ترتیب بر اساس: جدیدترینپربازدیدترین
فیلترهای جستجو: فیلتری انتخاب نشده است.
نمایش ۱٬۲۰۱ تا ۱٬۲۰۹ مورد از کل ۱٬۲۰۹ مورد.
۱۲۰۱.

بررسی عدالت مکانی در دستیابی به خدمات آموزشی محدوده مورد مطالعه: منطقه ۱۸ تهران(مقاله علمی وزارت علوم)

کلیدواژه‌ها: عدالت مکانی دسترسی به خدمات آموزشی سیستم اطلاعات مکانی تحلیل سلسله مراتبی چشم ناظر

حوزه‌های تخصصی:
تعداد بازدید : ۱۷ تعداد دانلود : ۲۳
سابقه و هدف: توسعه نامتوازن شهرها، به علت نبود طرح های توسعه یا نادیده گرفتن آن، باعث بروز ناعدالتی در توزیع خدمات به شهروندان شده است. خدمات آموزشی از جمله خدمات شهریِ بسیار مهم است که دسترسی مناسب شهروندان به آنها می تواند در روند توسعه پایدار شهری، کاهش آلودگی های زیست محیطی و افزایش کیفیت زندگی نقش اساسی داشته باشد. در این تحقیق، سعی می شود با بررسی میزان عرضه (مدارس) و تقاضا (دانش آموزان)، دسترسی دانش آموزان به مراکز آموزشی در بستر شبکه معابر در منطقه 18 شهری تهران، بررسی و مناطق کمتربرخوردار شناسایی شود و به منظور افزایش عدالت آموزشی، برنامه ریزی صورت گیرد. در این پژوهش، عدالت مکانی ازمنظر دسترسی دانش آموزان به مراکز آموزشی بررسی می شود. مواد و روش ها: در این تحقیق، با استفاده از دو معیار کیفیت استقرار مراکز آموزشی و کیفیت دسترسی، شاخص عدالت مکانی تعریف می شود. هریک از این معیارها از مجموعه ای زیرمعیار تشکیل شده است. کیفیت موقعیت استقرار مراکز آموزشی، به لحاظ قرارگیری در حریم های ممنوع و خطرناک و یا دسترسی به کاربری های مکمل، از عوامل تأثیر گذار شناخته می شود؛ بنابراین در این پژوهش، کیفیت فضای داخلی مرکز آموزشی مانند کیفیت ساختمان، امکانات آموزشی، نور، رنگ، معلمان، روش های آموزشی و حتی مساحت تخصیص یافته به هر دانش آموز (سرانه آموزشی) مدنظر نیست. همچنین میزان تقاضای آموزشی، برمبنای جمعیت دانش آموزان در بلوک های جمعیتی، ملاک محاسبات قرار خواهد گرفت. درمورد کیفیت دسترسی نیز فرض بر این است که تمامی بلوک های شهری، براساس نزدیک ترین فاصله به مدارس، دسترسی پیدا می کنند؛ یعنی کل جمعیت، در هر مقطع، به نزدیک ترین مدرسه تخصیص می یابد. این تخصیص با توجه به ظرفیت مدرسه نیز لحاظ شده است. بدیهی است که فاصله بیشتر از حد استاندارد و شعاع دسترسی مقطع مورد نظر در کیفیت دسترسی تأثیر می گذارد. نوآوری اصلی این تحقیق در بررسی عدالت مکانی، در نظر گرفتن معیارهای کیفیت و امنیت معابر درکنار فاصله طولی دسترسی به مرکز آموزشی است. پارامترهایی همچون چشم ناظر، کاربری های مختلط، عرض معبر و وجود پیاده رو می تواند در کیفیت فاصله ای که دانش آموزان طی می کنند تأثیرگذار باشد. در این مطالعه، ابتدا نقشه های زیرمعیارهای گوناگون گردآوری می شود و سپس، با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی، براساس نظر کارشناس وزنی تعلق می گیرد و درنَهایت، شاخص عدالت مکانی محاسبه می شود. نتایج و بحث: با بررسی محلات زیر پوشش مدارس، ملاحظه شد که محدوده های حاشیه محلات مسکونی کمتر از دیگر محدوده ها خدمات آموزشی دریافت می کنند. در این میان، ناحیه 3 بدترین و ناحیه 2 بهترین وضعیت را داشته است. با توجه به نقشه های وضعیت منطقه 18، می توان دریافت ناحیه 3 (محله یافت آباد) قدیمی ترین محله در منطقه است که معابر ارگانیک و بافت متراکمی دارد و تسهیلات شهری، ازجمله مراکز آموزشی، بیشتر در حاشیه این محله قرار گرفته است. ازطرفی، ناحیه 2 (شهرک ولیعصر) محله ای با قدمت کمتر و دارای معابر منظم و ساختاریافته تری است. نتیجه گیری: براساس یافته های تحقیق، شاخص عدالت مکانی در وضعیت فعلی 69/0 است که نشان می دهد توزیع مراکز آموزشی، در منطقه مورد مطالعه، شرایط نسبتاً خوبی دارد. انجام دادن چنین مطالعه ای به برنامه ریزان شهری کمک می کند، برای افزایش عدالت آموزشی، تصمیم های بهتری بگیرند. سابقه و هدف: توسعه نامتوازن شهرها، به علت نبود طرح های توسعه یا نادیده گرفتن آن، باعث بروز ناعدالتی در توزیع خدمات به شهروندان شده است. خدمات آموزشی از جمله خدمات شهریِ بسیار مهم است که دسترسی مناسب شهروندان به آنها می تواند در روند توسعه پایدار شهری، کاهش آلودگی های زیست محیطی و افزایش کیفیت زندگی نقش اساسی داشته باشد. در این تحقیق، سعی می شود با بررسی میزان عرضه (مدارس) و تقاضا (دانش آموزان)، دسترسی دانش آموزان به مراکز آموزشی در بستر شبکه معابر در منطقه 18 شهری تهران، بررسی و مناطق کمتربرخوردار شناسایی شود و به منظور افزایش عدالت آموزشی، برنامه ریزی صورت گیرد. در این پژوهش، عدالت مکانی ازمنظر دسترسی دانش آموزان به مراکز آموزشی بررسی می شود. مواد و روش ها: در این تحقیق، با استفاده از دو معیار کیفیت استقرار مراکز آموزشی و کیفیت دسترسی، شاخص عدالت مکانی تعریف می شود. هریک از این معیارها از مجموعه ای زیرمعیار تشکیل شده است. کیفیت موقعیت استقرار مراکز آموزشی، به لحاظ قرارگیری در حریم های ممنوع و خطرناک و یا دسترسی به کاربری های مکمل، از عوامل تأثیر گذار شناخته می شود؛ بنابراین در این پژوهش، کیفیت فضای داخلی مرکز آموزشی مانند کیفیت ساختمان، امکانات آموزشی، نور، رنگ، معلمان، روش های آموزشی و حتی مساحت تخصیص یافته به هر دانش آموز (سرانه آموزشی) مدنظر نیست. همچنین میزان تقاضای آموزشی، برمبنای جمعیت دانش آموزان در بلوک های جمعیتی، ملاک محاسبات قرار خواهد گرفت. درمورد کیفیت دسترسی نیز فرض بر این است که تمامی بلوک های شهری، براساس نزدیک ترین فاصله به مدارس، دسترسی پیدا می کنند؛ یعنی کل جمعیت، در هر مقطع، به نزدیک ترین مدرسه تخصیص می یابد. این تخصیص با توجه به ظرفیت مدرسه نیز لحاظ شده است. بدیهی است که فاصله بیشتر از حد استاندارد و شعاع دسترسی مقطع مورد نظر در کیفیت دسترسی تأثیر می گذارد. نوآوری اصلی این تحقیق در بررسی عدالت مکانی، در نظر گرفتن معیارهای کیفیت و امنیت معابر درکنار فاصله طولی دسترسی به مرکز آموزشی است. پارامترهایی همچون چشم ناظر، کاربری های مختلط، عرض معبر و وجود پیاده رو می تواند در کیفیت فاصله ای که دانش آموزان طی می کنند تأثیرگذار باشد. در این مطالعه، ابتدا نقشه های زیرمعیارهای گوناگون گردآوری می شود و سپس، با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی، براساس نظر کارشناس وزنی تعلق می گیرد و درنَهایت، شاخص عدالت مکانی محاسبه می شود. نتایج و بحث: با بررسی محلات زیر پوشش مدارس، ملاحظه شد که محدوده های حاشیه محلات مسکونی کمتر از دیگر محدوده ها خدمات آموزشی دریافت می کنند. در این میان، ناحیه 3 بدترین و ناحیه 2 بهترین وضعیت را داشته است. با توجه به نقشه های وضعیت منطقه 18، می توان دریافت ناحیه 3 (محله یافت آباد) قدیمی ترین محله در منطقه است که معابر ارگانیک و بافت متراکمی دارد و تسهیلات شهری، ازجمله مراکز آموزشی، بیشتر در حاشیه این محله قرار گرفته است. ازطرفی، ناحیه 2 (شهرک ولیعصر) محله ای با قدمت کمتر و دارای معابر منظم و ساختاریافته تری است. نتیجه گیری: براساس یافته های تحقیق، شاخص عدالت مکانی در وضعیت فعلی 69/0 است که نشان می دهد توزیع مراکز آموزشی، در منطقه مورد مطالعه، شرایط نسبتاً خوبی دارد. انجام دادن چنین مطالعه ای به برنامه ریزان شهری کمک می کند، برای افزایش عدالت آموزشی، تصمیم های بهتری بگیرند.
۱۲۰۲.

ارزیابی تغییرات شوری خاک در اراضی شهرستان بناب با استفاده از داده های ماهواره ای و زمینی(مقاله علمی وزارت علوم)

کلیدواژه‌ها: شاخص های طیفی رگرسیون سنجش از دور Stepwise بناب

حوزه‌های تخصصی:
تعداد بازدید : ۱۸ تعداد دانلود : ۲۱
پیشینه و هدف: پیشگیری از شور شدن خاک و مدیریت آبیاری کشاورزی بستگی زیادی به برآورد دقیق شوری خاک دارد . بنابراین، استفاده از روش های سنتی (تحلیل آزمایشگاهی، بررسی های میدانی) برای پایش آن ناکافی و نامناسب است، زیرا با پویایی تکامل این پدیده هم خوانی ندارد و هزینه های بالایی را نیز به همراه دارد. در ضمن روش های مورد استفاده در ارزیابی تغییرات مکانی، باید قدرت پاسخ گویی به پرسش ها و تحولات جدیدی که در این زمینه رخ می دهد را داشته باشد. به عنوان یک راهکار، تصاویر ماهواره ای می توانند به عنوان ابزاری قدرتمند برای نظارت مستمر استفاده شوند؛ زیرا حساسیت سیگنال های الکترومغناطیسی به پارامترهای خاک در اولین لایه سطحی که مستقیما با محتوای نمک خاک مرتبط است، وجود دارد. در مورد شوری خاک مطالعات بسیاری صورت گرفته، که براساس نمونه های زمینی و تصاویر ماهواره ای مورد استفاده نتایج متفاوتی به دست آمده است، بنابراین به کارگیری داده ها و تکنیک هایی که بتواند ضمن حذف خطاهای تصویر از دقت و صحت کافی برخوردار باشد، مورد توجه نقشه برداران خاک است. با توجه به اهمیت این موضوع، هدف از این پژوهش، ارزیابی و بررسی ارتباط بین داده های زمینی با شاخص های طیفی استخراج شده از تصاویر ماهواره ای لندست در شهرستان بناب است. مواد و روش ها: در این پژوهش، سه نوع داده مورد استفاده قرار گرفت: تصاویر ماهواره ای لندست 7 و 8 با فاصله زمانی 15 ساله، تصویر DEM بعنوان داده کمکی در عملیات طبقه بندی ، هم چنین نمونه های شوری خاک که از 74 نقطه مختلف در فواصل مکانی 500 متری جمع آوری شده اند. این نمونه ها از یک منطقه به مساحت 40 کیلومتر مربع در پاییز 2014 برداشت شده اند. جهت بررسی معناداری نمونه های زمینی با تصاویر ماهواره ای، از 12 شاخص طیفی سنجش از دور، استفاده شده است، پس از پیش پردازش های لازم (اتمسفری، رادیومتری و اعمال فیلتر 3*3)، مقادیر متناظر به مقادیر EC استخراج شدند. تصاویر قبل و بعد از اعمال فیلتر از طریق روش های رگرسیون مورد بررسی قرار گرفتند. در ادامه، از روش رگرسیون گام به گام برای بررسی ارتباط بین متغیرهای مستقل و متغیر وابسته استفاده شد. همه شاخص های طیفی به عنوان متغیرهای مستقل وارد مدل شدند، نتایج نشان داد که از بین این شاخص ها، NDWI و NDSI دارای بیشترین ارتباط معنادار با نمونه های زمینی هستند. برای تهیه نقشه ی تغییرات شوری خاک برای سال های 1999 تا 2014، از نمونه های زمینی و شاخص NDSI استفاده شد. همچنین، با استفاده از داده های DEM، داده های زمینی، و تصویر Landsat 8، نقشه طبقه بندی حداکثر احتمال برای سال 2014 تهیه شد. نتایج و بحث: تحلیل رگرسیون بین نمونه های EC و شاخص های طیفی نشان داد که شاخص های NDVI (0/45)، NDWI (0/37)، SI-T (0/43) و NDSI (0/41)، نسبت به دیگر شاخص ها دارای ارتباط معنادارتری با شوری خاک هستند. استفاده از فیلتر، ضریب تبیین این ارتباطات را بهبود بخشیده است . به علاوه، شاخص های VSSI و BI کمترین ارتباط معنایی را با نمونه های زمینی نشان دادند. نمودار تغییرات شوری خاک نشان می دهد که در منطقه ای با مساحت حدود ۴۰ کیلومتر مربع، بیشترین تغییرات شوری خاک با مقدار ۳۵.۳ کیلومتر مربع مربوط به تغییرات از اراضی شور به فوق العاده شور رخ داده است. نقشه طبقه بندی حداکثر احتمال برای سال ۲۰۱۴ نشان می دهد که با خشک شدن دریاچه ارومیه، روند افزایش شوری در منطقه تشدید شده است. نتیجه گیری : نتایج این پژوهش نشان داد، همه شاخص های استخراج شده دارای ارتباط معنایی با داده های شوری خاک هستند، و از بین شاخص های استخراج شده، شاخص های (NDVI، NDWI، SI-T، NDSI) دارای ارتباط معنایی بیش تری نسبت به شاخص های دیگر بودند. هم چنین نتایج استفاده از فیلتر نشان داد، اعمال فیلتر بر روی شاخص می تواند نتایج پژوهش را بهبود ببخشد. این مطالعه بر استفاده از تصاویر ماهواره ای برای پایش مداوم شوری خاک به دلیل حساسیت و سازگاری آن، بهتر از روش های سنتی تاکید دارد. همبستگی های قابل توجه بین داده های زمینی و شاخص های طیفی مانند NDVI، NDWI، SI-T و NDSI بر اثربخشی آنها در تجزیه و تحلیل دینامیک شوری خاک تأکید می کند. این یافته ها راهنمایی های ارزشمندی را برای تحقیقات آتی فراهم می کنند و بر استفاده از تکنیک های فیلتر برای بهبود دقت در ارزیابی تغییرات مکانی در شوری خاک تاکید می کند. اطلاعات این پژوهش می تواند به عنوان راهنما مفیدی برای انتخاب داده ها و تصاویر ماهواره ای دیگر در مطالعات مشابه مربوط به تغییرات مکانی شوری خاک در نظرگرفته شود.  
۱۲۰۳.

شناسایی پارامترهای ژئومورفومتری مناسب برای تهیه نقشه رقومی خاک (مطالعه موردی: استان تهران)(مقاله علمی وزارت علوم)

کلیدواژه‌ها: متغیرهای محیطی نقشه رقومی خاک SAGA GIS تهران

حوزه‌های تخصصی:
تعداد بازدید : ۱۶ تعداد دانلود : ۱۶
سابقه و اهداف: امروزه، برای تهیه نقشه های رقومی خاک، از پارامترهای ژئومورفومتری موسوم به متغیرهای محیطی استفاده می شود و با استفاده از این داده ها، نتایج آزمون خاک به مناطق مشابه تعمیم می یابد. بدین منظور، یافتن متغیرهای محیطی مطلوب از اهمیت ویژه ای برخوردار است. ازآنجاکه درک تغییرات در فرایندهای سطح زمین مستلزم شناسایی همه جانبه متغیرهای محیطی آن است (Bishop et al., 2012)، این تغییرات اغلب از تغییر در مورفولوژی، ساختار، ترکیب، گذشت زمان و فعالیت های انسان ناشی می شود (Bishop et al., 2003) و با توجه به اهمیت انتخاب متغیرهای محیطی مناسب برای افزایش دقت در تهیه نقشه ای رقومی با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی، این پژوهش به دنبال شناسایی و معرفی این متغیرهای محیطی مناسب براساس تحلیل داده ها و برمبنای آزمون های آماری متغیر است تا، بر این اساس، نقشه های رقومی با دقت مطلوب، در محدوده جغرافیایی استان تهران تهیه شود. علاوه براین استفاده محققان دیگر از نتایج این پژوهش و متغیرهای محیطی معرفی شده در آن موجب به کارگیری متغیرهای اولیه یکسان در تهیه نقشه های رقومی متفاوت می شود و درنتیجه، امکان مقایسه بهتری میان نقشه های رقومی متفاوت وجود خواهد داشت. اهمیت این پژوهش در مهم بودنِ بررسی این عوامل است و نتایج پژوهشی در این زمینه قبلاً در استان تهران انتشار نیافته است؛ ازاین رو برای تهیه نقشه رقومی در مطالعات آتی می توان از آنها بهره برد. مواد و روش ها: هدف این پژوهش تعیین متغیرهای محیطی مناسبی است که بتوان از آنها برای مدل سازی برای تهیه نقشه رقومی خاک در استان تهران استفاده کرد. در پژوهش حاضر، باندهای تصاویر ماهواره ای سنجنده OLI_TIRS و نقشه رقومی ارتفاع استان تهران با استفاده از نرم افزارهای جی. آی. اس. مورد پردازش اولیه قرار گرفت. 49 داده محیطی، شامل مدل رقومی ارتفاع یا DEM، شاخص آنالیز تپه، شاخص شکل زمین، شاخص بافت خاک، شاخص تجمع جریان، شاخص حفاظت، Clusters، مقطع عمودی انحنا، شاخص انحنای طولی، شاخص فاکتور LS، شاخص فاصله عمودی تا شبکه کانال، شاخص خیسی توپوگرافیک، شاخص سطح پایه شبکه کانال، شاخص عمق دره، شاخص شیب حوضه آبخیز، شاخص شیب، شاخص وضعیت شیب نسبی، شاخص حوضه های زهکش، Closed Depression، شاخص جهت شیب، شاخص همگرایی، شاخص طول کانال، Multi-resolution Valley Bottom Flatness Index، Multi-resolution index of ridge top flatness، Modified Catchment Area، Output، شاخص واریانس، شاخص زمان طلوع و غروب خورشید، شاخص طول روز، شاخص حسگر باندها، شاخص شوری خاک، شاخص گچ خاک، شاخص درخشندگی، شاخص کربنات خاک، شاخص رس خاک و شاخص نرمال شده پوشش گیاهی، تحلیل آماری شدند و مقادیر دارای بیشترین R 2 ، CV و کمترین RMSE به منزله عوارض زمین مطلوب ارزیابی شد. نتایج و بحث: براساس نتایج این پژوهش، باندهای 2، 3، 4 و 8 بهترین باندهای تصاویر ماهواره ای لندست 8، برای ارزیابی متغیرهای محیطی بودند. همچنین نقشه رقومی ارتفاع، شیب، فاصله عمودی تا شبکه کانال، سطح پایه شبکه کانال، لندفرم، بافت، طول دره، شاخص انحنا، شاخص تسطیح کف دره، شاخص تسطیح بالای پشته، شاخص خیسی توپوگرافیک، حوضه های زهکش، طول کانال و شاخص درخشندگی با عنوان چهارده داده محیطی مناسب برای استفاده در مدل سازی به منظور تهیه نقشه رقومی خاک معرفی شدند. این پژوهش، درزَمینه ضرایب همبستگی، با پژوهش های قبلی در این باره هم خوانی دارد. نتیجه گیری: در تحقیقی دیگر، باندهای 1 تا 5 و 7 سنجنده TM برای تهیه نقشه شوری خاک مناسب تشخیص داده شدند که با نتایج این پژوهش هم خوانی دارد (Zeinali et al., 2016). نتایج این پژوهش برای تحقیقات آتی درزَمینه خاک کاربرد دارد. هدف این پژوهش، تعیین متغییرهای محیطی مناسبی است که از آنها بتوان در مدلسازی برای تهیه نقشه رقومی خاک در استان تهران استفاده نمود. در پژوهش حاضر، باندهای تصاویر ماهواره ای سنجنده OLI_TIRS و نقشه رقومی ارتفاع استان تهران با استفاده از از نرم افزارهای جی آی اس مورد پردازش اولیه قرار گرفت. 49 داده محیطی شامل مدل رقومی ارتفاع (Digital Elevation Model)، Analytical Hillshading، شاخص اندفرم (Landforms)، شاخص بافت خاک (Texture)، شاخص تجمع جریان (Flow Accumulation)، اشخص حفاظت (Protection Index)، Clusters، Cross-Sectional Curvature، Longitudinal Curvature، LS Factor، شاخص فاصله عمودی تا شبکه کانال (Vertical Distance to Channel Network)، شاخص خیسی توپوگرافیک (Topographic Wetness Index)، شاخص سطح پایه شبکه کانال (Channel Network Base Level)، شاخص عمق دره (Valley Depth)، Catchment Slope، شاخص شیب (Slope)، شاخص وضعیت شیب نسبی (Relative Slope Position)، شاخص حوزه زهکش (Drainage Basins)، Closed Depression، شاخص جهت شیب (Slope Aspect)، Convergence Index، شاخص طول کانال (Channel Length)، Multi-resolution Valley Bottom Flatness Index، Multi-resolution index of ridge top flatness، Modified Catchment Area، Output، Variance، Sunset، Sunrise، Day Length، Bands Sensor، شاخص شوری خاک (Salinity Index)، شاخص گچ خاک (Gypsum) Index، شاخص درخشندگی (Brightness Index)، شاخص کربنات خاک (Carbonate Index)، شاخص رس خاک (Clay Index) و شاخص نرمال شده پوشش گیاهی (Normalized Difference Vegetation Index) بودند تجزیه و تحلیل آماری شدند و مقادیر دارای بیشترین R2، CV و کمترین RMSE به عنوان عوارض زمین مطلوب ارزیابی شدند. بر اساس نتایج این پژوهش، باندهای 2، 3، 4 و 8 به عنوان بهترین باندهای تصاویر ماهواره ای لندست 8 برای ارزیابی متغییرهای محیطی بودند. همچنین نقشه رقومی ارتفاع، شیب، فاصله عمودی تا شبکه کانال، سطح پایه شبکه کانال، لندفرم، بافت، طول دره، شاخص انحنا، شاخص تسطیح کف دره، شاخص تسطیح بالای پشته، شاخص خیسی توپوگرافیک، حوزه های زهکش، طول کانال و شاخص درخشندگی به عنوان 14 داده محیطی مناسب برای استفاده در مدلسازی برای تهیه نقشه رقومی خاک معرفی شدند. این پژوهش در خصوص ضرایب همبستگی با پژوهش های قبلی در این زمینه (زینالی و همکاران. 1395) و (دارستانی فراهانی و همکاران. 1395) همخوانی نشان داد. در تحقیقی دیگر باندهای 1 تا 5 و 7 سنجنده TM برای تهیه نقشه شوری خاک مناسب تشخیص داده شدند که با نتایج این پژوهش همخوانی نشان داد (زینالی و همکاران. 1395). نتایج این پژوهش، برای تحقیقات آتی در زمینه خاک کاربرد دارد.
۱۲۰۴.

تهیه نقشه پراکنش و سلامت جنگل کاری های شهرستان لنگرود با استفاده از سنجنده سنتینل-2 و داده های زمینی(مقاله علمی وزارت علوم)

کلیدواژه‌ها: توسعه جنگل سامانه گوگل ارث شاخص های پوشش گیاهی غنی سازی واقعیت زمینی

حوزه‌های تخصصی:
تعداد بازدید : ۱۶ تعداد دانلود : ۲۲
سابقه و هدف: پایش وضعیت فعلی جنگل کاری های موجود در تصمیمات مدیریتی برای توسعه جنگل کاری ها در آینده بسیار مهم است. این مطالعه به منظور پایش سطح، پراکنش و سلامت جنگل کاری ها در شهرستان لنگرود استان گیلان انجام شد. مدیریت پایدار عرصه های جنگل کاری های سنواتی در حال و آینده نیازمند مطالعاتی در مورد وضعیت جنگل کاری ها با تمرکز بر سلامت آنها است و مناطق جنگل کاری شده سالم می توانند عملکرد محیط زیستی بیشتری را در مقایسه با جنگل کاری های ناسالم داشته باشند. هدف این مطالعه تهیه نقشه و مساحی محدوده های جنگل کاری های شهرستان لنگرود با استفاده از برداشت های زمینی، نرم افزار جی پی اس اندروید (GFAMP) و سامانه گوگل ارث برای حفاظت، غنی سازی و توسعه جنگل کاری ها در آینده است. همچنین سلامت توده ها با استفاده از تصاویر سنجنده سنتینل2 و شاخص های پوشش گیاهی NDVI، TNDVI، SAVI و RVI ارزیابی می شود. مواد و روش ها: در این مطالعه، ابتدا برداشت های میدانی در قالب نقاط زمینی، از جنگل کاری های موجود انجام شد و نقشه پراکنش جنگل کاری ها با استفاده از برداشت های زمینی، نرم افزار جی پی اس اندروید (GFAMP) و سامانه گوگل ارث تهیه شد. سپس تصویر سنجنده سنتینل2 مربوط به فصل رویش در شهرستان لنگرود از سایت کوپرنیکوس تهیه شد. از تصاویر سنجنده سنتینل2، شاخص های پوشش گیاهی مختلف مانند NDVI، TNDVI، SAVI و RVI مربوط به فصل رویش استخراج شد و نقشه های آنها در محدوده جنگل کاری ها تهیه شد. در ادامه، میزان هر شاخص پوشش گیاهی، در نقاط برداشت های زمینی استخراج شد و میزان همبستگی مقادیر هر شاخص پوشش گیاهی (حاصل از تصاویر فصل رویش سنجنده سنتینل2) با سلامت جنگل کاری ها (حاصل از برداشت های میدانی) بررسی شد. بدین منظور از ضریب همبستگی پیرسون استفاده شد. سپس شاخصی که بیشترین همبستگی را با سلامت جنگل کاری های شهرستان لنگرود نشان داد به عنوان مهمترین شاخص برای برآورد سلامت جنگل کاری ها انتخاب شد و رابطه رگرسیونی آن نیز با سلامت جنگل کاری ها به دست آمد. در ادامه، با استفاده از نقشه مطلوب ترین شاخص پوشش گیاهی، اطلاعات برداشت های میدانی و ارتباط بین این دو مورد، نقشه سلامت جنگل کاری ها در شهرستان لنگرود تهیه شد. نتایج و بحث: بر اساس یافته های این پژوهش، در مجموع 66 قطعه جنگل کاری در این شهرستان شناسایی شد که مساحت کل این قطعات با استفاده از روش آماربرداری صددرصد و کنترل زمینی به میزان 2/746 هکتار به دست آمده است که به طور عمده در جنوب غربی شهرستان پراکنش دارند. به علاوه نتایج نشان داد که شاخص NDVI، مطلوب ترین شاخص پوشش گیاهی برای برآورد سلامت جنگل کاری ها در شهرستان لنگرود می باشد که حاکی از قابلیت این شاخص برای ارزیابی سلامت درختان در فصل رویش است. پس از آن، شاخص SAVI بیشترین همبستگی را با سلامت درختان نشان داد که قابلیت خوب این شاخص را نیز در پایش سلامت درختان نشان می دهد. در حالی که دو شاخص TNDVI و RVI همبستگی بسیار کمتری را با سلامت درختان در محدوده جنگل کاری های لنگرود نشان دادند که استفاده از آنها برای ارزیابی سلامت درختان در مطالعات بعدی توصیه نمی شود.. از مجموع مساحت فعلی جنگل کاری ها، 56/400 هکتار آنها در وضعیت سلامت کامل، 60/305 هکتار در وضعیت سلامتی متوسط و 04/40 هکتار در وضعیت ناسالم قرار دارند. صحت کلی (OA) نقشه سلامت جنگل کاری ها در این پژوهش، 80 درصد، صحت تولیدکننده 79 درصد، صحت کاربر 78 درصد و ضریب کاپا 73/0 است. این نتایج نشان دهنده طبقه بندی مطلوب نقشه سلامت جنگل کاری ها در طبقات مختلف سلامت و شادابی درختان است. به طور کلی جنگل کاری های این شهرستان عمدتاً در سلامت کامل هستند، اما برخی از عرصه های کچل بن، لرزیان، گندم بیجاران، قازی دشت، خورش سرا و چاکسر (چاکدشت) به دلیل عدم انجام عملیات حفاظتی و نداشتن قرقبان در سال های اولیه، از موفقیت کمتری برخوردارند. نتیجه گیری: نتایج این پژوهش به مدیران جنگل برای پایش کمّی و کیفی جنگل کاری ها و تداوم آن در دوره های زمانی معین و همچنین برنامه های توسعه جنگل کاری در آینده کمک شایانی می کند. مدل رگرسیونی ارائه شده براساس همبستگی بالای شاخص NDVI با سلامت جنگل کاری ها، امکان برآورد سریع، ارزیابی کمّی، کم هزینه، مقرون به صرفه و اقتصادی وضعیت سلامت جنگل کاری ها در سطح وسیع و مناطق غیرقابل دسترس را فراهم می کند. نتایج این تحقیق با شناخت وضعیت موجود جنگل کاری ها، دید مناسبی از توان و پتانسیل های شهرستان لنگرود برای جنگل کاری با توجه به شرایط محیطی و اکولوژیکی این شهرستان، ارائه می دهد.
۱۲۰۵.

تحلیل روش ها، چالش ها و دیدگاه های موجود در زمینه شناسایی شبکه راه های روستایی با محوریت استفاده از تصاویر سنجش از دوری(مقاله علمی وزارت علوم)

کلیدواژه‌ها: تصاویر ماهواره ای حد تفکیک متوسط هوش مصنوعی شبکه ی راه ها سنجش ازدور سوپر رزولوشن

حوزه‌های تخصصی:
تعداد بازدید : ۱۶ تعداد دانلود : ۱۵
سابقه و هدف: با پیشرفت فناوری های سنجش ازدوری و یادگیری عمیق، شناسایی خودکار شبکه ی راه ها به ویژه در مناطق روستایی و راه های فرعی، امکان پذیر شده است. همچنین، روش های سنتی نقشه برداری، به دلیل هزینه بر و زمان بر بودن، جای خود را به روش های مبتنی بر داده های سنجش ازدوری و یادگیری ماشین داده اند. بدین منظور هدف این تحقیق، بررسی جامعی از تحقیقات انجام شده در زمینه ی تهیه نقشه راه ها با استفاده از داده های سنجش ازدوری خصوصاً در سال های اخیر می باشد. به طورکلی تهیه ی نقشه از شبکه ی راه ها، روش های متفاوتی را دربر می گیرد که یکی از روش های قابل اعتماد و مقرون به صرفه، شناسایی اتوماتیک از طریق تصاویر سنجش ازدوری می باشددر نگاه کلی بنابر نوع مسیر موردمطالعه که شبکه ی راه های روستایی می باشد، تصاویر ماهواره ای با حد تفکیک مکانی متوسط و دسترسی رایگان نمی توانند گزینه ای جهت دستیابی به دقت های بالا باشند؛ از این رو، می توان از روش های تلفیق تصاویر ماهواره ای که منجر به افزایش حد تفکیک مکانی می شوند و نتایج الگوریتم های شناسایی را بهبود می بخشند، بهره گرفت. یکی از راه های تلفیق تصاویر ماهواره ای، الگوریتم های سوپر رزولوشن می باشند. این مطالعه می تواند مرجعی جهت مقایسه و انتخاب روشی جهت شناسایی شبکه ی راه ها به صورت خودکار و همچنین روش هایی جهت بهبود حد تفکیک مکانی تصاویر سنجش ازدوری برای کمک به شناسایی را ه هایی با عرض کم (مانند شبکه ی راه های روستایی) باشد، تا محققان با توجه به هدف و نوع شبکه ی راه مورد مطالعه، داده ها و الگوریتم مناسب را انتخاب نمایند. مواد و روش: هدف این پژوهش بررسی روش های موجود تشخیص شبکه ی راه ها و چگونگی استفاده از تصاویر ماهواره ای با حد تفکیک مکانی متوسط جهت این امر می باشد. در ابتدا داده ها و روش های قابل استفاده جهت تولید نقشه ی شبکه ی راه مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه، اصول استفاده شده در حوزه ی تشخیص شبکه ی راه ها با استفاده از تصاویر سنجش-ازدوری تشریح شده و بر اساس این اصول دسته بندی بصورت روش های مبتنی بر کلاسه بندی، قطعه بندی، شاخص راه و یادگیری ماشین انجام پذیرفته است. جهت به کارگیری تصاویر ماهواره ای با حد تفکیک مکانی متوسط نیز روش های بهبود حد تفکیک مکانی مورد بررسی قرار گرفته اند. در نهایت روش ها از نظر پارامتر های ورودی، نحوه سازوکار و خروجی قابل ارائه بررسی شده اند تا نقاط قوت و ضعف هر کدام شناسایی شود و بتوان از آنها در کاربردهای مختلف به بهترین نحو استفاده نمود. بحث و بررسی: با توجه به بررسی های انجام شده از مقاله های مورد بررسی از مجله های معتبر مختلف در زمینه ی تشخیص شبکه ی راه ها، روش های مبتنی بر کلاسه بندی، قطعه بندی، شاخص راه و یادگیری ماشین به ترتیب سهم هایی حدود 28 ، 31، 5 و 36 درصدی را دارا می باشند؛ شایان ذکر است که در سال های اخیر روش های مبتنی بر کلاسه بندی و قطعه بندی با شبکه-های عصبی توسعه یافته اندکه در حالت کلی روش های مبتنی بر یادگیری ماشین سهم بیشتری( حدود 60 درصد) را در بر بگیرد. همچنین در زمینه ی سوپر رزولوشن، بررسی های انجام شده نشان می دهد که روش های مبتنی بر روش های سنتی و یادگیری عمیق به ترتیب سهم هایی حدود 44 و 56 درصدی را دارا می باشند که در سال های اخیر اغلب رویکردهای مبتنی بر یادگیری عمیق در حال توسعه هستند. نتیجه گیری: بررسی ها نشان می دهد که استفاده از مدل های یادگیری عمیق در تشخیص شبکه ی راه ها نتایج بهتری نسبت به روش های سنتی ارائه می دهند و به تدریج جایگزین این روش ها شده اند. مدل های یادگیری عمیق با قابلیت استخراج ویژگی های پیچیده و کاهش نیاز به مداخله ی انسانی، دقت و کارایی فرایند تشخیص را بهبود بخشیده اند. از طرف دیگر، تکنیک های سوپر رزولوشن مبتنی بر یادگیری عمیق می توانند با افزایش حد تفکیک مکانی تصاویر، مشکلات ناشی از کمبود تصاویر با وضوح بالا را حل کنند. این تکنیک ها با حفظ ویژگی های طیفی و کاهش نویز، می توانند تصاویر با کیفیت تری برای تشخیص راه ها ارائه دهند. به طور کلی، ترکیب روش های سوپر رزولوشن و یادگیری عمیق برای شناسایی شبکه ی راه ها، رویکردی مقرون به صرفه و کارآمد برای به روزرسانی نقشه های راه ارائه می دهد. این رویکردها با کاهش هزینه ها و زمان مورد نیاز برای تشخیص، می توانند به طور گسترده ای توسط محققان و متخصصان در زمینه های مختلف مورد استفاده قرار گیرند. همچنین، با توسعه ی بیشتر این تکنیک ها و بهبود دقت آن ها، می توان به راهکارهای جدیدی برای مدیریت و برنامه ریزی ساخت و نگهداری جاده ها دست یافت.
۱۲۰۶.

ارزیابی زمانی- مکانی بارش ماهیانه مبتنی بر داده های CHIRPS، TRMM و MERRA در ایران(مقاله علمی وزارت علوم)

کلیدواژه‌ها: تخمین بارش اعتبار سنجی صحت سنجی محصولات ماهواره ای بارش CHIRPS

حوزه‌های تخصصی:
تعداد بازدید : ۱۴ تعداد دانلود : ۱۹
سابقه و هدف : بارش، به منزله یکی از اصلی ترین مؤلفه های بیلان آب، نقش مهمی در توزیع مکانی و زمانی آب در دسترس دارد و مهم ترین عاملی است که در چرخه هیدرولوژی، دخالت مستقیم دارد. به دلیل فقدان داده های بارش به روز و طولانی مدت با صحت مناسب و تغییر پذیری زیاد این کمّیت در مکان و زمان، پایش آن در وسعت های زیاد، بسیار دشوار است. همچنین هزینه بر بودن ایجاد ایستگاه اندازه گیری بارش، کمبود ایستگاه، مستقر نبودن دستگاه های ثبت کننده در مناطق صعب العبور، برداشت های نقطه ای و تعمیم پذیر نبودن اندازه گیری ها در نواحی وسیع و نیز نبودِ توانایی مطلوب در ثبت بارندگی های رگباری و سنگین همرفتی، همواره پژوهشگران حوزه های جوّی و هیدرولوژی را در اندازه گیری بارش، با چالش مواجه کرده است؛ ازاین رو استفاده از محصولات ماهواره ای جایگزین مناسبی برای دستیابی به داده های بارش، به ویژه در مناطق فاقد آمار و مناطق با تراکم ایستگاه های زمینی پایین است. اما محصولات ماهواره ای نیز خطاهای متعددی دارند؛ به همین دلیل، ارزیابی و بررسی دقت این محصولات قبل از استفاده، ضروری است. بنابراین، در تحقیق حاضر، محصولات بارش سه ماهواره CHIRPS، MERRA و TRMM در مقیاس ماهیانه، در سطح کشور ایران، ارزیابی شده است. مواد و روش ها: در این مطالعه، داده های 222 ایستگاه سینوپتیک کشور ایران، از ژانویه 2005 تا دسامبر 2019، در مقیاس زمانی ماهیانه از سازمان هواشناسی کل کشور دریافت شد. محصولات بارش ماهواره هایCHIRPS ، TRMM و MERRA نیز از سایت ناسا دانلود و پس از همسان سازی فرمت داده ها، به داده های عددی هم واحد تبدیل شدند. دراِدامه، داده های ماهواره ای و داده های ایستگاه های سینوپتیک زمینی به صورت یکپارچه درکنار هم قرار گرفتند و درنَهایت، داده های تخمینی و مشاهده ای اعتبارسنجی شدند تا میزان خطای پیش بینی ماهواره ها، با استفاده از شاخص های آماری شامل Bias، MAE، RMSE، R و R^2 به دست آید و موفقیت سنجنده ها، با استفاده از شاخص های مطابقت شامل POD، FAR و CSI، صحت سنجی و بررسی شود. نتایج و بحث: با توجه به نتایج، TRMM با 84/23 = RMSE و 69/0 = R^2، درمقایسه با ماهواره های دیگر، عملکرد خوبی داشته است. سایر شاخص ها نیز حاکی از برتری این ماهواره بر دیگر ماهواره هاست. ماهواره MERRA، با 57/30 = RMSE و 56/0 =R^2، درمقایسه با TRMM عملکردی ضعیف و درقیاس با CHIRPS عملکردی بهتر داشته است و از این لحاظ، در رتبه دوم قرار دارد. ماهواره CHRIPS نیز تقریباً در همه شاخص ها عملکردی ضعیف تر از دو ماهواره دیگر نشان داده است. با توجه به این اطلاعات و مقدار Bias حاصل شده، هر سه ماهواره بارندگی را کمتر از مقدار واقعی برآورد کرده اند اما ماهواره TRMM، درمقایسه با دو ماهواره دیگر، کم برآوردتر بوده و در این شاخص نیز، برتر از دو ماهواره دیگر عمل کرده است. نتیجه گیری: صحت سنجی تک تک ایستگاه ها نشان داد که داده های هر سه ماهواره، طبق شاخص POD، دامنه تغییرات اندک و نزدیک به صفر دارند و طبق شاخص های FAR و CSI، این اختلاف حدود 5/0 است؛ بیشترین آن به محصولات ماهواره MERRA، با دامنه تغییرات 148/0، تعلق دارد که نشان می دهد طبق این شاخص ها، می توان به داده های این ماهواره ها تاحد بسیاری اعتماد داشت. نتایج FAR و CSI بیان می کند که هرچند محصولات MERRA در تمامی ایستگاه ها، با اختلاف بسیار جزئی، کمترین میزان خطا و اشتباه را در تشخیص روزهای غیربارانی و بارانی داشته اند، براساس نتایج این تحقیق می توان گفت که درمجموع، محصولات ماهواره TRMM دارای صحت مناسب، تشخیص و مطابقت مطلوب در تمامی ارزیابی هاست.  
۱۲۰۷.

ارزیابی یکپارچه و ترسیم مکانی مخاطرات محیط زیستی مؤثر در وضعیت اکولوژیکی مصب ها در مقیاس حوضه آبریز (مطالعه موردی: رودخانه تجن)(مقاله علمی وزارت علوم)

کلیدواژه‌ها: مصب فشارهای انسانی حفاظت اکوسیستم های آبی

حوزه‌های تخصصی:
تعداد بازدید : ۱۵ تعداد دانلود : ۱۸
سابقه و هدف: مصب ها فراهم کننده زیستگاه های شاخص و نگهدارنده سلامت بوم سازگان های دریایی اند و خدمات اکولوژیک منحصربه فردی را ارائه می کنند. ازسوی دیگر، می توان مصب ها را در شمار یکی از درمعرض تهدیدترین بوم سازگان هایی برشمرد که ازطرف مخاطرات محیط زیستی ناشی از فعالیت های انسانی، تغییر اقلیم و همچنین گونه های مهاجم و غیربومی در فشار قرار گرفته اند. در اغلب پژوهش های انجام شده در کشور با موضوع ارزیابی وضعیت اکولوژیک، یا صرفاً بر انواع آلودگی ها تمرکز شده و یا فشارها به صورت پراکنده و در مقیاس های نامناسبی بررسی شده اند. هدف اصلی این پژوهش ارزیابی فشارهای گوناگون انسانی بر مصب رودخانه تجن، در مقیاس و ابعاد مختلف، به صورت یکپارچه است. بر این اساس، ضمن بررسی وضعیت پارامترهای کیفی آب، انواع فشارهای انسانی در بوم سازگان آبی رودخانه تجن و مصب آن نیز مورد توجه قرار گرفته است. مواد و روش ها: در این پژوهش، پس از بررسی اطلاعات درباره دیگر مطالعاتی که تا کنون در این زمینه انجام شده است، بازدیدهای میدانی با هدف شناسایی مخاطرات محیط زیستی، ترسیم مکانی و آنالیزهای مرتبط با نوع مخاطرات، در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) و همچنین پردازش های لازم انجام شد. به علاوه، نمونه برداری های گوناگون فیزیکی و شیمیایی، شامل سنجش پارامترهای دما، سختی کل، فسفات، نیترات، اکسیژن مورد نیاز بیولوژیک، اکسیژن مورد نیاز شیمیایی، اسیدیته، کلیفرم مدفوعی و کدورت، برای استفاده از شاخص کیفیت آب های سطحی ایران (IRWQIsc) انجام شد. سپس مخاطرات گوناگون محیط زیستی، به منظور ارزیابی یکپارچه، در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) روی یکدیگر قرار گرفتند. نتایج این پژوهش با سایر پژوهش های انجام شده در منطقه مورد مطالعه مقایسه، و سپس تحلیل های بنیادین به منظور مدیریت آن بیان شد. نتایج و بحث: نتایج این پژوهش نشان داد که مصب رودخانه تجن با مداخلات گوناگون انسانی تهدید می شود؛ برخی از این مداخلات عبارت است از کاربری کشاورزی، کاربری شهری، چرای دام، ایجاد موانع و پای پل ها، ایجاد کاربری های غیراصولی مدیریت آب، ازجمله سدسازی، ایجاد تغییرات مورفولوژیک، همچون کانال سازی، فعالیت های غیراصولی مانند برداشت شن و ماسه، شن شویی ها، وجود کارگاه های پرورش ماهی، آلاینده های صنعتی و مدیریت نکردن پسماند. این تهدیدها، ازطریق سیستم اطلاعات جغرافیایی، به صورت لایه های متفاوت در مقیاس های گوناگون نشان داده شد و درنَهایت، تأثیرات تجمعی آنها با روی هم گذاری لایه ها ترسیم شد. نتایج روی هم گذاری لایه های فشار همچنین نشان داد که تنوع و شدت فشار از بخش های بالادست به سمت پایین دست رودخانه یا مصب (به ویژه در بخش های میانی به سمت پایین دست) افزایش می یابد. ازسوی دیگر، نتایج استفاده از شاخص IRWQIsc، در این پژوهش، وضعیت کیفی نامناسب و بد آب رودخانه تجن را تأیید کرد؛ بر این اساس، با استفاده از دستورالعمل چارچوب آب (WFD)، لزوم انجام دادن فعالیت هایی درزَمینه احیا برای بخش های میان دست تا پایین دست این پیکره آبی تعیین شد. نتیجه گیری: قسمت اعظم رودخانه اصلی تجن، منتهی به مصب، تحت تأثیر فشار زیاد و مداخلات انسانی متنوعی قرار می گیرد. نتایج به دست آمده از سنجش پارامترهای فیزیکی و شیمیایی در این پژوهش همچنین نشان داد کیفیت و سلامت آب، در بخش های میان دست تا پایین دست رودخانه و مصب تجن، نامطلوب است. بنابراین، برای احیای بوم سازگان مصبی، نیاز مبرم به اقدامات راهبردی و مدیریتی است تا فشارهای یادشده کاهش یابد. بر این اساس، برای موفقیت در مدیریت و احیای یکپارچه این پیکره آبی، باید بر جنبه های گوناگون مخاطرات و در مقیاس های متفاوت، تمرکز داشت و این الگوی مطالعه می تواند درمورد سایر پیکره های آبی رودخانه ای و مصبی کشور نیز به کار رود. درپایان، باید اشاره کرد که استقرار بی ضابطه شهرها و توسعه آنها در حاشیه مصب ها، بدون انجام دادن مطالعات EIA، باعث شده است در بسیاری از نقاط دنیا این بوم سازگان های ارزشمند در فشار شدیدی قرار بگیرند؛ این فشار در اغلب بوم سازگان های مصبی، به صورت آلودگی های صنعتی و شهری، تخریب زیستگاه، کاهش میزان تنوع زیستی، یکنواخت شدن و تکه تکه شدن زیستگاه، از دست رفتن ارزش های زیبایی شناختی و درنَهایت، ازبین رفتن خدمات اکولوژیک جلوه می یابد. مدیران بخش محیط زیست کشور می توانند این پژوهش را به منزله اطلاعات پایه ای شایان توجهی، به منظور جلوگیری از روبه رو شدن با چالش های محیط زیستی بزرگ تر، به کار ببرند.
۱۲۰۸.

ارزیابی تأثیر شاخص طول زبری در مدل سازی بیشینه شدت جزایر حرارتی شهری با استفاده از سنجش از دور و سیستم های اطلاعات مکانی (مطالعه موردی: منطقه 22 شهر تهران)(مقاله علمی وزارت علوم)

کلیدواژه‌ها: جزایر حرارتی شهری مدل اوکه ضریب زبری نسبت منظر سنجش از دور سیستم های اطلاعات مکانی

حوزه‌های تخصصی:
تعداد بازدید : ۱۳ تعداد دانلود : ۱۹
سابقه و هدف: در سالیان اخیر، مدل سازی و شناسایی الگوی توزیع مکانی پدیده جزیره حرارتی شهری با هدف برنامه ریزی برای مواجهه با اثرات این پدیده و پیش بینی تأمین زیرساخت های مورد نیاز در تأمین آسایش حرارتی بهتر شهروندان افزایش یافته است. مدل اوکه از جمله مدل های مطرح در این زمینه است که بیشینه شدت جزیره حرارتی (UHImax ) را بر اساس شاخص نسبت منظر کانیون های شهری شبیه سازی می کند. وابستگی مدل اوکه به شرایط اقلیمی و فیزیکی شهرها ایجاب می کند؛ این مدل قبل از استفاده در هر منطقه شهری، مورد ارزیابی قرار گرفته تا در صورت نیاز، اصلاح شود. با توجه به تأثیراتی که عامل مقاومت آیرودینامیک کانیون های شهری(طول زبری) در UHImax دارد، لحاظ کردن شاخص این عامل در فرآیند محلی سازی مدل، می تواند دقت نتایج حاصل را تحت تأثیر قرار دهد. در این پژوهش سعی شده است، ضمن محلی سازی مدل اوکه در ناحیه ای از منطقه 22 شهر تهران؛ تأثیر طول زبری نیز در این فرآیند بررسی شود. تهیه داده های دمایی کانیون های شهری از جمله چالش های مهم در فرآیند مدل سازی محسوب می شود. تحقیقات نشان می دهد دمای هوای مناطق مرکزی و حومه شهرها در هنگام شب، به دمای سطح زمین (LST) نزدیک است و LST کانیون ها می تواند به عنوان یک تقریب مناسب از دمای هوا مورد استفاده قرار گیرد. لذا در این تحقیق سعی شد؛ با بهره گیری از داده های سنجنده های حرارتی ماهواره ای و استفاده از یک الگوریتم مناسب بازیابی LST ، مشکل تهیه داده های دمایی حل گردد. محاسبه شاخص های هندسی و مقاومت آیرودینامیکی کانیون ها در فرآیند مدل سازی، به علت نیاز به انجام پردازش های گوناگون مکانی، پیچیده و زمان بر است و از این رو، چالشی دیگر در این زمینه محسوب می شود. سیستم های اطلاعات مکانی (GIS) با دارا بودن قابلیت ذخیره سازی روابط توپولوژیک عوارض جغرافیایی و تجزیه و تحلیل آن ها می تواند محاسبه این شاخص ها را تسهیل نماید. لذا در انجام این پژوهش، از سیستم های اطلاعات مکانی استفاده شده است. مواد و روش ها: در این پژوهش به منظور تهیه داده های دمایی مورد نیاز، از داده های سنجنده ASTER و داده های هواشناسی نزدیک ترین ایستگاه هواشناسی به محدوده مطالعاتی در فاصله زمانی سال های 2016 تا 2022 میلادی استفاده شد. این داده ها در محیط نرم افزار MATLAB و با استفاده از الگوریتم پنجره مجزا مورد پردازش قرار گرفت و دمای سطح زمین و بیشینه شدت جزایر حرارتی سطحی در محدوده مطالعاتی محاسبه شد. سپس، محاسبه شاخص های نسبت منظر، طول زبری و UHImax شبیه سازی شده کانیون ها (بر اساس مدل اوکه)؛ از طریق پردازش نقشه های رقومی در برنامه ModelBuilder در محیط نرم افزار ArcGIS صورت پذیرفت. پس از تقسیم بندی محدوده مطالعاتی به محدوده های آموزشی و محدوده چک، محلی سازی مدل UHImax در دو حالت مختلف انجام شد. در حالت اول، ضرایب مدل محلی در محدوده آموزشی با لحاظ کردن شاخص نسبت منظر محاسبه شد. بدین منظور، کانیون ها بر اساس شاخص نسبت منظر به یازده کلاس مختلف طبقه بندی گردید و مقدار UHImax شبیه سازی شده و اندازه گیری شده آن ها در منطقه آموزشی محاسبه شد و از طریق تحلیل رگرسیون این دو دسته داده، مدل محلی اوکه در منطقه مطالعاتی به دست آمد. در حالت دوم، در ابتدا کانیون های محدوده آموزشی بر اساس شاخص طول زبری به دو دسته جداگانه طبقه بندی و سپس، دسته اول کانیون ها بر اساس شاخص نسبت منظر به هشت گروه مجزا و دسته دوم، به سه گروه مختلف طبقه بندی گردید. با محاسبه UHImax شبیه سازی شده و اندازه گیری شده هر یک از گروه ها، و استفاده از تحلیل رگرسیون، مدل محلی سازی شده اوکه برای هر یک از 2 طبقه مذکور تعیین گردید. نتایج و بحث: با اعتبارسنجی مدل های به دست آمده در محدوده چک، مقادیر R^2، ρ،RMSE و MAE حاصل از رگرسیون در حالت اول، به ترتیب: 0/53 ، 0/73، 1/18 ± و 0/98و در حالت دوم، به ترتیب0/80، 0/89، 1/05 ± و 0/87محاسبه شدند. مقایسه این نتایج نشان می دهد لحاظ کردن شاخص مقاومت آیرودینامیک در فرآیند مدل سازی UHImax ضمن افزایش ضرایب همبستگی و ضریب تشخیص رگرسیون؛ سبب افزایش دقت نتایج حاصل از مدل محلی و بهبود مدل شده است.
۱۲۰۹.

بازسازی داده های دمای سطح زمین سنجنده ECOSTRESS با استفاده از یادگیری عمیق و رگرسیون بردار پشتیبان (مطالعه موردی: آبخیزهای بار-اریه و لتیان)(مقاله علمی وزارت علوم)

کلیدواژه‌ها: دمای سطح زمین سنجش از دور مدل سازی دما یادگیری عمیق

حوزه‌های تخصصی:
تعداد بازدید : ۱۱ تعداد دانلود : ۱۶
سابقه و هدف : دمای سطح زمین یک متغییر کلیدی در برنامه ریزی ناحیه ای و منطقه ای می باشد باتوجه به اهمیت دمای سطح زمین در مطالعات تغییرات اقلیمی، مدل سازی هیدرولوژیکی ، نظارت بر پوشش گیاهی، جزیره گرمای شهری، توسعه ی شهری،گرمایش جهانی، شرایط کشاورزی و همچنین تأثیر آن بر نرخ و زمان رشد گیاهان پارامتر ورودی به اکثر مدل ها است؛ هرچه دقت تخمین این متغیر بالاتر باشد خروجی مدل نیز همراه با دقت بالاتری خواهد بود؛ بنابراین مطالعه بهینه و مناسب تغییرات مکانی و زمانی دمای سطح زمین در شرایط جوی و آب و هوایی متفاوت ضروری است.با توجه به محدودیت ایستگاه های هواشناسی، سنجش از دور می تواند به عنوان پایه و اساس بسیاری از داده های هواشناسی مورد استفاده قرار گیرد. دمای سطح زمین در تصاویر ماهواره ای شامل میانگین دمای پیکسلی است که پوشش دهنده بخشی از سطح زمین بوده و بر اساس انرژی رسیده به سنجنده (رادیانس) در باند حرارتی محاسبه می شود. از این رو عدم وجود قدرت تفکیک زمانی و مکانی بالا ی داده های ماهواره ای به طور همزمان یک چالش اساسی در بررسی و تخمین متغیر دما مطرح می گردد. مواد و روش ها : در این مطالعه سعی شد با استفاده از روش یادگیری عمیق و یادگیری ماشین، از تصاویر ماهواره ای MODIS، VIIRS و ECOSTRESS استفاده و نقشه های روزانه دمای سطح زمین سنجنده ی ECOSTRESS با قدرت تفکیک مکانی 70 متر در زمان های فاقد داده در آبخیز بار-اریه نیشابور استان خراسان رضوی و آبخیز سد لتیان در استان تهران تولید گردد. مدل های مورد استفاده در پژوهش شامل مدل SVR به عنوان یک مدل محبوب یادگیری ماشین در زمینه های پیش بینی و رگرسیون و مدل LSTM یکی از قوی ترین مدل های یادگیری عمیق در حوزه پردازش سری های زمانی می باشند. برای این منظور سه جفت تاریخ برای هرحوضه (شش تاریخ) انتخاب شد. تصاویر هر جفت داده به طور همزمان دراختیار مدل ها قرار گرفتند. درنهایت با استفاده از آماره های RMSE، و NRMSE عملکرد هر مدل در هر تاریخ مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج و بحث : بررسی ضرایب RMSE ،  و NRSME مربوط به مدل LSTM و SVR برای هر دو منطقه نشان دهنده ی برتری عملکرد مدل LSTM بود. بهترین نتیجه RMSE ،  و NRMSE حاصل از مدل LSTM برای آبخیز بار-اریه در تاریخ های 17 ژوئن 2020 به ترتیب 81/1 درجه سانتی گراد، 66/0 و 94/11 درصد و در حوزه آبخیز لتیان برای تاریخ 28 ژوئن 2019 به ترتیب حدود 61/1 درجه سانتی گراد، 83/0 و 65/8 درصد بود. مدل LSTM با توجه به ساختار، ویژگی های خود و به عنوان یک مدل یادگیری عمیق قوی با استخراج ویژگی از درون داده های خام با درنظر گرفتن ماهیت سری زمانی بودن داده ها توانست بر پیچیدگی های فرآیند تحت مدل سازی غلبه نماید.ذکر این نکته ضروری است که با درنظرگرفتن پیچیدگی فرآیند و متنوع بودن عوامل موثر بر دمای سطح زمین نتایج به دست آمده از دقت و صحت قابل قبولی برخوردار هستند. بازسازی و پیش بینی دمای سطح زمین برای 3 الی4 روز بعد انجام شده است (با توجه به فاصله زمانی بین دو تصویر متوالی ECOSTRESS). تنوع و جزئیات رویدادهایی که در این زمان می تواند رخ دهد گواهی دیگر بر مناسب بودن نتایج و کارایی مدل LSTM است. نتیجه گیری : بررسی نتایج و مقادیر  به عنوان یک معیار استاندارد برای ارزیابی تحلیل های رگرسیون، و نیز مقادیر RMSE و NRMSE نشان از برتری مدل LSTM در بازسازی مقادیر دمای سطح زمین ECOSTRESS می باشد. با توجه به دامنه تغییرات و مولفه های موثر، دمای سطح زمین در تاریخ های مورد بازسازی بین صفر تا بعضا نزدیک به 35 درجه سانتیگراد تغییر نمود، مقدار RMSE (نشان دهنده متوسط خطای مدل ) برای مدل LSTM بین حدود 1.5 تا 3 درجه سانتیگراد بوده که قابل قبول و مناسب به نظر می رسد. مقادیر نرمال شده RMSE یا همان NRMSE نیز در اغلب تاریخ ها بین 8 تا 17 درصد بوده که در مدل سازی های محیطی با توجه به پیچیدگی های بالای فرآیندها مقادیر قابل قبولی می باشند.

پالایش نتایج جستجو

تعداد نتایج در یک صفحه:

درجه علمی

مجله

سال

زبان