سنجش از دور و GIS ایران

گیاهان، یکی از مهم ترین اجزای اکوسیستم هستند که تحت تاثیر عوامل طبیعی و انسانی قرار می گیرند. به طوری که مطالعه تولید خالص اولیه، یکی از مهم ترین موضوعات در بوم شناسی به حساب می آید. مهمترین هدف این تحقیق مدل سازی توزیع مکانی و زمانی تولید خالص اولیه (مدل CASA) و تاثیر تابش موثر نور خورشید (LUE) و همچنین اندازه گیری تخریب اراضی با شاخص تاثیر بارندگی ( RUE ) در مراتع نیمه استپی استان اصفهان است. برای انجام این مطالعه، تصاویر - NDVI ۱۶ روزه مودیس، داده های هواشناسی، نقشه پوشش اراضی و داده های زمینی به کار گرفته شد و نتایج نشان داد که نرخ NPP از ماه مارس (C/m2/mo 44/11) تا ماه می (C/m2/mo/07/41) افزایش داشته است، در حالیکه سیر نزولی را از اوایل ماه ژوئن (C/m2/mo 2/2) به دلیل خشکی خاک نشان می دهد. اقلیم، تیپ گیاهی و وضعیت مرتع نقش مهمی درNPP سالیانه داشتند، لذا بیشترین و کمترین NPP به ترتیب در Astragalus- Daphnae 85/38 gC/m2 y-1) 85/38 ) و Artemisia sieberi – Scariola gC/m2 y-1) 4 ) همراه با حداکثر ( g C (MJ)-1 13/0) و حداقل تاثیر تابش موثر نور خورشید g C (MJ)-1) LUE 005/0 ) مشاهده شد. مقدار (RUE)، در مراتع تخریب یافته کاهش داشت. علاوه بر این از همبستگی بین داده های زمینی و مدل CASA در اقلیم نیمه خشک گرم و مراتع تخریب یافته، کاسته شد. بنابراین توجه به وضعیت مرتع، تیپ گیاهی و اقلیم در پایش NPP و مدیریت مراتع ضروری است.

تصاویر هوایی ثبت شده توسط ماهواره ها و یا پهپاد ها، معمولا شامل نواحی مربوط به منابع طبیعی و نواحی حاوی سازه های ساخت بشر است. با تفکیک این نواحی از یکدیگر، قادر خواهیم بود اطلاعات مهمی نظیر آرایش ساختاری سطوح و شکل آنها را استخراج و نقشه های هواییِ برچسب دار ایجاد کنیم. دست یابی به چنین اطلاعاتی می تواند کاربرد های بسیار مفیدی در زمینه های نظامی، شهری و زیست محیطی داشته باشد. از آنجایی که پردازش حجم عظیمی از تصاویر به دست آمده از ماهواره ها و پهپاد ها بصورت دستی امکان پذیر نیست، لذا استفاده از روش های خودکارِ مبتنی بر هوش مصنوعی در این حوزه، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. تاکنون پژوهش های متعددی در این باره انجام شده است که از اهم آنها می توان به شناسایی ساختمان ها، وسایل نقلیه، جاده ها و همچنین تشخیص ساختار پوشش گیاهی در تصاویر هوایی اشاره کرد. در این مقاله، قصد داریم با معرفی مجموعه ای از ویژگی های آماری مبتنی بر رنگ که به سادگی قابل استخراج از تصاویر هوایی هستند و با استفاده از یک مدل مبتنی بر یادگیری، راهکاری کارآمد برای تشخیص دقیق و سریع سازه های ساخت بشر و تفکیک آنها از منابع طبیعی ارایه دهیم. نتایج آزمایش های انجام گرفته بر روی بانک تصاویر ماساچوست که به صورت عمومی، قابل دسترس است، نشان دهنده دقت مناسب و سرعت عمل بالای راهکار پیشنهادی است. به طوری که، دقت و میانگین سرعت پردازش به دست آمده به ترتیب برابر با ٪۰۷/۹۰ و 96/0 ثانیه است.

گردآوری داده ها و ثبت محوطه های باستانی در باستان شناسی با روش بررسی میدانی، هزینه بر بوده و نیاز به نیروی انسانی و صرف وقت بسیار دارد. بر این اساس، استفاده از روش هایی که بتواند بدون نیاز به مشاهده مستقیم، احتمال وجود محوطه های باستانی را پیش بینی کند، نقش چشم گیری در صرفه جویی در زمان و هزینه های بررسی های میدانی باستان شناختی خواهد داشت. مسئله اصلی این پژوهش، ارزیابی میزان توانایی مدل رگرسیون لجستیک در پیش بینی پراکندگی محوطه های باستانی دشت هرسین- بیستون است. متغیرهای پیش بینی کننده برای این پژوهش شامل متغیرهای محیطیِ شیب، ارتفاع، فاصله تا رودخانه، پوشش گیاهی و متغیرهای فرهنگیِ فاصله تا شهرهای امروزی، تراکم روستاهای امروزی و فاصله تا جاده های اصلی می شوند و متغیر وابسته، متراکم ترین پهنه به لحاظ وجود محوطه های باستانی پیش از تاریخ است. نتایج نشان داد که مدل رگرسیون لجستیک در پیش بینی پراکندگی محوطه های باستانی در دشت هرسین- بیستون در دوره های مختلف موفق بوده است. همچنین معرفی پهنه های پرتراکم به لحاظ وجود محوطه های باستانی به عنوان متغیر وابسته به مدل در مناطقی که به لحاظ ریخت شناختی، دشت محسوب می شوند، کارآمد تر از معرفی صرفاً نقاط GPS محوطه های باستانی است و به ترتیب متغیر فرهنگیِ تراکم روستاها در عصر مس وسنگ، تراکم روستاها، فاصله تا شهرها و فاصله از جاده های اصلی کنونی در عصر مفرغ، فاصله از شهرهای کنونی و فاصله از جاده های اصلی کنونی در عصر آهن، بیشترین تأثیر را در پیش بینی پراکندگی محوطه های باستانی داشته است.

تعیین تناسب اراضی، برای استقرار توربین های بادی به منظور بهره برداری مناسب از پتانسیل های موجود و بالقوه انرژی بادی، به عنوان یکی از منابع انرژی تجدید پذیر، در مناطق مختلف کشور دارای اهمیت است. تعیین مناطق با تناسب بالا جهت استقرار توربین های بادی تأثیر زیادی در کارایی تجهیزات و وسایل تولید برق بادی دارد. تاکنون تحقیقات صورت گرفته در منطقه خراسان رضوی، تنها به تحلیل آماری داده های سرعت و جهت باد بسنده کرده و معیارهای مکانی تأثیرگذار در محل احداث نیروگاه بادی را کمتر مدنظر قرار داده است. این تحقیق به دنبال تحلیل تناسب اراضی، برای احداث نیروگاه بادی با استفاده از معیارهای محیطی (شامل شیب، ارتفاع، فاصله از گسل، فاصله از رودخانه، فاصله از مناطق حفاظت شده)، فنی (شامل متوسط سرعت باد، پیوستگی باد و تراکم باد) و اقتصادی (شامل فاصله از شهر، فاصله از روستا، فاصله از فرودگاه، فاصله از منابع طبیعی و فاصله از جاده) و با استفاده از روش های تصمیم گیری چند معیاره ANP، ANP-DEMATEL و ANP-OWA است. هدف، ارزیابی نتایج هر یک از مدل ها و تولید نقشه تناسب اراضی برای احداث نیروگاه بادی در سناریوهای مختلف تصمیم گیری است. بر این اساس، ابتدا با استفاده از توابع تحلیلی سامانه اطلاعات مکانی، کل محدوده برای هر یک از معیارها پهنه بندی شده و سپس نقشه تناسب اراضی با استفاده از هر یک از روش های تصمیم گیری چندمعیاره ذکرشده، تولید و با یکدیگر مقایسه شده اند. با بررسی نقشه های تناسب اراضی مشخص شد که در سناریوهای مختلف تصمیم گیری، ناحیه جنوب شرقی استان دارای بیشترین پتانسیل برای احداث نیروگاه بادی است. نتایج این تحقیق، ابزار مناسبی برای تصمیم گیری درباره انتخاب مکان مناسب، به منظور احداث نیروگاه بادی در اختیار این صنعت قرار می دهد.

امروزه، علم سنجش از دور به طور گسترده ای در علوم مرتبط با زمین به کار می رود. یکی از این شاخه ها شناسایی، تحقیق و تفسیر ساختارهای سطح زمین است. مطالعه سیستم های شکستگی ، شناخت هندسه و نحوه گسترش مکانی آن ها، می تواند به توسعه میادین نفتی، کمک قابل توجهی کند. در این تحقیق، با استفاده از داده های ماهواره ای Landsat 8، الگوریتم STA و تکنیک های پردازش سنجش از دور، تجزیه و تحلیل هندسی ساختارهای سطحی میدان نفتی سیاه مکان مورد بررسی قرار گرفته است. سپس، دمای سطح زمین(LST)، با روش دفتر علوم لندست برای محدوده میدان نفتی محاسبه شده، در نهایت به بررسی ارتباط توزیع شکستگی های سطحی با الگوی توزیع دمای سطحی محدوده مطالعاتی پرداخته شده است. نتایج نشان می دهد که شکستگی های موازی سطح محوری (SA) و برشی (SO1) که به ترتیب، دارای روند N-S و NW-SE هستند، بیشترین فراوانی را دارند. براساس نقشه چگالی ، تراکم خطواره ها در نواحی میانی، متمایل به جنوب شرقی میدان، دارای بیشترین مقدار است. از آنجایی که منابع زیرزمینی در امتداد خطواره های تکتونیکی نزدیک سطح قرار دارند، این ساختار ها در تصاویر ماهواره ای خنک تر و تاریک تر از مناطق اطراف دیده می شوند. خطواره های ساختاری با نقشه دمای سطحی، انطباق نشان می دهد؛ به طوری که خطواره ها، اغلب در مناطق با دمای سطحی متوسط و متوسط به پایین قرار گرفته اند. از این رو، دماهای کمتر با محدوده های دارای تراکم شکستگی بالا مطابقت نشان می دهند.

ظرفیت حمل بار و مسافر در یک شبکه ریلی، تابعی از پارامترهای مختلف است. با توجه به هزینه بسیار بالای احداث خطوط ریلی، استفاده بهینه از ظرفیت شبکه ریلی می تواند کمک شایانی به ارتقاء سطح بهره برداری شبکه کند. بنابراین هدف از این پژوهش، محاسبه مکان مند ظرفیت شبکه ریلی کشور، بر مبنای پارامترهای تأثیرگذار است. در این مقاله، با استفاده از داده های سیر و حرکتی قطارها، اقدام به طراحی و تولید نرم افزار مکان مند محاسبه ظرفیت خطوط شد؛ سپس خروجی های حاصل، با داده های روزانه و برخط عملکرد قطارهای باری ارزیابی و مقایسه شد. در ادامه، میزان استفاده از ظرفیت هر مسیر و میزان ظرفیت باقی مانده در هر بلاک و مسیر نیز مشخص شد. بر اساس تحلیل ها، کمیت ظرفیت در مسیرهای منتخب دو خطه مسافری سمنان-شاهرود، تک خطه باری یزد-بافق و تک خطه ترکیبی اراک-دورود به ترتیب 2.6 برای مسیر رفت و 2.9 برای برگشت، 13.6 و 12.7 زوج قطار محاسبه شدند. با توجه به روال فعلی محاسبات، محاسبه برخط، با اتصال به پایگاه داده های مرتبط، انجام محاسبات مکان مند و امکان تبادل وب سرویس مکانی با نرم افزارهای مختلف، می تواند باعث افزایش سرعت و دقت در محاسبه ظرفیت شبکه ریلی شود. از طرفی، در معادله محاسبه ظرفیت (معادله اسکات) که در ایران استفاده می شود، تاکنون مرسوم بوده است ضریب تعدیل قطار مسافری توسط متخصصان سیر و حرکت تعیین شود، در حالی که در این مقاله، از آنجا که اطلاعات هر مسیر، قابل دسترس است، این ضریب از نسبت تعداد قطارهای مسافری به حداکثر تعداد آن در طول دوره مورد نظر محاسبه می شود. ضریب به دست آمده، با ضریب تعیین شده توسط کارشناسان، مقایسه شده و نتیجه قابل قبول بود. در نهایت با دسترسی به خروجی ها در محیط GIS، راهکارهای مدیریتی جهت استفاده بهینه از ظرفیت باقیمانده، ارتقاء ظرفیت بخش هایی از شبکه و رفع گلوگاه های شبکه ریلی پیشنهاد شد.

پیدایش و گسترش ابزارهای پیشرفته سنجش از دور و ژئوفیزیک در زمینه اکتشاف منابع معدنی در دهه های اخیر، نشان دهنده اهمیت این صنعت است. در این پژوهش، از سنجنده هایETM + ، ASTER، داده های هایپریون EO-1 و داده های مغناطیس سنجی هوابرد به صورت همزمان به منظور پتانسیل یابی منابع معدنی، پهنه بندی نواحی دگرسانی و شناسایی بخش های پنهان کانی زایی معدنی از شمال شرقی مشکین شهر تا نواحی شمال غربی شهرستان سراب استفاده شده است. با استفاده از داده های مغناطیسی هوابرد، نقشه برگردان به قطب شده، نقشه مشتق قائم، نقشه زاویه کجی، نقشه گرادیان افقی کل، نقشه سیگنال تحلیلی و نقشه ادامه فراسو تا ارتفاع 1000 متری از سطح زمین برای منطقه مورد مطالعه تهیه شده است. همچنین با استفاده از داده های دورسنجی روش های نقشه برداری زاویه طیفی، آنالیز مولفه اصلی به ترتیب به عنوان روش های طیف مبنا و آمار پایه و روش فیلتر تطبیقی ترکیبی تعدیل شده برای منطقه مورد مطالعه تهیه و مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به شواهد زمین شناسی و نتایج حاصل از این پژوهش، اعم از چشمه های آب گرم، گسل های فعال و فراوان و گنبدهای ولکانیکی، دگرسانی ها و مناطق مستعد که دارای پتانسیل بالایی از منابع معدنی هستند، شناسایی و ارزیابی شدند. دگرسانی های سیلیسی و کائولینیتی در شمال مشکین شهر، در نیمه شمال غربی سبلان (دره موئیل) و در شمال غربی سراب از مهم ترین آنومالی های معدنی در این منطقه محسوب می شوند که با معادن فعال سیلیس، کائولن، سرب و مس در منطقه مورد مطالعه انطباق کامل دارند در نهایت از تمامی محدوده های پتانسیل یابی در منطقه مورد مطالعه، نمونه و آنالیز XRD تهیه شد که نتایج روش ها با یکدیگر همخوانی و مطابقت کاملی دارند. به همین دلیل استفاده از روش های یاد شده برای دسترسی به نتایج مناسب تر، برای انطباق نتایج داده ها با هم ضروری به نظر می رسد.