام گرفته است.

شناخت عوامل هیدروژئومورفولوژیک و عملکرد آنها در حوضه آبخیز به منظور شناخت و مدیریت محیط حوضه آبخیز، اهمیت زیادی دارد . در این پژوهش یکی از زیرحوضه های آبخیز رودخانه ارومیه ( نازلوچای ) واقع در شمال غرب ایران با مساحت 75/948 کیلومترمربع با محاسبه و آنالیز مورفومتری و استفاده از فنون سیستم اطلاعات جغرافیایی مورد بررسی قرارگرفته است. برای استخراج آبراهه های منطقه و بررسی حوضه آبخیز از نظر مورفومتری از مدل رقومی ارتفاع ( DEM ) 30 متر استفاده شد. پارامترهای مورفومتری بررسی شده در این مقاله شامل تعداد آبراهه ها ( Nu )، رتبه آبراهه ( U )، مجموع طول آبراهه ( L )، ضریب بیفرکاسیون ( R b )، پستی و بلندی ( B b )، چگالی زهکشی ( D d )، فراوانی آبراهه ( F s )، فاکتور شکل ( R f )، ضریب گردی ( R c ) و ضریب مستطیل معادل ( R e ) می باشد. نتایج نشان داد که با توجه به تعداد آبراهه ها (489 آبراهه)،  وجود آبراهه های  درجه اول، دوم و سوم، زیاد بودن طول آبراهه ها، بالا بودن نسبت طول آبراهه ها نسبت به مساحت حوضه، ضریب رلیف بالا که نشان دهنده وجود ارتفاعات و شیب زیاد، منطقه فرسایش پذیر بوده و نیاز به مدیریت بیشتر دارد. همچنین مطالعات لندفرم در منطقه مورد مطالعه نشان داد که به کمک ویژگی های مورفومتری می توان میزان حساسیت لندفرم ها به فرسایش را در منطقه مشخص نمود. به طوری که بعد از تهیه نقشه لندفرم ها با استفاده از شاخص موقعیت توپوگرافی ( TPI )، و در نظرگرفتن مناطق حساس به فرسایش از طریق ویژگی های مورفومتری، لندفرم های حساس به فرسایش در منطقه مورد مطالعه مشخص شد. به طوریکه افزایش تعداد آبراهه ها و طول آن در حوضه آبخیز نشان دهنده افزایش فرسایش است. با مقایسه نقشه لندفرم ها و نقشه آبراهه های منطقه مورد مطالعه مشخص شد که لندفرم های کلاس 4 (دره های U شکل) و لندفرم های کلاس 3 (زهکش های مرتفع) دارای بیشترین فرسایش پذیری هستند. نتایج نشان داد که با افزایش میزان چگالی زهکشی میزان فرسایش پذیری افزایش می یابد که در لندفرم های کلاس 4 (دره های u شکل) و کلاس 6 بیشترین میزان فرسایش پذیری با توجه به بالا بودن چگالی زهکشی دیده شد.

استفاده از GIS در مکان یابی دارای قدمتی تقریبی برابر با ظهور این فناوری است و در مطالعات مختلفی که به نوعی با عوارض مکانی سروکار دارند، به کار گرفته می شود. استفاده از این سیستم در مکان یابی دارای مزایای فراوانی است که باعث صرفه جویی در زمان و هزینه های اجرایی می شود. از این رو استفاده از فناوریGIS در مکان یابی و سایر فعالیت های مرتبط با آن، تضمینی برای دستیابی به نتایج بهتر، دقیق تر و سریعتر با هزینه های کمتر است.تاکنون روش های مختلفی با استفاده از مدل های گوناگون برای مکان یابی به کار گرفته شده است. در اغلب این مطالعات و همچنین مطالعاتی که در آن به پهنه بندی فضا پرداخته می شود، از روش های مبتنی بر نظرات متخصصین (روش های ذهنی) استفاده می شود و شاهد تحقیقات اندکی با استفاده از روش های مبتنی بر داده ها (روش های عینی) هستیم. از اینرو، بررسی و شناخت یک الگوی بهینه مکان یابی در تلفیق روش ها و مدل های گوناگون مبتنی بر نظرات متخصصین (روش های ذهنی) و مبتنی بر داده ها (روش های عینی) در GIS و نحوه تلفیق این نتایج (تلفیق در سطح تصمیم گیری) در جهت رسیدن به مناسب ترین مکان با دقتی مطلوب ضروری می نماید. علاوه بر این نحوه تلفیق نتایج به دست آمده حاصل از روش های مختلف در GIS از جمله مواردی است که کمتر در تحقیقات به آن پرداخته شده است. در این تحقیق پهنه بندی اولیه فضای جغرافیایی (غربالگری) و اولویت بندی مکان های بهینه شناسایی شده (مکان یابی) با روش های مبتنی بر نظرات متخصصین (روش های ذهنی) و روش های مبتنی بر داده ها (روش های عینی) مورد بررسی قرار می گیرد. الگوی پیشنهادی جهت شناسایی ویژگی های هر کدام از این روش ها با توجه به نتایج به دست آمده در یک نمونه مطالعاتی (پهنه بندی اقتصادی فضای شهری واولویت بندی پهنه های بهینه) به عنوان یافته های تحقیق تشریح می گردد. نتایج ارزیابی بیانگر آن است که به ترتیب هر سه روش عینی (RBFLN، Fuzzy Clustring و PNN ) نسبت به سه روش ذهنی ( SAW، GCA و Fuzzy Logic ) عملکرد بهتری داشته اند. همچنین از میان پهنه های بهینه حاصل از تلفیق این روش های (غربالگری اولیه)، پهنه های میدان تجریش، انقلاب و 15 خرداد در رتبه بندی حاصل از روش های چند شاخصه با معیارهای کیفی اولویت اول در استقرار خدمات را به خود اختصاص داده اند.

آبِ حاصل از ذوب برف نقش عمده ای در تأمین آب مورد نیاز برای فعالیت های کشاورزی، منابع طبیعی، صنعتی، و نیازهای انسانی، به ویژه در مناطق کوهستانی، دارد. در مقایسه با روش های سنتی، کاربرد داده های سنجش از دور برای برآورد سطح پوشش برف قابلیت های بیشتری دارد. در این مطالعه، با استفاده از تصاویر ماهواره ای MODIS و با به کارگیری دو الگوریتم NDSI و LSU، سطح پوشش برف حوضة سقز در استان کردستان محاسبه شده است. برای مقایسة دقت این روش ها، از تصاویر IRS، که دارای قدرت تفکیک مکانی بالایی هستند (24 متر)، استفاده شد. بدین منظور، سطح برف در تصاویر هم زمان MODIS و IRS برآورد شد. سپس، در مناطق مختلف و یکسان در دو تصویر، پیکسل های انتخاب شده، سطح برف، و رابطة خطی رگرسیونی بین نتایج حاصل از IRS و دو روش به کاررفته برای تصاویر  MODISجداگانه محاسبه شد. برای بررسی معنی داربودن رابطه از آزمون آماری t (احتمال 95 درصد) و رابطة رگرسیونی استفاده شد. بر اساس نتایج به دست آمده از رگرسیون، روش LSU همبستگی بیشتری (98 درصد) دارد و در آزمون t نیز اختلاف معنی داری بین تصاویر IRS و روش LSU وجود ندارد. بنابراین، روش LSU، در مقایسه با روش NDSI، از دقت بیشتری در برآورد سطح برف برخوردار است.

در سال های اخیر وقوع طوفان های گرد وغبار به بحران جدی منطقه ای تبدیل شده است. استان خوزستان، از مناطقی است که تحت تأثیر این پدیده قرار دارد. پارامترهای اقلیمی و پوشش گیاهی در وقوع این طوفان ها نقش مهمی دارند. در این تحقیق، تغییرات زمانی و مکانی پارامترهای اقلیمی و پوشش گیاهی و ارتباط آن ها با پدید آمدن طوفان های گردوغبار بررسی شد. بدین منظور، داده های اقلیمی (سرعت باد، دما، بارندگی، درصد رطوبت نسبی)، و فراوانی وقوع ریزگردها از سال 2000 تا 2008 ارزیابی شد. با استفاده از تصاویر مودیس، شاخص NDVI برای هر ماه طول این دوره استخراج و سپس واسطه یابی داده ها با روش کریجینگ انجام شد. بعد از انجام پیش پردازش، داده ها به ماتریس های 1819 تبدیل شدند. مدل رگرسیون خطی ای چندمتغیره (از لحاظ پارامتر) بین پارامترهای اقلیمی و پوشش گیاهی (متغیرهای مستقل) و فراوانی طوفان های گرد و غبار برای هر پیکسل (المان ماتریس) تخمین زده شد. براساس مدل های به دست آمده، بین مقادیر واقعی و پیش بینی شده در تمام ماه ها به جز خرداد، انطباق (0/96 درصد) وجود دارد. تفسیر نقشه های خاک، کاربری اراضی، و نوع پوشش گیاهی، از وجود خاک های شور و قلیا با قابلیت انتشار زیاد به هوا در مناطق جنوبی استان نشان دارد که باعث ایجاد بالاترین پتانسیل وقوع گرد و غبار با منشأ داخلی در این مناطق شده است. نتایج تست اعتبارسنجی برای همة انواع خاک، نشان داد که بیشترین دقت، به خاک های شور و قلیا و کمترین دقت، به خاک های باتلاقی شور و تپه های شنی ربط دارد. بنابراین، تخریب پوشش گیاهی به طور مؤثری فراوانی طوفان های گردوغبار با منشأ داخلی را در استان خوزستان تحت تأثیر قرار داده است و خاک های شور و قلیا بیشتر از سایر خاک ها مستعد رهاسازی ذرات غبار به جو هستند.

تلفیق تصاویر ماهواره ای و ایجاد داده هایی با قابلیت مکانی و طیفی بالاتر از داده های موجود جایگاه و نقشی ویژه در مباحث سنجش از دور دارد. این درحالی است که دقت و کارآیی همه مراحل پردازش در مسیر استفاده از این داده ها به دقت و اعتمادپذیری داده تولیدشده وابسته است. درنهایت، استفاده بهینه از تصویر تلفیق شده مبتنی بر دقت روش تلفیق است. بررسی این مهم به انتخاب درست شاخص ارزیابی، متناسب با هدف و حیطه کاربرد تصویر تلفیق شده، 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 شاخص های ارزیابی کیفیت تصویر متناسب با حیطه کاربرد تصویر یکی از چالش های کاربران در این زمینه است. ازاین رو، مقاله حاضر به آنالیز و ارزیابی بیست روش رایج ارزیابی کیفیت تصویر، با هدف معرفی شاخص مناسب در بین شاخص های مطرح براساس کاربرد تصویر تلفیق شده، معرفی عوامل تفاوت نظر شاخص ها در بیان کیفیت و ارائه مدلی برای دریافتن توانای هریک از شاخص ها در نمایش اعوجاجات رخ داده در جنبه اطلاعات طیفی و مکانی تصویر پرداخته است. بدین منظور، دو شاخص فیلتر بالاگذر و زاویه نگاشت طیفی به منزله مبنای اطلاعات مکانی و طیفی تصویر درنظر گرفته شد و عملکرد هریک از شاخص ها در بیان کیفیت داده های شبیه سازی شده، که شامل تصاویری با اعوجاج طیفی و مکانی کنترل شده است، بررسی شد. برای ایجاد اعوجاج طیفی از اثر اعمال فیلتر بالاگذر، جابه جایی باند و تغییر تن رنگ بهره گرفته شده است. همچنین، از فیلتر پایین گذر و عملگرهای فرسایشی با عنصر ساختاری با ابعاد متفاوت برای مخدوش کردن اطلاعات مکانی استفاده شده است. در بررسی های انجام شده در این تحقیق، از تصاویر ماهواره های Landsat8،EO-1 وWorldview که قدرت تفکیک طیفی و مکانی متفاوت دارند، استفاده شد. از هر تصویر قطعاتی با کاربری اراضی متفاوت به منزله تصاویر تست برش داده شد. نتیجه ارزیابی شاخص ها روی تصاویر تست دسته بندی شاخص ها، از نظر توانایی نمایش انحرافات طیفی و مکانی، در سه گروه قرار می گیرد. دسته نخست روش های مبتنی بر نویز برای ارزیابی کلی تصویر در مقابل نویز است، شامل شاخص های ERGAS، MSE، PSNR، WSNR. دسته دوم روش های هم سو با روش نگاشت زاویه طیفی« SAM» که به دلیل نمایش بهتر انحرافات طیفی، برای برآورد تخریب اطلاعات طیفی تصویر مناسب تر است و شاخص های BIAS, RASE, Q, MSSIM, NQM, FSIM, SRSIM, SAM را دربر می گیرد. دسته سوم شاخص هم روند با شاخص فیلتر بالاگذر «HPF»، شامل شاخص های MAD و RFSIM است که برای برآورد تخریب اطلاعات مکانی تصویر مناسب تر است.

استفاده از تصاویر ماهواره ای با قدرت تفکیک مکانی متوسط به منظور شناسایی، نظارت و پیش بینی مناطق ساخته شده شهری در دهه های اخیر توسعه یافته است. مهم ترین گام در پیش بینی رشد مناطق شهری، استخراج ویژگی های سطح شهر با دقت و صحت بالا و مهم ترین چالش در این راه پیچید گی عوارض شهری و مسئله پیکسل های مخلوط است. هدف از این تحقیق استفاده از مدل های تجزیه و تحلیل زیر پیکسل، برای استخراج عوارض سطحی شهر رشت به منظور پیش بینی برای تغییرات رشد آتی این شهر است. بدین منظور از سه تصویر لندست مربوط به سال های؛ 0991 (سنجنده TM)، 2002 (سنجنده +ETM) و5102 (سنجنده OLI/TIRS) و روش تجزیه و تحلیل طیف مخلوط نرمال شده (NSMA)، برای استخراج عوارض سطحی استفاده شد. برای طبقه بندی تصاویر از لایه های کسری پوشش به عنوان لایه های ورودی و عضوهای پایانی به عنوان نمونه های آموزشی و الگوریتم حداکثر احتمال به عنوان الگوریتم طبقه بندی کننده استفاده شد؛ که در نتیجه صحت کلی بالای 99%و ضریب کاپای بالای 89/0 برای تصاویر سه دوره بدست آمد. به منظور پیش بینی رشد شهری با شبکه عصبی در این تحقیق از مدل پرسپترون چند لایه(MLP)با الگوریتم یادگیری پس انتشار (BP) استفاده شد. نتایج مقایسه خروجی مدل با نقشه طبقه بندی سال 5102 ، ضریب کاپای 29%،کاپای استاندارد 98% و کاپای طبقه ای (برای طبقه ساخته شده) 39%، را نشان داد. مدل استفاده شده در این تحقیق در پیش بینی رشد مرزهای شهر موفق عمل کرده است، اما در پیش بینی مناطق ساخته شده انفرادی اطراف شهر صحت کمتری دارد.

آشکارسازی عوارض در سطح زیر پیکسل، یکی از مسائلی است که در سال های اخیر و در زمینه های مختلف کاربردی مطرح بوده و با توجّه به ضعف توان تفکیک مکانی در بسیاری از سنجنده های ابرطیفی، روشی کارآمد معرّفی شده است. ازجمله اطلاعات بسیار با ارزش در زمینه ی اکتشاف های معدنی، تفکیک واحدهای دگرسانی در هر منطقه است. در این پژوهش برای تهیّه ی نقشه ی نواحی دگرسان، از منطقه ی آتشفشان مزاحم شهر بابک در ایران مرکزی و تصاویر سنجنده ی ابرطیفی هایپریون استفاده شده است و پس از حذف باندهای بد و پیکسل های معیوب، دو مرحله ی دیگر شامل حذف راه راه شدگی های تصویری و انحنای طیفی روی تصویر اعمال شد و در ادامه تصحیحات اتمسفری و هندسی روی آن انجام گرفت. سپس به منظور کاهش ابعاد داده ها از تبدیل حداقل سازی نویز روی تصاویر سنجنده ی هایپریون استفاده شد و به کمک فیلتر سازگاریافته ی تنظیم اختلاط و تحلیلی ابرداده های حاصل از ارزش های فراوانی اهداف و مقادیر ناممکن، حدّ آستانه های لازم برای استخراج اهداف به کار گرفته و به این ترتیب نقشه ی نواحی دگرسان به دست آمد. به منظور ارزیابی عملکرد روش مطرح شده از روش زیرپیکسل طیفی خطّی و گزارش های موجود از منطقه ی مورد مطالعه استفاده شد. نتایج نشان دادند که روش آشکارسازی فیلتر سازگاریافته ی تنظیم اختلاط در قالب الگوریتم مطرح شده، به میزان 20 درصد دقّت بهتری نسبت به روش زیرپیکسل طیفی خطّی از خود ارائه کرده است. این بهبود در آشکارسازی به وسیله ی الگوریتم مطرح شده، در حدّ آستانه های مختلف نیز نتایج بهتری نسبت به زیرپیکسل طیفی خطّی از خود نشان داد و مقادیر کاذب مثبت کمتری تولید کرد. افزون بر این، نتایج طبقه بندی نشان دادند که بخش عمده ی دگرسانی ها در ناحیه ی مرکزی آتشفشان مزاحم قرار گرفته و نواحی اطراف آن را دو ناحیه ی دگرسانی با شدّت های کمتر دربرگرفته است.

اصطلاح جزیره حرارتی شهری ( UHI )، پدیده تغییر دمای مناطق شهری در مقایسه با مناطق پیرامون آن را توصیف می کند. اثرات UHI شامل: افزایش مصرف انرژی و آب، افزایش آلودگی هوا و تداخل در آسایش حرارتی می باشد. جزیره حرارتی سطوح شهری ( SUHI ) در برگیرنده الگوهای دمای سطح زمین ( LST ) درمناطق شهری است که با UHI در لایه تاج پوشش شهری و لایه مرز شهری ( UBL ) در ارتباط است و با سنجش از دور حرارتی قابل بررسی است . با توجه به اینکه SUHI دارای نوسانات روزانه و فصلی می باشد لذا نیاز به داده های چند زمانه در تحلیل SUHI ، دور از انتظار نیست. در این تحقیق از داده های چند زمانه MODIS (آکوا و ترا)، به منظور تحلیل SUHI در شب و روز در کلانشهر تهران استفاده شد. خواص فیزیکی و بیوفیزیکی سطح زمین از قبیل کاربری اراضی، ارتفاع، آلبدو، شاخص پوشش گیاهی NDVI و شاخص سطوح نفوذناپذیر NDBI به منظور تفسیر تغییرات LST و SUHI استفاده شد. نتایج نشان داد که SUHI در تهران، دارای نوسانات مکانی و زمانی روزانه و فصلی است به طوریکه در ایام گرم سال در طول روز جزیره سرمایی سطوح شهری ( SUCL ) در سطح شهر تهران تشکیل می شود. در شب مقدار شاخص SUHI بین 2 تا 5 درجه سانتی گراد (حداکثر در بهار) متفاوت است. همچنین نتایج نشان داد که ویژگی های حرارتی متفاوت پوشش های زمین، آلبدو و ارتفاع مهمترین عوامل تغییرات روزانه SUHI تهران است در حالی که تغییرات فنولوژیکی پوشش گیاهی و آلبدو، مهمترین عوامل تغییرات فصلی SUHI تهران می باشد. [1] . Surface urban Cool Island

پدیده طوفان های گردوغبار از مهم ترین مخاطرات زیست محیطی جهان امروز است که هرساله خسارت های جبران ناپذیری را بر بخش های گوناگون، ازجمله محیط زیست و سلامت انسان ها وارد می کند. هدف از این مطالعه پایش و پیش بینی وقوع طوفان های گرد و غبار در جنوب و جنوب شرق ایران با استفاده از داده های سنجش از دور در تلفیق با اطلاعات ایستگاهی است. به این منظور، از 92 تصویر ماهواره ای سنجنده مودیس و نیز داده های سازمان هواشناسی ایران در 18 ایستگاه همدیدی جنوب و جنوب شرق کشور طی سال های 2001 تا 2009 استفاده شد. در این مطالعه، روزهای گردوغباری با دو منشأ نزدیک و خارج از ایستگاه های همدیدی استخراج شد. پس از پایش سالیانه و ماهیانه طوفان ها، با استفاده از عناصر اقلیمی و شاخص NDVI برای پیش بینی طوفان های گردوغبار، با استفاده از مدل رگرسیون مکانی چندمتغیره اقدام شد. نتایج نشان می دهد که در اوایل هر سال میلادی وقوع طوفان ها افزایش و پس از ماه های ژوئن و ژوئیه سیر نزولی پیدا می کند. همچنین، گردوغبار با منشأ نزدیک ایستگاه باعث ایجاد بیشترین روزهای گردوغباری در منطقه است، به طوری که بیش از 78 درصد از روزهای گردوغباری بر اثر وقوع این نوع گردوغبار ایجاد شده است. آزمون اعتبارسنجی روابط رگرسیونی نشان داد که این روابط فراوانی طوفان های گردوغبار را در ماه های گرم و پرغبار با دقت بالاتری پیش بینی می کنند. با توجه به اینکه عمده گردوغبار این منطقه با منشأ نزدیک ایستگاه هاست، می شود با اقدامات بیابان زدایی و مقابله با فرسایش بادی حجم قابل توجهی از این طوفان ها را کاهش داد

در مطالعات زمین شناسی و کانی شناسی، وجود پوشش گیاهی سالم و خشک در پیکسل های حاوی اطلاعات طیفی اجتناب ناپذیر است. بنابراین، بازیابی اطلاعات در حد زیرپیکسل، مانند برآورد میزان حضور یک کانی در یک پیکسل از تصاویر سنجش از دور ابرطیفی، مسئله ای مهم محسوب می شود. در این پژوهش، روش عمق پیوستار اصلاح شده اثر پوشش گیاهی (VCCD)، برای کاهش اثر پوشش گیاهی سالم و خشک در تخمین میزان کانی های هدف، با استفاده از داده های طیف سنجی، آزمایشگاهی کانی شناسی و تصاویر هایپریون (Hyperion) اصلاح و در منطقه اوغلانسر در شمال غرب ایران مورد صحت سنجی قرار گرفت. تخمین پوشش گیاهی سالم و خشک در سطح پیکسل، به ترتیب، با شاخص SAVI و عمق عارضه جذبی در ۲۱۰۲ نانومتر انجام شد. اصلاح عمق حذف پیوستارشده (CRBD)، با روش VCCD، تا آستانه حداکثری حضور پوشش گیاهی سالم برابر با ۶۰ و برای گیاه خشک در بازه 60-56 و ترکیب گیاه سالم و خشک در بازه ۷6-۷2% امکان پذیر است. تأثیر وجود نویزهای تصادفی و تغییر نوع پوشش گیاهی در عملکرد روش اصلاح شده بررسی شد و نتایج نشان داد که روش VCCD توسعه یافته، در مقایسه با وجود نویزهای تصادفی در طیف ها 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 کانی های کائولینیت و مسکویت منجر به تخمین کمتر از مقدار واقعی می شود. میزان بهبود در صحت برآورد کانی با اعمال روش VCCD درمورد کانی های کائولینیت و مسکویت، به ترتیب، معادل 0.25 و 0.13 ضریب تعیین و میزان خطا 0.0108 و 0.0125 است.

طوفان های گردوغبار یکی از مهم ترین چالش های اخیر در منطقه غرب آسیا محسوب می شود. این پدیده به علت 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 به خوبی واکاوی شود. پیش بینی و مدلسازی این پدیده می تواند از به خطر افتادن جان میلیون ها انسان جلوگیری کند. بنابراین، ارائه مدلی منطقه ای برای بررسی ابعاد گوناگون این پدیده ضروری است. المان های هواشناسی و اقلیمی مؤثر در پدیده ریزگرد همواره درحال تغییرند بنابراین، باید از مدل های مکانی- زمانی برای مدلسازی و بصری سازی آن بهره برد. بدین منظور، در این مطالعه با استفاده از قابلیت های مدلسازی مکانی- زمانی سیستم اطلاعات مکانی (GIS) و داده های به دست آمده 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 طراحی شده که DustEM (Dust Emission Model) نامیده شده است، میزان انتشار جریان های افقی ریزگرد را محاسبه می کند. در این مطالعه مدلسازی برای بازه زمانی سال 2001 تا 2007 صورت گرفت و نتایج به دست آمده از آن با داده های AOD سنجنده MODIS ارزیابی شد. به منظور شناسایی مناطق با فعالیت ریزگرد بالا، خروجی مدل در سه طبقه مناطق با فعالیت کم، متوسط و زیاد با استفاده از حد آستانه های 3/0 و 6/0 برای شاخص AOD طبقه بندی شد و این مدل به صورت مکانی- زمانی مناطق بحرانی را شناسایی می کند. میانگین شاخص صحت برای دوره مورد مطالعه % 6/73 به دست آمد که بیانگر دقت بالای مدل در شناسایی مناطق بحرانی است.

طوفان گردوغبار یکی از پدیده های جوی است که آثار و پیامدهای زیست محیطی نامطلوبی برجای می گذارد. بررسی ترکیبات فیزیکی و شیمیایی گردوغبارهای اخیر نشان می دهد این گردوغبارها صرفاً متشکل از دانه های خاک، شن، ماسه و ذرات نمک نیستند، بلکه ترکیب پیچیده ای از عناصر شیمیایی اند، عناصری از قبیل فلزات قلیایی خاکی، کربن، سیلیس، آلومینیوم، پتاسیم، کلسیم و برخی دیگر از عناصر آلی مشاهده می شود که تمامی این عناصر می توانند اثرات مضری در سلامت محیط زیست و به ویژه بر موجودات زنده داشته باشند. در این تحقیق شهر اهواز که طی دهه گذشته شاهد طوفان های چندی بوده است، بررسی شد. با استفاده از نمونه های اندازه گیری شده عناصر مورد مطالعه در ایستگاه زمینی و آنالیزهای آزمایشگاهی، محتویات هفت رخداد گردوغبار تعیین شد. تصاویر ماهواره ای MODIS و داده های CALIPSO، به ترتیب، جهت شناسایی عناصر و تعیین غلظت این طوفان ها مورد تحلیل قرار گرفتند. پس از تهیه تصاویر MODIS و انجام دادن تصحیحات مورد نیاز، مقادیر طیفی محل نمونه برداری ایستگاه زمینی روی تصاویر مشخص شد. با استفاده از روش کمترین مربعات و cross-validation مدل سازی ارتباط بین باندهای MODIS و نتایج حاصل از مشاهدات زمینی ایجاد شد. پس از مقایسه و تحلیل نتایج به دست آمده، مشخص شد که برای عنصر سیلیس، نسبت باند 21 به باند 26 با میزان RMSE در حدود 1.28، شاخص مناسبی جهت تعیین ترکیبات طوفان های گردوغبار با استفاده از تصاویر ماهواره ای MODIS به شمار می رود. همچنین، آلومینیوم از نسبت باند 25 به باند 26 با میزان RMSE در حدود 2.08، کلسیم از نسبت باند 24 به باند 25 با میزان RMSE در حدود 2.3، سدیم از نسبت باند 23 به باند 27 با میزان RMSE در حدود 0.48 و منیزیم از نسبت باند 15 به باند 24 با میزان RMSE در حدود 0.78، برای شناسایی این عناصر در تصاویر ماهواره ای MODIS شاخص های مناسبی اند. با توجه به نتایج و شاخص های به دست آمده برای هر عنصر، تعیین ترکیبات و میزان غلظت عناصر موجود در طوفان های گردوغبار، بدون استفاده از نمونه های زمینی و فقط با به کارگیری تصاویر MODIS و روش به دست آمده امکان پذیر می شود. همچنین، با استفاده از داده های ماهواره ای CALIPSO در روزهای مورد مطالعه، مشخص شد که در روزهای گرم سال که نمونه برداری زمینی انجام گرفته، میزان غلظت و تراکم گرد غبار بیشتر از روزهای سرد سال است و ارتفاع گردوغبار به شش کیلومتری سطح زمین می رسد.

کیفیت محیط زیست شهری معیار سنجش و اندازه گیری درجه مناسب بودن محیط زیست انسان است. درواقع میزان توان محیط برای شکل گیری نیازهای افراد جامعه و پاسخگویی به آن محسوب می ِشود و از عوامل مختلفی تأثیر می پذیرد. با توجه به تغییرات شاخص های محیطی در مناطق شهری، هدف اصلی این پژوهش مدل سازی تغییرات مکانی-زمانی کیفیت محیط زیست شهری است. به منظور مدل سازی هریک از شاخص ها از داده های میدانی مکان مبنا و تصاویر ماهواره ای استفاده شد. شاخص ها شامل دو بعد طبیعی و انسان ساخت است. برای تلفیق شاخص ها و مدل سازی کیفیت محیط زیست شهری با توجه به ماهیت مباحث کیفی و محیطی که با عدم قطعیت همراه است، از منطق فازی استفاده شد. در شهر تهران به دلیل تراکم بالای جمعیت و فعالیت، محیط زیست شهری اهمیت زیادی دارد. بدین منظور مناطق 3، 6 و 11 شهر تهران انتخاب شدند. این مناطق در امتداد شمالی-جنوبی شهر تهران قرار دارند. نتایج نشان می دهد تغییرات کیفیت محیط زیست شهری در منطقه موردمطالعه روندی شمالی-جنوبی دارد. کیفیت محیط زیست شهری نیز از شمال به جنوب کاهش می یابد. از نظر تغییرات زمانی در دو فصل بهار و تابستان در مقایسه با دو فصل پاییز و زمستان کیفیت محیط زیست شهری وضعیت بهتری دارد؛ بنابراین تابعی از زمان و مکان محسوب می شود. نتایج تحلیل حساسیت نشان می دهد تأثیر تغییر ورودی ها بر نتیجه مدل در همه متغیرها بین 2 تا 17 درصد است. نتایج مدل سازی نیز از یک یا چند متغیر خاص تأثیر نمی پذیرد؛ بنابراین می توان نتیجه گرفت نتایج مدل سازی قابل اعتماد است.

فراوانی و شدت وقوع پدیده طوفان های گردوغبار طی چند سال اخیر در منطقه غرب آسیا و به ویژه 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 مهم ترین گونه کشاورزی کشور به شمار می رود، بررسی و باندهای بهینه برای هریک از شاخص های باریک باند در مطالعه تأثیر این پدیده در گندم تعیین شده است. دو رقم از گندم (Triticum aestivum L. ) در محیط گلخانه و در شرایط کنترل شده پرورش داده شد و با استفاده از دستگاه تونل باد در طول روزهای متفاوت، بدون گردوغبار، دو، چهار و شش روز، و دو دوره رشد متفاوت، سه برگی شدن و خوشه دهی، درمعرض گردوغبار قرار گرفتند. اندازه گیری طیفی با استفاده از دستگاه طیف سنج Fieldspec-3-ASD با محدوده طیفی کامل انجام شد. چهار شاخص باریک باند طیفی جدید شامل NDVI، RVI، SAVI و PVI برای کل نمونه ها و همچنین، برای نمونه های مراحل سه برگی شده و خوشه دهی به طور جداگانه محاسبه و همبستگی بین این شاخص ها و تعداد روزهای گردوغباری بررسی شد. دقت نتایج تخمین تعداد روزهای گردوغباری با استفاده از R 2 و RMSE و روش اعتبار متقابل سنجیده شد. فقط باندهای بهینه انتخاب شده در شاخص SAVI2 محاسبه شده برای داده های مرحله خوشه دهی در محدوده طیفی SWIR قرار داشت. نتایج نشان دادند که در کل سه حالت، شاخص PVI ارتباط قوی تری (70/0 =RMSE،80/0=R 2 ) به نسبت دیگر شاخص ها، با تعداد روزهای گردوغباری نشان می دهد. همچنین، شاخص ها قابلیت بهتری در تخمین تعداد روزهای گردوغباری در داده های مرحله سه برگی شدن (77/0 67/0 و 80/0 63/0)، درقیاس با داده های مرحله خوشه دهی (91/0 73/0 و 71/0 62/0) نشان دادند. بنابراین، تعداد روزهای گردوغباری با استفاده از روش شاخص های باریک باند در مراحل ابتدای رشد گیاه با دقت بالاتری تخمین زده می شود.

پیش بینی عملکرد محصول از مهم ترین ابزارهای برنامه ریزی به منظور تأمین به موقع محصولات زراعی، مخصوصاً محصول استراتژیک گندم، است. در این تحقیق پیش بینی عملکرد گندم دیم در بخشی از شهرستان گیلان غرب با استفاده از شاخص های گیاهی  NDVI و GLAI و داده های زمینی عملکرد گندم دیم و کاه مربوط به 35 قطعه زمین زراعی براساس ایجاد رابطه رگرسیون چندمتغیره بین شاخص های گیاهی و داده های زمینی در سال های زراعی 2014-2018 انجام گرفت. در بازه زمانی 2014-2018، نمودار دوره رشد محصول با استفاده از هر شاخص رسم شد و پارامتر هندسی مربوط به منحنی رشد گیاه مانند مساحت زیرنمودار از آن ها استخراج شد. نتایج این تحقیق نشان داد GLAI ضریب تعیین بیشتری نسبت به شاخص NDVI دارد. همچنین، رابطه رگرسیون چندمتغیره با 865 .0R 2 = برای برآورد میزان کاه و یک رابطه با 851 .0R 2 = برای گندم به دست آمد که درنهایت با استفاده از این روابط مقدار گندم برای کل منطقه برابر 295.606 تن و مقدار کاه برابر 705.032 تن برآورد شد. از بین مراحل مختلف رشد گیاه نیز مرحله تشکیل گل آذین با 65 .0R 2 = بیشترین ضریب تعیین جهت برآورد میزان محصول گندم و کاه را به خود اختصاص داد.

گردوغبار، تحت تاثیر تعامل سیستم اتمسفر – زمین بوده و با تغییر در انرژی تابشی، شیمی و فیزیک اتمسفر، اقلیم یک منطقه را تحت تاثیر قرار می دهد. بنابر ضرورت نقش گردوغبارها و پراکنش فضایی-دینامیکی گسترده آنها و نیز وجود تکنیک های پیشرفته سنجش از دور و مدلسازی در شبیه سازی گردوغبار، در پژوهش حاضر سعی در مقایسه، کمی سازی و شبیه سازی رفتار گردوغبار با استفاده از عمق نوری آئروسل ( AOD ) MODIS و MACC گردید. میزان همبستگی پیرسون بین داده ها نشان داد که در منطقه مورد مطالعه بین سنجنده و مدل ارتباط معنی داری وجود دارد و کمترین همبستگی در استان همدان مشاهده شد. توزیع سالانه AOD نمایان ساخت که مقدار گردوغبار دارای دو دوره فعال (2000-2010) و غیر فعال (2010-2018) بود. همچنین، توزیع ماهانه AOD نشان داد که منطقه مورد مطالعه در ماههای آوریل تا آگوست دارای بیشترین غلظت گردوغبار است؛ که همخوانی ماهانه AOD بین مدل و سنجنده به تفکیک استان در ماه های مرطوب (دسامبر تا مارس) بیشتر از ماه های خشک (آوریل تا نوامبر) است. توزیع مکانی گردوغبار در هر دو سنجنده و مدل دارای الگوی کلی مورب مکانی جنوبی-شمالی است و با افزایش عرض جغرافیایی از مقدار آن کاسته می شود، اما این تغییرات در MODIS منظمتر از MACC است.

زندگی در شهرهای امروزی در تعامل با شرایط مختلف محیطی، اجتماعی اقتصادی، زیرساختی، بهداشتی، امنیتی، سیاسی و فرهنگی شکل می گیرد. حاصل این تعامل، کیفیت زندگی شهری را شکل می دهد. به طور کلی کیفیت زندگی با دو دیدگاه عینی [1] و ذهنی [2] ارزیابی شده است. تحقیقات انجام شده در این زمینه عمدتا در قالب مطالعات اجتماعی و در مقیاس های جغرافیایی کلان (کشورهایاشهرها) انجام شده و به تفاوت های فضایی کیفیت زندگی در محیط های پیچیده شهری توجه کمتری شده است. علاوه بر این کیفیت زندگی به عنوان یکی از ویژگی های محیط جغرافیایی، مفهومی پویا است. به این معنا که در بستر مکان و در طی زمان،این ویژگی تغییر می کند. مدل سازی مکانی زمانی این مفهوم می تواند به پایش کیفیت زندگی شهری و برنامه ریزی برای بهبود آن کمک نماید. هدف این مطالعه ارائه چهارچوب و فرآیندی جهت مدل سازی مکانی زمانی کیفیت زندگی شهری می باشد. به منظور مدل سازی مکانی کیفیت زندگی، ابتدا شاخص های مؤثر در نظر گرفته شد و سپس با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی وزن دهی گردید. در ادامه با استفاده از مدل فازی گاما و روش همپوشانی و یکور- فازی شاخص ها تلفیق شدند. با توجه به متغیربودن شاخص های زیست محیطی و برخی از شاخص های زیرساختی/کالبدی در فصول سال، مدل سازی زمانی کیفیت زندگی بر اساس رویکرد نمایش لحظه ای [3] در مقیاس فصلی انجام شد. به منظور ارزیابی فرآیند توسعه داده شده، کیفیت زندگی در سطح بلوک های شهری در مناطق 3، 6 و 11 شهر تهران مدل سازی گردید. بر اساس نتایج حاصل از مدل سازی مکانی، بخش های شمالی محدوده (منطقه 3) از کیفیت زندگی مطلوب تری برخورداراست، درحالی که به سمت جنوب محدوده، مطلوبیت کاهش می یابد. بررسی شاخص خودهمبستگی مکانی موران (بزرگتراز 35/0 برای نتایج هر دو مدل و همه فصول) برعدم تصادفی بودن نحوه توزیع و یژگی کیفیت زندگی در بلوک های شهری تأکید دارد و وجودالگوی خوشه ای در محدوده مورد مطالعه را نشان می دهد. نتایج مدل سازی زمانی نشان داد که اغلب بلوک ها در فصول بهار و پاییز از نظر زیست محیطی شرایط مطلوب تری نسبت به فصول زمستان و تابستان دارند. برعکس در بعد زیرساختی/کالبدی فصل تابستان وضعیت مطلوب تری را نسبت به سایر فصول نشان می دهد. [1] - Objective [2] - Subjective [3] - Snapshot