اطلاعات جغرافیایی (سپهر)

اطلاعات جغرافیایی (سپهر)

سپهر دوره 28 زمستان 1398 شماره 112 (مقاله علمی وزارت علوم)

مقالات

۱.

کاربرد شبکه عصبی موجک با الگوریتم آموزش بهینه سازی انبوه ذرات در مدل سازی تغییرات زمانی محتوای الکترون کلی یون سپهر(مقاله علمی وزارت علوم)

تعداد بازدید : ۱۸۵ تعداد دانلود : ۱۲۱
در این مقاله از ترکیب شبکه های عصبی موجک ( WNNs ) به همراه الگوریتم آموزش بهینه سازی انبوه ذرات ( PSO ) جهت مدل سازی تغییرات زمانی محتوای الکترون کلی ( TEC ) یون سپهر در منطقه ایران استفاده شده است. چهار ترکیب از تعداد مشاهدات ورودی مختلف جهت تست روش، مورد ارزیابی قرار گرفته است. تعداد مشاهدات ورودی انتخاب شده جهت آموزش شبکه عصبی موجک با الگوریتم PSO به ترتیب 25، 20، 15 و 10 ایستگاه از شبکه مبنای ژئودینامیک ایران ( IPGN ) می باشند. در هر چهار حالت تعداد پنج ایستگاه با توزیع مناسب در گستره جغرافیایی ایران به عنوان ایستگاه های آزمون در نظر گرفته شده اند. شاخص های آماری خطای نسبی، خطای مطلق و ضریب همبستگی جهت ارزیابی مدل شبکه عصبی موجک مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج حاصل از مدل پیشنهادی این مقاله با TEC حاصل از مشاهدات GPS به عنوان مرجع اصلی و مدل جهانی یون سپهر 2016 ( IRI -2016 ) مقایسه شده است. میانگین خطای نسبی محاسبه شده در 5 ایستگاه آزمون برای شبکه عصبی موجک با 25 ایستگاه آموزش برابر با 43/13 % ، با 20 ایستگاه آموزش برابر با 73/13 % ، با 15 ایستگاه آموزش برابر با 05/15 % و با 10 ایستگاه آموزش برابر با 17/28 % تعیین شده است. همچنین میانگین مقادیر ضریب همبستگی محاسبه شده در پنج ایستگاه آزمون برای شبکه عصبی موجک با 25 ایستگاه آموزش برابر با 9768/0، با 20 ایستگاه آموزش برابر با 9545/0، با 15 ایستگاه آموزش برابر با 9376/0 و با 10 ایستگاه آموزش برابر با 7569/0 محاسبه شده است. نتایج این مقاله نشان می دهد که مدل شبکه عصبی موجک با الگوریتم آموزش PSO یک مدل قابل اعتماد جهت پیش بینی تغییرات زمانی یون سپهر در منطقه ایران است. این مدل می تواند یک جایگزین بسیار مطمئن برای مدل مرجع جهانی یون سپهر در ایران باشد.
۲.

پهنه بندی استعداد وقوع زمین لغزش در منطقه رودبار به روش LNSF(مقاله علمی وزارت علوم)

تعداد بازدید : ۱۳۲ تعداد دانلود : ۱۳۵
کشور ایران با توجه به توپوگرافی عمدتاً کوهستانی، شرایط جغرافیایی و سازندهای متنوع زمین شناختی، فعالیت های نئوتکتونیکی و لرزه خیزی، شرایط مساعدی را برای وقوع پدیده زمین لغزش، به طور بالقوه داراست. در نظر گرفتن خصوصیات ژئوتکنیکی خاک می تواند در ارزیابی بهتر خطر احتمال وقوع زمین لغزش نقش مؤثری داشته باشد. این پدیده هر ساله به خسارت های مالی و جانی، تخریب راه ها، خطوط لوله، خطوط انتقال نیرو، تأسیسات معدنی، تونل ها، نقاط مسکونی شهری و روستایی و منابع طبیعی در کشور منجر می شود. یکی از روش های آماری برای تجزیه و تحلیل داده ها استفاده از روش اصلاح شده LNRF موسوم به روش LNSF  است. روش LNSF با در نظر گرفتن چهار کرانه برای مقادیر لایه وزنی LSI ، منطقه را به پنج پهنه استعداد وقوع زمین لغزش تقسیم می کند. در پژوهش حاضر با استفاده از این روش ابتدا مساحت وسیعی از منطقه مورد مطالعه (حدوداً 12800 هکتار) جهت ارزیابی استعداد زمین لغزش پهنه بندی شد و سپس با در نظر گرفتن خصوصیات ژئوتکنیکی منطقه و با تمرکز بر بحرانی ترین پهنه (استعداد زمین لغزش خیلی زیاد) عوامل و شرایط وقوع و راهکارهای جلوگیری از وقوع زمین لغزش بررسی شد. در مرحله وزن دهی، بالاترین وزن به دسته هفتم از لایه کاربری اراضی اختصاص داشته که همین دسته در پهنه بندی نهایی تقریباً تمامی پهنه استعداد زمین لغزش خیلی زیاد را در مقایسه با سایه دسته ها پوشش داده است. نتایج حاکی از آن بود که حدود نیمی از خاک پهنه با خطر زمین لغزش خیلی زیاد، از نوع CL (رس با خاصیت خمیری کم) است، همچنین با تعیین ضریب اطمینان استاتیکی در پهنه مورد اشاره مشخص شد که در صورت رسیدن خاک به درجه اشباع می توان انتظار ناپایداری دامنه ها در بخش وسیعی از منطقه مورد مطالعه را داشت.
۳.

کمّی سازی عوامل محیطی و انسانی در وقوع آتش سوزی جنگل با روش های RS و GIS؛ مناطق حفاظت شده ارسباران(مقاله علمی وزارت علوم)

تعداد بازدید : ۱۵۵ تعداد دانلود : ۱۹۸
در این تحقیق، کمّی سازی عوامل محیطی و انسانی در وقوع و گسترش آتش سوزی جنگل در منطقه جنگلی حفاظت شده ارسباران، مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور با ترکیب داده های سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، از باندهای انعکاسی و حرارتی تصاویر ماهواره ای لندست 8، مدل رقومی ارتفاعی زمین، سرعت و جهت باد، پوشش گیاهی، دمای سطح زمین، شیب، جهت شیب، نزدیکی به جاده ها و مناطق مسکونی  به عنوان عوامل طبیعی  و انسانی  استفاده شده است. ابتدا با تلفیق این داده ها، نقشه من اطق خطر آتش سوزی جنگل تولید گردید و سپس نقشه مناطق با ریسک 50 درصدی آتش سوزی تولید شد. برای بررسی و اعتبار سنجی نتایج حاصل، داده های مرجع آتش سوزی های پیشین مورد استفاده قرار گرفت.  نتایج کمّی پارامترهای مذکور نشان دادند که پوشش گیاهی با 58/36 درصد هم بستگی، شیب با مقدار 38/38 درصد دارای بالاترین تأثیر و سایر پارامترها در مراتب بعدی در انتشار آتش سوزی قرار دارند. همچنین نتایج مقادیر ضرایب هم بستگی نرمال شده این پارامترها نشان داد که به ترتیب شاخص های پوشش گیاهی، دمای سطح زمین، جهت شیب و شیب با 29/20 %، 29/11 %، 21/93 % و 19/75 %،بالاترین میزان هم بستگی با نقشه خطر وقوع آتش سوزی را دارند. همچنین، نتایج ارزیابی نقشه پتانسیل آتش سوزی با ریسک 50 درصدی نشان داد که حدود 17 % منطقه دارای پتانسیل خیلی زیاد بوده و بیش تر از 50 درصد منطقه در وضعیت خطر زیاد برای آتش سوزی قرار دارد. علاوه بر عوامل محیطی، بررسی ارتباط عوامل انسانی با خطر آتش سوزی نشان داد که عامل نزدیکی به جاده بیش ترین سهم را در ایجاد وقوع آتش سوزی در منطقه دارد. نتایج کمّی عوامل انسانی در وقوع خطر آتش سوزی نشان داد که راه های ارتباطی و مناطق مسکونی به ترتیب حداقل 32 درصد و حداکثر 68 درصد هم پوشانی با خطر وقوع آتش سوزی در منطقه مطالعاتی را دارا هستند.
۴.

بررسی گسترش شهری و تأثیرآن بر دمای مناطق شهری با استفاده از آنالیز چندزمانه تصاویر ماهواره ای نوری - مطالعه موردی: شهرستان شهرکرد(مقاله علمی وزارت علوم)

تعداد بازدید : ۱۶۹ تعداد دانلود : ۳۲۸
امروزه بررسی رشد شهرها و اثرات آن در کشورهای در حال توسعه از مسائل حائز اهمیت است. هدف از این پژوهش پایش رشد مناطق شهری در طول 31 سال گذشته، اثر آن بر درجه حرارت سطح زمین و بررسی تغییرات جزایرحرارتی شهر است. به منظور بررسی دقیق تر توسعه مکانی مناطق شهری در طول سال های گذشته تاکنون، از تلفیق در سطح تصمیم نتایج بدست آمده از الگوریتم طبقه بندی با نظارت مبتنی بر شبکه عصبی مصنوعی و نتایج حاصل از شاخص مناطق مسکونی استفاده شده است. به منظور محاسبه دمای سطح زمین در منطقه مورد مطالعه، از الگوریتم بهبود یافته پنجره مجزا برای تصاویر سنجنده مادیس و ماهواره لندست 8 استفاده شده است. در مرحله ارزیابی دقت الگوریتم پیشنهادی، از مجموعه تصاویرچندزمانه ماهواره لندست 5 ولندست 8 مربوط به شهرستان شهرکرد، اخذ شده در سال های 1365، 1368، 1372 1377، 1380، 1387، 1392،1394، 1396و تصاویرمتناظر زمانی سنجنده مادیس (تصاویرشب)در سال های 1380، 1387، 1392، 1394 و 1396 استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان دادکه مناطق مسکونی در این شهرستان در طول بازه 31 ساله رشدی در حدود دوبرابر داشته است و مساحت مناطق شهری از 1004 هکتاربه 2112 هکتاررسیده است. علاوه براین، بررسی نقشه های حرارتی تولید شده، نشان می دهد که دمای روزانه سطح شهر و مناطق ساختمانی نسبت به سایر مناطق پایین تر می باشد، ولیکن این امر درطول شب متفاوت است، به طوری که در طول شب مناطق مسکونی و پوشش ساختمانی دارای دمای بالاتری نسبت به سایر مناطق می باشند و این نشان دهنده جزایر گرمایی در شهر است. همچنین نتایج حاصل از آنالیز همبستگی بین مقادیر دمای سطح شهر و شاخص مناطق ساختمانی نشان می دهد که با افزایش رشد مناطق شهری، جزایر حرارتی نیز با روند افزایشی روبه رو هستند.
۵.

بهبود دقت واقعیت افزوده با استفاده از تارگت ها - مطالعه موردی: بصری سازی زیرساخت های زیرزمینی(مقاله علمی وزارت علوم)

تعداد بازدید : ۱۷۵ تعداد دانلود : ۲۲۱
زیرساخت های زیرزمینی شامل برق، گاز، مخابرات، آب و فاضلاب توسط سازمان های مرتبط مدیریت و کنترل می شوند. در پروژه های همراه با حفاری امکان تشخیص اشتباه مکان تأسیسات وجود دارد. بنابراین به منظور جلوگیری از آسیب به زیرساخت ها و بروز خسارت های مالی و جانی فراوان، بررسی آنها ضروری است. امروزه GIS فراگستر و فناوری های جدید نظیر واقعیت افزوده می توانند به عنوان راه حلی نوین برای رفع این مشکل به کار گرفته شوند. به گونه ای که بتوان این تأسیسات را در بستر تلفن همراه هوشمند و یا تبلت بصری سازی نمود. به دلیل عدم امکان برآورد دقت مورد نیاز (با توجه به قطر لوله ها و عرض خیابان ها در حد چند سانتی متر) در روش مبتنی بر حسگر، هدف این مقاله ارائه روشی نوین به منظور بهبود دقت واقعیت افزود است. در روش پیشنهادی، دو روش مبتنی بر حسگر و مبتنی بر دید ترکیب شده و در کاربرد بصری سازی تأسیسات زیرزمینی با فناوری واقعیت افزوده آزمایش شده است. در این روش از تارگت های کددار و روش ترفیع فضایی به منظور برآورد پارامترهای موقعیت و جهت دوربین استفاده شده است. به منظور دستیابی به مقادیر اولیه مناسب در ترفیع فضایی، از داده های سنسورهای GPS ، شتاب سنج و مغناطیس استفاده شده و بعد از انجام یک فیلتر پایین گذر موقعیت و وضعیت دوربین وارد فرآیند ترفیع فضایی شده است. با توجه به موقعیت و وضعیت بهبود یافته ی دوربین در فرآیند ترفیع فضایی، مدل مجازی تولید شده در موقعیت مسطحاتی صحیح خود قرار می گیرد. موقعیت مسطحاتی به صورت گرافیکی روی زمین نمایش داده می شود و بعد ارتفاعی (عمق) به صورت یک پارامتر توصیفی ارائه می گردد. در نهایت هر دو روش با استفاده از نرم افزار مدل سازی و اندازه گیری دقیق مبتنی بر اصول فتوگرامتری و ماشین بینایی Agisoft مورد ارزیابی قرار گرفته است. در روش مبتنی بر حسگر متوسط دقت پارامترهای موقعیت برابر با 4/2908 متر و متوسط دقت پارامترهای جهت برابر با 6/1796 درجه است، در حالی که در روش مبتنی بر دید متوسط دقت موقعیت برابر 0/1227 متر و متوسط دقت پارامترهای جهت برابر با 2/2017 درجه است. بنابراین نتایج بهبود دقت روش پیشنهادی نسبت به روش مبتنی بر حسگر را اثبات می کند.
۶.

بررسی های توپوگرافی با به کارگیری سیستم تعیین موقعیت جهانی دیفرانسیل دو و سه فرکانسه در تل تخت پاسارگاد(مقاله علمی وزارت علوم)

تعداد بازدید : ۲۴۲ تعداد دانلود : ۸۰۳
تمامی جزئیات عوارض و پدیده های سطح زمین، بر روی نقشه های توپوگرافی ، نمایش داده می شود. تهیه ی نقشه ی توپوگرافی یکی از مهم ترین فعالیت ها در بررسی های باستان شناسی است؛ اما بررسی های توپوگرافی فراتر از تهیه ی این نقشه هاست. در محوطه ی میراث جهانی پاسارگاد و در هیئت مشترک بررسی های باستان شناسی ایران - فرانسه، برای نخستین بار تیم بررسی های توپوگرافی تشکیل شد. این تیم با کمک وسایل و تجهیزات بسیار پیشرفته از قبیل دوربین های توتال استیشن و سیستم تعیین موقعیت جهانی دیفرانسیل دو و سه فرکانسه ( DGPS )، توانسته اند محوطه ی باستانی پاسارگاد را در سه فصل مورد بررسی قرار دهند و در فصول بعدی نیز ادامه خواهد داشت. در این بررسی ها، نقشه بردار در محوطه حرکت کرده و به کوچک ترین عوارض و پستی و بلندی ها توجه می کند. بقایای دیوارها و ساختارهای معماری، بقایای گورها و اجاق های باستانی، برون زد تخته سنگ های بزرگ در تپه های باستانی، بقایای کانال های ساخته شده در گذشته و امروز محوطه، محدوده های تجمع قطعات سفال و سنگ و به طور کلی کم ترین شیب ها و کوچک ترین پدیده ها مهم و قابل تأمل بوده و نقاط آنها به کمک GPS برداشت می شوند. هدف از این پژوهش، معرفی بررسی های توپوگرافی و ارائه ی اهمیت این نوع برداشت در بررسی های باستان شناسی محوطه ی پاسارگاد و همچنین آشنایی با انواع دستگاه اندازه گیری موجود در این روش بررسی است. روش تحقیق، استقرایی و شیوه ی جمع آوری داده ها بر مبنای مطالعات کتابخانه ای و فعالیت های میدانی است. نتایج نشان می دهد که در محوطه ی میراث جهانی پاسارگاد که سابقه ی طولانی حضور باستان شناسان معتبر و جهانی را در کارنامه ی خود دارد، به کمک تیم بررسی توپوگرافی ساختارهایی شناسایی شده اند که تا به امروز از دید باستان شناسان پنهان مانده بودند و تنها به کمک این نوع بررسی ها و همچنین استفاده از تجهیزات پیشرفته این امر صورت گرفته است.
۷.

توصیف مکانی فضای درونی برای محیط های مردم گستر(مقاله علمی وزارت علوم)

تعداد بازدید : ۲۰۴ تعداد دانلود : ۱۷۳
امروزه باتوجه به رشد فناوری، دسترسی گوناگون به شبکه­‌های بی‌­سیم، استفاده گسترده از دستگاه‌­های تلفن هوشمند مجهز به GPS و دوربین محیط‌­های اطلاعات مکانی مردم‌­گستر بسیار محبوب شده است. یکی از زمینه‌­های استفاده از محیط‌­های مکانی مردم­‌گستر، املاک است. اطلاعات املاک مسکونی به دو بخش کلی مکانی و توصیفی قابل تقسیم‌­بندی است. در این تحقیق اطلاعات مکانی به سه زیرمجموعه داخلی، میانی و خارجی تقسیم‌­بندی شده است. باتوجه به هدف تحقیق، بیشترین تمرکز به اطلاعات مکانی فضای داخلی املاک اختصاص یافته است. هدف تحقیق حاضر، توصیف املاک مسکونی با استفاده از ابزارهای مکانی در محیط اطلاعات مکانی مردم‌­گستر است. توصیف فضای داخلی در این محیط مستلزم استفاده از ابزارهای ساده و قابل است. ابزارهای مورد استفاده در این تحقیق شامل نقشه‌­­نما، عکس، تورمجازی و متن است. وب به یک بخش ضروری از جامعه تبدیل شده و در حال حاضر ابزار اصلی انتقال اطلاعات است. محیط پیاده­‌سازی شده این تحقیق وب است، لذا پس از مدل­‌سازی وب­‌سایت پیشنهادی در محیط مردم‌­گستر، اطلاعات املاک از سوی مردم وارد وب‌­سایت می­‌شود.مدل­ پیشنهادی در محیط Visual Studio 2012 و در چارچوب ASP.NET و با زبان #C پیاده­‌سازی شد. ذخیره اطلاعات مکانی نیز با استفاده از پایگاه دادهServer2012وSQL انجام شد. منطقه چهارده تهران به عنوان مطالعه موردی انتخاب گردید. نتایچ بیانگر انطباق بهتر از 65 درصدی تصویر ذهنی تولید شده از روش پیشنهادی و واقعیت می‌­باشد. میزان رضایتمندی مردم از مدل­ پیاده‌­سازی شدهبا سه سایت ایرانی پربازدید و یک سایت خارجی مقایسه گردید. همچنین تأثیر ابزارهای بکاررفته در این وب‌­سایت‌­ها نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که سیستم پیشنهادی با 78/75% بالاترین رضایتمندی را در مقایسه با وب­‌سایت‌­های مورد مقایسه دارد.
۸.

پهنه بندی احتمال وقوع زمین لغزش با استفاده از مدل های آنتروپی شانون و ارزش اطلاعات در محیط GIS - مطالعه موردی: بخش رودبار الموت شرقی- استان قزوین(مقاله علمی وزارت علوم)

تعداد بازدید : ۳۱۴ تعداد دانلود : ۳۰۳
   زمین لغزش از انواع مهم مخاطرات طبیعی است که امنیت جانی و مالی را مورد تهدید قرار می دهد و موجب تخریب محیط زیست و منابع طبیعی می شود. تهیه  نقشه های پهنه بندی از جمله اقداماتی است که از طریق آن می توان مناطق حساس به لغزش های آینده را شناسایی و از نتایج آن برای برنامه ریزی کاربری زمین، جلوگیری از فعالیت های عمرانی غیرمجاز، طرح ریزی زیرساخت ها و بهسازی و ترمیم آن ها استفاده کرد. این مطالعه با بهره گیری از سیستم اطلاعات مکانی و مدل های آنتروپی شانون و ارزش اطلاعاتی چارچوبی را برای تهیه نقشه مناطق حساس به زمین لغزش در منطقه رودبار الموت شرقی در استان قزوین که درگیر معضل زمین لغزش و ناپایداری های دامنه است، ارائه می دهد. در این راستا بعد از شناسایی عوامل مؤثر بر وقوع زمین لغزش و تهیه داده های مربوطه، نقشه های معیار شامل لیتولوژی، شیب، فاصله از گسل، کاربری اراضی، بارش، جهت شیب و ارتفاع برای محدوده مورد مطالعه با تفکیک پذیری مکانی سی متر تولید شد. برای تهیه لایه های اطلاعاتی و اجرای مدل از نرم افزار ArcGIS با توجه به قابلیت آن در تحلیل داده های مکانی، بهره گرفته شده است. ارزیابی نتایج با استفاده از شاخص احتمال تجربی نشان داد که هر دو مدل آنتروپی شانون و ارزش اطلاعات در برآورد پهنه های خطر متوسط، زیاد و خیلی زیاد می توانند به خوبی با مقدار شاخص احتمال تجربی 86 % در شناسایی مناطق مستعد زمین لغزش در منطقه مورد مطالعه عملکرد مناسبی داشته باشند. در برآورد پهنه های خطر زیاد و خیلی زیاد، مدل ارزش اطلاعات با مقدار شاخص احتمال تجربی 86 % در مقایسه با مدل آنتروپی شانون با مقدار شاخص احتمال تجربی 72 % از قابلیت بهتری برخوردار است. با توجه به نقشه های پهنه بندی لغزش، پهنه های با خطر زیاد و خیلی زیاد اغلب در باغ ها و مراتع فقیر و امتداد گسل های منطقه قرار دارند، لذا لازم است فعالیت های انسانی با هدف ساخت و ساز و توسعه را در این مناطق محدود کرد.
۹.

پهنه بندی ریسک جزر و مدی خور ماهشهر با استفاده از GIS(مقاله علمی وزارت علوم)

تعداد بازدید : ۱۷۸ تعداد دانلود : ۲۲۵
بندر ماهشهر یکی از بزرگترین بنادر جنوب کشور است که در معرض خطرات ناشی از پیشروی آب دریا از طریق خور ماهشهر قرار دارد. به منظور کاهش ریسک فرآیند جزر و مدی، مدیران بحران و طراحان شهری نیازمند یک طرح مناسب بر اساس نقشه پهنه بندی خطر در منطقه مورد مطالعه هستند. به هرحال نقشه پهنه بندی ریسک ناشی از فرآیند جزر و مدی به تنهایی کافی نیست؛ یک سیستم مفید به منظور افزایش کارایی نتایج ریسک ناشی از جزر و مد نیازمند مشخص کردن نقاط حساس و آسیب پذیر است. در این تحقیق، جهت کاهش ریسک فرآیند جزر و مدی به کمک نرم افزار Hecgeoras حداکثر گسترش پهنه تحت پوشش در زمان مد مشخص شد. به منظور نیل به اهداف مورد نظر از داده های هیدروگرافی بستر و آمار و اطلاعات  ایستگاه   های  هیدرومتری با دقت بالا استفاده شد. این پهنه مساحتی در حدود 944 هکتار را احاطه می کند که با توجه به شرایط خاک  شناسی منطقه که طی بازدیدهای صحرایی مشاهده شد، عملاً در هنگام فرآیند مد و در زمان بروز حوادث، کمک رسانی زمینی به دلیل چسبندگی بالای خاک منطقه مورد مطالعه، مختل می شود. با توجه به شرایط خاک شناسی منطقه، غرقاب شدن خاک منطقه باعث افزایش حالت چسبندگی خاک و به نوبه خود عاملی مضاعف در هنگام پیشروی آب دریا در کمک  رسانی ها خواهد بود. در این مطالعه مناطق حساس در معرض آسیب پیشروی آب، شناسایی و معرفی گردید. همچنین با بررسی نتایج و بازدیدهای زمینی، صحت نتایج بدست آمده با قطعیت بیشتری ارائه شد. بدین منظور در دو فصل زمستان 1395 و تابستان 1396 اقدام به بازدیدهای زمینی صورت گرفت تا با توجه به تغییرات اقلیمی نتایج بهتر و دقیق تری حاصل شود. در واقع تهیه نقشه پهنه جزر و مدی در مناطق ساحلی، برای کاهش ریسک فرآیند جزر و مدی بسیار مؤثر و مفید است.
۱۰.

استخراج خودکار مناطق همگن کاذب( PIFs) به منظور تعیین تغییرات سنجش از دوری(مقاله علمی وزارت علوم)

نویسنده:
تعداد بازدید : ۱۱۶ تعداد دانلود : ۱۴۲
تعیین تغییرات به فرآیند شناسایی تفاوت ها در وضعیت یک شئ یا پدیده با مشاهده آن در زمان های مختلف گفته می شود . تعیین تغییرات سنجش از دوری کمیت یک پدیده را از تصاویر چند زمانه بررسی  می کند  و  ا ین روش معمولاً به کمک سنجنده های چندطیفی ماهواره ای صورت می پذیرد . در مطالعات تعیین تغییرات سنجش از دوری به یکی از مهم ترین سؤال های پژوهشگران در ارتباط با نوع و شیوه انجام تصحیح اتمسفری می باشد. در بیشتر موارد، به دلیل نبود اطلاعات کافی یا تجربه و دانش لازم، امکان تصحیح رادیومتری مطلق وجود ندارد و پژوهشگران ناچار به استفاده از روش های تصویر مبنا و نسبی می باشند . یکی از بهترین روش های تصویر مبنا نرمال سازی رادیومتری به کمک مناطق همگن کاذب می باشد. با این وجود یکی از مهم ترین چالش های این روش، انتخاب درست عوارض همگن کاذب است. بنابراین در پژوهش حاضر یک روش بسیار ساده بر اساس تعریف مناطق همگن کاذب پیشنهاد داده شده است که به صورت خودکار این مناطق را مشخص و در یک فرآیند رگرسیونی برای نرمال سازی خودکار بکار می گیرد. به منظور واسنجی و ارزیابی صحت روش پیشنهادی، تصحیح رادیومتری مطلق به سه روش ATCOR ، FLAASHو ATMOSC و تصحیح رادیومتری نسبی به دو روش کالیبراسیون خط تجربی و روش تفریق جسم سیاه و تصحیح خودکار رادیومتری به دو روش QAC و AAIC بر روی داده های مورد استفاده اعمال شد . خروجی تمامی روش های تصحیح اتمسفری و روش پیشنهادی در یک روش تعیین تغییرات جبری به شکل تفاضل و با آستانه دو برابر انحراف معیار از میانگین بکار گرفته شد تا توسط 219 نقطه، صحت آنها بررسی شود. نتایج ارزیابی صحت به همراه بررسی های کیفی ناشی از مقایسه هیستوگرامی به خوبی کارکرد مناسب روش پیشنهادی را به اثبات رساند (کاپای بیش از 0/8) و بررسی به کمک جداول متعامد نشان داد، عملکرد روش پیشنهادی شباهت زیادی به روش کالیبراسیون خط تجربی دارد (بیش از 76 درصد) . در نهایت باید اشاره شود، چند ویژگی منحصر به فرد در پیشنهاد پژوهشی حاضر از جمله سادگی، خودکار بودن، خطای سیستماتیک ناچیز، امکان استفاده در یک سامانه هشداردهی تخریب زیست  بوم، عدم وابستگی به نوع سنجنده مورد استفاده، آن را از دیگر روش های تصحیح رادیومتری متمایز می  سازد. از اینرو  پیشنهاد ما به پژوهشگران تعیین تغییرات اکوسیستم ها استفاده از دستاوردهای  ا ین پژوهش می  باشد.
۱۱.

تبیین ژئوپلیتیکی منازعات مرزی و سرزمینی کمربند صفر تا 15 درجه شمالی آفریقا از پایان جنگ سرد تا 2014 میلادی(مقاله علمی وزارت علوم)

تعداد بازدید : ۲۱۱ تعداد دانلود : ۲۴۰
منازعه اشاره به اختلاف و ناسازگاری در رویکردها، اهداف و اقدامات بازیگران در سطوح محلی، ملی، منطقه ای و جهانی دارد و دارای انواع مختلف است. منازعه مرزی و سرزمینی یکی از گونه های منازعه و از نوع منازعات بین المللی میان کشورها با همسایه یا همسایگان خود بر سر مالکیت و حاکمیت بر مناطق مرزی مشترک است. در میان ریشه های منازعه، نقش ارزش های جغرافیایی برجسته تر است. قاره آفریقا از گذشته تاکنون، درگیر انواع منازعات بوده است که کانون آنها را می توان کمربند صفر تا 15 درجه شمالی این قاره دانست؛ منطقه ای که یکی از پر منازعه ترین مناطق جهان پس از جنگ سرد است. یکی از گونه های منازعات کمربند صفر تا 15 درجه شمالی آفریقا، منازعات مرزی و سرزمینی است. با توجه به اهمیت تحولات این منطقه و نقش آفرینی متقابل جغرافیا، سیاست و قدرت در منازعات مرزی و سرزمینی آن، ضرورت دارد تا ریشه های این منازعات در چارچوب ژئوپلیتیک شناسایی و تبیین شود. پژوهش حاضر از نوع بنیادی نظری است و در دسته تحقیقات «توصیفی – تحلیلی» قرار می گیرد. روش تحلیل اطلاعات، کیفی است و با بهره گیری از منابع کتابخانه ای، در پی پاسخ به این سؤال است که از دید ژئوپلیتیک، ریشه ها و علل منازعات مرزی و سرزمینی کمربند صفر تا 15 درجه شمالی آفریقا کدامند؟ نتایج پژوهش نشان می دهد که در وقوع منازعات مرزی و سرزمینی کمربند صفر تا 15 درجه شمالی آفریقا، 9 علت ریشه ای با ماهیت ژئوپلیتیکی مؤثر بوده که نتایج آن در قالب «نظریه ژئوپلیتیکی منازعات مرزی و سرزمینی» قابل تعمیم به منازعات مرزی و سرزمینی در سایر نقاط جهان است.
۱۲.

توسعه الگوریتم خودکار برآورد دمای سطح زمین با استفاده از تصاویر لندست 8 - مطالعه موردی: کلانشهر تبریز(مقاله علمی وزارت علوم)

تعداد بازدید : ۱۶۰ تعداد دانلود : ۴۲۱
دمای سطحی زمین یکی از کلیدی ترین پارامترهای مورد نیاز مطالعات محیطی مختلف در مقیاس های محلی تا جهانی می باشد. با توجه به محدودیت های ایستگاه های هواشناسی، سنجش از دور حرارتی افق جدیدی برای کسب این نوع اطلاعات باز کرده است. اخیراً با پرتاب موفقیت آمیز ماهواره لندست 8 که دارای دو باند حرارتی است، امکان خوبی برای برآورد دمای سطح زمین با استفاده از فناوری سنجش از دور حرارتی فراهم شده است. روش های زیادی برای محاسبه دمای سطحی زمین گسترش پیدا کرده است ولی با توجه به گزارش هایی مبنی بر وجود عدم قطعیت قابل توجه در کالیبراسیون باند 11 سنجنده TIRS ماهواره لندست 8، کماکان گسترش روش های مبتنی بر یک باند حرارتی ضروری به نظر می آید. در این مطالعه، روش پنجره یکتا که سه پارامتر اساسی آن قابلیت انتشار زمینی، قابلیت عبور اتمسفری و میانگین دمای مؤثر هوا می باشند، برای ماهواره لندست 8 بهینه شده و تحت الگوریتمی خودکار در محیط نرم افزار MATLAB ارائه شده است. این الگوریتم با کمترین مداخله کاربر، در کمترین زمان در مقایسه با روش های رایج و با دقت قابل قبولی دمای سطحی زمین را برآورد می کند. پس از اعمال الگوریتم بر روی تصاویر ماهواره ای مربوط به منطقه مورد مطالعه در 28 تیرماه 1395، دمای سطحی پایین تر مناطق با پوشش گیاهی نسبت به زمین های بایر و مناطق شهری با دقت 1/2 درجه سانتی گراد قابل مشاهده است.
۱۳.

ارزیابی الگوریتم های مختلف ادغام تصاویر در تهیه نقشه شاخص های گیاهی(مقاله علمی وزارت علوم)

تعداد بازدید : ۲۳۵ تعداد دانلود : ۴۹۴
استفاده از تصاویر با قدرت تفکیک مکانی بیش تر در مناطق وسیع همچون استان خراسان جنوبی، به دلیل پهنای کوچک  تر هر فریم تصویر لندست به همراه تفکیک زمانی بیش تر، امکان دسترسی به تصاویر همزمان جهت بررسی تغییرات کوتاه مدت همچون تغییرات پوشش گیاهی را با چالش همراه می کند. در پژوهش حاضر، به منظور دسترسی به اطلاعات طیفی همزمان پوشش گیاهی در استان خراسان جنوبی، از تکنیک ادغام تصاویر ماهواره ای لندست 8 و مادیس استفاده گردید . برا ی ا ین منظور ابتدا نتایج حاصل از شش الگوریتم ادغام، شامل NNDiffuse ، HPF ، Brovey ، Gram-Schmidt ، PC و CN در یک محدوده آزمایشی در استان خراسان جنوبی با استفاده از معیارهای آماری مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. در ادامه با کاربرد مناسب  ترین الگوریتم ادغام، اطلاعات طیفی و مکانی بازتاب باند قرمز (RED) و مادون  قرمز نزد یک (NIR) یازده تصویر موزائیک شده لندست 8 (30 متر) با باند RED و NIR یک تصویرمادیس (250 متر ) ادغام  گرد ید . سپس  جهت  بررسی  پوشش گیاهی، با تصویر ماهواره ای ادغام  شده، شاخص NDVI و HVCI همزمان، در سطح استان خراسان جنوبی تهیه گردید . نتا یج به دست آمده نشان داد که الگوریتم NNDiffuse از دقت مطلوب  تری جهت ادغام باندهای قرمز و مادون قرمز نزدیک لندست 8 و مادیس برخوردار است، به طوری  که شاخص گیاهی NDVI به دست آمده از این الگوریتم در مقایسه با تصویر لندست 8 اصلی، از کم ترین خطای آمای RMSE (0/0311) و MAE (0/0181) برخوردار است. همچنین بررسی مقادیر شاخص NDVI به دست آمده از الگوریتم های ادغام، در طول خط ترانسکت طولی  سیستماتیک  -  تصاد فی در سه کاربری اراضی کشاورزی، شهری و مرتعی  نیز  نشان داد که شاخص به دست آمده از الگوریتم NNDiffuse انطباق بهتری با شاخص NDVI به دست آمده از تصویر لندست 8 اصلی دارد.
۱۴.

ارزیابی تأثیر افت آب های زیرزمینی بر میزان فرونشست با استفاده از تصاویر راداری سنتینل- 1 ؛ محدوده مورد مطالعه: دشت قروه(مقاله علمی وزارت علوم)

تعداد بازدید : ۲۳۴ تعداد دانلود : ۲۸۵
فرونشست زمین عبارت است از پایین رفتن یا فروپاشی زمین تحت تأثیر عوامل طبیعی و انسانی که می تواند بر بسیاری از ساخت و سازها و تأسیسات تأثیر بگذارد و سبب به وجود آمدن مشکلاتی برای محیط طبیعی و جوامع انسانی شود. با توجه به تأثیر مستقیم افت آب های زیرزمینی بر میزان فرونشست، در تحقیق حاضر به ارزیابی وضعیت بهره برداری از آب های زیرزمینی دشت قروه و رابطه آن با میزان فرونشست این دشت پرداخته شده که برای این منظور از تصاویر سنتینل 1 در طی بازه زمانی ۱۱/۰1/201۶ تا ۱۹/۱۲/2017 استفاده شده است. داده های تحقیق شامل داده های پیزومتری چاه ها، رسوب شناسی و ۱۶ تصویر راداری سنتینل ۱ می باشد. روش کار به این صورت است که ابتدا وضعیت بهره برداری و میزان افت آب های زیرزمینی دشت قروه مورد ارزیابی قرار گرفته و سپس با استفاده از روش سری زمانی SBAS میزان فرونشست منطقه محاسبه شده است. نتایج حاصل از بررسی وضعیت آب های زیرزمینی دشت قروه بیانگر افزایش میزان بهره برداری از منابع آب زیرزمینی و در نتیجه افت سطح آب در این دشت است که بیش ترین میزان افت سطح آب در مناطق شرقی دشت قروه صورت گرفته است. همچنین ارزیابی میزان فرونشست منطقه نیز بیانگر این است که میزان فرونشست در مناطق شرقی و غربی بیش از سایر مناطق است و این بیانگر انطباق میزان فرونشست با میزان افت آب های زیرزمینی است. بر اساس نتایج به دست آمده از طریق روش SBAS ، بالاترین میزان فرونشست با میزان ۲۱۶ میلی متر در طی دو سال مربوط به مناطق حاشیه ای شرق و غرب دشت قروه بوده است.
۱۵.

مدل سازی میزان تغذیه آب زیرزمینی آبخوان کارستی دالاهو با استفاده از مدل KARSTLOP(مقاله علمی وزارت علوم)

تعداد بازدید : ۱۲۸ تعداد دانلود : ۲۲۳
تغذیه سفره های کارستی ازنظر مقدار و توزیع مکانی بستگی به عوامل مختلف طبیعی مانند آب وهوا، توپوگرافی، پوشش گیاهی، خاک و زمین شناسی دارد. انتخاب یک روش مناسب برای ارزیابی میزان آب نفوذ یافته در مناطق کارستی اغلب موضوع مورد اختلاف محققان است. روش های چند پارامتری با استفاده از ابزارهای سیستم اطلاعات جغرافیایی به تازگی با موفقیت درحال توسعه است. هدف این تحقیق، مدل سازی مناطق تغذیه آبخوان دالاهو در زاگرس چین خورده با استفاده از مدل KARSTLOP هست. به منظور تهیه نقشه پهنه بندی توسعه کارست سطحی، از مدل منطق فازی و عملگر گاما استفاده شد. و درنهایت با استفاده از مدل KARSTLOP نقشه مناطق تغذیه آبخوان کارستی دالاهو به دست آمد. با توجه به نقشه پهنه بندی توسعه کارست سطحی منطقه مورد مطالعه شامل چهار کلاس فاقد کارست، کارست با توسعه کم، کارست با توسعه متوسط و کارست توسعه یافته است. نتایج پهنه بندی تغذیه نشان می دهد که میزان شارژ سالانه به دست آمده برای آبخوان کارستی دالاهو بین 37 تا 81 درصد است. نتایج به دست آمده تأیید می کنند که روش KARSTLOP می تواند یک ابزار مفید برای تحقیقات سفره های آب کارستیک در اراضی کارستی باشد. همچنین نتایج بیانگر نقش اصلی ژئومورفولوژی کارست کوه دالاهو در توزیع مکانی مقادیر شارژ در آبخوان است. و نتایج پهنه بندی تغذیه با نتایج حاصل از پهنه بندی توسعه کارست سطحی، کاملاً منطبق است.
۱۶.

بررسی جزایر حرارتی شهری و ارتباط آن با شرایط آلودگی هوا و شاخص های NDVI و NDBI در شهر اراک(مقاله علمی وزارت علوم)

تعداد بازدید : ۲۵۶ تعداد دانلود : ۳۸۹
درک توزیع مکانی و زمانی دمای سطح زمین یا LST جهت یافتن عوامل ایجاد آن، در مدیریت محیط زیست شهری امری ضروری خواهد بود. از این رو هدف از پژوهش حاضر، تجزیه و تحلیل کمی جزایر حرارتی یا UHI شهر اراک و بررسی ارتباط بین شاخص های NDVI ، NDBI و آلودگی هوا با LST ، با استفاده از تصاویر سنجنده های ETM+, TM و OLI می باشد. ابتدا بر روی تصاویر پیش پردازش های لازم جهت تهیه نقشه کاربری با استفاده از روش طبقه بندی نظارت شده انجام شد و کاربری های اراضی موجود در محدوده مورد مطالعه شامل: مراتع فقیر، مراتع متوسط، مراتع خوب، اراضی بایر، دریاچه شور، اراضی کشاورزی و اراضی مسکونی استخراج شدند. سپس تصاویر مورد استفاده برای تهیه شاخص های NDVI و NDBI به بازتاب جو تبدیل و دمای سطح زمین با استفاده از روش مؤسسه علوم پروژه لندست در محیط GIS تهیه شدند. آزمون های کولموگروف-اسمیرنوف، t جفتی و آزمون همبستگی پیرسون جهت آنالیزهای آماری شاخص های سنجش از دور و داده های کیفیت هوا استفاده شدند. نتایج آزمون کلموگروف-اسمینرف نشان داد، تمامی شاخص های سنجش از دور از توزیع نرمال پیروی می کنند. نتایج آزمون t جفتی، حاکی از وجود اختلاف معنی دار در تمام کاربری ها بجز کاربری مسکونی با کاربری دریاچه شور در شاخص های LST و NDVI و همچنین وجود اختلاف معنی دار در تمام کاربری های موجود در محدوده مورد مطالعه برای شاخص NDBI بود. همچنین نتایج آزمون t جفتی برای متغیر دمای هوای و LST ، نشان داد که اختلاف معنی دار بین تمام کاربری ها با کاربری مسکونی وجود ندارد و همبستگی بین دمای هوا با LST و داده های کیفیت هوا  شامل ذرات معلق کمتر از 2/ 5  میکرون در سطح 99 درصد معنی دار بود. نتایج تحقیق حاضر حاکی از آن بود که استفاده از داده های سنجش از دور می تواند نقش مهمی در مدیریت فضای شهری داشته باشد به نحو کارآمدی مدیران شهری را در برنامه ریزی فضای شهری یاری رساند.

آرشیو

آرشیو شماره ها:
۵۷