علی اکبر متکان

یکی از معضلات اساسی شهرهای بزرگ جهان پدیده آلودگی هواست. کشور ایران و به خصوص تهران نیز از اثر این پدیده مصون نیست، به طوری که سالانه خسارات مالی و جانی و اجتماعی عمده ای متاثر از آلودگی به بار می آیند. از آنجا که مهم ترین آلاینده های این شهر مونواکسید کربن (CO) و ذرات معلق با قطر کوچک تر از 10 میکرومتر (PMto) اند، در تحقیق حاضر ابتدا روش های مختلف درون یابی برای تولید نقشه های کیفیت هوای حاصل از این دو آلاینده مورد ارزیابی قرار گرفتند و سپس با استفاده از آماره خطای میانگین مربعات (MSE) روش درون یابی بهینه انتخاب شد و نقشه های کیفیت هوای حاصل از این دو آلاینده برای همه روزهای سال 1384 تولید گردید. نیز از آنجا که آلودگی هوا با عوامل متعددی از قبیل توپوگرافی، اقلیم، جمعیت، شبکه حمل ونقل و صنعت ارتباط دارد، با استفاده از روش رگرسیون کاربری اراضی (LUR) مهم ترین عوامل موثر در تولید هر یک از این دو آلاینده تعیین گردید و در ادامه با استفاده از همین روش به مدل سازی این دو آلاینده در فصل بهار پرداخته شد. با توجه به آماره خطای میانگین مربعات (MES) معلوم شد که برای درون یابی داده های آلاینده مونواکسیدکربن، روش کوکریجینگ همراه با سه پارامتر دما، جهت باد و سرعت باد که ناهمسان گردی آن به وسیله جهت باد تعیین شود، مناسب ترین روش به شمار می آید؛ در حالی که برای آلاینده ذرات معلق روش Spline نتایج بهتری را ارائه می دهد. همچنین نتایج حاصل از مدل رگرسیون کاربری اراضی (LUR) نشان داد که مهم ترین عامل موثر بر روی آلاینده مونواکسیدکربن حجم ترافیک است، در حالی که مهم ترین عامل موثر بر روی آلاینده PMto وجود اماکن صنعتی است.

نقشه های قابل اعتماد از تیپ جنگل ها نقش مهمی در اتخاذتصمیمات بهینه برای مدیریت اکوسیستم های جنگلی در نواحی وسیع ایفا می کنند. در سال های اخیر تهیه این نقشه ها از طریق طبقه بندی رقومی داده های سنجش از دور به عنوان جایگزینی مناسب موردتوجه قرار گرفته است. نتایج حاصله در این زمینه برحسب روش های طبقه بندی مورداستفاده، وضعیت پوشش جنگلی، شرایط منطقه موردمطالعه و داده های بکار گرفته شده متفاوت بوده است. هدف از این تحقیق، مقایسه روش های طبقه بندی پیکسل پایه و شئ پایه و درخت تصمیم برای تهیه نقشه تیپ های جنگل با استفاده از تصویر ماهواره ای SPOT5 در محدوده ای از جنگل آستارا واقع در شمال ایران است. اطلاعات زمینی با استفاده از 153 پلات به صورت تصادفی درمساحت های یک هکتاری تهیه گردید. نوع تیپ در هر پلات بر اساس درصد فراوانی کل نوع گونه ها تعیین شد و شامل تیپ های انجیلی آمیخته، پهن برگ مخلوط، ممرز آمیخته، راش آمیخته و حفاظتی بود. برای تهیه نقشه این تیپ ها، در روش پیکسل پایه با استفاده از داده های طیفی و طبقه بندی کننده شبکه عصبی، صحت کلی 04/52 درصد و ضریب کاپای 39/0 حاصل شد و در روش طبقه بندی شئ پایه با روش نزدیکترین همسایه و توابع فازی، صحت کلی 3/63 درصد و ضریب کاپای 54/0 بدست آمد. به دلیل تشابه طیفی تیپ های آمیخته جنگل و تفکیک پذیری پائین آنها از یکدیگر در محدوده باندهای طیفی از اطلاعات بافت و داده های توپوگرافی موثر در پراکنش مکانی تیپ ها شامل ارتفاع، جهت، شیب و فاصله از شبکه آبراهه برای کلاسه بندی تیپ های آمیخته جنگل استفاده گردید. بکارگیری داده های کمکی در روش های طبقه بندی پیکسل پایه و شئ پایه حاکی از مفید بودن مدل رقومی ارتفاع در مقایسه با سایر داده های کمکی در تفکیک تیپ ها داشت. استفاده از داده های مربوط به فاکتورهای محیطی بعنوان متغیرهای کمکی در کنار داده های طیفی در روش درخت تصمیم به صحت کلی 5/76 درصد و ضریب کاپای 7/0 در تفکیک تیپ های آمیخته جنگل منجرشد که نشان دهنده افزایش قابل ملاحظه صحت می باشد. مقایسه نتایج حاصل از روش های طبقه بندی بکار گرفته شده در این تحقیق بیانگر پتانسیل بالای روش شئ پایه در بکارگیری داده های طیفی برای کلاسه بندی تیپ های آمیخته جنگل در مقایسه با روش طبقه بندی پیکسل پایه بود. همچنین تیپ های آمیخته جنگل با استفاده از داده های کمکی در کنار داده های طیفی با روش درخت تصمیم بهتر از روش های پیکسل پایه و شئ پایه در محدوده مطالعه تفکیک شد.

امروزه لیزر اسکنر هوایی (لیدار) نقش مهمی در برداشت اطلاعات سه بعدی عوارض سطح زمین ایفا می کند. استخراج عوارض از داده های لیدار، به صورت دستی زمان بر و پرهزینه است. راه ها مهمترین گروه عوارض خطی هستند و استخراج اطلاعات مربوط به آنها اهمیت ویژه ای برای سازمان ها و نهادهای مرتبط در هر کشوری دارد. هدف پژوهش حاضر، ارائه الگوریتمی برای آشکارسازی راه هاست که در آن منحصراً از داده های لیدار، استفاده شود. برای این منظور، ابتدا داده های شدت و سپس هر دو داده شدت و فاصله لیدار با استفاده از ماشین بردار پشتیبان طبقه بندی گردیدند. سپس با استفاده از الگوریتم فیلتر کردن شیب مبنا، عوارض ارتفاعی از مجموعه داده ها حذف شدند و مدل رقومی زمین و مدل رقومی عوارض غیرزمینی به دست آمد. در ادامه، نتایج مرحله طبقه بندی با بهره گیری از لایه اطلاعاتی مدل رقومی عوارض غیرزمینی بهبود داده شد. سرانجام با انجام عملیات پس پردازش شامل 5 مرحله، پاکسازی مورفولوژی، حذف عناصر کوچک، اتصال قطع شدگی های راه ها، حذف عناصر ناپیوسته و انسداد مورفولوژی، راه ها از داده های لیدار شناسایی گردید. با مقایسه نتایج حاصل از اجرای الگوریتم با داده های مرجع، مقادیر 35/84 درصد برای پارامتر «کامل بودن»، 61/71 درصد برای پارامتر «صحیح بودن» و 22/63 درصد برای پارامتر «کیفیت» به دست آمد.

طی چند سال اخیر به هنگام فصول گرم، در اثر بارندگی شدید و ناگهانی در استان گلستان سیل های مخربی رخ داده که در پی آن، خسارات سنگینی به منطقه وارد آمده است. از آنجا که شدت بارندگی در منطقه بسیار متغیر است و ایستگاه های زمینی نمی توانند این تغییرات را به خوبی نمایش دهند، لزوم به کارگیری سنجش از دور در تخمین بارندگی بیش از پیش نمایان می گردد. در الگوریتم های تخمین بارندگی ماهواره ای اغلب از داده های مادون قرمز و مایکروویو غیرفعال استفاده می شود. داده های مادون قرمز دارای قدرت تفکیک زمانی بالایی هستند (هر نیم ساعت یک تصویر) اما توان نفوذ در ابر را ندارند. در مقابل، داده های مایکروویو غیرفعال از ابر عبور می کنند و تخمین دقیق تری از نرخ بارندگی می دهند اما قدرت تفکیک زمانی پایین تری (هر روز دو تصویر) دارند. در نتیجه با ترکیب این دو سری داده می توان ضمن حفظ مزایا، معایب را تا حد اماکن کاهش داد. در تحقیق حاضر، قابلیت الگوریتم ترکیبی همسان سازی احتمال داده های Meteosat و TRMM در تخمین بارندگی شدید نوزدهم مرداد 1384 (دهم اوت 2005) که منجر به وقوع سیل گردید مورد بررسی قرار گرفت و با کمک مدل هیدرولوژی GeoSFM به پایش سیلاب پرداخته شد. نتایج به دست آمده، نشان می دهد که بین تخمین ماهواره و مشاهدات زمینی همبستگی 533/0 درصد وجود دارد و RMSE و MAD معادل 74/9 و 67/6 است. همچنین مشاهده گردید که خاک در اکثر زیرحوضه های جنوب شرقی منطقه رخ می دهد، که حداکثر حجم آن همزمان با بارندگی های شدید است.

کیفیت زندگی شهری یکی از مهمترین حوزه های مطالعات شهری در کشورهای مختلف است. این مهم به دلیل اهمیت روزافزون مطالعات کیفیت زندگی در پایش سیاست های عمومی و نقش آن به عنوان ابزاری کارآمد در مدیریت و برنامه ریزی شهری است. کیفیت زندگی شهری معمولاً از طریق شاخص های ذهنی حاصل از پیمایش و ارزیابی ادراکات و رضایت شهروندان از زندگی شهری و یا با استفاده از شاخص های عینی حاصل از داد ه های ثانویه و به ندرت با استفاده از هر دو نوع شاخصه ها اندازه گیری می شود. هدف مطالعه حاضر، توسعه و سنجش شاخص های کیفیت زندگی شهری در شهر نورآباد، استان لرستان با استفاده از شاخص های عینی و ذهنی است. داده های مورد نیاز با استفاده از پیمایش خانوارهای شهری در شهر نورآباد جمع آوری شده و البته از برخی داده های ثانویه نیز بهره برداری گردیده است. 352 خانوار از بین تمام محلات شهر به شیوه تصادفی ساده برای مطالعه انتخاب شدند. روش های آماری از قبیل تحلیل عاملی، تحلیل رگرسیون چندگانه، ANOVA و T-test برای سنجش کیفیت زندگی و تحلیل و ارزیابی روابط آن با برخی از خصوصیات فردی استفاده شد. مقایسه نتایج کیفیت عینی و ذهنی زندگی در شهر نورآباد نشان می دهد که 25 درصد خانوارها در حالت بهزیستی و 1/30 درصد در حالت محرومیت قرار دارند؛ در حالی که 4/24 درصد آنها در حالت ناهماهنگی و 4/20 درصد در حالت انطباق قرار گرفته اند. هر چند که همبستگی بین ابعاد عینی و ذهنی کیفیت زندگی بالا نیست، اما به طور کلی، یافته های تحقیق اهمیت مطالعه همزمان ابعاد عینی و ذهنی کیفیت زندگی را نشان می دهد، که می تواند به پیشبرد مطالعات کیفیت زندگی شهری کمک نماید.

مطالعه کیفیت زندگی در حال تبدیل شدن به ابزار مهمی برای ارزیابی سیاست های عمومی، رتبه بندی مکان ها، درک و اولویت بندی مسائل اجتماع، تدوین و پایش سیاست ها و راهبردها یا استراتژی های مدیریت و برنامه ریزی شهری است. در این مطالعه کیفیت مکان به عنوان منابع، امکانات و فرصت های فراهم شده به وسیله محیط برای تامین نیازهای انسانی و به عنوان زیرمجموعه کیفیت زندگی مورد توجه قرار گرفته، و با تلفیق داده های سنجش از دور، سرشماری و سایر داده های مکانی در محیط GIS به سنجش کیفیت مکان از طریق روش ارزیابی چندمعیاره در سطح نواحی شهرداری تهران پرداخته شده است. سه قلمرو اصلی ـ اجتماعی، دسترسی و فیزیکی به عنوان معیار تعیین گردید و با استفاده از تحلیل عاملی، از مجموع 49 پارامتر، مولفه های مربوط به هر قلمرو (زیرمعیارها) شناسایی شد. وزن های مولفه های مربوط به هر قلمرو با استفاده از تحلیل سلسله مراتبی استخراج گردید و شاخص نهایی هر قلمرو با ترکیب خطی وزن دهی شده مولفه های استاندارد شده مربوط به هر قلمرو ایجاد شد و در نهایت قلمروهای سه گانه «اجتماعی و دسترسی و فیزیکی» به منظور استخراج شاخص نهایی کیفیت مکان با یکدیگر تلفیق شدند. علاوه بر این، با استفاده از شاخص تحلیل مکانی Getis-Ord خوشه های مطلوب و نامطلوب در هر قلمرو و در شاخص نهایی کیفیت مکان مشخص گردید. نتایج نشان داد که خوشه های مطلوب در قلمرو اجتماعی در نواحی شمالی و مرکز به سمت شمال، در قلمرو دسترسی در نواحی مرکزی و در قلمرو فیزیکی در نواحی شمالی شهر تهران اند. در نهایت تحلیل مکانی شاخص نهایی کیفیت مکان نشان داد که نواحی شمالی و مرکزی به سمت شمال شهر تهران محل تمرکز نواحی مطلوب، و بخش های غربی، جنوب غربی و تا حدودی جنوب شهر تهران محل تمرکز نواحی نامطلوب از لحاظ کیفیت مکان هستند. همچنین نتایج تحلیل همبستگی در مورد شاخص های نهایی در سه قلمرو اجتماعی، دسترسی و فیزیکی بیانگر وجود رابطه مثبت معنادار بین شاخص نهایی قلمرو اجتماعی با شاخص نهایی قلمرو فیزیکی و قلمرو دسترسی است.

تصاویر با توان تفکیک مکانی بالا مانند IRS به منظور استخراج اطلاعات پوشش زمین در مقیاس محلی تا ناحیه ای مورداستفاده قرارمی گیرند. اما استفاده از این تصاویر به صورت چندزمانه بسیار پرهزینه و محدود است. از سوی دیگر، تصاویر سنجنده MODIS به صورت روزانه از نواحی گسترده در 36 باند مختلف و با توان های تفکیک مکانی 250، 500 و 1000متر باسهولت زیادی قابل دسترس است. ولی به علت ضعف قدرت تفکیک مکانی، این تصاویر برای بررسی جزئیات در محیط های پیچیده با تنوع پوشش بالامناسب نمی باشند. لذا استفاده همزمان ازتصاویر MODIS و IRS می تواند مفیدتر باشد. در این تحقیق، امکانات ترکیب تصاویر IRS و MODIS اخذشده از بخشی از نواحی استان تهران با استفاده از تکنیک جداسازی طیفی موردبررسی قرار گرفته است. در این تکنیک، ابتدا تصویر IRS طبقه بندی شده، سپس سهم هرکلاس در هریک ازپیکسل های تصویرMODIS محاسبه می شود. بامحاسبه رادیانس هریک ازپیکسل های MODIS و اعمال الگوریتم جداسازی-طیفی، مشخصه طیفی برای هریک از انواع پوشش های زمینی موجودمحاسبه شده و برمبنای آن تصویرترکیب شده تولید می شود. نتایج به دست آمده نشان می دهندکه تصویر ترکیب شده، استفاده از توان تفکیک طیفی تصویر MODIS به منظور بارزسازی بیشتر عوارض در نواحی ناهمگن را امکان پذیر می سازد. ضمنا واریانس محلی و نوع پوشش تاثیر زیادی بر کیفیت تصویر ترکیبی دارند. نتایج این روش رابطه زیادی با دقت زمین مرجع نمودن تصاویر با توان تفکیک مکانی بالا و پایین نشان می دهند و با افزایش آن، کیفیت تصاویر تولیدی نیز افزایش می یابد.

درتحقیق حاضر به بررسی استخراج اراضی زیر کشت گندم و تفکیک نوع آبی و دیم آن در شهرستان همدان به عنوان یکی از قطبهای مهم تولید گندم ایران پرداخته شده است. داده های مورد استفاده این تحقیق شامل تصاویر دو زمانه ماهواره Spot5 می باشد که با استفاده از تقویم زراعی محصولات مختلف کشاورزی، در سال 2005 انتخاب شده اند. ضمنا داده های زمینی بر مبنای اطلاعات جامع از وضعیت اراضی زیر کشت گندم در سه مرحله درناحیه همدان برداشت شد. تحقیق حاضر الگوریتمی بر اساس مطالعه بر روی باندها در دو زمان متفاوت ارائه نموده که در آن برای صرف زمان کمتر از هیچگونه طبقه بندی و مولفه ها استفاده نشده است تا مستقیما پدیده مورد مطالعه به صورت نیمه اتوماتیک تفکیک و دقت آن در تفکیک گندم بررسی شود. بر خلاف شاخصهای رایج پوشش گیاهی که در آنها از باندهای جذبی و انعکاسی در یک زمان استفاده می شود، این الگوریتم از اختلاف بازتاب باندهای نظیر در دو زمان برای تفکیک گندم از سایر پدیده ها استفاده کرده است. فرق عمده و اساسی این تحقیق با منابع تحقیقی دیگر، در عدم استفاده از باند مادون قرمز انعکاسی بوده که گندم از سایر پدیده ها و گندم دیم و آبی با دقت بالایی تفکیک شده است.

آب، راز ماندگاری جهان و از عناصر اصلی بقا و دوام چرخش زندگی در کره زمین است . بدون تردید کشور ایران همانند دیگر کشورهای خاورمیانه در سال های پیش رو با بحران جدی ناشی از کمبود آب روبه رو خواهد بود . بنابراین شناخت و معرفی هر چه بیشتر منابع بهینه آب، الگوی درست مصرف و بهره گیری صحیح و مناسب از منابع زیرزمینی و آب های جاری مقوله ای است که سیاست گذاران و برنامه ریزان امور آب با نگرانی و دقت به آن پرداخته اند. ریزش های جوی مهم ترین منبع طبیعی آب برای انواع فعالیت های بشری (صنعتی، کشاورزی و شرب ) است. از آن جا که ریزش های جوی با متغیرهای زمانی و مکانی زیادی همراه هستند اطلاعات موجود در خصوص توزیع آب و هوایی و عوامل سینوپتیکی ریزش های جوی بسیار اندک است. در ایران شبکه مشاهدات زمینی به اندازه کافی متراکم نبوده و بسیار پراکنده و نامنظم است . فاصله ایستگاه های مشاهداتی زمینی به خصوص در مناطق کوهستانی (مانند استان فارس ) با توجه به عامل توپوگرافی از چند کیلومتر تا چند صد کیلومتر متفاوت است . بنابراین بررسی باران به روش سنتی که نیاز به شبکه باران سنجی متراکم دارد هم از لحاظ اجرایی و هم از لحاظ اقتصادی امکا نپذیر و مقرون به صرفه نمی باشد. در مقاله حاضر به منظور تخمین بارندگی روزانه استان فارس از دو روش درون یابی کریجینگ (Kriging) و معکوس وزنی فاصله (IDW) استفاده گردید . سپس دقت نتایج حاصل از اجرای مدل ها از طریق تست آماری RMSE مورد ارزیابی قرار گرفت . نتایج حاصل از اجرای مدل و ارزیابی دقت آن ها نشان داد که روش کریجینگ نسبت به روش IDW از دقت بیشتری برخوردار می باشد . همچنین نتایج نشان داد که در بین روش های کریجینگ، روش معمولی دایره ای و نمایی از کم ترین خطا نسبت به سایر رو شهای کریجینگ برخوردار می باشند

تصاویر با توان تفکیک مکانی بالا مانند IRS به منظور استخراج اطلاعات پوشش زمین در مقیاس محلی تا ناحیه ای مورد استفاده قرار می گیرند. اما استفاده از این تصاویر به صورت چندزمانه بسیار پرهزینه و دسترسی به آنها با محدودیت هایی روبرو است. از سوی دیگر، تصاویر سنجنده MODIS به صورت روزانه در 36 باند مختلف و با توان های تفکیک مکانی 250، 500 و 1000 متر در دسترس قرار می گیرند. اما این تصاویر برای نمایش جزئیات مناطق با تنوع پوشش زیاد مناسب نمی باشند. لذا استفاده همزمان از تصاویر MODIS و IRS می تواند مفید باشد. هدف این تحقیق استفاده از تکنیک جداسازی طیفی برای ترکیب تصاویر IRS و MODIS اخذ شده از منطقه اسلامشهر می باشد. در ابتدا تصویر IRS طبقه بندی شده، سپس سهم هر کلاس در هر یک از پیکسل های تصویر با توان تفکیک مکانی پایین اما توان تفکیک طیفی بالاتر (MODIS) محاسبه می شود. با محاسبه رادیانس هر یک از پیکسل های MODIS و اعمال الگوریتم جداسازی طیفی، مشخصه طیفی برای هریک از انواع پوشش های زمینی موجود مشخص شده و تصویر ترکیب شده حاصل می شود. سپس تصویر IRS و تصویر ترکیب شده به منظور استخراج نقشه پوشش زمینی، طبقه بندی می شوند. بررسی و مقایسه تصاویر طبقه بندی شده، حاکی از همبستگی بالای تصویر ترکیبی طبقه بندی شده با تصویر IRS ، در مقیاس ناحیه ای می باشد. نتایج این روش بستگی زیادی به دقت زمین مرجع نمودن تصاویر با توان تفکیک مکانی بالا و پایین دارد و با افزایش این دقت میتواند بهبود یابد.