سنجش از دور و GIS ایران

الگوی کاربری اراضی به واسطه افزایش فعالیت ها و دخل و تصرف های بشر بر زمین به منظور برآوردن نیازهای مختلف، دائماً در حال تغییر است. بهینه سازی تخصیص کاربری اراضی همانا یافتن بهترین الگوی ممکن با در نظر گرفتن نیازهای حاکم بر مقولة تخصیص است. اغلب جست وجوها و بهینه سازی های کاربری اراضی در دنیای واقعی، ماهیتاً دربردارندة چندین هدف اند. در این مطالعه قابلیت الگوریتم ژنتیک مرتب سازی نامغلوب نخبه گرا (NSGA-II) با طراحی و استفاده از دو نوع عملگر تقاطع یکنواخت (UC) و عملگر تقاطع دوبعدی (TDC) برای بهینه سازی تخصیص کاربری اراضی با اهداف چندگانه در بخشی از حوضه طالقان مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفت. داده های به کار رفته شامل نقشه کاربری اراضی سال 2002، توپوگرافی، خاک شناسی، اطلاعات مربوط به میزان فرسایش خاک و بازدهی اقتصادی از منطقه مورد مطالعه بوده است. اهداف مورد نظر شامل میزان فرسایش، میزان رواناب، تناسب اراضی، میزان فشردگی ـ سازگاری و بازدهی اقتصادی است. مدل طراحی شده با دو جمعیت اولیه متفاوت اجرا گردید. بار اول با جمعیت کاملاً تصادفی و بار دوم با تولید جمعیت اولیه تصادفی راهنمایی شده که در آن نسبت مساحت کاربری های مختلف تعیین شده بود. نتایج نشان داد کارکرد عملگرهای تقاطع کاملاً تحت تأثیر شرایط اولیه قرار دارد و عملگر UC فاقد توانایی مناسب در ایجاد همگرایی کلی است. همچنین استفاده از تقاطع TDC با جمعیت اولیه راهنمایی شده، همگرایی را بسیار افزایش داد و موجب بهبود نتایج گردید. به لحاظ پیوستگی قطعات کلاس های مختلف کاربری نیز عملگر TDC بهتر از UC کارکرد داشته است. نتایج این مطالعه نشان داد که پس از بهینه سازی کاربری اراضی در منطقه مورد مطالعه، علاوه بر کاهش فرسایش خاک، میزان سوددهی کلی نیز افزایش یافته است.

با توجه به اهمیت مطالعه لندفرم ها و پراکنش فضایی آنها در ژئومورفولوژی و سایر علوم محیطی، در این مقاله روشی کمّی با استفاده از پارامترهای مورفومتریک حاصل از مدل رقومی ارتفاع برای طبقه بندی لندفرم های مناطق خشک ارائه شده است. پارامترهای ژئومورفومتریک استفاده شده شامل شیب، انحنای پروفیل، انحنای طولی و انحناهای حداقل و حداکثر هستند که برای تشخیص ویژگی های مورفومتریک و شکلی لندفرم ها مناسب اند و تا حد زیادی نیز با فرایندهای ژئومورفولوژیکی سروکار می یابند. نقشه پارامترهای ژئومورفومتریک در ساختار رستری و با استفاده از مدل رقومی ارتفاع SRTM در منطقه کویر مرنجاب به دست آمد و طبقه بندی با استفاده از روش طبقه بندی نظارت شده حداکثر شباهت (MLC) و نمونه های آموزشی برداشت شده از لندفرم های منطقه مطالعاتی انجام شد. نتایج به دست آمده از این طبقبه بندی، لندفرم های منطقه را در هفت کلاس مخروط افکنه، تپه های ماسه ای مختلط، عرضی و برخان، تیغه سنگی، تپه سنگی و پلایا نشان می دهد؛ به طوری که پلایا بیشترین گسترش را در منطقه دارد. نتایج ارزیابی آماری کلاس های لندفرمی نیز با سه پارامتر حداقل و حداکثر و میانگین ارائه شده است. به علاوه، ارزیابی دقت طبقه بندی با استفاده از نقشه پایه ژئومورفولوژی منطقه مرنجاب انجام گرفته است و نتایج نشان می دهند که دقت کلی طبقه بندی حدود 81 درصد و شاخص کاپا برابر 73/0 است.

امروزه تحولات تکنولوژی و صنعتی شدن شهرها، موجب دگرگونی های اساسی و عمده ای در اکولوژی شهری شده و به تخریب شدید محیط زیستِ سکونتگاه ها دامن زده و در بردارنده پیامدهای ناگواری در زندگی انسان ها و جوامع شان بوده است. مهم ترین و در عین حال ساده ترین راه تعدیل این پیامدها و آسیب های زیست محیطی، توسعه پارک ها و فضاهای سبز است. کاربری هایی چون فضای سبز شهری و پارک ها در زمرة کاربری هایی هستند که توزیع و پراکنش آنها در سطح شهر بسیار بااهمیت و سودمند است. شهرِ ساری با مساحت 52/28 کیلومترمربعی و جمعیت 261293 نفری، دارای 8 پارک عمومی با سرانه 39/0 مترمربع برای هر نفر است، که این رقم اختلاف آشکاری با سرانه استاندارد تعیین شده دارد. از سویی، با این تعداد پارک و با توجه به تعداد محله ها، مشخص می گردد که این شهر به لحاظ طبقه بندی پارک های شهری، فاقد پراکنش سلسله مراتب فضای سبزِ مناسب است و با رشد روزافزون جمعیت در این شهر، توجه به توسعه و احداث پارک ها امری ضروری به نظر می رسد. در این پژوهش ضمن بررسی کمّی و کیفی پارک های شهر ساری، به مکان یابی پارک های محله ای با استفاده از مدل AHP فازی (FAHP) در محیط GIS پرداخته می شود. بدین منظور پس از شناسایی پارامترها و معیارهای مؤثر در مکان یابی پارک های شهری و با تکمیل پرسش نامه به وسیله کارشناسان و متخصصان خبره، به کمک مدل سلسله مراتبی فازی وزن هر یک از معیارهای مؤثر محاسبه شد و سپس اینها در محیط GIS با یکدیگر تلفیق شدند. در نهایت با هم پوشانی لایه های اطلاعاتی و تطبیق آنها با کاربری های موجود، نقشه شایستگی مناطق شهر ساری براساس پهنه های «بسیار مناسب، مناسب، و نامناسب»، برای احداث پارک های محله ای مشخص شدند. نتایج به دست آمده نشان می دهند که 5/18 درصد از مساحت شهر برای احداث پارک در واحد محله بسیار مناسب است، 7/33 درصد مناسب است، و 8/47 درصد دربردارنده محدودیت هایی برای ساخت پارک محله ای است.

خشکسالی از بلایای طبیعی است که تبعات منفی گسترده ای را برای اقتصاد، کشاورزی، محیط و اجتماع به همراه دارد. فقدان شناخت و ارزیابی دقیق این پدیده باعث بروز بخش عمدة خسارت های ناشی از آن می شود. در چند دهة اخیر، علم و به ویژه فناوری سنجش از دور محققان را در زمینه خشکسالی بسیار کمک کرده است و شاخص های متعددی برای ارزیابی و بررسی خشکسالی ارائه شده اند. هدف از این تحقیق بهبود شاخص عمودی خشکسالی اصلاح شده (MPDI) از طریق محاسبه دقیق و صحیح پوشش گیاهی به عنوان مهم ترین پارامتر در این شاخص است. به منظور محاسبة شاخص مذکور، تعیین درصد پوشش گیاهی و همچنین پارامترهای خط خاک ضروری است. برای این کار از تصاویر ماهواره ای ALOS مربوط به تیر ماه سال 1388 استفاده شده است. حوضه آبخیز شیطور واقع در استان یزد به عنوان منطقة مطالعه انتخاب شد و با مطالعات میدانی درصد پوشش گیاهی 52 پلات اندازه گیری شد. 17 شاخص رایج گیاهی و شبکه های عصبی مصنوعی برای تخمین درصد پوشش گیاهی مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج حاصل از شاخص های گیاهی نشان دادند شاخص هایی که در آنها بازتاب خاک در نظر گرفته می شود، با دقتی بهتر از دیگر شاخص ها (درصد 4RMSE< و 63/0> 2R) می توانند درصد پوشش گیاهی را در مناطق خشک تبیین کنند. از طرفی، نتایج به دست آمده از شبکه های عصبی نیز تأیید می کنند که چون در شبکه های مذکور می توان ورودی های متعددی همچون اطلاعات طیفی باندهای متفاوت را به شبکه معرفی کرد، لذا اینها با دقتی بیشتر (%2RMSE< و 74/0 >2R) از شاخص های گیاهی می توانند در تخمین درصد پوشش گیاهی به کار روند. در نهایت، با استفاده از مناسب ترین روش (شبکه های عصبی)، درصد پوشش گیاهی منطقه محاسبه شد و با توجه به پارامترهای خط خاک، نقشة شدت خشکسالی تهیه گردید.

شناسایی گونه های درختی نیازمند تفکیک تیپ های جنگلی است. داده های دورسنجی و به ویژه تصاویر هوایی رقومی با توان تفکیک مکانی و رادیومتری بالا، ابزار مناسبی برای این کار به شمار می آیند. هدف از این تحقیق ارزیابی قابلیت این تصاویر برای تشخیص گونه های درختی به روش طبقه بندی شیء ـ پایه در جنگل های طبیعی آمیخته است. این بررسی در دو قطعه کوچک از جنگل های جلگه ای شمال کشور انجام شد. پس از ارزیابی کیفیت تصاویر و تصحیح هندسی آنها، عملیات پیش پردازش و تولید تصاویر تبدیلی به اجرا درآمد. فرایند قطعه بندی در قالب چندتفکیکی انجام گرفت و به صورت کیفی ارزیابی شد. در ادامه عمل طبقه بندی با استفاده از توابع عضویت چندبعدی و به روش نزدیک ترین همسایه استاندارد و تشکیل شبکه سلسله مراتبی انجام پذیرفت. در نهایت نقشه نوع گونه های درختی به دست آمده به صورت کمی ارزیابی گردید و نمونه های تعلیمی و نقشه واقعیت زمینی به روش میدانی تهیه شدند. ارزیابی صحت نقشه های حاصل در مقایسه با نقشه واقعیت زمینی نشان دهنده صحت کلی بیش از 70 درصد و ضریب کاپای 46/0 و 5/0 در این دو منطقه بود. گونه های درختی اصلی، مقادیر متفاوتی از صحت را در دو منطقه ارائه کردند. داده های ارتفاعی دقیق می تواند در بهبود نتایج طبقه بندی در چنین مطالعاتی بسیار مؤثر و کارآمد باشد.

داده های چندطیفی و چندزمانه برای آماده سازی اطلاعات مربوط به توزیع مکانی اراضی برنج از آن رو سودمند هستند که تمامی اراضی برنج با توجه به زمان در تقویم زراعی می توانند تحت پوشش مخلوطی از آب و خاک باشند. در این مطالعه به شرح و بسط الگوریتمی به منظور شناسایی و تفکیک شالیزارهای برنج، با استفاده از داده های سری زمانی NDVI و 2105LSWI مشتق شده از محصول شاخص های پوشش گیاهی 16 روزه MODIS با توان تفکیک مکانی 250 متر (1Q13MOD) پرداخته شده است. این الگوریتم بر مبنای حساسیت شاخص های 2105LSWI به افزایش رطوبت سطح در مرحله غرقابی، و نشاکاری و NDVI به افزایش محتوای کلروفیل و تاج پوشش گیاه برنج است. برطبق مشاهده ها، طی دوره نشاکاری برنج به دلیل غرقاب کردن زمین، شاخص 2105LSWI افزایش می یابد و بعد از رشد برنج از ارزش آن کاسته می شود، به گونه ای که در همان زمان شاخص NDVI رفتاری معکوس نشان می دهد. در این تحقیق دو روش برای تعریف این رابطه بین NDVI و 2105LSWI به منظور تفکیک مکان شالیزارهای برنج شهرستان آمل در استان مازندران (سال 1390) تکوین گردید. نتایج با استفاده از عملیات میدانی جامعی با برداشت 183 نقطه کنترلی برای دو کلاس (برنج ـ غیربرنج) انجام گرفت و دقت کلی روش ها به ترتیب 21/67 و 87/80 درصد بود. نتایج این مطالعه نشان از آن داشت که تهیه نقشه مکانی برنج مبتنی بر 1Q13MOD، بالقوه می تواند در مقیاس متوسط برای پایش اراضی کشاورزی برنج براساس زمان اجرا شود.

رشد و توسعه جوامع در تمام دنیا مستلزم وجود اطلاعات در مورد زمین است و این برای برنامه ریزی و توسعه و کنترل منابع زمین از ضروریات به شمار می آید. به همین نحو برنامه ریزی و توسعه هم نیازمند سیستم مدیریتی مؤثر است. سیستم کاداستر رقومی چندمنظوره راه حلی جامع برای دستیابی به اطلاعات جغرافیایی در چارچوب GIS است. در این پژوهش تمامی ابزارهای فضایی ـ جغرافیایی مرتبط برای کاداستر چندمنظوره بنابر امکانات و مقتضیات در یکی از کلان شهرهای ایران بررسی می شود. بر این اساس: 1- معضلات ثبت زمین شناسایی می شود، 2- پایه های نظری کاداستر چندمنظوره را براساس مفاهیم توسعه پایدار از مجموع دیدگاه ها و روش های موجود بررسی می کند؛ 3- چارچوب مفهومی توسعه سیستماتیک کاداستر چندمنظوره براساس رهنمودهای مدل پایه کاداستر برای کل کشور پیشنهاد می کند؛ و 4- مطالعه موردی پژوهش را در منطقه 8 شهرداری تبریز در جهت ایجاد و توسعه مدل اولیه کاداستر چندمنظوره رقومی پیاده سازی می کند. سرانجام اینکه برای بررسی نقاط قوت و ضعف و نیز فرصت ها و تهدیدات استقرار چنین سیستمی در محدوده مورد مطالعه، روش تحلیل استراتژیک SWOT به کار می رود. براساس نتایج حاصل از استقرار و تحلیل راهبردی، این تحقیق نشان داد که استفاده از کاداستر چندمنظوره می تواند زمینه مناسبی را برای ثبت زمین فراهم سازد.