اطلاعات جغرافیایی (سپهر)

اطلاعات جغرافیایی (سپهر)

سپهر دوره 28 پاییز 1398 شماره 111

مقالات

۱.

مکانیابی مراکز بیمارستان با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات ترکیبی مطالعه موردی: منطقه دو تهران

تعداد بازدید : ۱۲ تعداد دانلود : ۱۲
وجود مراکز بهداشتی و بیمارستان ها در تمام جوامع ضروری است و مکان یابی و تخصیص جمعیت به آن ها یک مسئله بهینه سازی مهم در برنامه ریزی شهری می باشد. هدف از این پژوهش، مقایسه و ارزیابی عملکرد الگوریتم ژنتیک و الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات ترکیبی برای تعیین مکان بهینه مراکز بیمارستان و تخصیص نقاط جمعیتی به آن ها می باشد. به منظور محدود کردن فضای جستجو، از قابلیت های تجزیه و تحلیل سیستم اطلاعات جغرافیایی ( GIS ) به همراه تحلیل سلسله مر ا تبی برای انتخاب سایت های نامزد استفاده شده است. سپس الگوریتم های نام برده برای تعیین شش مکان بهینه و تخصیص بلوک های نظیر به آن ها پیاده سازی شده اند. در این تحقیق هدف به حداقل رساندن مجموع تمام فاصله های بین مراکز بیمارستانی و بلوک های جمعیتی می باشد که برای این منظور از توسعه الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات با تعریف جستجوی همسایگی برای ذره نخبه، استفاده شده است. برای کالیبره کردن پارامترهای هر یک از الگوریتم ها، مجموعه ای از داده های شبیه سازی منظم به کار رفته است. با در دست داشتن مقادیر مناسب برای پارامترها، الگوریتم ها بر روی داده های واقعی از منطقه مطالعاتی مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج نشان داده است که الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات ترکیبی دارای عملکرد بهتری نسبت به الگوریتم ژنتیک می باشد. روند همگرایی الگوریتم ازدحام ذرات ترکیبی، سریع تر از الگوریتم ژنتیک می باشد. هر دو الگوریتم سطوح بالایی از تکرارپذیری را نشان داده اند؛ اما الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات ترکیبی دارای ثبات بیشتری است. هم چنین برای هر دو نوع داده شبیه سازی و واقعی، الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات ترکیبی سریع تر از الگوریتم ژنتیک عمل می کند. سادگی و تکرارپذیری الگوریتم ها از عوامل مهمی می باشند که از نقطه نظر کاربر بسیار مهم است. بنابراین با توجه به این معیارها، بهینه سازی ازدحام ذرات ترکیبی مطلوب تر از ژنتیک بوده است.
۲.

تحلیل نقش جزر و مد در قلمروسازی دریایی و تأثیرات تغییر اقلیم بر آن

تعداد بازدید : ۱۱ تعداد دانلود : ۱۵
بنیان و پایه فضاسازی، قلمروگستری، تحدید حدود و مرزبندی در دریاها بر اساس عوامل جغرافیایی (بویژه جغرافیای طبیعی) صورت می گیرد. در میان عوامل متعدد جغرافیای طبیعی، جزر و مد در تحدید حدود و قلمروسازی دریایی نقش بسیار تعیین کننده ای دارد. با این وجود، کشورهای جهان هرکدام از سطح مبنای مشخصی برای تعیین خط جزر خود بهره گرفته و این موضوع مسائل و چالش هایی را در قلمروسازی دریایی به همراه داشته است. در این زمینه تغییرات اقلیمی که به افزایش سطح دریاها منجر می شود، پدیده مزبور را با تغییراتی مواجه خواهد ساخت. هدف پژوهش حاضر که با استفاده از روش توصیفی- تحلیلی انجام یافته و از نرم افزار GIS و محاسبه گر ریاضی نقشه به نام Raster calculator برای ترسیم نقشه های مورد نیاز بهره گرفته شده، این است که ضمن بررسی نقش و اهمیت جزر و مد در تحدید حدود دریایی، تأثیرات افزایش سطح دریاها را بر آن و فرایند قلمروسازی دریایی، تحلیل و واکاوی کند. نتایج تحقیق نشان می دهد افزایش دو متری سطح دریا که در این تحقیق به آن توجه شده است، جزر و مد را در مناطقی که عقب نشینی ساحلی در آن صورت می گیرد، به شدت تحت تأثیر قرار خواهد داد، لذا با توجه به ترسیم خطوط مبدأ عادی بر اساس این عامل جغرافیایی، باید انتظار داشت در این مناطق، خطوط مذکور دچار عقب نشینی شوند؛ اما چنانچه نقاط پایه در نظر گرفته شده برای خطوط مبدأ مستقیم در اثر بالا آمدن سطح دریاها به میزان دو متر، غرق شوند، این خطوط نیز عقب نشینی خواهند کرد. این امر تا حدود زیادی به سطح مبنای در نظر گرفته شده برای ترسیم خطوط مبدأ، بستگی خواهد داشت. شایان ذکر است خط جزر ترسیم شده در نقشه ها بویژه در مناطقی که تحدید حدود دریایی صورت گرفته، بیشتر از خط جزر واقعی قابل استناد است و به این ترتیب در آینده نقشه به عنوان مهمترین ابزار جغرافیایی، می تواند نقش ثبات سازی را ایفا کند.
۳.

پیش بینی مناطق در خطر سرمازدگی با استفاده از مدل NEAT

تعداد بازدید : ۲۴ تعداد دانلود : ۱۴
سرمازدگی از جمله پدیده هایی است که همه ساله خسارات بسیاری بر بخش کشاورزی وارد می سازد. از دیدگاه هواشناسی/اقلیم شناسی هنگامی که دمای هوا به کمتر از آستانه تحمل گیاهی می رسد، پدیده سرمازدگی اتفاق می افتد. این پژوهش به پیش بینی مناطق در خطر سرمازدگی با استفاده از روش NEAT[1] در ایالت جورجیای آمریکا می پردازد. روش NEAT برای تخمین دمای هوا در نزدیکی سطح بکار گرفته شد. بدین منظور از داده های سنجنده مادیس مستقر بر سکوهای ترا و آکوا و داده های ایستگاه های هواشناسی شبکه AEMN[2] استفاده شده است. جهت پیاده سازی مدل، دو بازه زمانی 3 تا 9 دسامبر سال 2006 و 3 تا 11 آپریل 2007 انتخاب شدند. در این دوبازه، سرمازدگی خسارات زیادی به محصولات کشاورزی در جنوب شرق آمریکا وارد کرده است. ابتدا با استفاده از داده های شبکه AEMN ضرائب مدل NEAT برای برون یابی دمای هوا به ساعات بعد محاسبه شده و مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس دمای هوای نزدیک سطح با استفاده از محصولات مادیس برای لحظه گذر شبانه دو سنجنده مادیس مستقر بر سکوهای آکوا و ترا استخراج گردید. در نهایت مدل NEAT بر روی دمای هوای استخراج شده از تصاویر ماهواره ای اعمال گردیده و دمای شبانه از حدود ساعت 22:30 شب تا 7:30 صبح در بازه های زمانی 15 دقیقه ای پیش بینی شده است. جهت ارزیابی، داده های 68 ایستگاه شبکه AEMN در این دو بازه زمانی مورد استفاده قرار گرفت. در نهایت مقادیر RMSE  و تغییرات پارامترهای دقت کلی و دقت کاربر در مورد پیش بینی سرمازدگی در طول شب مورد بررسی قرار گرفت. مقدار RMSE کل برای تعداد 13840 داده ، 5/2 درجه بدست آمد. پارامتر RMSE  از لحظه گذر تا 6 ساعت پس از آن، دارای روند افزایشی می باشد و با دور شدن از لحظه گذر از 1/0 تا 5/2 درجه سلسیوس تغییر می کند. نتایج حاصل می تواند تا حد زیادی در شناسایی و پیش بینی مناطق در خطر سرمازدگی مفید باشد.
۴.

تحلیل مصرف آب شهری (خانگی) شهرستان بابل با استفاده از روش های داده کاوی

تعداد بازدید : ۱۶ تعداد دانلود : ۱۵
مسئله کمبود آب در ایران با توجه به قرارگیری آن در منطقه خشک و کم آب خاورمیانه و روند نسبتاً سریع افزایش جمعیت شهری و مصرف بی رویه آب، هر روز ابعاد جدی تری به خود می گیرد. این مسئله و همچنین فقدان الگوی مشخص از نحوه و میزان مصرف آب در کشور، استفاده از سیستم های پردازش اطلاعات را در مدیریت منابع آب ضروری می نماید. کاوش قوانین وابستگی می تواند به عنوان یکی از روش های مطلوب جهت بهینه سازی و تحلیل عوامل مؤثر در میزان مصرف آب مورد استفاده قرار گیرد. در این مطالعه از کاوش قوانین وابستگی و الگوریتم درخت تصمیم به منظور تحلیل داده های موجود در زمینه مصرف آب شهری محله های شهرستان بابل استفاده شده است. پارامترهای مکانی و اجتماعی- اقتصادی  مانند فاصله از رودخانه بابل رود، فاصله از راه های اصلی، ویلایی یا آپارتمانی بودن، مساحت فضای سبز خانگی،  تعداد واحدهای مسکونی، تراکم جمعیت، درصد پیر یا جوان بودن، متوسط تعداد افراد هر خانواده و مساحت حیاط ساختمان انتخاب شدند. با استفاده از کاوش قوانین وابستگی به کشف ارتباط میان میزان مصرف آب و پارامترهای موردنظر پرداخته شده است. با بهره گیری از یک درخت تصمیم، عوامل مرتبط با مصرف، طبقه بندی و میزان مصرف آب بخشی از مشترکین به عنوان داده های تست پیش بینی شده است. به کمک تعیین نواحی با بیشترین میزان مصرف آب و الگوی مکانی توزیع مصرف آب خانوار، این قوانین ارزیابی شده اند. در این پژوهش پارامترهایی که رابطه عکس یا مستقیم با میزان مصرف آب خانوار دارند و همچنین پارامترهایی که اهمیت بیشتری نسبت به سایر عوامل دارند، مشخص شده اند. با بررسی میزان مصرف آب خانوار، محله های با بیشترین میزان مصرف که محله های ساحلی رودخانه بابلرود هستند، به عنوان محله های پرمصرف شناسایی شده اند. ساختمان ها در این محله ها، ویلایی و دارای تراکم جمعیت پایین تر و مساحت فضای سبز و حیاط بالاتری نسبت به سایر محله ها هستند.  
۵.

مدل سازی سه بعدی و ارزیابی قابلیت دید رانندگان از تابلوهای راهنمای مسیر

تعداد بازدید : ۱۲ تعداد دانلود : ۱۱
علائم و تابلوها ضمن در اختیارگذاشتن اطلاعات و راهنمایی های مورد نیاز رانندگان، آنها را از مقررات حاکم بر مسیر و خطرات احتمالی پیش رو مطلع می کنند. جانمایی اصولی تابلوها در بزرگراه ها و معابر شهری با در نظر گرفتن معیارهای دید، تأثیر بسزایی در یافتن به موقع مسیر و جلوگیری از سردرگمی رانندگان و در نتیجه کاهش ترافیک و تصادفات دارد. هدف این تحقیق، ارائه روشی مبتنی بر تحلیل مکانی در فضای سه بعدی، جهت ارزیابی قابلیت دید تابلوها است. ارتفاع و جهت قرارگیری تابلو، فاصله تابلو تا ناظر و زاویه افقی بین ناظر و تابلو و مساحت قابل درک از تابلو از جمله شاخص هایی هستند که بر قابلیت دید تابلوهای راهنمای مسیر تأثیرگذار می باشند. در روش ارائه شده موانع سه بعدی موجود در مسیر، تحت هندسه ی پرسپکتیو به سطح تابلو، تصویر و مساحت قابل درک از تابلو توسط رانندگان در موقعیت های مختلف محاسبه می شود. جهت ارزیابی قابلیت دید تابلو در موقعیت های مختلف خودرو (راننده) در مسیر حرکت، شاخص های مکانی از جمله مساحت محدوده مشترک  حاصل از تصویر موانع با سطح تابلو ، فاصله بین مرکز تابلو و مرکزمنطقه ی مشترک و ترکیب مساحت با فاصله ارائه گردیده است. سپس ضمن طراحی سناریوهای مختلف حرکت خودرو در یک مسیر شبیه سازی شده و ارزیابی عملکرد هر یک از شاخص های مذکور، شاخص ترکیب مساحت با فاصله به عنوان شاخص دید انتخاب و وضعیت دید خودرو (راننده) در چهار کلاس ضعیف، خوب، متوسط و عالی، سنجیده می شود.نتایج تحقیق نشان می دهد، روش ارائه شده می تواند به عنوان یک ابزار مناسب در جانمایی بهینه تابلوهای راهنمای مسیر به کارگرفته شود.
۶.

برآورد ارتفاع درختان جنگل با استفاده از مد DCP داده های Compact PolInSAR

تعداد بازدید : ۱۲ تعداد دانلود : ۱۱
چندین مطالعه انجام شده در دهه اخیر نشان داده است که سامانه های تصویربرداری رادار با روزنه مجازی ( SAR ) در مد Compact پلاریمتری ( CP ) می توانند بر معایب سامانه های تصویربرداری SAR در مد تمام پلاریمتریک ( FP ) غلبه کرده و عملکرد قابل قبولی را در کاربردهای مختلف سنجش از دور مانند مدیریت و پایش منابع مهم طبیعی از جمله جنگل ها ارائه دهند. در این راستا، فناوری نوینی به نام تداخل سنجی پلاریمتریک SAR ( PolInSAR) ، به عنوان ابزاری توانمند در این حوزه، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله، عملکرد داده های C-PollnSAR ) Compact PollnSAR ) در مد ارسال و دریافت قطبش دایروی ( DCP ) جهت برآورد ارتفاع درختان جنگل مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، روش های مرسوم جهت بازیابی ارتفاع درختان در مناطق جنگلی، شامل روش تفاضلی مدل رقومی ارتفاعی ( DEM )، روش اندازه دامنه کوهرنسی و نیز روش ترکیبی (فاز و کوهرنسی)، بر روی این داده ها پیاده سازی شد. به منظور ارزیابی عملکرد داده های C-PolInSAR ، نتایج حاصل از این داده ها با نتایج به دست آمده از داده های Full PolInSAR) F-PollanSADR) مقایسه و ارزیابی گردید. نتایج تجربی به دست آمده در این تحقیق بر دو مجموعه داده شبیه سازی شده از نرم افزار PolSARProSim در باندهای L و P نشان دادند که داده های C-PolInSAR در مد DCP ، عملکرد و نتایج یکسانی نسبت به داده های F-PolInSAR با در نظر گرفتن HH+VV به عنوان قطبش پس پراکنش شده از زمین، در برآورد ارتفاع دارند. به ویژه آن که، داده های C-PolInSAR در مد DCP بهبود 78/0 متری و 55/0 متری را به ترتیب در باندهای L و P نسبت به داده های F-PolInSAR با انتخاب HH-VV به عنوان قطبش زمین، در برآورد ارتفاع درختان حاصل کردند. علاوه براین، به کارگیری داده های C-PolInSAR هنگامی که منابع سامانه های تصویربرداری پلاریمتریک محدود هستند، در دسترس نیستند، و نیز در طول موج های بلند، که قطبش ارسالی متأثر از چرخش فارادی است، می تواند یک راه کار مؤثر باشد.
۷.

تخمین شاخص ضریب دید به آسمان (SVF)مقایسه ای تجربی از مدل های درون یابی

تعداد بازدید : ۱۳ تعداد دانلود : ۱۲
معمولاً   به   دست   آوردن   مقادیر   محیطی   قابل   اعتماد   در   محدوده   های   جغرافیایی   وسیع، پر هزینه   و   دشوار   است، بنابر این   توانایی       پیش   بینی   مقادیر   نامعلوم   یا   به   عبارت   بهتر   بهره گیری   از   روش   های   درون   یابی   مهم   است . از   طرفی ضریب   دید   به   آسمان   SVF ) ) ، به   عنوان   یکی   از   شاخص های   توصیف   هندسه   شهری  به   دلیل   کاربرد   در اقلیم   شهری   و   سهیم   بودن   در   داده های   مکانی – فضایی   و   وجود   تکنیک   های   در   دسترس، به   یکی   از   مهم ترین   پیش بینی   کننده   های   UHI   تبدیل   شده     است . از این   رو   اندازه   گیری و   تخمین   دقیق   مقادیر   این   شاخص   در   محدوده   های   شهری   بسیار   حائز   اهمیت   است. با توجه   به   اینکه   روش ها   و   مدل های   متفاوتی   برای   درون   یابی   داده   های   نقطه   ای   معرفی   شده   است   و   از   طرفی   تاکنون   روش   مشخصی   برای   تخمین   این   شاخص   ارائه   نگردیده؛ این   پژوهش   مقایسه   ای   تجربی   در   بین   مدل   های   درون   یابی   را   با   تأکید   بر   کریجینگ   بیضی   تجربی ( EBK )   انجام   داده     است. این   مقایسه   به   دلیل   اینکه   EBK ، دشوار ترین   جنبه   های   ساخت   یک   مدل   کریجینگ   را   خودکار سازی   کرده، مورد   توجه   است . ا ین   در   حالی   است   که   در   دیگر   روش ها، پارامترها   به   طور   دستی   برای   دریافت   نتایج   دقیق   تنظیم     می شوند . این   پژوهش   از   حیث   هدف، نوعی   پژوهش   کاربردی  بوده   و   فنون   تحلیل   داده   ها   کمی   است . محدوده     مورد   مطالعه   این   پژوهش   منطقه   شش   شهرداری   شیراز   است . با توجه   به   تعدد   روش ها   و   تکنیک   های   درون   یابی   و   همچنین   توابع   کرنل   و   توابع   برازش   بر   مدل ها، در   حدود   138 سناریوی   درون   یابی   اجرا   شد . همچنین   از   چهار   شاخصِ، جذر متوسط   مربع RMS ) ) ، میا نگین  استاندارد   شده MS ) ) ، جذر   متوسط   مربع   استاندارد   شده ( RMSS )    و خطا ی   استاندارد   میانگین ( ASE )   ، برا ی   ارزیابی   بین   مدل   ها   استفاده   شده   است . داده   های   ورودی   ( نمونه ) شامل 6157 نقطه   است   که   به فواصل   30 متری   در   محدوده   مورد   مطالعه   اندازه   گیری   شده   است . این   نقاط   بر   مبنای   روش   نرم   افزاری   محاسبه SVF   و با استفاده   از   مدل   GIS پایه، در   نرم   افزار   ArcGIS10.6 تهیه   شده   اند . نتا یج  پژوهش  حاکی  از  برتری  روش  کریجینگ   بیضی   تجربی ( EBK )   نسبت   به   سا یر  روش ها  است.
۸.

تخمین عمق موهو براساس وارون سازی داده های آنامولی جاذبه از منابع مختلف مطالعه موردی: منطقه خراسان

تعداد بازدید : ۱۲ تعداد دانلود : ۱۱
در این مقاله به بررسی رفتار عمق موهو با استفاده از داده های آنامولی جاذبه برمبنای روش پارکر-اولدنبرگ پرداخته می شود. فرمولی که توسط Oldenburg از طریق ادغام با روش Parker موسوم به روش پارکر-اولدنبرگ در اینجا بازنویسی شده تا به روش تکراری معکوس تبدیل فوریه آنامولی جاذبه، نتیجه حاصل شود. از آنجایی که این روش بر اساس تبدیل سریع فوریه بنا نهاده شده است، بنابراین دارای سرعت بسیار بالایی است که می توان از آن برای محاسبه ی مدل هایی با تعداد بسیار بالای نقاط بدون صرف زمان زیاد برای محاسبات استفاده کرد. همچنین در صورت استفاده از میدان ثقلی با کیفیت بالا می توان به نتایج خوبی در این روند دست یافت. در این پژوهش آنامولی های جاذبه حاصل از مدل های ژئوپتانسیلی EGM08, EGM96 و یکی از مدل های ژئوپتانسیل جهانی گوس-مبنا (بر اساس داده های ثقل سنجی ماهواره جهانی GOCE تنها حاصل شده است) وعلاوه برآن از داده های ثقل سنجی زمینی تهیه شده توسط سازمان نقشه برداری در منطقه خراسان استفاده شده است. بوسیله این داده ها یک شبکه  سلولی به منظور تولید میدان ثقل و تخمین عمق موهو ایجاد شده است. بررسی نتایج حاصل از محاسبه عمق موهو در این منطقه نشان می دهد که مدل عمق موهو بدست آمده از داده های سازمان نقشه برداری نسبت به دیگر مدل ها اختلاف زیادی دارد که به دلیل تعداد محدود نقاط مشاهدات برای رسیدن به مدل درونیابی میدان ثقل است. اما از اختلاف نتایج عمق موهو حاصل از مدل EGM08 نسبت به مدل های EGM96 و مدل GOCE مقدار RMS بترتیب 66/1 و 07/1 کیلومتر در عمق موهو بدست آمده است که این بهبود دقت را می توان ناشی ازکیفیت و رزولوشن مدل های ژئوپتانسیلی دانست. همچنین در مقایسه نتایج حاصل از مدل GOCE با مدل EGM96 مقدار RMS برابر با 85/0 کیلومتر می باشد که بدلیل نزدیکی و کیفیت دو میدان مورد استفاده نسبت به هم است.
۹.

تهیه نقشه پتانسیل نیروگاه های خورشیدی مبتنی برمفهوم ریسک مطالعه موردی: استان خراسان رضوی

تعداد بازدید : ۱۴ تعداد دانلود : ۱۲
انرژی خورشیدی از پاک ترین، قابل دسترس ترین و ارزان ترین انرژی های جهان است که استفاده از آن اثرات منفی کم تری بر محیط زیست می گذارد. تعیین مکان مناسب برای احداث و استفاده از تکنولوژی های خورشیدی از اهمیت بالایی برخوردار است. بنابراین هدف از این تحقیق، انتخاب مناطق بهینه احداث نیروگاه های خورشیدی با لحاظ کردن مفهوم ریسک در تصمیم گیری با استفاده از مدل OWA برای استان خراسان رضوی می باشد. مدل OWA قادر است تا میزان ریسک پذیری و ریسک گریزی گزینه های تصمیم گیران را در انتخاب گزینه نهایی لحاظ کند. در پژوهش حاضر، برای وزن دهی به معیارها از مدل وزن دهی AHP ، جهت استخراج مکان های مناسب با درجات ریسک مختلف از مدل OWA و برای آنالیز حساسیت وزن معیارها از روش OAT استفاده شده است. نقشه های حاصل از مدل OWA در پنج کلاس خیلی نامناسب، نامناسب، متوسط، مناسب و خیلی مناسب طبقه بندی گردیدند به طوری که در ORness= 0 و ORness= 1 مساحت طبقه خیلی مناسب (1- 8 /0) برای استان خراسان رضوی به ترتیب برابر با 6 و 82 درصد از مساحت کل منطقه می باشد. در استان خراسان رضوی، شهرستان های فردوس، گنابادو بردسکن دارای بیشترین مساحت از طبقه خیلی مناسب برای احداث نیروگاه های خورشیدی می باشند. نتابج تجزیه و تحلیل حساسیت معیارها نشان داد که تغییر وزن معیارهای شیب و گسل به ترتیب دارای بیشترین و کمترین تأثیر بر مساحت طبقه خیلی مناسب جهت احداث نیروگاه های خورشیدی هستند.
۱۰.

سنجش و پیش بینی تغییرات پوشش گیاهی حوزه استان مازندران طی بازه زمانی 2017-2005 با استفاده از زنجیره مارکوف و GIS

تعداد بازدید : ۱۳ تعداد دانلود : ۱۳
عموماً جهت ارزیابی فرآیندهای طبیعی، از قبیل اثرات بلندمدت تغییر اقلیم که متأثر از اندرکنش مؤلفه های سازنده سامانه اقلیمی از قبیل بیوسفر،لیتوسفر و یا عواملی که خارج از سامانه اقلیمی،تغییرات آب و هوایی را در بازه زمانی درازمدت کنترل می نمایند، و همچنین در خصوص فرآیندهای کوتاه مدت که شامل توالی پوشش گیاهی و فرآیندهای ژئومورفولوژیکی است، پایش تغییر صورت می گیرد. همچنین، به منظور ارزیابی اثرات ناشی از فعالیت های انسانی از قبیل جنگل زدایی، کشاورزی و شهرسازی، پایش تغییر مورد استفاده قرار می گیرد. همانگونه که تغییرات محیطی انعکاس دهنده وضعیت مدیریت اراضی است، روش های پایش تغییر می تواند به ارزیابی این عملیات کمک کند. در این راستا هدف از پژوهش حاضر سنجش و پیش بینی تغییرات پوشش گیاهی حوزه استان مازندران طی دوره 2017-2005 با استفاده از زنجیره مارکوف و GIS می باشد. برای بررسی و تجزیه تحلیل تغییرات از روش طبقه بندی decision tree با توجه به استانداردهای ناسا ابتدا برای  هر valu16 یک کلاس تعریف شد.   بر این اساس مشخص شده است که آستانه ی تغییر در منطقه ی مورد مطالعه با 1 انحراف از میانگین قرار داشته است. پس از تعیین آستانه ی تغییر، مناطق دارای تغییرات کاهشی، افزایشی و بدون تغییر مشخص گردیده است. جهت ارزیابی دقت تکنیک های سنجش تغییر پس از برداشت واقعیات زمینی که از طریق بازدید میدانی و تصاویر ماهواره ای Google Earth  به دست آمد از دقت کل و ضریب کاپا استفاده شد. بر اساس نتایج به دست آمده مشخص گردید که داده های ارزیابی شده با میانگین دقت کل 91 ، ضریب کاپای 88/0 را در  ارزیابی پایش تغییرات پوشش گیاهی منطقه ی مورد مطالعه به خود اختصاص داده اند.  
۱۱.

ارزیابی دقت آزمایی مدل های رقومی ارتفاعی(DEM)ماهواره های ASTER و SRTM با مشاهدات دقیق زمینی(DGPS) مطالعه موردی: از سد آزاد به دشت قروه-دهگلان، سنندج

تعداد بازدید : ۱۱ تعداد دانلود : ۲۰
مدل های رقومی ارتفاعی برای بسیاری از اهداف، مهم بوده و در بسیاری از کاربردها و مطالعات جزء الزامات اولیه می باشند. هدف این مقاله بررسی میزان دقت و صحت مدل های رقومی ارتفاعی حاصل از تصاویر ماهواره ASTER و داده های SRTM با ابعاد پیکسل 30 و 90 متر و همچنین مدل رقومی ارتفاعی به دست آمده از نقشه های توپوگرافی 1:25000 با مشاهدات دقیق زمینی ( DGPS ) در لندفرم های مختلف شامل دشت، تپه ماهور و کوهستان می باشد. میزان انطباق این داده ها با استفاده از تحلیل همبستگی پیرسون آزمون شد. دقت و صحت مدل های رقومی ارتفاعی مختلف مورد بررسی با استفاده از RMSE ، خطای میانگین و انحراف استاندارد بررسی شد. براساس نتایج ضریب تعیین رابطه داده های زمینی با مدل های رقومی ارتفاعی بین 97 تا 99 بود. بیشترین انطباق مربوط به مدل رقومی مستخرج از داده های توپوگرافی 1:25000 و مدل رقومی ASTER30 متر و کمترین انطباق مربوط به داده های SRTM90 متر بود. در مجموع با دشوارتر شدن شرایط عرصه یعنی از دشت به کوهستان، انطباق مدل های رقومی ارتفاعی با داده های زمینی برداشت شده کاهش می یافت. نتایج بررسی صحت و دقت مدل های رقومی نشان داد که کمترین خطا در وهله اول مربوط به مدل رقومی ارتفاعی استخراج شده از خطوط میزان نقشه 1:25000 (6/27=RMSE ) و پس از آن مدل رقومی ارتفاعی ASTER30 متر (7/43=RMSE ) است. همواره اندازه پیکسل 30 متر نتایج بهتری نسبت به پیکسل 90 متر داشته است. بر اساس معیار خطای میانگین، کمترین اریبی مربوط به ASTER30 متر (2 متر اریبی) و پس از آن مربوط به مدل رقومی 1:25000 (17/2) است. بیشترین اریبی مربوط به مدل های 30 و 90 متری استخراج شده از داده های SRTM بود. نتایج خطای انحراف استاندارد منطبق بر نتایج RMSE بود که تأیید کننده بهتر بودن مدل های رقومی ارتفاعی مستخرج از داده های توپوگرافی 1:25000 و ASTER30  متر بود.
۱۲.

آشکارسازی و پیش بینی تغییرات کاربری اراضی با استفاده از مدل CA-Markov مطالعه موردی: محور کلان شهر تهران - دماوند

تعداد بازدید : ۱۴ تعداد دانلود : ۱۳
مدل سازی تغییرات کاربری اراضی، ابزاری ضروری برای تجزیه و تحلیل های محیط زیستی، برنامه ریزی  و مدیریت محسوب می گردد. در حال حاضر آشکار سازی و مدلسازی تغییرات کاربری اراضی با استفاده از تصویر ماهواره ای ابزاری سودمند برای درک تغییرات زیست محیطی در رابطه با فعالیت های انسانی به حساب می آیند. ناحیه مورد مطالعه یکی از مناطق ایران است که هدف تجاوزساخت و ساز های بی رویه و بدون برنامه قرار گرفته است.  توسعه شهری و رشد جمعیت منجر به تغییرات الگوی فضایی شده و کاربری بخش زیادی از منابع طبیعی را  تحت تأثیر قرار داده است. در این تحقیق از تصاویر ماهواره لندست در سال های ۱۹۸۶، ۲۰۰۲، ۲۰۱۸ برای طبقه بندی و آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی استفاده شده است.پس از رفع خطاهای تصاویر ماهواره ای چهار کلاس عارضه، ساخت و ساز مسکونی و غیر مسکونی، پوشش گیاهی، کوه و مرتع و راه، جهت بررسی تغییرات در نظر گرفته شد. عملیات میدانی و برداشت عوارض نمونه، با گیرنده های GPS دو فرکانسه در محدوده مورد مطالعه انجام شد. سپس این عوارض به نرم افزار معرفی و با روش ماشین های بردار پشتیبان [1] طبقه بندی روی تصاویر سه دوره انجام و میانگین دقت کلی و میانگین ضریب کاپا [2]   در این روش به ترتیب  ۶۲ /۹۶ % ، ۳۳/۸۵ % محاسبه گردید. بیشترین تغییرات مربوط به کلاس کاربری های مسکونی و غیر مسکونی و راه می باشد. بیش ترین تغییرات مربوط به ساخت و ساز مسکونی ۰۶/۹ درصد و راه ۱ درصد می باشد، که این روند رو به افزایش سبب کاهش دو کلاس عارضه کوه و مرتع و پوشش گیاهی به ترتیب به میزان ۰۷/۹ و۱/۰ درصد شده است. در ناحیه مورد مطالعه اکثر پوشش های گیاهی و زمین های کشاورزی تبدیل به شهرک های صنعتی و ویلاهای تفریحی شده است.  در راستای چنین تغییراتی زنجیره مارکوف توانایی خوبی برای پیش بینی احتمال تغییرات را دارد و بر پیش بینی های تغییرات کاربری اراضی متمرکز  است در حالی که اتوماتای ​​ سلولی به عنوان یک روش قدرتمند در تشخیص تغییرات مؤلفه مکانی فضایی است. به این منظور جهت پیش بینی تغییرات در کمیت و فضا  از مدل ترکیبی زنجیره مارکوف و سلول های خودکار استفاده گردید و نقشه کاربری اراضی برای سال ۲۰۵۰  شبیه سازی شد. نتایج نشان داد که مدل های مارکوف اطلاعات مفیدی در اختیار ما قرار می دهد که می تواند برای برنامه ریزی کاربری اراضی در آینده  مفید واقع شود. <br clear="all" /> [1]- SVM [2]- Overall Accuracy
۱۳.

ارزیابی توزیع زمانی توفان های ریزگرد و ارتباط عوامل مؤثر با فراوانی وقوع این پدیده در استان خوزستان طی سال های 2000 تا 2015

تعداد بازدید : ۱۶ تعداد دانلود : ۱۱
کشور ایران به دلیل موقعیت جغرافیایی و شرایط آب و هوایی درگیر توفان گردوغبار می باشد. ارزیابی بلند مدت داده های آماری، شناسایی منشأ و مسیریابی توفان های گردوغبار، می تواند در شناسایی زمان و مکان این رخداد مؤثر باشد. در این تحقیق توزیع زمانی توفان های گرد و غبار استان خوزستان در طی سال های 2000 تا 2015 در پنج ایستگاه سینوپتیک مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از سیستم عامل Linux ، اطلاعات مربوط به این واقعه استخراج گردید. هم چنین جهت ارزیابی روند تغییرات زمانی توفان های ریزگرد و میزان همبستگی عوامل مؤثر با فراوانی وقوع توفان های ریزگرد، به ترتیب از آزمون Mann-Kendall و ضرایب همبستگی پیرسون و اسپیرمن استفاده شد. برای تعیین میزان اثر بخشی و اولویت بندی عوامل مؤثر در ایجاد توفان ریزگرد، از مدل های رگرسیونی استفاده گردید. تمامی تحلیل های آماری با استفاده از نرم افزار SPSS20 اجرا شد.   در مجموع، 1507 توفان ریزگرد ثبت شده که در این میان ایستگاه اهواز با ثبت 509 واقعه (34درصد) بیشترین و ایستگاه آغاجاری با 156 واقعه (10درصد) کم ترین ثبت توفان های ریزگرد را داشته اند. در تمامی ایستگاه ها در سطوح اعتماد 99 و 95 درصد، میان فراوانی روزهای غبارآلود با فراوانی روزهای حاوی جهت باد غالب منطقه رابطه مثبت وجود دارد. براساس ضریب رگرسیونی استاندارد شده، در اکثر ایستگاه ها فراوانی وقوع جهت باد غالب، دارای بیش ترین اثرگذاری بر فراوانی وقوع توفان ها  می باشد. 65 درصد وقایع ریزگرد در شهرستان های اهواز و آبادان که در مرکز و جنوب غربی استان خوزستان واقع شده اند، رخ داده اند. دلیل این امر می تواند نزدیکی مکانی بیشتر این دو ایستگاه نسبت به کانون های ریزگرد در داخل و خارج از کشور باشد. همچنین علت دیگر را می توان نحوه ی عبور و موجی بودن جریانات جوی در مناطق مختلف استان دانست. از طرف دیگر، ماه ها و فصول ژوئن و ژوئیه و تابستان و بهار دارای بیش ترین حوادث گرد و غبار می باشند. در تمامی ایستگاه های مورد مطالعه، شاهد سیر نزولی فراوانی وقایع گرد و غبار از سال 2008 به بعد بوده ایم. با این وجود، مشکلات ناشی از این پدیده بیشتر نمایان شده و زندگی مردم را تحت تأثیر قرار داده است. به همین دلیل، دیدگاه کلی این است که تعدد حوادث افزایش یافته است. دلیل این ایده می تواند غلظت زیاد و ماندگاری بیش تر ریزگردها در منطقه باشد که البته این امر مستلزم مطالعه بیش تر و دقیق تر در این زمینه است.
۱۴.

ارزیابی تکنیک های مختلف طبقه بندی شی گرا در استخراج کاربری اراضی از تصاویر ماهواره آیکونوس

تعداد بازدید : ۱۷ تعداد دانلود : ۱۱
طبقه بندی تصاویر ماهواره ای با استفاده از پردازش شی گرا تاکنون با بهره گیری از تکنیک های مختلف به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته است. اگرچه تعداد بسیار زیادی الگوریتم طبقه بندی برای تصاویر ارائه شده، اما به ندرت بر روی یک مورد یکسان بایکدیگر مقایسه شده اند. در این پژوهش، تصویر ماهواره آیکونوس با استفاده از سه الگوریتم طبقه بندی شی ءگرا از جمله؛ آستانه گذاری، نزدیک ترین همسایگی و طبقه بندی فازی در تهیه نقشه کاربری اراضی مورد مقایسه قرار گرفته است. جهت طبقه بندی و مقایسه نتایج حاصل از هر سه روش مورد مطالعه از نقاط کنترل زمینی یکسان استفاده شده است و در نهایت بهترین الگوریتم طبقه بندی با استفاده از روش های ارزیابی صحت از جمله؛ شاخص دقت کلی و ضریب کاپای طبقه بندی مشخص گردید. نتایج حاصل از طبقه بندی و ارزیابی دقت نشان دهنده بالاترین میزان دقت کلی و ضریب کاپا برای الگوریتم فازی شی ءگرا می باشد که دقت بالای این روش به دلیل بررسی د رجه عضویت پارامترهای مؤثر د ر طبقه بند ی و استفاد ه از پارامترها و معیار های دارای بیشترین د رجه عضویت در طبقه بندی می باشد. همچنین تکنیک  نزدیک ترین همسایگی با استفاده از الگوریتم FOS با تولید دقت کلی 92/0 و ضریب کاپا 909/0 بعد از الگوریتم فازی شی ءگرا بیشترین دقت را دارا می باشد. روش تعیین آستانه به دلیل دخالت کاربر در تعیین آستانه ها - جهت طبقه بندی - کمترین دقت را در استخراج کاربری های اراضی بین سه روش مورد مقایسه نشان می دهد. به دلیل ماهیت مقایسه ای این پژوهش نتایج آن برای شناسایی روش های بهینه در تولید و تهیه نقشه کاربری اراضی از تصاویر با قدرت تفکیک مکانی بالا از اهمیت بالایی برخوردار بوده و قابل استفاده برای پژوهشگران و سازمان های تولیدکننده نقشه های کاربری اراضی می باشد.
۱۵.

آشکارسازی پدیده گردوغبار جنوب غرب ایران با استفاده از شاخص های NDDI و BTD و شبکه عصبی

تعداد بازدید : ۱۲ تعداد دانلود : ۱۱
امروزه پدیده های گردوغباری در ردیف مهم ترین مخاطرات محیطی قرارگرفته و سلامتی انسان و محیط زیست را با خطر جدی روبرو نموده اند. یکی از ویژگی های مهم نواحی بیابانی (خشک و نیمه خشک)، رخداد پدیده های گردوغباری است. تشخیص توفان های گردوغبار، اولین و مهم ترین روش جهت پیش گیری و کاهش آثار مخرب آن می باشد . از این رو هدف تحقیق حاضر تشخیص و بارزسازی گردوغبار با استفاده از شاخص های NDDI و BTD و شبکه های عصبی در نرم افزار MATLAB می باشد. در این تحقیق نتایج مربوط به پدیده های گردوغبار تاریخ 30 خردادماه 1391 شمسی (19/06/ 2012) مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج نشان داد، شاخص NDDI به تنهایی قادر به تفکیک پیکسل های گردوغبار موجود در اتمسفر از پیکسل های غیرگردوغبار و ماسه زمینی نبوده و عملکر ضعیفی دارد. شاخص BTD ، گردوغبار اکوسیستم خشکی را به خوبی بارزسازی کرد ولی BTD (20-31) و BTD (23-31) بارزسازی بهتری در اکوسیستم آبی داشت. بنابراین، باید با دقت زیاد آستانه را تعیین کرد. همچنین، بارزسازی در زمین های شنی و ماسه ای به خوبی انجام نشد. شبکه عصبی مصنوعی پیشرو برای تصاویر روزانه با 60 %   و برای تصاویر شبانه با 59 % ،  دقت و عملکرد نسبتاً خوبی را نشان داد. بنابراین، شبکه عصبی نسبت به شاخص های   NDDI و BTD ، روش مناسب تری برای تشخیص و بارزسازی گردوغبار بود و نیازی به تعیین آستانه برای بررسی هر تصویر نداشت. هرچه نمونه های آموزشی شبکه عصبی، با دقت و تعداد بیشتر و ابعاد بزرگتر انتخاب شود، عملکرد و دقت شبکه افزایش خواهد یافت، نتایج این تحقیق می تواند در راستای تشخیص خودکار گردوغبار در طول روز و شب و در اکوسیستم های آبی و خشکی مورد استفاده قرار گیرد .
۱۶.

کاربرد داده های سنجش از دوردر آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی شهری مطالعه موردی: شهرکرد

تعداد بازدید : ۱۳ تعداد دانلود : ۱۳
داشتن آمار و اطلاعات به هنگام از کاربری های موجود، لازمه مدیریت صحیح عرصه های طبیعی و شهری است. با توجه به تغییرات گسترده کاربری اراضی و ضرورت آگاهی مدیران و برنامه ریزان از چگونگی تحولات حادث شده برای سیاست گذاری و چاره اندیشی جهت رفع معضلات موجود، آشکارسازی تغییرات برای مشخص کردن روند زمانی آنها ضروری به نظر می رسد. بنابراین نقشه کاربری اراضی یکی از الزامات هرگونه برنامه ریزی توسعه ملی و منطقه ای است که مدیران، برنامه ریزان و کارشناسان را قادر می سازد با شناسایی وضع موجود و مقایسه قابلیت ها و پتانسیل ها، در زمینه حل معضلات و رفع نیازهای حال و آینده اقدامات لازم را طراحی و اجرا نمایند. لذا هدف از این پژوهش تهیه نقشه های کاربری اراضی شهرستان شهرکرد و همچنین پایش تغییرات کاربری اراضی این منطقه در بازه زمانی 1985 تا 2017 با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست می باشد. در این راستا تصاویر سنجنده های TM ، ETM +  و OLI ماهواره لندست در سال های 1985، 2000 ، 2015 و 2017 به عنوان پایگاه داده مورد بهره گیری قرار گرفت و جهت آنالیز داده ها از نرم افزارهای دورسنجی و سیستم اطلاعات جغرافیائی ENVI 4.7 و ArcGIS 10.4 استفاده گردید. نتایج نشان داد که در این دوره 32 ساله، مساحت کاربری های شهری، کشاورزی و صنعتی هر کدام به ترتیب 2/26، 3/190 و 6/15 کیلومتر مربع افزایش یافته است، درحالی که کاربری مرغزار و سایر کاربری ها به ترتیب 9/4 و 6/230 کیلومتر مربع کاهش وسعت داشته اند. این موضوع حاکی از تخریب سرزمین، به دلیل احداث فرودگاه و همچنین از بین رفتن مراتع به موجب افزایش اراضی شهری و کشاورزی می باشد.  

آرشیو

آرشیو شماره ها:
۴۷