سنجش از دور و GIS ایران

سنجش از دور و GIS ایران

سنجش از دور و GIS ایران سال ششم پاییز 1393 شماره 3 (پیاپی 23) (مقاله علمی وزارت علوم)

مقالات

۱.

محاسبة عدم قطعیت محلی و مکانی بارش با استفاده از الگوریتم های شبیه سازی زمین آماری SGS وSGS CO-(مقاله علمی وزارت علوم)

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : 104
از میان روش های معمول درون یابی، روش های کریجینگ و کوکریجینگ به عنوان بهترین برآوردگرهای خطی نااریب، کاربرد فراوانی در درون یابی داده های بارش دارند. مدل های مذکور به رغم مزیت شان نمایش همواری از پدیدة تحت مطالعه به دست می دهند و چون براساس میانگین محلی داده ها عمل می کنند، مقادیر حداکثر را کمتر و مقادیر حداقل را بیشتر از مقدار واقعی پیش بینی می کنند. بنابراین استفاده از این مدل ها به تنهایی در مواردی که هدف ارزیابی میزان ریسک و بررسی تغییرپذیری یک پدیده است، مناسب نیست. تغییرپذیری پدیده با استفاده از عدم قطعیت اندازه گیری می شود. در پژوهش حاضر به منظور محاسبة عدم قطعیت محلی و مکانی متغیر بارندگی، از الگوریتم های شبیه سازی زمین آماری SGS و CO-SGS استفاده شده است. نتایج تحقیق نشان می دهند الگوریتم های SGS و CO-SGS در نمونه های شبیه سازی با بازسازی مقادیر محتمل حداکثر و حداقل و همچنین حفظ دامنة نوسانات بارندگی در هر واحد مکانی، واریانسی نزدیک به واریانس نمونه های اصلی تولید می کنند. اختلاف واریانس شبیه سازی در مقایسه با نمونة اصلی بسیار ناچیز است، درحالی که واریانس روش های درون یابی اختلاف فاحشی با واریانس نمونه های اصلی دارد. همچنین نتایج نشان می دهند که این الگوریتم ها می توانند عدم قطعیت محلی و مکانی پدیده های مکانی ازجمله بارش را به درستی محاسبه کنند. کلید واژه ها : بارندگی، عدم قطعیت، شبیه سازی زمین آماری، الگوریتم SGS، الگوریتم CO-SGS.
۲.

ارزیابی مدل رگرسیون، روش کریجینگ و طبقه بندی نظارت شدة داده های سنجندة LISS-III در برآورد شوری خاک (مطالعة موردی: دشت ارسنجان، استان فارس)(مقاله علمی وزارت علوم)

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : 283 تعداد دانلود : 456
استفاده از پیشرفت های تکنیکی اخیر در شناسایی و نقشه برداری شوری خاک ها، گامی به جلو در مدیریت خاک های شور است. هدف پژوهش حاضر، استفاده و ارزیابی روش های گوناگون برآورد شوری خاک سطحی در عمق صفر تا پنج سانتی متر اطراف دریاچه طشک و بختگان با وسعت 8062 هکتار است. شوری خاک در این ناحیه عامل مهمی در عملکرد محصولات کشاورزی است. در پژوهش حاضر از سه روش متفاوت برای برآورد شوری خاک استفاده شد و نتایج این سه روش با داده های شوری اندازه گیری شده روی زمین مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور، 143 نمونه برداشت شد و مقادیر هدایت الکتریکی عصارة استخراج شده از گل اشباع یا ECe آنها تهیه شد. نمونه های مرتبط به صورت منظم روی شبکه ای 750متری برای ارزیابی مدل رگرسیون (RM) و روش کریجینگ معمولی (OK) جمع آوری شدند. برای روش سوم نیز طبقه بندی نظارت شدة (Scl) تصاویر ماهواره ای مربوط به سنجندة LISS-III به کار گرفته شد. در این پژوهش از مدل های رگرسیونی خطی، توانی و نمایی به منظور تخمین مقادیر شوری استفاده شد و مقادیر رقومی تصاویر ماهواره ای در آنها به عنوان متغیر مستقل و مقادیر Ece به عنوان متغیر وابسته در نظر گرفته شدند. برای تولید نقشة تخمین شوری از روش کریجینگ استفاده شد. در مورد تصاویر ماهواره ای، پیکسل های آموزشی با الگوریتم حداکثر احتمال مشابهت، طبقه بندی و سپس نقشة پوشش زمین تهیه شدند. نتایج پژوهش نشان دادند که مدل های رگرسیونی نمی توانند مقادیر شوری را به خوبی تخمین بزنند و شاخص های پوشش گیاهی همبستگی ضعیفی با مقادیر شوری خاک سطحی دارند. در مکان هایی که مقادیر شوری بیشتر از 16 دسی زیمنس بر متر بود، درصدهای شوری منتج از طبقه بندی نظارت شده و روش کریجینگ معمولی تقریباً مشابه بودند اما در سایر کلاس های شوری، مقادیر به دست آمده از این دو روش با یکدیگر تفاوت داشتند. در طبقه بندی نظارت شدة داده های سنجندة LISS-III، سطوح خاک بایر با مقادیر شوری بیش از 16 دسی زیمنس بر متر، با موفقیت شناسایی و تفکیک شدند. مدل رگرسیون، 100درصد محدودة مطالعه شده را شور برآورد کرد و روش کریجینگ، 6/87 درصد از خاک های منطقه را به عنوان خاک شور، <4 دسی زیمنس برمتر، طبقه بندی کرد در حالی که طبقه بندی نظارت شدة داده های سنجندة LISS-III، 5/62 درصد از خاک های منطقه را شور تشخیص داد. هر کدام از این روش ها محدودیت هایی دارند، از این رو به منظور برآورد شوری خاک، تلفیق آنها پیشنهاد می شود.
۳.

شناسایی منابع زمین گرمایی با داده های سنجش از دور مطالعة موردی: استان خراسان جنوبی، فردوس(مقاله علمی وزارت علوم)

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : 613 تعداد دانلود : 492
انرژی زمین گرمایی از جمله انرژی های تجدیدپذیر و پاک محسوب می شود و با توجه به امتیازات آن از قبیل بی خطر بودن نسبی، کمک به حفظ محیط زیست، و ارزانی جایگزینی مناسب برای سوخت فسیلی به شمار می رود. در این مطالعه به منظور شناسایی منابع زمین گرمایی در منطقة مستعد زمین گرمایی فردوس در استان خراسان جنوبی، از داده های سنجندة ETM + لندست7 ژئوفرانس شده به نقشة توپوگرافی 1:50000 شهرستان فردوس استفاده شد. رقم پیکسل باندهای حرارتی به رادیانس طیفی تبدیل گردید و سپس دمای تابشی محاسبه شد. از باندهای مرئی و مادون قرمز نزدیک، شاخص NDVI محاسبه و لایة توان تشعشعی محاسبه گردید. با تلفیق دو دمای تابشی و تشعشعی، دمای سطحی زمین تعیین شد. با روش برازش حداقل مربعات، لایحة نواحی مستعد اکسیدهای آهن و کانی های رسی تولید گردید و گسل های منطقه از نقشة زمین شناسی 1:100000 منطقه مشخص شد. با تلفیق لایه های تولیدی با روش هم پوشانی وزن دار، منطقة مستعد زمین گرمایی فردوس شناسایی شد. با این لایه های اصلی مرتبط با تشکیل ذخایر ژئوترمال، دو منبع زمین گرمایی مستعد به منظور بهره برداری از انرژی آنها مشخص شد. این دو منبع زمین گرمایی شناسایی شده با شواهد زمین گرمایی موجود از جمله چشمه آبگرم و دو آتشفشان خاموش منطقه همبستگی مکانی دارد. بنا به یافته های تحقیق حاضر، سنجش از دور روش مقرون به صرفه ای برای تشخیص ناهنجاری های دمای سطح زمین، ویژگی های زمین شناسی منطقه مانند تشخیص واحدهای سنگی و آلتراسیون ها است. ترکیبی از سنجش از دور حرارتی با تجزیه و تحلیل زمین شناسی و درک صحیح از سازوکارهای زمین گرمایی، رویکردی دقیق و کارآمد برای تشخیص منابع زمین گرمایی خواهد بود. کلید واژه ها : سنجش از دور، انرژی زمین گرمایی، درجة حرارت سطحی، لندست.
۴.

ارزیابی پایداری پارامترهای مدلی پارامتریک در کالیبراسیون لیزراسکنر زمینی(مقاله علمی وزارت علوم)

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : 573 تعداد دانلود : 654
عوامل گوناگونی بر کیفیت نتایج حاصل از لیزراسکنر زمینی اثرگذارند و از آنجا که دقت اسکنر تا حد زیادی با خطاهای دستگاهی سیستماتیک محدود می شود، باید کالیبره شود. کالیبراسیون در عمل پیش نیازی است برای استخراج اطلاعات دقیق و قابل اعتماد سه بعدی از ابرنقاط. تاکنون مدل های مختلفی که هر یک چند پارامتر فیزیکی را در بر می گیرند برای بهبود کیفیت داده های لیزر اسکنر ارائه شده است. در ادامه بعد از مشاهدة نمودار مقادیر باقی مانده، پارامترهای تجربی به مدل های آنها اضافه شده است. این مسئله سبب ایجاد این ضعف در مدل می شود که فقط برای همان دسته از مشاهده ها قابل استفاده اند، چون ممکن است این پارامترهای تجربی در جای دیگری کارساز و پایدار نباشند و می بایست پارامترهای دیگری را جایگزین آنها کرد. در مطالعات گذشتة نویسندگان مدل جدیدی ارائه شد که به صورت پارامتریک است و با استفاده از آن امکان کالیبراسیون لیزراسکنر به طور عام وجود دارد. ازآنجاکه پایداری پارامترهای مدل ها اهمیت زیادی دارد، در نوشتار حاضر براساس ساختار داخلی دستگاه، پایداری پارامترهای یک مدل پارامتریک که برای کالیبراسیون ابرنقاط به دست آمده ارائه شده است و وابستگی آنها با تغییر ساختار دستگاه به طور دقیق و از طریق آزمایش های متعدد در این مقاله بررسی شده است. با محاسبة پارامترهای مدل و ارزیابی وابستگی آنها و اعمال آنها بر داده های ابرنقاط مشاهده می شود که این مدل با پایداری نسبی پارامترها، می تواند دقت داده های لیزراسکنر زمینی را بهبود بخشد. کلید واژه ها : لیزراسکنر زمینی، کالیبراسیون، ابرنقاط، مدل پارامتریک.
۵.

استفاده از تلفیق تصاویر نوری و راداری برای تیپ بندی مراتع(مقاله علمی وزارت علوم)

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : 86 تعداد دانلود : 143
سنجش از دور را می توان به عنوان ابزاری قدرتمند با به کارگیری داده از منابع مختلف و تلفیق آنها با یکدیگر برای طبقه بندی انواع پوشش گیاهی و کاربری اراضی به کار گرفت. طبقه بندی انواع مراتع، اطلاعات اصلی را برای آنالیز بهره وری کشاورزی، محاسبة کربن و شناسایی تنوع زیستی فراهم می کند. نخستین مجموعه داده های استفاده شده در مطالعة حاضر، تصویر لندست (Thermatic Mapper) TM و دومین مجموعة داده ها، تصویر راداری ENVISAT ASAR برای منطقة مورد مطالعه واقع در محدودة شمال غربی شهر تهران (البرز جنوبی) است. در پژوهش حاضر، پس از اعمال چندین روش تصحیح توپوگرافی تصویر نوری که همگی جزو روش های غیرلامبرتی اند و با توجه به معیارهای ارزیابی این روش ها، تصحیح توپوگرافی تصویر نوری انجام شد. در ادامه، سودمندی و بهبودی که با استفاده از ویژگی های استخراج شده از تصویر راداری و نوری که شامل بافت آنهاست و در تلفیق با باندهای طیفی تصویر نوری به کار رفته است. روی نتایج طبقه بندی نهایی بررسی شد. برای انتخاب ویژگی های مستقل که منتج به بالاترین صحت نتایج شود از الگوریتم ژنتیک استفاده شد. تأثیر استفاده از داده های ارتفاعی منطقه و شاخص های گیاهی تصویر نوری بر نتایج نهایی طبقه بندی در بخش دیگری از تحقیق بررسی و باندهای بهینه انتخاب شدند. نتایج به دست آمده نشان دهندة افزایش صحت کلی و ضریب کاپای طبقه بندی بیشترین شباهت از 04/77 و 7317/0 برای تصویر نوری اولیه به 1/78 و 7495/0 در حالت استفاده از الگوریتم ژنتیک و 37/83 و 8036/0 در حالت استفاده از داده های ارتفاعی و شاخص های گیاهی است. کلید واژه ها : تلفیق تصاویر، طبقه بندی مراتع، تصحیح توپوگرافی، بافت تصویر، سنجش از دور.
۶.

طبقه بندی داده های لیدار موج پیوسته با ترکیب ویژگی های فیزیکی و هندسی در مناطق شهری(مقاله علمی وزارت علوم)

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : 458 تعداد دانلود : 983
در دو دهة اخیر استفاده از لیزراسکن های هوایی یا لیدار در کاربردهای گوناگون مهندسی ژئوماتیک رشد فزاینده ای یافته است. دلیل این امر قابلیت اعتماد بالا و صحت داده های خروجی حاصل از این نوع سنجنده هاست. خروجی لیدار، ابرنقاط سه بعدی طبقه بندی نشده و غیرساختاریافته است. برای عملیاتی کردن داده های مذکور می بایست این داده ها به نوعی ساختارمند شوند و در کلاس های متمایز طبقه بندی گردند. در پژوهش حاضر با تلفیق ویژگی های هندسی و فیزیکی داده های حاصل از سنجندة جدید لیزراسکن هوایی موج پیوسته، بردار ویژگی متناسب با هر نقطه از ابرنقاط تشکیل می شود. روند پردازش به کارگرفته شده در این مقاله شامل استخراج ویژگی های هندسی از مختصات سه بعدی نقاط موجود در ابرنقاط است. این ویژگی شامل میزان مشارکت نقطة مطلوب در تشکیل یک صفحه در ابرنقاط است. برای رسیدن به این هدف از تبدیل هاف سه بعدی استفاده شده است. در کنار این ویژگی هندسی، ویژگی های فیزیکی شامل دامنة پالس، پهنای پالس و شمارة پالس بازگشتی نیز به هر نقطه در داده های لیزراسکن هوایی موج پیوسته اختصاص داده می شود. با استفاده از بردار ویژگی تشیکل شده برای هر نقطه و طبقه بندی کنندة ماشین بردار پشتیبان، ابرنقاط غیرساختاریافته را به مجموعه ای ساختاریافته و کلاسه بندی شده تبدیل می کنیم. خروجی حاصل از روش ارائه شده در این مقاله شامل ابرنقطه ای طبقه بندی شده به سه کلاس زمین لخت، ساختمان و پوشش گیاهی است. این طبقه بندی با دقت کلی 04/81 درصد، ضریب کاپا 69/0 و دقت میانگین 21/79 درصد انجام شده است. کلید واژه ها : لیدار موج پیوسته، طبقه بندی کنندة ماشین بردار پشتیبان، پردازش ابرنقاط، تبدیل هاف سه بعدی، مناطق شهری
۷.

استفاده از عکس هوایی و قابلیت های GIS در برآورد رشد طولی فرسایش خندقی مطالعة موردی: حوزة آبخیز سمل، استان بوشهر(مقاله علمی وزارت علوم)

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : 750 تعداد دانلود : 40
فرسایش خندقی یکی از مخرب ترین انواع فرسایش آبی است که ارائه مدلی فراگیر و جهانی با توجه به جنبه های مختلف آن دشوار است. کسب اطلاعات از سابقة رفتار خندق و نحوة گسترش آن نیازمند پایش مستقیم سالانه است، که به دلیل هزینه و زمان عملاً در شرایط ایران امکان پذیر نیست. سنجش از دور و GIS و داده های حاصل از این فناوری می توانند با فراهم آوردن داده های مکانی در ابعاد وسیع، در چنین ارزیابی هایی نقش اساسی داشته باشند. هدف از پژوهش حاضر برآورد رشد طولی خندق ها با استفاده از عکس های هوایی دو دورة زمانی و به وسیلة روش رقومی سازی سختگیرانه مبتنی بر هندسة فریم (با استفاده از دیاپازتیو و اطلاعات و علائم حاشیه ای عکس) است. مدل رقومی مورد استفاده برای اورترکتیفای کردن عکس های هوایی، از خطوط توپوگرافی اصلی و فرعی، نقاط ارتفاعی، آبراهه ها، مناطق سایه، صخره ها و سطوح آبی در محیط PCI و با ابعاد سلول 7×7 متر به دست آمد. با توجه به اندازه گیری ها، میانگین رشد طولی خندق ها به وسیله عکس هوایی، 3/1 متر در سال به دست آمد. براساس یافته های پژوهش حاضر مشخص شد که با استفاده از عکس های هوایی و GIS می توان مقدار رشد طولی خندق ها را با دقت خوبی به دست آورد. آنالیزهای رگرسیونی انجام شده نشان دادند که بین مساحت حوزة آبخیز بالادست خندق، فاصلة هدکت تا مرز حوزة آبخیز، ارتفاع هدکت و SAR (نسبت جذب سدیم) با گسترش طولی خندق رابطة معنا دار وجود دارد. کلید واژه ها : آنالیز رگرسیونی، فرسایش خندقی، عکس هوایی، رقومی سازی سختگیرانه، بوشهر.

آرشیو

آرشیو شماره ها:
۵۹