سنجش از دور و GIS ایران

رطوبت خاک در فرایندهای تعاملی بین جو و زمین و تغییرات جهانی اقلیم نقش مهمی ایفا می کند. در سه دهة گذشته، محققان بسیاری به تعیین رطوبت خاک، با استفاده از داده های سنجش از دوری، توجه داشته اند. روش های مثلثی و ذوزنقه ای از روش های سنجش از دوری اند که با ترکیب داده های حرارتی و مرئی، شاخصی برای میزان رطوبت را تعیین می کنند. یکی از مهم ترین موارد تأثیرگذار در دقت این روش ها، دقت تعیین لبه های خشک و مرطوب در نمودار پراکندگی دما/ پوشش گیاهی است. درنتیجه، ناتوانی در تعیین لبه های مذکور، در برخی روزها و شرایط، امکان استفاده از این روش ها را محدود می کند. هدف این مطالعه مطرح کردن روشی برای تعیین دقیق لبه های خشک و اشباع، در تمامی روزها و شرایط، با استفاده از تلفیق داده های سری زمانی دما و پوشش گیاهی است. به منظور تحقق این هدف، خطوط هم رطوبت به منزلة خطوطی معرفی می شوند که رطوبت در امتداد آن ها مقدار ثابتی است و برای تعیین لبه های خشک و مرطوب در هر روز به کار رفته اند. شاخص میزان رطوبت خاک پیشنهادی برای 28 روز در سال 2014، در منطقه ای از شهر مونیتوبا در کشور کانادا، با استفاده از ویژگی های دو خط انتخاب شده از میان خطوط هم رطوبت به دست آمده ازطریق داده های دمای سطح، دمای هوا و شاخص پوشش گیاهی سنجندة MODIS، محاسبه و با استفاده از داده های زمینی ایستگاه های رطوبت سنجی شبکة RISMA واقع در این منطقه، ارزیابی شده است. در تمامی 28 روز، تصویر شاخص پیشنهادی که معرف میزان رطوبت خاک است، به منزلة خروجی روش پیشنهادی به دست آمد. ضریب همبستگی شاخص به دست آمده با میزان رطوبت خاک در روزهای بدون پوشش گیاهی به 92/0 رسیده و این مقدار ضریب همبستگی، در روزهای با پوشش گیاهی انبوه، کمتر بوده است.

انبارهای توزیع در اقتصاد کشور اهمیت فراوانی دارند و درصد معتنابهی از دارایی ها در انبارها انباشته شده است. انتخاب بهترین مکان تأثیر مهمی در عملکرد و بازدهی اقتصادی انبارها و کاهش هزینة زنجیرة تأمین دارد. ارزیابی موقعیت انبارها مسئلة تصمیم گیری چندمعیاره، شامل معیارهای کمی و کیفی است. در این پژوهش، یک مدل تصمیم گیری مبتنی بر سیستم اطلاعات مکانی، برای ارزیابی موقعیت های بالقوه مناسب جهت جانمایی انبارهای توزیع محصولات در سطح استان تهران، مطرح شده است. فرایند ارائه شده شامل چهار مرحلة اصلی است. در مرحلة اول، معیارهای گوناگون استخراج و داده های مورد نیاز در بستر GIS جمع آوری شد. در گام دوم، کارشناسان و متخصصان مورد نظر شاخص های ارزیابی را مشخص و با استفاده از روش فرایند تحلیل شبکه (ANP)، آنها را وزن دهی و تلفیق کردند. سومین مرحله اجرای مدل و نیز تعریف سناریوهای متفاوت مبتنی بر روش میانگین وزن دار ترتیبی (OWA) برای لحاظ کردن میزان ریسک و جبران شدگی در فرایند تصمیم سازی است. درنهایت، با استفاده از داده های استان تهران، کارآیی مدل ارزیابی و نتایج تحلیل شد. در پایان، ازطریق تلفیق خروجی حاصل از سناریوهای گوناگون، مکان هایی که در بیشتر سناریوها به منزلة گزینة خوب تعیین شده بودند، گزینه های مناسب با پایداری در نتایج تصمیم در نظر گرفته شدند. استفاده از روش تلفیقی ANP-OWA در تولید و ارزیابی سناریوهای متفاوت مبتنی بر میزان ریسک در تصمیم گیری و تحلیل حساسیت، در قالب تولید نقشة جدید حاصل از تلفیق سناریوهای گوناگون، ازجمله نوآوری های این تحقیق است که به بهبود انجامیده است.

توسعة روزافزون شهر و رشد بی رویة جمعیت شهری منجر به گسترش مهارنشدنی ساختار فضایی شهرها شده است. این مسئله لزوم هدایت آگاهانه، ساماندهی و آمایش سرزمین را دوچندان کرده است. شهر زنجان، با توجه به محدودیت های فیزیکی و زیست محیطی، نیازمند برنامه ریزی دقیق درمورد توسعة شهری است. هدف تحقیق حاضر تعیین جهت بهینة گسترش شهر، با درنظرگرفتن معیارهای توسعة آتی است. برای تعیین زمین های مناسب برای توسعة بهینة آتی، از مجموعة دَه معیار در قالب عوامل زیست محیطی، فیزیکی و اجتماعی استفاده شد. به منظور تجزیه و تحلیل معیارهای منتخب پژوهش، با استفاده از دیدگاه های کارشناسان مربوط به حوزة بحث و با استفاده از فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP)، این معیارها ارزش گذاری شدند. در ادامه، با اوزان به دست آمده در قالب تحلیل های مکانی در محیط، سیستم های اطلاعات مکانی بر معیارها اعمال شد. در پایان، با به کارگیری روش تاپسیس (TOPSIS) به منزلة روش تصمیم گیری چندمعیاره، اولویت اراضی مناسب توسعة شهر در محدودة قانونی به دست آمد. نتایج بیانگر آن است که مناسب ترین مکان ها برای گسترش آتی شهر، نخست، زمین های شمال شرق و شرقی و در اولویت دوم، زمین های شمال غرب است. همچنین، 15٪ گسترش از سال 2005 در زمین های نامطلوب بوده است.

این مقاله روشی برای بهبود نتایج حاصل از الگوریتم وارونگی سه مرحله ای، با استفاده از تکنیک تداخل سنجی پلاریمتری راداری و برمبنای مدل دولایه ای پراکنش حجمی نامنظم روی سطوح، عرضه می کند. در روش مرسوم سه مرحله ای، مقادیر فاز زمین و ضریب میرایی و ارتفاع لایة حجمی، در یک روند سه مرحله ای هندسی و بدون نیاز به داده مبنای مدل رقومی ارتفاعی زمین یا اطلاعات اولیه برآورد می شوند. در این روش، برآورد مقادیر میرایی و ارتفاع لایة حجمی، در مرحلة سوم و با جست وجو در فضایی دوبعدی، انجام می شود. در الگوریتم بهبودیافتة مطرح شده، معرفی یک شاخص هندسی جدید برمبنای میزان نفوذ سیگنال حجمی در جنگل، دامنة جست وجوی مقدار میرایی در مرحلة سوم را محدود می کند. شاخص مطرح شده، در جایگاه اطلاعات کمکی، سبب می شود جست وجو در محدودة مناسب تری صورت پذیرد. الگوریتم عرضه شده روی داده های پلاریمتری اینترفرومتری تک خط مبنا و تک فرکانس باند L سنجندة ESAR اجرا شد. محدودیت ایجادشده در دامنة مقدار عددی میرایی، در مقایسه با روش سه مرحله ای، بهبود میانگین دقت 5/2 متر را در ارتفاع برآوردشده نتیجه داد.

فرایند انطباق تصویر یکی از شاخه های مهم در زمینة پردازش تصویر است که پیش پردازشی ضروری، جهت استفاده از اطلاعات تصاویر چندسنجندة سنجش از دوری محسوب می شود. الگوریتم تبدیل ویژگی مقیاس ثابت(SIFT)  از رایج ترین روش های مبتنی بر ویژگی است که به طور گسترده، برای انطباق این تصاویر استفاده می شود. یکی از مهم ترین نقاط ضعف این الگوریتم ایجاد تناظر های نادرست بسیار زیاد است. در این مقاله، به منظور افزایش دقت انطباق تصویر چندسنجندة سنجش از دوری، روش جدیدی براساس روابط فضایی نقاط متناظر SIFT پیشنهاد شده است که تناظر های نادرست را به تناظر های درست تبدیل می کند. در ابتدا، مشخص کردن نقاط کلیدی و تناظر یابی اولیه، با استفاده از الگوریتم SIFT، انجام می شود. سپس، با استفاده از روش پیشنهادی مبتنی بر تبدیل افاین، تناظرهای نادرست اصلاح و فرایند انطباق صورت می گیرد. نوآوری دیگرِ مقاله پیشنهادِ دو معیار جدید برای ارزیابی کارآیی روش های انطباق تصویر، علاوه بر معیارهای کلاسیک دقت تناظریابی، نرخ تکرار پذیری ویژگی و تعداد تناظرهای درست است که بیان می کند، به دلیل ضعف معیارهای کلاسیک، تعداد کل تناظرها را در نظر نمی گیرند. نتایج شبیه سازی نشان می دهد روش پیشنهادی مقاله باعث بهبود میانگین 48/11 درصدی در نرخ تکرارپذیری و میانگین 20/14 در صدی ضریب همبستگی در مقایسه با روش رانساک شده و این روش پیشنهادی می تواند به منزلة روشی جدید و کارآ در بهبود تناظریابی این تصاویر به کار رود.

شواهد نشان می دهد که سنجش از دور ارزش خود را به منزلة ابزاری قدرتمند در سراسر جهان تثبیت کرده است. سنجش از دور می تواند هزینه ها را کاهش دهد و زمان اجرای طرح ها را کوتاه کند؛ به ویژه با داشتن دیدی جامع از مناطق  بزرگ که دسترسی به آنها دشوار است. هدف از پژوهش حاضر پیش بینی فرسایش خندقی، با استفاده از داده های سنجش از دور و مدل مکسنت (Maxent) در حوضة الوند، در بخش غربی استان کرمانشاه است. حوضة الوند، به دلیل وسعت و آلوده بودن به مین و هم مرزبودن با کشورعراق، با مشکل دسترسی مواجه است. از سوی دیگر، قالب بودن اراضی مارنی و نبود پوشش گیاهی مناسب باعث چیرگی فرسایش خندقی در منطقه شده است. بر همین اساس، در پژوهش حاضر، با کار ترکیبی حاصل از بازدید میدانی و سنجش از دور که در محیط گوگل ارث انجام گرفت، لایة تحلیل مکانی مورد نیاز مدل مکسنت تهیه و پهنة مناطق خندقی رقومی سازی شد و به صورت متغیرهای مستقل، به مدل معرفی شد. همچنین، برای تجزیه و تحلیل سطح زمین، مدل رقومی ارتفاعی رادار سنجندة الوس به کار رفت و پانزده لایة محیطی با دقت تفکیک دَه متر به منزلة متغیرهای وابسته تهیه شدند. با استفاده از این مدل کمی و آماری، سه هدف ذیل تحقق یافت: 1. میزان تأثیر هر لایة محیطی با استفاده از آزمون Jackknife به دست آمد؛ 2. روند بیشترین و کمترین تأثیر هر پارامتر، با استفاده از رگرسیون لجستیک، بررسی شد؛ 3. نقشة پتانسیل فرسایش خندقی برای کل منطقه تهیه شد. سپس اعتبار سنجی مدل، با استفاده از منحنی ROC و محاسبة مساحت زیرمنحنی(AUC) ، صورت گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد مؤثرترین شاخص در ایجاد فرسایش خندقی مربوط به شاخص ارتفاع، فاصلة عمودی از سطح کانال و تجمع جریان است و اعتبارسنجی برابر  با AUC=0.899  است که سطح خوب نتایج را نشان می دهد.

بیماری های زنگ زرد و قهوه ای گندم ازجمله مهم ترین بیماری های غلات در ایران و سایر کشورهای دنیا محسوب می شوند که سالیانه خسارات جبران ناپذیری را به اقتصاد کشاورزی وارد می کنند و در اغلب موارد، هم زمان رخ می دهند. بنابراین در این تحقیق، اثر بیماری های زنگ زرد و قهوه ای گندم در بازتابندگی برگ، با استفاده از شاخص های طیفی در مدل تاج پوشش، بررسی شد. بدین منظور، شاخص های گوناگون پوشش گیاهی استخراج شده از طیف برگ بیمار ارزیابی شدند. برای این کار، میزان گسترش بیماری های زنگ زرد و قهوه ای سطح برگ و درجات متفاوت آنها، با استفاده از دوربین دیجیتال و الگوریتم چندمرحله ای شامل تبدیلات رنگ، تهیة ماسک، استفاده از بافت و طبقه بندی حداکثر احتمال، استخراج شد. همچنین نتایج نشان داد، با افزایش نسبت سطح بیمار برگ، مقادیر عددی شاخص ها تغییر می کند؛ درحالی که پراکندگی داده ها به صورت کاملاً مشخصی افزایش می یابد. بیشترین میزان همبستگی برای شاخص NDVI برابر با 9/0و حداقل در شاخص حداکثر شیب قرمز برابر با 2/0 است. با ارائة معیار همانندی، دامنة تغییرات و نیز پراکندگی درون کلاسی، روابط طیف و بیماری بررسی و مشخص شد که با گسترش بیماری، معیارهای مورد اشاره تغییر می یابند. اگرچه در بیماری زنگ زرد این تغییرات دیده نمی شود، در شاخص های گوناگون طیفی با افزایش میزان بیماری، اختلاط طیفی در بخش های متفاوت زرد، نارنجی، قهوه ای و مردة گیاه دلیلی بر پراکندگی داده ها با گسترش بیماری محسوب می شود.