درخت حوزه‌های تخصصی

در چند سال اخیر، موضوع بهبود قدرت تفکیک مکانی تصاویر حرارتی سنجنده های فضایی در نواحی شهری به صورت یکی از چالش های جدید مطرح شده است. هدف این مقاله به کارگیری شاخص های سطوح غیرقابل نفوذ و شاخص های پوشش گیاهی برای بهبود قدرت تفکیک مکانی باند حرارتی سنجندة ETM+، مربوط به بخشی از شهر تهران، است. بدین ترتیب پس از پیش پردازش های اولیه، تصاویر به دست آمده با استفاده از فیلتر میانگین در قدرت تفکیک ۱۲۰، ۲۴۰، ۴۸۰، ۷۲۰ و ۹۶۰ متر شبیه سازی شده اند. سپس معادلات رگرسیون، به قصد تعیین روابط بین این تصاویر با درجة حرارت سطح، در قدرت تفکیک ۹۶۰ متر، استفاده شده اند. در ادامه به کمک روابط به دست آمده، که شامل شاخص های گیاهی و سطوح غیرقابل نفوذ می شوند، حرارت سطح در قدرت تفکیک های یادشده برآورد شد. در انتها، با استفاده از تصاویر حرارتی سنجندة ETM+ و سنجندة MODIS، دقت هریک از خروجی ها مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که با افزایش دقت مکانی، مقدار خطاها نیز افزایش می یابد اما شیب تغییرات خطا ثابت نیست؛ به طوری که در تمامی شاخص ها، وقتی قدرت تفکیک از ۲۴۰ متر کمتر می شود، شیب تغییرات افزایش بیشتری نشان می دهد. به علاوه، ترکیب شاخص های سطوح غیرقابل نفوذ و پوشش گیاهی بهترین عملکرد را برای بهبود قدرت تفکیک مکانی تصاویر حرارتی شهر تهران دارد. با استفاده از ترکیب این شاخص ها، قدرت تفکیک مکانی سنجندة MODIS را  می توان تا حدود 240 متر افزایش داد؛ درحالی که مقدار خطای مطلق کمتر از 1 درجة کلوین است.

توسعه کالبدی و رشد جمعیت شهرهای ایران در چند دهه اخیر دگرگونی هایی را پذیرفتند که سبب بروز عدم تعادل و ناهماهنگی در گسترش کالبدی شهرها و تغییرات پیش بینی نشده در توسعه فضایی شهرها شده است. در این پژوهش از تلفیق دو مدل اتوماسیون سلولی برای شبیه سازی تغییر کاربری در شهر همدان در سال ۲۰۴۰ میلادی و مدل رگرسیون بردار پشتیبان برای پایه ریزی قوانین انتقال غیرخطی برای شبیه سازی اتوماسیون سلولی و از منطق فازی برای تعریف قوانین انتقال خطی و غیرخطی استفاده شده است. به منظور آزمون مدل شبیه سازی، تغییرات کاربری شهر همدان بررسی و پس از استخراج اطلاعات از پایگاه اطلاعات جغرافیایی و تصاویر ماهواره ای، وضعیت سلول ها در دوره های زمانی مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمون مدل نشان می دهد مدل تلفیقی مورد نظر قادر است با رفع پیچیدگی های اطلاعاتی و ابهامات ناشی از تحولات کالبدی شهر، مدلی مناسب برای تحلیل تحولات توسعه ای در گذشته و پیش بینی جهات و میزان تغییرات کاربری فراهم آورد. در شهر همدان مساحت اراضی ساخته شده در شهر تا سال ۲۰۴۰ افزایش یافته و احتمالاً مساحت این پهنه به حدود ۶۳۵۰ هکتار برسد و رفته رفته مساحت اراضی باغستان نیز کمتر شود.

طراحی الگوی فضایی کاربری اراضی، به معنای تعیین مساحت تخصیص داده شده به هر کاربری و توزیع مکانی آن، دارای اهمیت خاصی است و بایستی به نحوی انجام پذیرد که ضمن برآورده کردن نیازها و اهداف، از ظرفیت ها و منابع موجود به نحو مناسب استفاده گردد. در این تحقیق تعیین مساحت بهینه و تخصیص بهینه مکانی سه کلاس اصلی کاربری اراضی- شامل کشاورزی آبی و کشت دیم و اراضی مرتعی- به منظور افزایش بازدهی اقتصادی و کاهش فرسایش با ترکیب دو روش بهینه سازی چند هدفه نیل به مقصود و MOLA در زیر حوضه کویین انجام شد. ابتدا مساحت بهینه کلاس های عمده کاربری اراضی به صورت ریاضی با استفاده از مدل بهینه سازی چند هدفه نیل به مقصود تعیین شد. سپس بهینه سازی تخصیص مکانی کاربری رسیدن به وضعیت بهینه باید مساحت کشت دیم کاهش یابد و به مساحت کشاورزی آبی و مرتع افزوده شود، به طوری که با تبدیل وضع موجود به حالت بهینه- که نسبت مساحت کاربری های کشاورزی آبی، کشت دیم و مرتع در منطقه مورد مطالعه به ترتیب 11/17، 74/2، 15/80 درصد خواهد شد. از میزان فرسایش کاسته شود و بازدهی اقتصادی در قیاس با وضع موجود افزایش یابد. نتایج حاصل از مدل سازی نشان داد در صورت تغییر الگوی فعلی کاربری اراضی به الگوی بهینه، امکان کاهش 6/3 درصدی فرساش خاک و افزایش درآمد اقتصادی به میزان 5/13 درصد وجود دارد.

شناسایی مناطق مستعد حرکت های توده ای ازجمله زمین لغزش از راه الگوسازی خطر با الگو های مناسب و کارا، یکی از اقدام های اساسی در کاهش خسارت احتمالی و مدیریت خطر است. هدف مطالعه حاضر، تلفیق روش های تصمیم گیری چندمعیاره با روش آماری رگرسیون لجستیک برای بررسی مناطق حساس به وقوع زمین لغزش در حوضه زیلبیرچای است؛ ازجمله الگو های یادشده، الگوی ترکیب خطی وزن دار (WLC) است که در آن، ابتدا متغیرهای مؤثر در وقوع زمین لغزش به شکل زیر معیارهایی تقسیم بندی می شوند و وزن خاصی به هر کدام از آن ها تعلق می گیرد. برای جلوگیری از نقش سلیقه کارشناسی به عبارتی روش دلفی، زمین لغزش های رخ داده در منطقه مطالعه شده با زیرمعیارهای هر متغیر قطع داده شدند و درصد مساحت وقوع زمین لغزش در هر یک از آن ها ملاک وزن دهی زیرمعیارها قرار گرفت و استانداردسازی فازی بر این اساس انجام شد. در الگوی WLC علاوه بر وزن دهی به زیر معیارها، به خود متغیرها نیز از راه روش فرایند تحلیلی سلسله مراتبی (AHP) وزنی اختصاص داده می شود. در مطالعه حاضر، علاوه بر وزن دهی معمول، وزن دهی از راه روش آماری رگرسیون لجستیک (RL) و ملاک قراردادن وزن های حاصل و نرمال سازی آن ها نیز انجام و مستقیماً در الگوی WLC بر متغیرها اعمال شد. برای الگو سازی از 9 شاخص مستقل اع لایه بارش، لیتولوژی، کاربری اراضی، ارتفاع، شیب، جهت شیب، فاصله از شبکه زهکشی، فاصله از گسل و فاصله از جاده استفاده شد. نتیجه الگوی WLC-RL نشان دهنده مساحتی حدود 4/7 درصد در پهنه های خطر زیاد و بسیار زیاد با اعتبار سنجی 94/0 و با وزن دهی AHP و به صورت کارشناسی حدود 7/4 درصد با اعتبارسنجی 90/0 در پهنه های یادشده است. 36 درصد مساحت منطقه نیز جزو پهنه های خطر متوسط است که این پهنه های خطر با سو مدیریت و ساخت وسازهای عوارض انسانی ازجمله جاده بدون توجه به ساختار ژئومورفولوژی و لیتولوژی منطقه متأثر شده و به پهنه های خطر زیاد و بسیار زیاد تبدیل می شوند.

امروزه یکی از عواقب فعالیت های انسانی در قال ب تغیی ر ک اربری اراض ی، بی توج هی ب ه مح دودیت ه ای محیط زیستی است که در سیمای محیط تأثیرگذار است و آثار مخربی در اکوسیستم های طبیعی، ازجمله پارک های ملی و مناطق تحت حفاظت، به جای می گذارد. ازاین رو، شناس ایی روند تغییرات عوارض سطح زمین، برای درک ارتباط متقابل انسان و محیط زیست، امری ضروری است. هدف این پژوهش ارزیابی روند تغییرات کاربری اراضی ازطریق تصاویر ماهواره ای لندست TM سال 1989 و 1999، ETM سال 2009 و لندست OLI_TIRS در سال 2019، با استفاده از قابلیت داده ه ای چن دطیفی سنجش از دور و فرایند پردازش تصاویر رقومی است. کاربری اراضی منطقه در پنج طبقه اراضی ساخته شده (مسکونی، تجاری، صنعتی و معابر)، محدوده های آبی، اراضی زراعی و باغی، مراتع پرتراکم، و مراتع کم تراکم قرار گرفت. با توجه به نتایج حاصل، کاربری مراتع کم تراکم در سال 2019، در مقایسه با سال 1989، با روند افزایشی همراه بوده است. به این دلیل، نتایج حاکی از آن است که طی سال های مورد مطالعه، مراتع پرتراکم بیشترین روند تغییرات را به صورت کاهشی داشته اند و مراتع کم تراکم نیز، به دلیل تعدد بالای عشایر (تخریب پوشش گیاهی بر اثر چرای بیش ازحد و بی موقع دام)، دارای روند افزایشی بوده اند. علاوه براین، در این منطقه، به دلیل نبود سکونتگاه های دائمی و محدودیت های قانونی، کاربری اراضی زراعی و باغی نیز با روند کاهشی مواجه بوده است. شایان ذکر است که عملیات زراعی در این منطقه، در برخی موارد فقط به کشت یونجه در حاشیه رودخانه لار، به منظور تأمین علوفه دام عشایر، محدود می شود. در بین دیگر کاربری های موجود، محدوده های آبی در بین سال های مورد مطالعه، روند افزایشی داشته اند؛ اگرچه در سال 1999، به دلیل افزایش حضور عشایر در مراتع، تعداد بیش از ظرفیت دام ها و نیز وضعیت حفاظتی منطقه و فقدان محدودیت های حفاظتی (قبل از ارتقاء منطقه به پارک ملی در این بازه زمانی)، روند کاهشی در این کاربری مشاهده شده است. از دیگر کاربری های این منطقه به اراضی ساخته شده می توان اشاره داشت. این کاربری در سال 1989، به نسبت سال 2019، روندی افزایشی داشته و از دلایل این افزایش، توسعه جاده ها و افزایش راه های دسترسی به این منطقه طی سال های مورد مطالعه بوده است. با توجه به اینکه حیات جانوری و غیرجانوری در منطقه و بقای خاک در مقابل روند فرسایش به پوشش گیاهی وابسته است، روند رو به کاهش پوشش گیاهی و افزایش تخریب و فرسایش خاک می تواند هشداری برای توجه بیشتر به شرایط زیستی در این منطقه باشد. همچنین، با توجه به نتایج بررسی، مهم ترین عوامل تأثیرگذار در روند تغییرات کاربری اراضی در منطقه، به ترتیب بعد کالبدی محیط زیستی با ضریب وزنی 0.465، اقتصادی نهادی با ضریب وزنی 0.315، و جمعیتی اجتماعی با ضریب وزنی 0.223 شمرده می شوند. 

در سال های اخیر به دلیل برتری از نظر هزینه و زمان نسبت به سایر روش ها شاهد پیشرفت روزافزون کاربرد پرنده های بدون سرنشین در کاربردهای متنوعی از جمله علوم زمین، منابع طبیعی، مطالعات محیطی، برنامه ریزی شهری می باشیم. در کنار این مزایا، استفاده از پرنده های بدون سرنشین با چالش هایی مانند هندسه ناپایدار تصویربرداری، عدم استفاده از دوربین های متریک و متغیر بودن پارامترهای تصاویر همراه است. در این پژوهش تکنیک های علم بینایی کامپیوتر برای پردازش تصاویر تهیه شده توسط هواپیمای بدون سرنشین بررسی و کارایی این تصاویر و تکنیک ها برای تولید مدل رقومی ارتفاع با قدرت تفکیک مکانی بالا بررسی شده است. بدلیل وجود شرایط ذکر شده برای تصویربرداری و عدم وجود پارامترهای توجیه داخلی و خارجی از عملگر SIFT برای استخراج نقاط گره ای در مناطق مشترک تصاویر استفاده شده است. توجیه نسبی و مطلق تصاویر به ترتیب با استفاده از نقاط گره ای و نقاط کنترل زمینی انجام شده است. از الگوریتم تناظریابی سه بعدی متراکم، ابر نقاط متراکم ایجاد و با درونیابی به روش مثلث بندی نامنظم، سطح رقومی منطقه تشکیل شده است. در نهایت با استفاده از نقاط چک زمینی، دقت زمین مرجع کردن و مدل رقومی سطح نهایی ارزیابی شده است. تعداد 5853 نقطه گره ای به صورت اتوماتیک توسط عملگر SIFT استخراج و تصاویر با دقت مسطحاتی 12/21 سانتی متر زمین مرجع شدند. سپس با تولید میلیون ها نقطه و مثلث بندی نامنظم، مدل رقومی ارتفاعی با دقت ارتفاعی 25/19 سانتی متر تولید شد. نتایج این پژوهش نشان می دهد که بدلیل هندسه ناپایدار تصویربرداری و متغیر بودن پارامترها برای تصاویر، تلفیق الگوریتم SIFT با تکنیک های بینایی کامپیوتر در پردازش تصاویر پهباد برای استخراج نقاط گره ای و توجیه دقیق تصاویر ضروری است.

نهادها و سازمان های فعال در زمینه کاهش سوانح بیشتر فعالیت های خود را بر دستیابی به جامعه تاب آور در برابر سوانح متمرکز ساخته اند.  که در این میان بدلیل خسارات وسیع و ناهنجاری های گسترده اجتماعی، زمین لرزه ها از اولویت بالایی در تلاش برای تقویت تاب آوری جوامع در برابر سوانح  طبیعی برخوردارند. بنابراین جهت هرجه بیشتر کاهش و جلوگیری از خسارات آن نیازمند مطالعه و بررسی در ابعاد متفاوت است. پژوهش حاضر با ماهیت توسعه ای-  کاربردی و روش توصیفی- تحلیلی با بهره گیری از مدل های کمی کوپراس و تخمین آسیب پذیری به بررسی موضوع در شهر ایلام پرداخته است. نتایج تحقیق نشان داده است گرایش به مرکز تاب آوری در شهر ایلام بین(0-1) برابر 9/0 درصد و در مرحله بعد 8/0 درصد را نشان داده است. که هم به میانگین تاب آوری شهری (686/0) نزدیک بوده و هم تائید آسیب پذیر بودن مناطقی که پائیین تر از میانگین بوده است را نشان داده است. در نهایت، میزان تاب آوری در شهر ایلام گرایش آن از تمرکز کم به زیاد، سپس نزدیک به میانگین شده و سپس  خود را به گروه نما نیاز است برساند. همچنین در دیگر نتایج خسارت اجتماعی - کالبدی در اثر زلزله تا شدت 5 مرکالی با استفاده از وزن متغیرها در مدل کوپراس تعیین و میزان تاب آوری در شهر ایلام بصورت پهنه بندی ارائه گردید.  لازم به ذکر است بر اساس مدل کوپراس میانگین تاب آوری در مناطق برابر 65 درصد بوده است.

یکی از چالش های بسیار مهم در تهیه نقشه پوشش اراضی با استفاده از تصاویر سنجش از دور، مشکل مربوط به پیکسل های مخلوط است. با توسعه روش های تجزیه اختلاط طیفی و طبقه بندی کننده های نرم، امکان برآورد سهم کلاس ها در سطح زیرپیکسل فراهم می آید و برچسب های چندگانه به پیکسل ها اختصاص داده می شود. با وجود این، تولید نقشه پوششی در سطح زیرپیکسل نیازمند جانمایی مکانی زیرپیکسل ها است. در سال های اخیر، روش های تهیه نقشه در سطح زیرپیکسل توسعه یافته اند و با استفاده از نتایج طبقه بندی کننده های نرم و بهره گیری از مفاهیم وابستگی مکانی، آرایش مکانی زیرپیکسل ها را بهینه سازی می کنند. در این تحقیق، دقت کلی الگوریتم شبیه سازی تبرید برای تهیه نقشه پوششی در سطح زیرپیکسل مورد ارزیابی قرار گرفته و همچنین، مکانیزم جدیدی در این روش، برای تولید پاسخ های جدید در هر مرحله از الگوریتم پیشنهاد شده و با نتایج روش موجود مقایسه شده است. از دیگرسو، پارامترهای مؤثر بر عملکرد الگوریتم مانند ضریب بزرگنمایی، نوع تابع خنک سازی و تکرارهای ایستا و پویا در عملکرد الگوریتم بررسی شده اند. در فرایند ارزیابی دقت کلی الگوریتم، دو روش مستقل از خطای طبقه بندی نرم و وابسته به این خطا لحاظ شده است. براساس نتایج، افزایش ضریب بزرگنمایی موجب کاهش دقت الگوریتم شبیه سازی تبرید شده و همچنین، تابع خنک سازی هندسی به لحاظ دقت و زمان اجرای الگوریتم، به منزله تابع بهینه انتخاب شده است. از طرف دیگر، تکرارهای پویا نیز، در مقایسه با حالت ایستا دقت بیشتری داشته است. روش پیشنهادی برای تولید پاسخ های جدید در الگوریتم شبیه سازی تبرید دستاورد مهم تحقیق به شمار می آید که دقت کلی را به نسبت روش موجود، افزایش داده و همچنین، زمان اجرای الگوریتم را تا 50% کاهش داده است. بیشترین دقت کلی الگوریتم براساس روش پیشنهادی و مستقل از خطای طبقه بندی نرم 97/94% برآورد شد.

در مقالة حاضر به منظور بررسی کاربرد مدل های عامل مبنا در شبیه سازی پدیدة جدایی گزینی سکونتی، مدلی رستری با ترکیب GIS و تکنیک های Agent-Based و برمبنای نظریة Schelling ارائه شد و روی داده های ناحیه ای از تهران ارزیابی گردید. با مطالعة سوابق، دلایل و روند شکل گیری این پدیده در شهرهای مختلف دنیا و تهران، نوع غالب جدایی گزینی در تهران اجتماعی اقتصادی تشخیص داده شد. در فرض اولیه، افراد جامعه به چهار گروه اجتماعی اقتصادی تقسیم شدند و برای هر یک از آنها ویژگی ها و رفتارهایی تعیین شد. پارامترهای مؤثر بر جدایی گزینی در قالب مجموعه ای از عوامل اقتصادی، اجتماعی و محیطی با روش AHP وزن دهی شدند و میزان تأثیر آنها در تصمیم گیری های هر گروه تعیین گردید. نقشه های مربوط به هر شاخل در محیط ArcGIS تولید و طبق سلسله مراتب چینش زیرمعیارها با یکدیگر تلفیق شدند. مدل پیشنهادی با برنامه نویسی در محیط Netlogo تکمیل شد. اطلاعات مکانی در قالب نقشه های تولید شده، در محیط Netlogo فراخوانی و آنالیزهای مربوط به تصمیم گیری عامل ها در قالب توابع موجود در این محیط انجام شد. الگوی جدایی گزینی در منطقة مطالعه شده در بازة سال های 1365 تا 1385 شبیه سازی شد. تأثیر دو پارامتر مهم شعاع همسایگی و سطح رضایت عامل ها در این الگو بررسی شد و مدل با استفاده از این دو و پارامترهای دیگری چون نرخ رشد جمعیت، اندازة پیکسل ها، قیمت املاک، تعداد عامل ها، سهم هر گروه از عامل ها از کل جمعیت، مقادیر عدم تجانس گروه های مختلف نسبت به هم و پرستیژ محله ها کالیبره شد. اعتبارسنجی مدل به روش تعیین درصد پیکسل های صحیح برآورد شده انجام گرفت و صحتی معادل 5/62 درصد را نشان داد. کلید واژه ها : جدایی گزینی سکونتی، مدل عامل مبنا، شبیه سازی.

توفان گرد و غبار ازجمله پدیده هایی است که در سال های اخیر مشکلات فراوانی را برای مناطق مختلف کشور ایجاد کرده است. شناسایی چشمه این نوع توفان ها از اولین گام ها در مقابله با این پدیده مخرب است. از جمله روش هایی که برای این منظور استفاده می شود مدل سازی عددی است. در این مطالعه سعی شده است رویکرد مناسبی برای شناسایی چشمه توفان های گردوغبار با استفاده از مدل های عددی معرفی شود. برای این منظور توفان گردوغبار شدیدی که در روزهای 17-14 تیر 1388 (8 - 5 جولای 2009) انتخاب شد که تقریبا اکثر نقاط کشور را تحت تاثیر قرار داده بود.سپس با استفاده از مدل عددی مطالعه و پیش بینی جوی WRF و مدل محاسبه مسیرهای برگشت و پخش HYSPLT توفان مورد نظر،مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا مدل WRF برای شبیه سازی شرایط جوی حاکم بر توفان اجرا گردید و شرایط همدیدی حاکم بر این توفان با استفاده از تحلیل خروجی های این مدل به دست آمد. سپس خروجی های به دست آمده برای دست یابی به چشمه های احتمالی و تحلیل مسیر انتقال گردوغبار به مدل HYSPLT داده شد. سرانجام رویکرد پخش ذرات از مناطق احتمالی به دست آمده، برای دقیق تر شدن روی مناق چشمه، بکار گرفته شد. نتایج نشان داد که اغلب مسیرهای به دست آمده، از مناطق شمالی و مرکزی عراق و سوریه گذشته و منشا توفان گردوغبار ذکر شده، مناطق کویری و خشک شمال عراق و سوریه است. این نتایج مطابقت خوبی با مطالعات گذشته بر اساس سنجش از دور داشته و بیانگر این است که مدل های عددی ذکر شده توانایی پیش بینی توفان های گردوغبار را دارند.

رواناب یکی از اجزای ضروری محاسبة فرایندهای منابع آب و مسئله ای اصلی در هیدرولوژی است. مدل های مفهومی زیادی برای پیش بینی میزان رواناب مطرح شده اند که عمدتاً نیازمند داده های توپوگرافی و هیدرولوژیکی هستند. روش های مرسوم گذشته برای نواحی ای که داده های هیدرولوژیکی کافی ندارند، نامناسب اند. تخمین رواناب، فرایندی غیرخطی و از نظر ز مانی و مکانی به طور کامل تصادفی است و شبیه سازی آن با مدل ساده به راحتی امکان پذیر نیست. امروزه استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی در مواردی که کمبود داده ها محسوس است، روش مناسبی به شمار می آید. در پژوهش حاضر از داده های بارش، دما و دبی ایستگاه های حوضة کن در بازة زمانی 1375 تا 1385 و همچنین خصوصیات فیزیوگرافی حوضة مورد مطالعه به عنوان ورودی شبکة عصبی برای پیش بینی رواناب استفاده شد. بدین منظور به صورت تصادفی 80 درصد داده ها برای آموزش و 20 درصد داده ها برای تست و اعتبارسنجی شبکه اختصاص داده شدند. به منظور انتخاب شبکة بهینه، از دو نوع تابع انتقال، 12 تابع آموزشی، و تعدادی نرون مخفی مختلف بین 1 تا 9 نرون استفاده شد. نتایج پژوهش پس از آزمون شبکه با لایه های پنهان و با توابع یادگیری مختلف آشکار ساختند که استفاده از داده های بارش، دما و دبی، و تابع آموزشی LM و تابع انتقال Tansig و چهار نرون مخفی، بهترین ساختار را برای تخمین رواناب به دست می دهد. شبکة عصبی با این ساختار می تواند رواناب را با دقت (0.68≤R2≤0.78 و 0.53≥RMSE 0.03≤) برآورد کند. کلید واژه ها : تخمین رواناب، شبکة عصبی مصنوعی، الگوریتم پس انتشار خطا، حوضة کن، سامانة اطلاعات جغرافیایی.

افزایش نیاز به زمین و محدودیت عرضة آن، نحوة استفاده از زمین را به چالشی اساسی در عرصة برنامه ریزی شهری تبدیل کرده است. در این میان، چینش مناسب و بهینة کاربری ها در کنار یکدیگر از چالش های اصلی برنامه ریزی کاربری اراضی شهری به شمار می آید. هدف اصلی پژوهش حاضر، به کارگیری الگوریتم بهینه سازی چندهدفة تجمعی ذرات (MOPSO) به منظور دستیابی به چینش بهینة کاربری های شهری در سطح ریزدانه است. در تدوین مدل پیشنهادی، از سامانة اطلاعات مکانی (GIS) به عنوان مولد گزینه ها و سناریوهای مکانی بررسی شده استفاده گردید. به این منظور پارامترهای روش به کار گرفته شده با کاربرد مورد نظر سازگار شدند و گزینه های تصمیم سازی برمبنای توابع هدف و شروط مسئله ایجاد گردید. سپس با نمایش جواب های بهینه و تفاوت میان آنها، به کاربر امکان تصمیم گیری داده شد. این مدل در یک محدوده از منطقة هفت تهران اجرا شد و نتایج آن به دست آمد، که نشان دهندة تکرارپذیری و ثبات روش به کار گرفته شده است. در چینش کاربری ها در سطح ریزدانه با توجه به تعدد قطعات و تنوع کاربری ها و نیاز به برآورده کردن هم زمان چند هدفِ گاه ناسازگار با هم، استفاده از MOPSO می تواند تا حد زیادی پیچیدگی های مربوط به انتخاب و ارزیابی گزینه های تصمیم گیری را حل کند. ریزدانه بودن مدل ارائه شده، حالت دینامیک آن در پشتیبانی از تصمیم گیری مکانی، و ایجاد حالت های گوناگون از چینش کاربری ها برای تصمیم گیری براساس توابع هدف، از نوآوری های پژوهش حاضر است. کلید واژه ها : چینش بهینة کاربری شهری، سیستم اطلاعات مکانی، الگوریتم بهینه سازی چندهدفة تجمعی ذرات (MOPSO)، تصمیم گیری چندهدفه.

در چند دهه اخیر در ایران، در نتیجه تاثیرات تغییر اقلیم و رشد جمعیت، سطح و عمق آب در تالاب ها بسیار کاهش یافته است. بنابراین ضرورت دارد که عوامل اصلی این تغییرات شناسایی شود و در صورت امکان اقدامات لازم برای کاهش نرخ تغییرات صورت پذیرد. پیشرفت روز افزون تکنولوژی سنجش از دور، فرصت بی نظیری برای پایش روند تغییرات در محیط های طبیعی فراهم می کند. سری ماهواره لندست از دهه 1970، طولانی ترین آرشیو تصاویر سنجش از دور است. تصاویر ماهواره ای، داده ها را در سطح وسیع تر و در فواصل زمانی کوتاه تر با هزینه کمتر فراهم می کند. تالاب انزلی یکی از مهم ترین تالاب های بین المللی ایران است که در کنوانسیون رامسر به ثبت رسیده است. در چند دهه اخیر با افزایش جمعیت و رشد و گسترش مناطق مسکونی و زمین های زراعی، تغییرات اقلیمی منطقه و همچنین تغییرات شدید تراز آبی دریای خزر، این تالاب به سوی خشکیده شدن پیش رفته است. در تحقیق حاضر با استفاده از تصاویر لندست به بررسی تغییرات عمق تالاب پرداخته شده است. تغییرات عمق با توجه به داده های بارش و دما وتغییرات تراز آب دریای خزر در بازه ی 30 ساله از سال 1988 تا سال 2018 تشریح شده است. نتایج نشان می دهد که تغیرات عمق تالاب بیشتر از تغییرات تراز آب دریای خزر متاثر است و تغییرات بارش و دما، دلایل اصلی کاهش عمق تالاب انزلی نیستند.

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.

نواحی ترافیکی که برای نمایش مکان های تولید و جذب سفر به کار گرفته می شوند در بسیاری از برنامه ریزی های حمل ونقل کاربرد گسترده ای دارند. از آنجا که نحوة تعیین این نواحی روی نتایج حاصل از تحلیل و مدل سازی های حمل ونقل تأثیر فراوانی دارد، طراحی مناسب آن بسیار مهم است. در این مقاله با استفاده از سامانه اطلاعات مکانی روشی کارآمد برای طراحی مناسب این نواحی ارائه شده است. با استفاده از روش ارائه شده می توان معیارهای مختلفی را برای ایجاد نواحی ترافیکی همگن در نظر گرفت و تعداد و اندازه شان را کنترل کرد. در روش پیشنهادی این مقاله از تکنیک k-means برای خوشه بندی واحدهای مکانی پایه و ایجاد نواحی ترافیکی همگن استفاده شده است. برای جلوگیری از ایجاد فضای خالی و همپوشانی میان نواحی و نیز ممانعت از تشکیل نواحی با اندازه های خیلی بزرگ یا کوچک، قیدهایی به تکنیک k-means افزوده شده است. اما ایجاد نواحی همگن بدون درنظرگرفتن فشردگی شکل هندسی، سبب پیچیدگی شکل هندسی نواحی می گردد. به منظور برطرف ساختن این مشکل یک الگوریتم هندسی برای ایجاد نواحی با شکل هندسی فشرده شرح و بسط داده شده است. در نهایت از روش پیشنهادی برای طراحی مجدد نواحی ترافیکی شهر تهران و مقایسة نتایج آن با نواحی ترافیکی موجود استفاده شده است. نتایج حاصل نشان می دهد که نواحی طراحی شده در این مقاله بسیار همگن تر از نواحی موجود است. اگرچه با اعمال الگوریتم فشردگی شکل هندسی، از میزان همگنی نواحی ایجادشده کاسته می شود، اما باز هم از نواحی موجود همگن ترند.

کمبود شدید منابع آب در استان خراسان جنوبی باعث شده که کشاورزان به استفاده از پساب تصفیه خانه های فاضلاب برای آبیاری مزارع روی آورند. ازآنجاکه بررسی تأثیر آبیاری با پساب بر شوری خاک مستلزم دسترسی به مشخصات شوری خاک پیش و پس از تأسیس تصفیه خانه می باشد و اطلاعات شوری خاک تنها در زمان حال در دسترس است، لذا برای اطلاع از روند تغییر شوری درگذشته گزینه ی استفاده از تصاویر ماهواره ای به عنوان یک پایگاه اطلاعاتی مفید و در دسترس انتخاب گردید. برای این منظور تصاویر مربوط به تصفیه خانه و زمین های کشاورزی اطراف برای سال های مختلف جمع آوری شد و با استفاده از نرم افزار سنجش ازدوری Pci-Geomatica فرآیند های لازم برای تحلیل تصاویر ماهواره ی انجام شد. ازآنجایی که تصاویر ماهواره ای دارای داده های خام می باشند و به تنهایی قابل تفسیر و بررسی نمی باشند، لذا به کارگیری شاخص های مربوط به شوری برای رسیدن به این هدف انجام شد. با بررسی همبستگی مقادیر به دست آمده از شاخص های مختلف با مقادیر واقعی EC، مشخص شد شاخصSI-1 با ضریب تبیین ۸۴/۰ بالاترین همبستگی را با مقادیر واقعی شوری دارد. سپس با برقراری رابطه ای معنادار بین این شاخص و مقادیر EC می توان رابطه ی جامعی برای استخراج داده های مربوط به شوری از روی تصاویر ماهواره ای به دست آورد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که آبیاری با پساب اثر مخربی بر شوری خاک نداشته و در اکثر موارد موجب کاهش 3% تا 5% شوری خاک در نقاط نمونه برداری شده است.

مطالعات متعددی که طی چندین دهه اخیر درمورد پدیده آتش سوزی انجام شده، مجموعه گسترده ای از داده های ورودی و روش های اجرا و ارزیابی را فراهم کرده است. بااین حال این مجموعه گسترده نتایج و تحقیقات، به صورت ساختاریافته، به منظور ارائه نقشه راه به کاربران جدید این حوزه و راهنمایی در زمینه کاربردها و شرایط گوناگونی فراهم آمده است که تا کنون تحلیل نشده اند. به عبارتی دیگر، خلأ تحقیقی منسجم درمورد عملکرد نسبی فرایندهای گوناگون سنجش از دور در این حوزه، به منظور تولید اطلاعات متفاوت و مرتبط با کاربری ها، احساس می شود. برای رفع این خلأ، در این تحقیق، تحلیلی نسبتاً جامع از مطالعات انجام شده درباره آتش سوزی در نشریات سنجش از دور صورت پذیرفته است. چند عامل کلی مورد ارزیابی در مطالعات پیش، حین و پس از آتش سوزی، تغییر در داده های ورودی، بررسی الگوریتم ها و توسعه آنها بودند زیرا تحلیلگران می توانند این عوامل را کنترل کنند تا دقت نهایی تحلیل ها و نتایج حاصل را بهبود بخشند. یکی از مسائل مهم در موضوع آتش سوزی، پس از شناسایی و کشف آتش، با توجه به تغییرات دائمی ایجادشده در ساختار و ترکیب پوشش گیاهی، بررسی نحوه بازیابی پوشش گیاهی و میزان رشد آن طی سالیان پس از آتش سوزی است. براساس بررسی انجام شده درباره مطالعات آتش سوزی در کشور، حدود 48% از این پژوهش ها به شناسایی و گسترش آتش سوزی و حدود 52% دیگر به احیا و بازیابی پرداخته اند. در بررسی تحقیقات درباره مطالعات شناسایی، مشخص شد که تقریباً 5% از آنها با استفاده از روش های یادگیری و 43% دیگر با روش های سنتی انجام شدند. درعین حال از سهم مرتبط با مطالعات احیا نیز، تقریباً 21% به بررسی پوشش گیاهی و 31% به بررسی خاک زیر سطح آتش پرداختند. یافته های این تحقیق می تواند به محققان، برای تصمیم گیری در انتخاب داده ها و الگوریتم های مورد استفاده، با توجه به هدف مطالعه، در شاخه های گوناگون مطالعات مرتبط با آتش سوزی کمک مؤثری برساند. بااین حال تحلیلگران می توانند، علاوه بر این دستورالعمل های کلی، ترجیحات شخصی یا مزایای الگوریتم ویژه ای را که ممکن است به برنامه ای خاص مربوط باشد، در نظر بگیرند.

بیشتر الگوریتم های طبقه بندی داده های سنجش از دور براساس ویژگی ها و اطلاعات طیفی پیکسل ها عمل می کنند. این مسئله باعث نادیده گرفتن اطلاعات مکانی سودمند و قابل استخراج بسیاری، مانند بافت تصاویر می شود. محیط شهری بافت ناهمگنی دارد که شناسایی انواع کاربری ها را به فرایندی دشوار و پیچیده تبدیل کرده است. در این پژوهش تأثیر استفاده از بافت تصویر تک باند سنجنده ALI (Advanced Land Imager) بر دقت طبقه بندی تصاویر ابرطیفی سنجنده هایپریون«Hyperion» در محیط های شهری بررسی شد. طبقه بندی با استفاده از روش جنگل های تصادفی[1] و در پنج سناریوی مختلف انجام شد: سناریوی شماره 1: طبقه بندی اطلاعات طیفی تصویر ادغام شده به روش [1]CNT(بدون لحاظ کردن اطلاعات بافت)؛ سناریوهای 2، 3، 4 و 5: طبقه بندی تصویر CNT با افزوده شدن بردارهای ویژگی بافت حاصل از روش ماتریس هم وقوعی در اندازه های پنجره 3، 5، 7 و 9 هستند. براساس یافته های این تحقیق، افزودن بافت به طیف تصویر ادغامی به روش CNT دقت طبقه بندی را بهبود چشمگیری داد، به گونه ای که دقت کلی بر اثر افزودن بافت با حدود ده درصد افزایش، از 80.47% به 90.74% رسید. بسیاری از پوشش های کاربری مانند جاده، بافت مسکونی، صنایع کوچک و پراکنده و صنایع متمرکز نیز در زمینه دقت تولیدکننده و مصرف کننده رشد چشمگیری را شاهد بودند. پارامتر خطای OOB[1] با 11% کاهش، از 19.86 به 8.87% رسید. بردارهای ویژگی مانند میانگین و کنتراست نیز، توانستند از لحاظ میزان اهمیت در رتبه های بالا قرار گیرند. همچنین، افزایش اندازه پنجره منجر به بهبود بیشتر دقت طبقه بندی شد، به گونه ای که اندازه پنجره 9 بهترین عملکرد را در پی داشت.

زلزله یکی از مخرب ترین سوانح طبیعی است که در هر زمانی با شدت های مختلف رخ می دهد. زلزله های شدید در محیط های مسکونی باعث تخریب ساختمان ها، راه های اصلی و از همه مهم تر، باعث تلفات جانی می شوند. آشکارسازی ساختمان های تخریب شده ناشی از چنین سانحه ای در زمان مناسب مسئله ای حیاتی برای مدیریت بحران و امدادرسانی به شمار می رود. این پژوهش با هدف تشخیص ساختمان های تخریب شده بر اثر زلزله، با استفاده از تصاویر ماهواره ای با قدرت تفکیک بسیار بالا انجام شده است. جهت نیل به این هدف از تصاویر ماهواره ای با قدرت تفکیک بسیار بالا (VHR) مربوط به قبل و بعد از وقوع زلزله در شهر پورتو پرنس کشور هائیتی در سال 2010 و نقشه تخریب مشاهده شده از منطقه استفاده شده است. در این پژوهش پس از محاسبه ویژگی های بافتی تصاویر، با استفاده از تحلیل همبستگی، توصیفگرهای بافتی بهینه انتخاب شدند. سپس با استفاده از مقادیر بافت های برگزیده و سیستم استنتاج فازی، وضعیت تخریب ساختمان ها طبقه بندی شد. در نهایت، نقشه تخریب به دست آمده، با استفاده از مدل پیشنهادی، با نقشه تخریب منطقه مقایسه شد. دقت نهایی مدل پیشنهادی با استفاده از شاخص Kappa، 82% و همچنین، دقت مدل در تشخیص ساختمان های تخریب شده با استفاده از شاخص Jaccard، %89.69 به دست آمد.