حسین هلالی

بهره برداری از منابع آب اعم از سطحی و زیرزمینی مستلزم شناخت رفتار و مقدار هر کدام از منابع است تا با استفاد بهینه از این منابع، حداقل خسارت به محیط زیست و مخازن این آب ها وارد گردد. در حال حاضر تعداد زیادی از دشت های کشورمان، دشت ممنوعه اعلام شده و برداشت بیشتر از سفره های آب زیرزمینی امکان پذیر نمی باشد و بعضی سفره ها نیز در حال تخریب و نابودی است. رفع این معضلات، مستلزم تهیه بیلان منابع آب است تا با شناخت کمی آب بتوان در جهت توسعه پایدار، برنامه ریزی نمود . محاسبه عوامل بیلان نیازمند آمار و اطلاعات هواشناسی، هیدرولوژی و هیدروژئولوژی است که پس از تجزیه و تحلیل، نقشه ها و اطلاعات مکانی موردنیاز به دست می آید. در این تحقیق بیلان هیدرولوژیکی محاسبه و سپس بیلان آب زیرزمینی به دلیل تنوع و کاربرد بیشتر آن در کارهای اجرایی، در سیستم اطلاعات جغرافیایی تهیه گردیده است. در انتها نتایج محاسبات عوامل مختلف بیلان در سیستم اطلاعات جغرافیایی ارائه شده است . با استفاده از نقشه بیلان تهیه شده در محیط GIS، نقاط بحرانی برداشت بی رویه از آب زیرزمینی مشخص شد. از این رو می توان از واردآمدن خسارت به سفره های آب زیرزمینی جلوگیری نمود. همچنین دبی مجاز بهره برداری از سفره در هر نقطه از دشت و فاصله چاه های جدید از منابع موجود محاسبه و ارائه گردید . نتایج این تحقیق نشان می دهد که بیشتر مناطق دشت تالش فاقد محدودیت برداشت بوده و توسعه بهره برداری در آن توصیه می گردد. لازم به ذکر است که به دلیل مجاورت دشت فوق با دریای خزر محدودیت برداشت به دلیل نفوذ آب شور دریا در بعضی نقاط وجود دارد .

ظهور اینترنت و سهولت دسترسی به اطلاعات موجود آن سبب گردیده تا اکثر سازمان های دولتی و خصوصی اطلاعات خود را در این شبکه قرار دهند. بیش از 70% اطلاعات موجود، داده‌های جغرافیایی می‌باشند که ارائه این اطلاعات جغرافیایی بر روی اینترنت مستلزم توسعه معماری و نرم افزارهای خاص همچون خادم های نقشه ای گردیده است. در توسعه این سسیتم‌های اطلاعاتی طراح امکان بهره جستن از انواع معماری‌ها، نرم افزارها و فرمت ها را دارد؛ ولی انتخاب مناسب ترین حالت که جواب گوی اهداف سیستم اطلاعات جغرافیایی تحت اینترنت (Web GIS) باشد، مستلزم اطلاع از نکات تکنیکی Web GIS و مزایا و معایب هر کدام از متدها در یک پروژه خاص است. در این تحقیق ابتدا تکنولوژی سیستم اطلاعات جغرافیایی تحت اینترنت از نظر معماری، نقشه‌های اینترنتی، و نرم افزارهای متداول آن مورد بحث قرار گرفته وسپس مراحل توسعه یک Web GIS موفق آورده شده و در انتها روند استفاده از این دستاوردها در طراحی پروژه Web GIS راه های کشور شرح داده شده است.

حرکت به سمت سیستم های اطلاعات جغرافیایی مکانمند- زمانمند از برجسته ترین پژوهش ها در زمینة سیستم های اطلاعات جغرافیایی است. در این سیستم ها تغییرات مکانی و زمانی بر روی داده ها، هم زمان با وقوع، باید به نحوی در سیستم منعکس و بر روی مدل های مربوط اعمال شود. یکی از راه های به دست آوردن تغییرات، استفاده از روش های تعیین موقعیت متحرک است. اما انتخاب روش تعیین موقعیت مناسب، تابع عوامل مؤثرِ بیشماری است که در نظر نگرفتن هرکدام از آن ها موجب محدود شدن استفاده از سیستم و در نهایت ضعف اجرایی آن خواهد شد. در این تحقیق روش های تعیین موقعیت متحرک ارزیابی شده است و از این میان، تعدادی که قابلیت اجرایی در کشور داشته و متداول اند، جهت انتخاب دقیق تر مورد بحث قرار گرفته اند. پس از آن مناسب ترین روش تعیین موقعیت در ایران معرّفی شده و براساس آن، یک سیستم اطلاعات جغرافیایی مکانمند- زمانمند نمونه طراحی و اجرا شده است. این سیستم به طور کامل از سوی مؤلفان طراحی و اجرا شده و دارای قابلیت های ویرایشی، تناظریابی نقشه ای و تجزیه و تحلیل مسیریابی مکانمند- زمانمند براساس کمترین فاصله و زمان دسترسی ممکن بین دو نقطه است.

طبقه بندی یکی از مهم ترین روش های استخراج اطلاعات از تصاویر رقومی ماهواره ای است. در روش های معمول پیکسل پایه، طبقه بندی براساس ارزش عددی هریک از پیکسل ها انجام می شود که نتیجه بازتاب عارضه های متناظر آن در سطح زمین است. توانایی روش های کلاسیک در طبقه بندی تصاویر ماهواره ای هنگامی که اشیاء متفاوت اطلاعات طیفی مشابهی دارند محدود می با شد. این امر موجب کاهش صحت روش های طبقه بندی پیکسل پایه می گردد. اما در روش طبقه بندی شیءگرا اطلاعات طیفی با اطلاعات مکانی ادغام گردیده و پیکسل ها براساس شکل، بافت و تن خاکستری در سطح تصویر با مقیاس مشخص سگمنت سازی شده و طبقه بندی تصویر براساس این سگمنت ها انجام می شود. در این تحقیق الگوریتم طبقه بندی پیکسل پایه حداکثر احتمال و الگوریتم طبقه بندی نزدیک ترین همسایه شیءگرا در طبقه بندی تصاویر سنجنده HDR ماهواره ای SPOT 5 مورد مقایسه قرار گرفته است و به منظور مقایسه نتایج، نقشه کاربری اراضی استان آذربایجان غربی با هر دو روش طبقه بندی تهیه شده است. مقایسه نتایج مربوط به صحت کلی طبقه بندی ها نشان می دهد که روش طبقه بندی شیء گرا با افزایش دقت معادل 7% در هر دو شاخص صحت کلی و کاپا، در طبقه بندی تصاویر ماهواره ای از دقت بالاتری برخوردار است. نتایج این تحقیق در استخراج نقشه های کاربری اراضی استان آذربایجان شرقی و آشکارسازی تغییرات کاربری 30 ساله محدوده بالادست سد ستارخان مورد استفاده قرار گرفت.

تعیین محل بهینه ی نیروگاه های خورشیدی عاملی تأثیرگذار در افزایش بهره وری آن ها بوده و تابعی از دقت محاسبه ی پتانسیل تابش خورشیدی می باشد. استفاده از روابط مکانی میان داده ها در روش های درون یابی، موجب افزایش دقت تخمین پتانسیل تابشی برای مناطق مختلف کشور می گردد. تنوع بالای روش های درون یابی و تفاوت های محسوس در نتایج آن ها لزوم بررسی این روش ها را می رساند. در تحقیق حاضر روش های درون یابی؛ وزن دهی معکوس فاصله (IDW)، تابع پایه ی شعاعی (RBF)، درون یابی پخشی (DI)، کریجینگ و کوکریجینگ پیاده سازی شده و نتایج حاصل با اعتبارسنجی متقابل مقایسه شدند. به منظور افزایش دقت روش کوکریجینگ، نقشه ی پتانسیل تابشی برآورد شده با مدل SolarGIS به عنوان داده ی کمکی با داده های مشاهداتی تلفیق گردید. بررسی نتایج نشان می دهد که بهینه سازی عوامل مؤثر در روش های درون یابی موجب افزایش همگرایی 3/8 درصدی مقادیر نتایج می گردد. از بین روش های درون یابی، روش کوکریجینگ با داده های کمکی دما و ارتفاع با خطای جذر میانگین مربعاتی (RMSE) برابر با 82/9 وات بر مترمربع سطح بهینه را تخمین زد. با واردکردن نقشه پتانسیل تابشی حاصل از تصاویر ماهواره ای (مدل SolarGIS) به عنوان داده ی کمکی در روش کوکریجینگ، دقت سطح برآورد شده نسبت به کوکریجینگ و داده های کمکی دما و ارتفاع 1/4% بهبود یافت. مطالعه ی سطح تولیدشده نشان می دهد، اغلب مناطق کشور، به ویژه بخش های جنوبی از استعداد بالایی برای استفاده از انرژی تجدید پذیر خورشیدی برخوردار هستند. لذا بخش های میمند، سعادت آباد، کوار و سروستان از استان فارس، باوی از خوزستان و نوک آباد از استان سیستان و بلوچستان با اختلاف ناچیز به ترتیب به عنوان مناطق با پتانسیل تابشی بالا معرفی شدند.

کلیه اسناد املاک قدیمی کشور که کاغذی هستند می بایستی به نقشه های رقومی و زمین مرجع تبدیل گردند. در رقومی سازی قطعات جهت ورود به سامانه حدنگاری، لازم است که فرم رقومی چندضلعی ازنظر مساحت و ابعاد محیطی با سند (قبلی) مطابقت داشته باشد. در فرایند رقومی سازی ویژگی های هندسی عوارض نظیر مساحت پلی گون ها تغییر می یابد. حفظ مطابقت طول ها و مساحت، مانع از بروز مغایرت در اسناد و ایجاد اختلافات ثبتی و معاملاتی می گردد. جهت رفع این مشکل در این تحقیق، در فرایند رقومی سازی با ثابت نگه داشتن طول های اضلاع برای حفظ مساحت پلی گون ها، زوایای رئوس پلی گون ها به عنوان مشاهده در نظر گرفته می شود و روشی مبتنی بر سرشکنی کمترین مربعات با استفاده از معادلات شرط ارائه می گردد. در این فرایند، مختصات جهانی به محل های ثابت نقشه رقومی شده نسبت داده می شود و با حفظ طول اضلاع و با کمترین تغییر موقعیت رئوس، مساحت درج شده در سند جهت مطابقت لازمه تأمین می گردد. برای بررسی این روش، یک نقشه کاغذی حاوی شش قطعه با مساحت های حدود هزار مترمربع در مقیاس 1:1000 اسکن گردید و رقومی سازی با تکیه بر حفظ مساحت و طول های پلی گون ها صورت گرفت. نتایج نشان می دهد که میانگین، حداکثر و حداقل مقدار جابه جایی رئوس توسط روش سرشکنی به طور متوسط به ترتیب برابر 31/19، 96/26 و 50/10 سانتی متر است که با توجه به مقیاس نقشه و قوانین حدنگاری قطعات زراعی و اراضی ملی ازنظر ثبتی قابل قبول بوده و تدقیق صورت گرفته در رقومی سازی با توجه به مطابقت ایجادشده مقبول و مطلوب است.