اطلاعات جغرافیایی (سپهر)

راهیابی یکی از مهمترین فعالیت های روزمره افراد در یک محیط شهری است. سیستم های اطلاعات مکانی هدایت کاربر از متداول ترین خدماتی هستند که افراد را در پیمودن مسیرهای مختلف با اهداف گوناگون راهنمایی می کنند. چالش اصلی اینگونه سیستم ها ارائه اطلاعات راهیابی بصورت بافت آگاه است. مکان، زمان و شناسه فرد از جمله بافت های اولیه به شمار رفته و سایر بافت های مرتبط بر پایه بافت های اولیه مدلسازی می گردند. مقاله حاضر به مدلسازی ارتباطات مکانی زمانی کاربر متحرک مبتنی بر شناسه فرد می پردازد بطوری که کلیه ارتباطات مکانی (توپولوژیک، متریک و جهتی) را در بعد زمان پوشش دهد و ویژگی های کاربر و بافت های مرتبط را لحاظ نماید. در این راستا مدل پیشنهادی از مزایای جبر چند بازهای آلن و پرسش و پاسخ دامنه ای پویای ورونوی مبنا استفاده کرده و روشی نوین را با پیروی از اصول حساب کلان و روش های سفارشی سازی موجود معرفی نمود. مدل طراحی شده در یک نرم افزار قابل اجرا در سیستم همراه پیاده سازی شد. ارزیابی مدل پیاده سازی شده در سناریوی راهیابی گردشگر در مناطق 3، 6 و 11 شهرداری تهران بر اساس سه پارامتر دقت، زمان اجرا و رضایتمندی کاربران انجام شد. به منظور تست دقت مدل، نرمافزار طراحی شده در سه مسیر مختلف در منطقه مورد مطالعه توسط سه گردشگر مختلف در سه بازه زمانی و با دو سرعت متوسط متفاوت، 100 بار تکرار گردید. سپس تشخیص هر یک از بافت های موجود در مسیر طی 100 بارتکرار توسط تقریب باینومیال یکطرفه با سطح اطمینان 95% بررسی شد. همچنین از دو شاخص درستی و یادآوری نیز به منظور ارزیابی تشخیص بافتها در کل مسیر استفاده گردید. نتایج حاصل از پیاده سازی و ارزیابی مدل بر اساس سه پارامتر دقت، زمان اجرا و رضایتمندی کاربران کارایی مدل پیشنهادی را در یک سیستم راهیاب بافت آگاه شهری خاطر نشان می سازد.

آگاهی از خصوصیات کمی و کیفی تغییرات در برنامه ریزی های محیطی، آمایش سرزمین و توسعه پایدار بسیار حائز اهمیت اند. درحالحاضراستفاده ازنقشه های پوشش گیاهی یکی ازارکان مهم درتولیداطلاعات جهت برنامه ریزی های کلان وخرد می باشد. در این پژوهش جهت نمایش تغییرات زمانی و مکانی پوشش گیاهی شهرستان بهبهان ازاطلاعات باندهای ماهواره لندست سنجنده های ETM+و OLIدر دو سال 1378 و 1392 استفاده و مقدار شاخص NDVI برای دو سال محاسبه گردید. همچنین به منظوربررسی تغییرات کیفی پوشش گیاهی مقادیرعددی این شاخص به 4کلاس مختلف سرسبزی شامل اراضی با پوشش عالی، پوشش بسیار خوب، پوشش خوب و ضعیف طبقه بندی شد. سپس تغییرات رخداده با استفاده از CROSSTAB مشخص شد.نتایج نشان داد تغییرات کمی وکیفی پوشش گیاهی درطی١4سال برای منطقه موردمطالعه گسترده بوده است به طوری که اراضی با پوشش عالی، بسیار خوب و ضعیف افزایش مساحت و اراضی با پوشش خوب کاهش مساحت را داشته است. بیشترین افزایش مساحت در اراضی با پوشش گیاهی عالی صورت گرفته، به طوری که از 79/5069 هکتار در سال 1378 به 5/7735 هکتار در سال 1392 افزایش یافته است. همچنین بیشترین کاهش مساحت در اراضی با پوشش خوب می باشد که از 4/34061 هکتار به 43/27434 هکتار رسیده است. در خاتمه، برای نشان دادن رابطه بهتر پوشش گیاهی و دما معادله رگرسیون بین این دو پارامتر به دست آمد. نتایج این نکته را که سطوح پوشیده ازگیاه،دمای سطح کمتری دارندوپوشش گیاهی آثارخنک کنندگی برپیرامون دارد تأیید کرد. بنابراین تخریب پوشش گیاهی منطقه، گرمتر شدن سطح شهر و بسیاری عواقب زیست محیطی دیگر را به دنبال خواهد داشت.

یکی از انواع مخاطرات محیطی که در بسیاری از مناطق کشور سبب از بین رفتن اراضی کشاورزی، مرتعی و تأسیسات زیربنایی می گردد، فرسایش خندقی می باشد. در این تحقیق از عملگرهای منطق فازی در حوضه طرود با هدف مشخص کردن پهنه های مختلف خطر، به دست آوردن مساحت هریک از آنها و ارائه نقشه خطر فرسایش خندقی استفاده شده است. جهت دستیابی به این هدف، از تصاویر ماهواره ای، تفسیر عکس های هوایی به مقیاس1:20000، نقشه های توپوگرافی به مقیاس 1:50000، نقشه های زمین شناسی به مقیاس1:100000، مطالعات میدانی و نرم افزار ArcGIS به عنوان ابزارهای اصلی پژوهش استفاده شده است. به این منظور در ابتدا برخی از متغیرهای مؤثر که در تشکیل و توسعه فرسایش خندقی نقش مهمتری داشتندو همچنین مناطق دارای فرسایش خندقی مورد شناسایی قرار گرفتند.در مرحله بعد، طبقات عوامل مؤثر وزن دهی شده و نقشه فرسایش خندقی با استفاده از اپراتورهای جمع جبری فازی، ضرب فازی، گامای فازی 5/0 و گامای فازی 8/0 در محیط سیستم های اطلاعات جغرافیایی تهیه گردید. نتایج حاصله بیانگر آن است که در روش جمع جبری فازی100 درصد مناطق خندقی در پهنه خیلی زیاد، در ضرب جبری فازی، 29/83 درصد مناطق خندقی در پهنه کم، در گامای فازی 5/0حدود 93/60 درصد خندق ها در طبقه کم و مجموعاً حدود 17 درصد خندق ها در طبقات زیاد و خیلی زیاد واقع شده اند ولی در روش گامای فازی 8/0 حدود 5/1 درصد مناطق خندقی در طبقه کم و حدود 62 درصد خندق ها در طبقات زیاد و خیلی زیاد قرار گرفته اند.

تغییرات وضعیت سطح زمین وآب وهوا زمینه سازوقوع آبگرفتگی های مکرردرمناطق شهری شده است. سیستم های پیش بینی وپایش آب گرفتگی ابزاری مناسب برای اتخاذ سریع تصمیم هاوانجام اقدامات لازم درمقابله بااین بحران می باشند. دراین تحقیق یک سیستم اطلاعات مکانی تحت وب توسعه یافت که با دریافت شدت ومدت زمان بارش، قادربه پیش بینی وپایش آب گرفتگی های شهری می باشد. این سیستم مکانی مبتنی برمعماری سرویس گرابوده وبرای انجام پردازش های لازم از وب سرویس های پردازشی استاندارد استفاده می کند. سیستم ارائه شده دارای سه لایه ی داده، منطقو نمایش می باشد. لایه ی داده شامل داده های موردنیازسیستم است. لایه ی منطق شامل دووب سرویس پردازشی محاسبه ی مشخصه های هیدرولوژیکی و محاسبه ی آب گرفتگی می باشد. وب سرویس محاسبه ی مشخصه های هیدرولوژیکی،جهت وانباشت جریان را برمبنایا لگوریتمWASI محاسبه می کند. با ورود خروجی حاصل ازا ین سرویس به وب سرویس پردازشی محاسبه ی آب گرفتگی، موقعیت نقاط آب گرفته به همراه خصوصیات حجم، مساحت وعمق آن ها تعیین می شود. ایندوسرویس ازطریق یک وب سرویس پردازشی مرکزی زنجیره می شوند. همچنین لایه ی نمایش وظیفه ی دریافت ورودی ها ازکاربر و نمایش نقشه های خروجی را برعهده دارد. به منظورتست سیستم، بخشی ازم نطقه ی 22 شهرتهران به عنوان منطقه ی مورد مطالعه انتخاب شد. براساس نتایج،مجموع مساحت مناطق آب گرفته برای رویداد بارش انتخاب شده، 0/81درصد مساحت کل منطقه ی مورد مطالعه می باشد. ارزیابی سیستم بااستفاده از روش نظرسنجی کاربران انجام شد وقابلیت های شبیه سازی آب گرفتگی وارزیابی وضعیت آب گرفتگی و نیز واسط کاربری آن مورد نظرسنجی قرار گرفت. واسط کاربری سیستم وقابلیت شبیه سازی آب گرفتگی به ترتیب بیش ترین وکم ترین میزان رضایت کاربران رابه خود اختصاص دادند. پیاده سازی این سیستم بااستفاده ازوب سرویس های مکانی استاندارد مبنا، قابلیت استفاده مجدد از این سرویس ها رافراهم نموده است.

لندفرم یک عارضه زمین یا سیمای زمینی است که تشکیل آن به وسیله فرایندهای طبیعی به صورتی شکل گرفته که می توان آن را با عارضه های شاخص توصیف و تعریف کرد؛ و در صورت شناسایی، این لندفرم اطلاعاتی درباره ساختار خود به همراه ترکیب، بافت یا یکپارچه بودنش ارائه می دهد. وجود انواع لندفرم ها و تنوع آنها به طور عمده با تغییر در شکل و موقعیت زمین کنترل می شود. بنابراین، طبقه بندی و شناسایی مناطق مختلف با توجه به ویژگی های مورفومتری آنها ضروری می باشد. این پژوهش سعی دارد که به طبقه بندی لندفرم های مختلف در جنوب شهرستان داراب بپردازد. پژوهش از نوع توصیفی – تحلیلی مبتنی بر روش های کمی، میدانی، نرم افزاری و مدل سازی است که در آن از روش شاخص موقعیت توپوگرافی ((TPI برای شناسایی و طبقه بندی لندفرم های منطقه مورد مطالعه استفاده شد. داده های ورودی در این مدل شامل شیب، انحنای عرضی، انحنای حداقل و انحنای حداکثر است. نتایج طبقه بندی مورفولوژیکی منطقه مورد مطالعه نشان داد که منطقه شامل 10 نوع لندفرم (آبراهه، دره های آبراهه های میانی، زهکش های مرتفع، بالا رود، دره های u شکل، دشت های کوچک، شیب های باز ، شیب های بالایی، یال های مرتفع، یال های شیب میانی، قله کوه) است. بیشترین نوع لندفرم در منطقه مورد مطالعه مربوط به آبراهه ( 19/32 %) و بعد از آن قله ها (36/25 %) می باشد.

واکاوی تغییرات ویژگی های بارش روزانه در برنامه ریزی منابع آب و الگوهای کشت اهمیت زیادی دارد. در این پژوهش، تغییرات برازنده ترین توزیع فراوانی و فراسنج های آن در طی زمان بررسی می شود. به این منظور از داده های بارش روزانه شبکه بندی شده پایگاه داده بارش آفرودیت خاورمیانه به ابعاد 25/0 25/0 درجه طول / عرض جغرافیایی استفاده شده است. داده های بارش روزانه این پایگاه داده در محدوده ایران طی دوره 1/1/1330 تا 29/12/1385 (معادل20453 روز) خورشیدی به کمک نرم افزار Grads استخراج گردید. برای ردیابی تغییرات در طی زمان، داده ها به دو دوره 28 ساله تقسیم شد. داده های بارش دوره نخست از 1/1/1330 تا 29/12/1357 در یک آرایه به ابعاد 249110226 و داده های دوره دوم از 1/1/1358 تا 29/12/1385 در یک آرایه به ابعاد 249110227 ( ردیف ها تعداد روز و ستون ها تعداد یاخته) قرار داده شد. برای شناسایی برازنده ترین توزیع روزهای بارشی، از آزمون نیکویی برازش کلموگروف- اسمیرنف استفاده شد. با برنامه نویسی در محیط نرم افزار Matlab توابع توزیع تیپ نرمال و گاما بر تک تک یاخته های با بارش برازش داده شد. تابع نظری توزیع گامای دو فراسنجی و نمایی توانسته اند شرایط آماری لازم آزمون نیکویی برازش در سطح اعتماد 95% را به عنوان برازنده ترین توزیع در هر دو دوره احراز نمایند. تغییرات گسترده زمانی و مکانی در توزیع بارش به عنوان یکی از مؤلفه های ردیابی تغییر اقلیم تأیید نمی شود. محاسبه فراسنج های برازنده ترین توزیع با روش گشتاور خطی حکایت از تغییرات جزئی در الگوی پراکندگی فضایی این فراسنج ها دارد. اما این تغییرات از الگوی خاصی پیروی نمی کند. نگاشت تغییر فراسنج انحراف معیار نشان می دهد در بخش وسیعی از ایران مرکزی و غرب کشور در دهه های اخیر اعتماد به بارش کاهش یافته است.

در این تحقیق با استفاده از داده های میدانی دما، شوری و چگالی دریای خزر در ایستگاه های نزدیک غرب خزر جنوبی، مربوط به دو گشت میدانی، به بررسی جریان های بزرگ مقیاس پرداخته شده است. جریان ژئوستروفیک بدلیل تعادل نیروی گرادیان فشار و نیروی کوریولی ایجاد می گردد و عامل اصلی در ایجاد جریان های بزرگ مقیاس است. پس از تجزیه وتحلیل داده ها، سرعت و جهت این نوع جریان ها با استفاده از تصاویر ماهواره ای محاسبه گردید. این تصاویر از ماهوارهAviso با تفکیک مکانی 25/0 درجه استخراج شد. محاسبات برایپنج مقطع عمودی در ناحیه غرب خزر جنوبی با استفاده از نرم افزار Excel انجام گردید و نیمرخ عمقی سرعت جریانات ژئوستروفیک در هر یک از این مقاطع بدست آمد. در ناحیه جنوب غرب خزر، متوسط اندازه سرعت این جریان ها برای داده های میدانی در فصل تابستان 85/5 سانتی متر بر ثانیه و در فصل زمستان 15 سانتیمتر بر ثانیه محاسبه شده است. همچنین جهت این جریان ها بطور متوسط در فصل تابستان 285 درجه و در فصل زمستان44 درجه به دست آمده است. با توجه به تصاویر ماهواره ای در تابستان جریان های پادساعتگرد تا سرعت های 5/4 سانتیمتربرثانیه و در زمستان جریان های شرق سو و پادساعتگرد با سرعت های تا 8 سانتیمتربرثانیه مشاهده می شود. اندازه سرعت جریان ها (بزرگی بردارها) نشان دهنده این است که در زمستان متوسط سرعت جریان ها بیشتر است، که از دلایل آن می توان به اختلاف چگالی که به علت افزایش دبی رودخانه ها (خصوصا ولگا)، بارش، وزش باد و ... حاصل می شود، اشاره کرد.

اهمیت وجایگاه اطلاعات مکان مرجع درکلیه امورعمرانی و تحقیقاتی برکسی پوشیده نیست. ازمیان روش های تهیه وتولید اطلاعات مکانی،روش فتوگرامتری بواسطه سرعت،صرفه اقتصادی وازهمه مهم تر،عدم نیاز به حضورمستقیم عوامل انسان ی در محل،از جایگاه منحصربه فردی برخوردار می باشد. درروش فتوگرامتری،دوربین های مستقربرسکوهای هوایی،بعنوانا بزاراصلی تأمین داده های ورودی واولین حلقه عملیاتی نقشی کلیدی در میزان موفقیت و دستاوردهای سایرمراحل ایفا می کنند. امروزه پیشرفت تکنولوژیک منجر به ارائه دوربین های رقومی با کیفیت بسیار بالایی شده است که این دوربین ها نویدبخش تهیه اطلاعات مکانی مورد نیازبه روش فتوگرامتری بادقت،سرعت وبهره وری بالا می باشند. با توجه به ظهور دوربین های رقومی جدید وتنوع در ساخت وتکنولوژی بکار رفته در این نوع ازدوربین ها ضرورت کالیبراسیون آنها به عنوان یک نیازاولیه شناخته می شود. باتوجه به هزینه های بالاو مشکلات اجرایی درانجام کالیبراسیون آزمایشگاهی،استفاده ازمعادلات خودکالیبراسیون به عنوان یکی از راه حل های مفید دراین زمینه شناخته می شود. برای این منظور درمقاله حاضر،استفاده ازمعادلات فوریه باترم های بهینه حاصل ازالگوریتم ژنتیک پیشنهاد شده وبررویداده های شبیه سازی شده موردارزیابی ومقایسهب امدل های پیشین قرارگرفته است. براساس نتایج حاصل،این مدل قادراست تا اعوجاجات چندگانه رابا حداقل وابستگی مدلسازی نماید. دقت ارائه شده برای مدلسازی اعوجاجات چندگانه در تصاویر شبیه سازی شده دوربین رقومیUltra Camدرمقایسه با سایر پارامترهایا ضافه بهبود دردقت مدلسازی درحدود 30 درصد وباکمترین وابستگی را نشان می دهد.