اطلاعات جغرافیایی (سپهر)

هدف اصلی مقاله حاضر، استفاده از مدل های احتمال اتورگرسیو میانگین متحرک(ARMA) به منظور مدل سازی سری زمانی موقعیت روزانه ایستگاه دائمی GPS می باشد. موقعیت های روزانه ایستگاه دائمی LLAS در منطقه کالیفرنیای جنوبی از شبکه SCIGN با پوشش زمانی هفت سال از ژانویه 2000 تا دسامبر 2006 جهت ایجاد سری زمانی موقعیت و آنالیز آن انتخاب گردیده است. براساس سری زمانی موقعیت روزانه و استفاده از روش کمترین مربعات وزن دار، پارامترهای ژئودتیکی مانند: ترند خطی، نوسانات سالیانه و نیم سالیانه و نیز آفست ها به طور همزمان برای ایستگاه دائمی LLAS برآورد شده اند. در این مطالعه، توابع خود همبستگی(ACF) و خودهمبستگی جزئی(PACF)،به عنوان ابزارهای مطالعاتی برای شناسایی رفتار سری زمانی موقعیت روزانه ایستگاه دائمی GPS مورد استفاده قرار می گیرند و امکان بررسی وابستگی داده های روزانه سری زمانی موقعیت را فراهم می نمایند. با توجه به اینکه ممکن است چند مدل احتمالاتی متفاوت برای یک سری زمانی موقعیت روزانه مناسب باشند، لذا محک اطلاعات آکاییک در مرحله شناسایی و انتخاب مدل مفید، مورد استفاده قرار گرفته است.در این مطالعه، نتایج عددی نشان می دهند که بهترین مدل احتمالاتی اتورگرسیو میانگین متحرک برای ایستگاه دائمی LLAS از مرتبه (1,1) برای جهت N می باشد. همچنین مدل احتمالاتی (ARMA(2,1 برای جهت E مناسب ترین مدل میباشد در حالی که برای جهت U مدل احتمالاتی (ARMA(1,2 بهترین مدل است. بعد از برآورد یک مدل احتمالاتی مناسب برای سری زمانی موقعیت روزانه ایستگاه دائمی GPS، می توان آن سری زمانی موقعیت را همراه با ترند و مؤلفه های فصلی پیش بینی کرد.

حادثه، بحران سپس جستجو، امداد و نجات چرخه ای است که بارها در کشوری همچون ایران تکرار می گردد. در این چرخه که به چرخه مدیریت بحران مشهور است، از مراحل نخستین یعنی تعیین خطرپذیری مناطق تا مراحل پس از بحران و بازیابی، با انواع داده و ستاده هایی مواجه ایم که به نوعی با مکان مرتبط هستند. گردآوری اطلاعات در مراحل پیش و پس از رخداد بحران، کار دشواری نخواهد بود، اما مادامی که جامعه در شرایط بحرانی به سر می برد، گردآوری اطلاعاتی همچون: حجم خسارت وارده، مناطق آسیب دیده، مناطق مستعد خطر، پراکنش خسارات، پراکنش منابع و .... بسیار سودمند و دشوار خواهد بود. از این رو در این پژوهش بر گردآوری اطلاعات در فاز واکنش مدیریت بحران تمرکز شد. در این راستا با بررسی مفهوم تله ژئوانفورماتیک و معماری های گوناگون آن، معماری از این مفهوم ارایه شد و سامانه واکنش اضطراری برای گردآوری اطلاعات در شرایط بحرانی زلزله پیاده سازی شد. این سامانه متشکل از چهار زیر سیستم تعیین موقعیت، گردآوری اطلاعات وضیعت موجود در مکان، ارسال و دریافت اطلاعات و ایجاد پایگاه داده و نمایش اطلاعات ارسالی است. در پایان، سامانه واکنش اضطراری طراحی شده به صورت بسته نرم افزاری ارائه شد. همچنین مدل این سامانه و نرم افزارهای آن در UML برای توسعه، توسط پژوهشگران دیگر، ارائه گشت. پس از پیاده سازی و تست این سامانه در شرایط عادی می توان چنین بیان نمود که، این سامانه به دلیل استفاده از فن آوری های موجود در کشور، سرعت بالای بکارگیری و پیاده سازی در هنگام زلزله، استفاده از فنآوری های عمومی همچون تلفن همراه، سادگی در بکارگیری و آموزش استفاده از آن، همچنین هزینه بسیار پایین پیاده سازی در شرایط کنونی بسیار مناسب و کاربردی است. از سوی دیگر به نظر می رسد این سامانه با بکارگیری توانایی پردازش کامپیوتر و فن آوری های نوین قابلیت بسیار بالایی در یاری رساندن به مدیران و خبرگان برای طراحی برنامه های عملیاتی و به اشتراک گزاری آن با دیگر ارگان ها و افراد درگیر در هنگام زلزله را دارد.

شناخت و ارزیابی تغییرات اقلیم در دهه های آینده با هدف برنامه ریزی محیطی مناسب در جهت سازگاری و کاهش اثرات آن امری کاملاً ضروری است. در این پژوهش نیز تغییرات دمای حداکثر روزانه بر روی کشور ایران در دو دوره زمانی (70-2041 و 99-2071)و بر اساس خروجی دو مدل گردش عمومی جو Hadcm3و CGCM3 تحت سناریوهای انتشار موجود ( A1B, A2, B1 , B2) مورد بررسی مقایسه ای قرار گرفت. بدین منظور پس از بررسی توانمندی مدل آماری SDSM در شبیه سازی اقلیم دوره پایه (2010-1981)، مقادیر آینده دمای حداکثر روزانه با لحاظ نمودن عدم قطعیت،بر روی 7 ایستگاه سینوپتیک به عنوان نماینده های آب و هوایی انتخابی ایران، ریز مقیاس نمایی گردید. در تحلیل عدم قطعیت مربوط به مدل-سناریوها،مشخص شد که مدل CGCM3 تحت سناریوی B1 در بین مدل-سناریوهای مختلف، بهترین عملکرد را در شبیه سازیدمای آینده داشته است. همچنین یافته های پژوهش بر روی ایستگاه های مورد مطالعه نشان می دهد که دمای ایران به طور متوسط دردهه های میانیو پایانی قرن بیست و یکم، بین 1 تا 2درجه سلسیوسافزایش می یابد، که البته این افزایش دما بر اساس سناریوهای مختلف مدل Hadcm3 نسبت به مدل CGCM3 شدیدتر بوده است.از نظر پراکنش فضایی تغییرات در محیط GIS نیزبر اساس خروجی همه مدل-سناریوها، کمترین افزایش دما بر روی ایستگاه بندرعباس واقع در سواحل پست جنوبی ایران مشاهده شده و بالعکس بر روی ایستگاه تبریز واقع در عرض های شمالی تر و مناطق بلند و کوهستانی ایران، افزایش دما به حداکثر می رسد. در مجموع می توان عوامل مهمو مؤثردر تغییرات آینده دمای ایران را در سه گروه: عاملارتفاع، عرض جغرافیایی و رطوبت جوی دسته بندی نمود. چرا که بر اساس تمامی خروجی های مدل-سناریوها، ارتفاعات عرض های شمالی ایران، بیشترین افزایش دما را تجربه خواهند نمود.

تسهیل و اتوماسیون فرآیند بازسازی بصری و هندسی یکی از مسائل مورد توجه در زمینه مدل سازی محیط اطراف خصوصاً در مناطق شهری می باشد. یک دوربین استریو، با توجه به اینکه موقعیت دو عدسی آن نسبت به یکدیگر ثابت است، می تواند در تسهیل فرآیند مدل سازی مورد استفاده قرار گیرد. در این مقاله نشان داده می شود که چگونه با استفاده از داده های کالیبراسیون دوربین استریو، می توان بدون نیاز به تناظریابی خصوصاً در مناطقی که دارای کمبود محتوای اطلاعاتی بالا جهت تناظریابی می باشند، مدل سه بعدی محیط را تولید نمود. همچنین با بکارگیری اطلاعات کالیبراسیون دوربین، نحوه استخراج اطلاعات هندسی و تولید مدل عمق از محیط بدون نیاز به تعریف طول معلوم بین عوارض محیط بیان شده است. در ادامه این مقاله، نتایج بررسی های عملی و بازسازی های صورت گرفته در محیط شهری،مورد ارزیابی قرار گرفته است.

عملیات تناظریابی عکسی با واقعیت زمینی در تهیه نقشه های موضوعی همواره با مشکلات و تنگناهایی مواجه بوده است. در این تحقیق قطعه (ماژول) LPS از نرم افزار ERDAS Imagine9.2 با هدف تهیه ی نقشه ی لندفرم های ژئومورفولوژی بر اساس روش فتوگرامتری تحلیلی (آفاین دو بعدی) برای حوضه ی آبخیز هرزندچای با استفاده از عکس های هوایی (1:40000) بکار گرفته شد و نقشه ی لندفرم های ژئومورفولوژی حوضه آبخیز هرزندچای با استفاده از هر دو روش سنتی و فتوگرامتری تهیه شدند. نقشه تهیه شده به روش فتوگرامتری، پس از بازدید میدانی و مطابقت نوع لندفرم ها با طبیعت، با نقشه تهیه شده به روش رایج تهیه ی نقشه های موضوعی در کشور مقایسه گردید. برای انجام آزمون آماری به منظور ارزیابی نقشه لندفرم های ژئومورفولوژی تهیه شده، 100 نقطه توسط نرم افزار ERDAS Imagine9.2 بر روی نقشه های تهیه شده تعیین نموده و سپس حدود 62 نقطه از آنها با استفاده از دستگاه موقعیت یاب زمینی (GPS) برداشت شدند و مشخصات مربوط به هرکدام یادداشت شدند. آزمون آماری به روش Stratified Random Sampling و با استفاده از نرم افزار ERDAS Imaginge 9.2 انجام یافت. براساس نتایج حاصله از آزمون آماری، میزان درصد صحت کل برای نقشه لندفرم های ژئومورفولوژی تهیه شده با روش فتوگرامتری تحلیلی 95 درصد و مقدار شاخص کاپا 9/0 بدست آمد. لیکن مقادیر مذکور برای نقشه تهیه شده لندفرم های ژئومورفولوژی که با روش رایج در کشور تهیه شده بود به ترتیب برابر 84 درصد و 76/0 بدست آمد. لندفرم فرسایش رودخانه ای بیشترین (صد درصد) و لندفرم فرسایش شیاری از کمترین میزان دقت کل (50 درصد) در مقایسه با سایر لندفرم های فرسایشی برخوردار بودند. بنابراین نقشه لندفرم های ژئومورفولوژی تهیه شده با روش فتوگرامتری تحلیلی به عنوان نقشه نهایی برای حوضه ی آبخیز هرزندچای انتخاب گردید.

از آنجا که امروزه بحث تبدیلات بین سیستم های مختصات در فعالیت های نقشه برداری و ژئودزی و علوم مرتبط با اطلاعات مکانی کاربرد ویژه ای دارد، به منظور افزایش دقت در انتقال بین این سیستم ها، استفاده از روش های جدید و کارآمد مورد اهمیت است. هدف اصلی این مقاله در بخش اول بررسی تبدیل مختصات محلی شهر اصفهان به مختصات Utmوبالعکس با استفاده از روش ضریب مقیاس ترکیبی است. لذا از مختصات 500 ایستگاه GPS موجود در شهر اصفهان با پراکندگی مناسب استفاده شد و با پیاده سازی روابط تبدیل فواصل از روی سطح زمین به صفحه نقشه، مختصات این نقاط در سیستم محلی بدست آمد. بررسی تغییرات ضریب مقیاس ترکیبی برای نقاط GPS شهر اصفهان نشان داد که اگر از یک ضریب مقیاس واحد برای کل شهر استفاده شود اختلافی در حدود چند دسیمتر در طول های بلند ایجاد می شود که مناسب تهیه نقشه دقیق نیست. از آنجا که در تبدیل معکوس از سیستم محلی به سیستم UTM با کمک مدل های جدیدی همچون مدل توابع گویا، علاوه بر موقعیت مسطحاتی در سیستم محلی نیاز به دانستن مؤلفه ی ارتفاعی نقاط می باشد، در بخش دوم مقاله به ارائه الگوریتمی جهت درونیابی ارتفاع نقاط معابر شهر اصفهان با استفاده از داده های لیدار پرداخته شد. ارزیابی نتایج این درونیابی با تست بر روی ارتفاع نقاط GPS شهر اصفهان، نشان دهنده ی کشف یک بایاس 30 سانتیمتری در نقاط ارتفاعی لیدار شهر اصفهان است.پس از حذف این بایاس، مقدار RMSEبرابر 43 سانتیمتر، جهت درونیابی ارتفاع نقاط داخل معابر شهر اصفهان در دیتوم WGS-84بدست مى آید.

همسایگی استان خراسان رضوی با دو کشور افغانستان و ترکمنستان، علاوه بر ایجاد تبعات فرهنگی و اقتصادی در شهرهای مرزی، آنها را با چالش های امنیتی به ویژه در بحث تقویت پدافند غیرعامل شهری مواجه ساخته است. از اساسی ترین عوامل مربوط به چالش های امنیتی در اینگونه از شهرهای مرزی، فقدان شناسایی کامل فاکتورهای جغرافیایی به ویژه مشخصات توپوگرافی و ژئومورفولوژیکی در تدوین اصول و راهبردهای پدافند غیرعامل شهری می باشد. شناسایی توان ها و تنگناهای محیطی می تواند نقش مؤثرتری را نسبت به اصول طراحی و پدافند غیرعامل در این شهرها ایفا کند. بررسی توپوگرافیکی مناطق و شهرهای مرزی از اهمیت ویژه ای برخوردار است که اگر مورد بی توجهی قرار گیرد هم توان های بالقوه در کاربری های امنیتی برای ایجاد مراکز حساس نظامی کشور مورد غفلت قرار می گیرد و هم آسیب پذیری جوامع انسانی و بافت کالبدی این شهرها را در طول زمان افزایش خواهد داد.شهر زاوین در شمال استان خراسان رضوی یکی از شهرهای نزدیک به مرز این استان تلقی می شود که دارای ویژگی های توپوگرافیکی خاصی است.هدف اصلی این تحقیق بررسی توان های توپوگرافیک و ژئومورفولوژیک منطقه با رویکرد پدافند غیرعامل و تحلیل چالش های امنیتی و مشکلات توپوگرافیکی محدوده مورد مطالعه با استفاده از GIS و ارائه راهبردهای مبتنی بر اصول پدافند غیرعامل برای استفاده از توان های محیط طبیعی می باشد. از نتایج این تحقیق می توان به این مورد اشاره کرد که شکل گیری فرم شهری در ابعاد پراکنده و غیرمتمرکز کنونی شهر زاوین، به نحوی است که هسته های سه گانه شهر از منظر پدافندی با مقاوم سازی و توانمندسازی بافت و نیز تبدیل مسیرهای خطی دسترسی به گراف شبکه ای در وضع موجود، قابل قبول خواهد بود.

با تجهیز دستگاه های همراه به قابلیت هایی همانند پردازشگرهای قدرتمند و تعبیه سنجنده های متنوع امروزه شاهد وقوع انقلابی عظیم در استفاده از این تجهیزات در تمامی زوایای زندگی بشری می باشیم. با نگاهی گذرا به تاریخچه سامانه های اطلاعات مکانی به روشنی مشخص می شود که انجام تحلیل های مکانی بلادرنگ همواره یکی از مهمترین دغدغه های این علم بوده است. از طرفی دیگر جمع آوری، مدیریت و ذخیره سازی اطلاعات مکانی و توصیفی از مهمترین مراحل بسیاری از پروژه های اجرایی همانند ساماندهی مشاغل مزاحم شهری به شمار می آید. در بسیاری از پروژه های اجرایی، برطرف نمودن وقفه زمانی بین فرآیند برداشت میدانی اطلاعات و ذخیره سازی آنها در پایگاه داده های مرکزی می تواند به انجام تحلیل های مکانی بلادرنگ و در عین حال بسیار کارآمد بیانجامد. اما استفاده از روش های سنتی گردآوری، رقومی سازی، مدیریت و ذخیره سازی اطلاعات در بسیاری از پروژه های اجرایی با مشکلات قابل توجهی همانند دشواری حمل فرم های کاغذی، نقشه های کاغذی، خطاها و اشتباهات اجتناب ناپذیر عوامل انسانی و مهمتر از همه ایجاد فاصله زمانی قابل توجه در فرآیند جمع آوری اطلاعات تا ذخیره سازی رقومی آنها همراه بوده است. این مطالعه سعی در ارائه سامانه ای همراه به منظور ایجاد جایگزینی مناسب برای روش های سنتی گردآوری و ذخیره سازی اطلاعات مرتبط با مشاغل مزاحم شهر کرمانشاه دارد. در نهایت نیز با انجام آزمون های آماری بهبود عملکرد این سامانه در مقایسه با روش های سنتی در چهار منطقه از شهر مورد مطالعه به اثبات رسید. علاوه بر آن، تمایل 92% از کاربران به استفاده از این سامانه در مقایسه با روش های سنتی، از دیگر معیار های نشان دهنده موفقیت در نیل به هدف نهایی این مطالعه است.

بسیاری از شرایط هیدرولوژیک در دریاها به تغییر دما بستگی داشته و میزان این پارامتر عامل تعیین کننده مهمی در شرایط محیطی هر منطقه می باشد. تغییرات دما و باد سطحی سبب تغییر چگالی آب دریا شده و تغییر چگالی در میزان پایداری و اختلاط ستون آب دریا مؤثر است .دراین تحقیق اثر متقابل دمای سطح آب دریا (SST) بر سرعت باد سطحی درمنطقه خزر جنوبی (استان مازندران) بررسی شده است. ابتدا داده های دمای سطح آب دریا،توسط سنجنده AVHRR ماهواره NOAA وداده های سرعت بادسطحی،توسط ماهوارهQuikSCAT برای منطقه ای به ابعاد 220 ×340 کیلومتر مربع در خزر جنوبی گردآوری شد. پس از تجزیه وتحلیل داده های ماهواره ای دمای سطح دریا ، تغییرات ماهانه و فصلی آن توسط نرم افزار Tecplot برای این منطقه رسم گردید.مشخص شد که میانگین دمای فصلی(بهار و تابستان) سواحل شرقی خزرجنوبی c ْ87/0 ازنواحی غربی آن بیشتراست. برای بررسی اثر متقابل دمای سطح دریا برسرعت باد سطحی، چهار ایستگاه A وD (درناحیه غربی)،B وC (درناحیه شرقی)درخزرجنوبی انتخاب گردید.سپس نمودار سری زمانی دما، اختلاف دمابین چهار ایستگاه، سری زمانی سرعت بادو سری زمانی اختلاف سرعت باد بین چهار ایستگاه ازسال 2000تا2005 برای فصل های بهار و تابستان رسم و مقایسه شد. نتایج نشان می دهد که برای فصل تابستان،در80% و برای فصل بهار، در 66% مواردبا افزایش اختلاف دما بین چهار ایستگاه، اختلاف سرعت نیزافزایش می یابد.در این دو فصل بدلیل کاهش فعالیت سیستم های جوّی، اختلاف دمای دو ایستگاه تأثیر قابل توجهی درتقویت اختلاف سرعت باد دارد. میانگین اندازه اختلاف سرعت باد در دوره آماری2005-2000 در ایستگاه ها برای فصل بهار ، m/s 7/.و برای فصل تابستان ،m/s 37/1 می باشد.

بدلیل افزایش تغییرات مخرّب کاربری اراضی که عمدتاً بوسیله فعالیت های انسانی انجام می گیرد، کشف و بارزسازی تغییرات و ارزیابی اثرات زیست محیطی آنها جهت برنامه ریزی و مدیریت آتی منابع ضروری است. بنابراین هدف از این پژوهش، پایش و روندیابی تغییرات کاربری اراضی حوضه ی کویر ابرکوه در بازه زمانی 38 ساله (2014-1976) به منظور ارزیابی و مدیریت مسائل زیست محیطی از قبیل فشار انسان بر زمین بدون لحاظ نمودن ظرفیت تحمل، و بررسی روند تغییرات مساحتی کاربری ها در جهت شناخت مناطق دارای تنش محیطی می باشد. در این راستا از داده های تصاویر ماهواره ای لندست، سنجنده های MSS (1976)، TM (1990)، ETM+ (2000 و 2006) و OLI (2014)؛ و تکنیک های دورسنجی نظیر طبقه بندی نظارتی و ارزیابی دقت پس از طبقه بندی برای شناسایی نوع کاربری ها، و اعمال توابع تحلیل مؤلفه مبنا، تسلدکپ و تفاضل تصاویر برای پایش تغییرات استفاده شده است. نتایج طبقه بندی حاکی از بارزسازی هفت نوع کاربری شامل اراضی شهری، زراعی، بایر، صخره ای، مرتعی، جلگه رسی و کویر می باشد که سال 2014 با مقادیر ضریب کاپا 18/82 درصد و دقت کل 76/0 بالاترین دقت را دارد. نتایج روندیابی تغییرات کاربری ها بیانگر سیر صعودی سطح اراضی مرتعی (65/5 %)، صخره ای (52/2 %)، بایر (63/3 %) و کشاورزی (04/1 %)، و سیر نزولی مساحت اراضی شهری (33/4 %)، جلگه رسی (89/6 %) و کویر (03/6 %) می باشد. از منظر توابع تحلیل مؤلفه مبنا و تسلدکپ، به ترتیب 748/1 % (4912/306 کیلومترمربع) و 989/3 % (961/699 کیلومترمربع) از سطح منطقه مطالعاتی با تغییرات افزایشی کاربری روبرو بوده، و در مجموع روند کلی تغییرات طبقات افزایشی، صعودی است.بیشترین تغییرات کاربری از نوع مخرب و ویرانگر بوده و از لحاظ فضایی منطبق بر محدوده اطراف مراکز تجمع انسانی مانند شهرهای ابرکوه و مهردشت می باشد.بدیهی است که در اثر تداوم این روند، حوضه ابرکوه در آینده ای نزدیک، تبدیل به یک اکوسیستم غیرفعال مرده می گردد که فاقد هر گونه پتانسیل تولید اکولوژیک و بیولوژیک است.