فهرست مطالب

سنجش از دور و GIS ایران - سال سوم شماره 3 (پیاپی 11، پاییز 1390)

فصلنامه سنجش از دور و GIS ایران
سال سوم شماره 3 (پیاپی 11، پاییز 1390)

  • تاریخ انتشار: 1390/10/11
  • تعداد عناوین: 7
|
  • عظیم حیدریان، محمودرضا صاحبی، محمد جواد ولدان زوج صفحه 1
    گسترش کاربردهای تصاویر رادار با روزنه ترکیبی و تاثیرات مهم نویز لکه در کاهش دسترسی به اطلاعات موجود در این تصاویر، به کارگیری روشی برای کاهش اثر این نویز را بسیار بااهمیت ساخته است. در مقاله حاضر برای کاهش اثر نامطلوب پدیده مذکور، فیلتر Adaptive پیشنهاد شده است. در این فیلتر برای شناسایی پیکسل هایی که تحت تاثیر شدید نویز لکه قرار گرفته اند از نرم 1L (گشتاور اول) استفاده شده است. در روش ارائه شده به جای میانگین کرنل، نزدیک ترین عدد به درجه خاکستری قبلی که در محدوده مجاز باشد در پیکسل مورد نظر قرار می گیرد. در این مقاله ابتدا پردازش هایی برای مشخص کردن بهترین ضریب تعدیل این فیلتر برای تصاویر استفاده شده انجام شد و سپس به مقایسه این فیلتر با فیلترهای معتبری همچون Lee، Gamma، Frost، Touzi پرداخته شد. نتایج این مقایسه نشان داد که فیلتر پیشنهادی با نسبت سیگنال به نویز میانگین بالای 14 در مقابل مقدار بیشینه 13/10 در دیگر فیلترهای ذکر شده نتایج بهتری را ارائه می دهد.
    کلیدواژگان: فیلتر adaptive، درجه خاکستری مجاز، نسبت سیگنال به نویز، تابع توزیع Gamma، نرم 1L (گشتاور اول)
  • حمیدرضا زورقین، علی اصغر آل شیخ، عباس علیمحمدی، محمدحسن وحیدنیا صفحه 15
    درون یابی از جمله مهم ترین مسائل در علوم مکانی است؛ زیرا همیشه این نیاز وجود دارد که از یک حجم محدود داده، مجموعه ای از اطلاعات دقیق فراهم گردد. کریجینگ نیز از کاربردی ترین و دقیق ترین روش های درون یابی به شمار می آید که به زیر روش های مختلفی از جمله کریجینگ معمولی، کریجینگ شاخص و کریجینگ شاخص نرم تقسیم می شود. الگوریتم ژنتیک در زمره الگوریتم های تکاملی است که برای یافتن یک جواب بهینه از مجموعه ای از جواب های بالقوه استفاده می شود. در این مقاله، از الگوریتم ژنتیک برای آموزش بهینه برخی از پارامترهای کریجینگ شاخص نرم با توجه به تابع هدف برای رسیدن به جواب بهینه استفاده می شود. در این تحقیق، از چهار روش کریجینگ معمولی، کریجینگ شاخص، کریجینگ شاخص نرم و کریجینگ شاخص نرم با الگوریتم ژنتیک بر یک مجموعه داده از 15 ایستگاه سینوپتیک استان مازندران استفاده گردید. داده های استفاده شده، مشاهدات بارندگی در این ایستگاه ها مربوط به بهمن ماه سال 1387 بود. با مقایسه مقادیر مشاهداتی و محاسباتی در دو حالت اعتبارسنجی متقابل و جکنایف در چهار روش ذکر شده، ثابت گردید که روش کریجینگ شاخص نرم با الگوریتم ژنتیک دقیق ترین روش است. به عنوان معیار این تصمیم گیری، از میانگین قدرمطلق اختلاف بین مقادیر مشاهداتی و محاسباتی هر روش استفاده گردید. این کمیت برای روش کریجینگ شاخص نرم با الگوریتم ژنتیک برابر با 3/10 میلی متر است که نسبت به سه روش اول (3/12، 3/13 و 8/12) کمینه است.
    کلیدواژگان: درون یابی، کریجینگ، عدم قطعیت، کریجینگ شاخص نرم، الگوریتم ژنتیک
  • علی اکبر متکان، افشین شریعت مهیمنی، بابک میرباقری، متین شهری صفحه 33
    در سال های اخیر مطالعات گسترده ای به منظور بررسی روابط بین تصادف ها و عوامل موثر بر آنها از جمله نوع کاربری، ویژگی های جمعیتی و پارامترهای مختلف شبکه حمل ونقل در مناطق شهری صورت پذیرفته است. متغیرهای میزان تولید و جذب سفر همراه با پارامتر مجموع طول معابر می توانند به عنوان متغیرهای جایگزین مناسبی برای پیش بینی تصادف ها مورد استفاده قرار گیرند. مدل های رگرسیون خطی تعمیم یافته به عنوان متداول ترین مدل های عمومی پیش بینی تصادف ها، و رابطه بین تصادف ها و متغیرهای مستقل را با تخمین ضرایب ثابت در کل منطقه مطالعاتی توصیف می کنند. در تحقیق حاضر به منظور بررسی تاثیرات ناپایداری در روابط میان تصادف ها و عوامل موثر بر آنها، مدل رگرسیون وزنی مکانی پوآسون پیشنهاد گردید. آن گاه این مدل با استفاده از پارامترهای تولید و جذب سفر و مجموع طول معابر در 253 ناحیه ترافیکی در شهر مشهد اجرا شد و تاثیرات خودهمبستگی مکانی در باقی مانده ها بررسی گردید. آزمون های نیکویی برازش دقت بالاتر مدل رگرسیون وزنی پوآسون را در قیاس با مدل عمومی نشان می دهند. نتایج همچنین نشان از ناپایداری معناداری در روابط بین تعداد تصادف ها و متغیرهای مستقل انتخاب شده دارند. نتایج، رابطه مستقیم متغیرهای انتخاب شده را نیز با وقوع تصادفات در بیشتر نواحی ترافیکی نشان می دهد. آزمون باقی مانده های هر دو مدل نشانگر حذف تاثیرات خودهمبستگی مکانی از باقی مانده های رگرسیون وزنی مکانی پوآسون است.
    کلیدواژگان: تولید و جذب سفر، مجموع طول معابر، مدل های خطی تعمیم یافته، ناپایداری، رگرسیون وزنی مکانی پوآسون، تحلیل مکانی
  • شهناز محمودی، مهدی نادری، جهانگرد محمدی صفحه 49
    به منظور ارزیابی تاثیر ذرات آلوده خاک بر سلامتی انسانی، اطلاع از اندازه ذرات خاک اهمیت فراوانی دارد زیرا ذرات آلوده جزو آلاینده ها قلمداد می شوند و انتقال آنها به وسیله آب و باد تحت تاثیر اندازه آنهاست. با توجه به هزینه های بالای نمونه برداری و تجزیه های آزمایشگاهی خاک ها، استفاده از فناوری های جدید نظیر اسپکتروفتومتری و سنجش از دور به تسریع و تسهیل تعیین ریسک آلودگی خاک ها کمک می کند. پژوهش حاضر با هدف تعیین پراکنش مکانی غلظت روی در کلاس های اندازه ای ذرات خاک با استفاده از انعکاس ثبت شده از ماهواره IRS-LISS III در جنوب شهر اصفهان صورت گرفته است. برای تحقق این هدف، 100 نمونه مرکب خاک سطحی به طور تصادفی از منطقه جمع آوری شد. نمونه ها در هوا خشک شدند و کلاس های اندازه ای ذرات خاک 5500-250، 250-125، 125-75، 75-50 و 50 < میکرون بعد از پراکنده کردن کل خاک با استفاده از دستگاه التراسونیک و الک های مناسب تعیین شدند. غلظت کل روی پس از هضم مرطوب نمونه ها در اسیدنیتریک به کمک دستگاه جذب اتمی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که با کاهش اندازه ذرات خاک غلظت روی افزایش می یابد. بین میزان انعکاس های طیفی خاک در باندهای مرئی و مادون قرمز نزدیک ماهواره IRS-LISS III و غلظت روی در کلاس های اندازه ای ذرات خاک همبستگی معنی دار و منفی وجود دارد. مدل های رگرسیون چندمتغیره گام به گام برای بررسی امکان تخمین غلظت روی در کلاس های ذرات خاک به کمک داده های باندهای ماهواره ای تشکیل شدند و پراکنش مکانی غلظت روی در کلاس های ذرات خاک به کمک معادلات رگرسیون چندگانه گام به گام پهنه بندی گردید. نتایج نشان داد که امکان تخمین روی تا محدوده ای از غلظت به کمک داده های ماهواره ای امکان پذیر است، به طوری که در کلاس های اندازه ای 2000<، 75-50، 50< میکرون در غلظت های کمتر از 400 میلی گرم بر کیلوگرم میزان روی اندازه گیری شده و برآورد شده نزدیک خط 1:1 قرار دارند که نشانه دقت بیشتر معادلات برای تخمین روی در غلظت های پایین است. همچنین غلظت فلزات سنگین در همه کلاس های اندازه ای ذرات خاک در نزدیکی معادن حداکثر است و با افزایش فاصله از معادن کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: آلودگی خاک، انعکاس، روی IRS، LISS III، سنجش از دور
  • حسین نریمانی راد، علی منصوریان، علی محمد زاده صفحه 61
    با گذشت زمان روزبه روز ابزارهای تهیه اطلاعات بصری از قبیل دوربین های عکس برداری، در میان عموم مردم فراگیر شده است. به طوری که در هر زمانی برای اکثر افراد، امکان ثبت اطلاعات بصری محیط اطراف فراهم آمده است. با توجه به سطح وسیعی دسترسی افراد به این ابزارها می توان آنها را بستر مناسبی برای ارائه سرویس های مکانی هرجای گاه دانست. در مقاله حاضر، یک سامانه تعیین موقعیت همراه مبتنی بر عکس، ارائه و بررسی خواهد شد. در سامانه پیشنهادی، هر کاربر با ارسال یک عکس از یک ساختمان شاخص در نزدیکی خود، می تواند به نقشه منطقه دسترسی پیدا کند. برای این منظور ابتدا پایگاه داده ای از عکس ساختمان های منطقه تهیه می شود. سپس با دریافت هر عکس از کاربران، عکس دریافتی با عکس های موجود در پایگاه داده مقایسه می گردد و در صورت یافتن عکس مشابه آن در پایگاه داده، نقشه منطقه آن ساختمان برای کاربر ارسال می شود. برای مقایسه عکس ها از الگوریتم استخراج خودکار عوارض متناظر، بین عکس های مشابه به نام SIFT استفاده شده است. با مقایسه نقاط اصلی استخراج شده از این الگوریتم می توان عکس های مشابه را شناسایی کرد. در تحقیق حاضر با انجام تغییرات جزئی بر روی این الگوریتم ضمن کاهش زمان اجرا، میزان توانایی الگوریتم در تعیین ساختمان مشابه نشان داده خواهد شد. در پایان، نتیجه انجام پردازش های حالت استاندارد این الگوریتم با حالت اصلاح شده آن برای تعدادی عکس ارائه می گردد و همچنین نشان داده خواهد شد که با استفاده از الگوریتم دوم، تغییر زیادی در صحت عملکرد سامانه رخ نمی دهد.
    کلیدواژگان: سامانه اطلاعات مکانی هر جای گاه، الگوریتم SIFT، تعیین موقعیت، سرویس های مکان آگاه
  • نازیلا محمدی، محمدرضا ملک، علی اصغر آل شیخ صفحه 77
    اهمیت مکان یابی و تخصیص صحیح منابع در صرفه جویی هزینه و بهبود کارایی در ارائه خدمات، موضوعی است که مقالات و تحقیقات فراوانی در خصوص آن انجام شده است. دسته بندی های مختلفی نیز برای این مسائل پذیرفته است. هر یک از دسته بندی های موجود، این مسائل را از دیدگاه خاصی مورد بررسی قرار می دهند. در چارچوب تحقیق حاضر، مسائل مکان یابی و تخصیص منابع مرتبط با اشیای متحرک به عنوان دسته ای از مسئله های مکان یابی و تخصیص منابع، مطرح و به سه دسته اصلی تقسیم بندی شده اند. در مقاله حاضر دسته پرکاربردی از مسائل مذکور به صورت مسئله بهینه سازی ریاضی فرمول بندی شده و روش حلی بر اساس الگوریتم ژنتیک برای حل همزمان تخصیص منابع و تعیین ترتیب ارائه خدمات مطرح شده است. به منظور ارزیابی کارایی روش پیشنهادی، مسئله نمونه ای مرتبط با اشیای متحرک طرح و با دو روش رایج و پیشنهادی حل شده و در نهایت نتایج به صورت عددی مقایسه شده اند. نتایج حاصل از پیاده سازی، نشانگر کارایی روش حل پیشنهادی است.
    کلیدواژگان: اشیای متحرک، بهینه سازی، تخصیص منابع، الگوریتم ژنتیک
  • امین علیزاده نایینی، فرهاد صمدزادگان، سعید نیازمردی صفحه 93
    امروزه با رشد و توسعه سیستم های سنجش از دور و تولید داده های فراطیفی با قدرت تفکیک طیفی بالا انتظار می رود که شناسایی پدیده ها با دقت بیشتری انجام گیرد و دقت خوشه بندی کلاس های پوشش زمینی مشابه افزایش یابد. با وجود چنین پیشرفتی، اطلاعات طیفی با ابعاد زیاد همچنان مسئله ای چالش برانگیز در پردازش و تجزیه و تحلیل داده قلمداد می شود، به گونه ای که با افزایش ابعاد داده، دقت خوشه بندی تا یک حد آستانه افزایش و سپس کاهش می یابد. بنابراین به منظور انجام خوشه بندی مناسب نیاز است تا به طور هم زمان باندهای بهینه این تصاویر نیز انتخاب گردند و یا به عبارت دیگر دو مسئله خوشه بندی و انتخاب باندهای بهینه با هم در نظر گرفته شوند. در مقاله حاضر، روش جدیدی برای خوشه بندی داده های فراطیفی به وسیله الگوریتم بهینه سازی توده ذرات ارائه شده است که در آن به طور مشترک موقعیت بهینه مراکز خوشه ها و تعداد باندهای بهینه تصاویر فراطیفی به دست می آید. قابلیت بالای این الگوریتم در جست وجوی سراسری فضای مسئله و حل هم زمان توابع هدف مختلف باعث شد تا از آن برای خوشه بندی داده های فراطیفی استفاده گردد. در پژوهش حاضر، پس از بررسی خوشه بندی داده ای فراطیفی مبتنی بر الگوریتم توده ذرات، روش پیشنهادی خوشه بندی برمبنای حل هم زمان خوشه بندی و انتخاب باندهای بهینه معرفی می گردد. مقایسه نتایج به دست آمده برای خوشه بندی داده های سنجنده AVIRIS نشان می دهد که نتایج حاصل از الگوریتم بهینه سازی توده ذرات و همچنین روش پیشنهادی به ترتیب با مقدار کاپای 22/74 و 57/76 از دیگر الگوریتم های استفاده شده در این تحقیق بهتر و کارآمدتر است.
    کلیدواژگان: بهینه سازی مبتنی بر حرکت توده ذرات، خوشه بندی، تصاویر فراطیفی، انتخاب باندهای بهینه
|
  • Heidaryan A., Sahebi M.R., Valadanzoej M.J Page 1
    Due to expanding applications of the SAR (Synthetic Aperture Radar) images and the effect of Speckle noise in reducing the Interpretability of the SAR images, Speckle noise reduction is very important. In this paper, an Adaptive Filter has been proposed to reduce the speckle noise. In this filter, L1 norm (first moment) has been used to identify pixels that have been severely affected by Speckle phenomenon. In the Proposed method, the nearest degree of previous gray level --within the allowable limit-- instead mean of kernel has been placed in the pixels. In This paper it is tried to determine the best mode for the proposed filter as a damping factor in the used images. The results have been compared then to the results obtained by other widely-used adaptive filters including Lee, Gamma, Frost and Touzi. The results of this comparison showed that the proposed filter with the mean signal to noise ratio (SNR) above 14 offers better results than the above-mentioned filters with the maximum value 10.13.
    Keywords: Adaptive filter, Allowable Gray, Level, Signal to Noise Ratio, Gamma Distribution, L1 Norm (the first Moment)
  • Zoraghein H.R., Alesheikh A.A., Alimohammadi A., Vahidnia M.H Page 15
    Interpolation is among the most important areas in geosciences, because there is always a need to obtain reasonable large and accurate information from a finite set of data. Many methods of interpolation have been developed so far. Kriging is one of the most applicable and accurate among them. Also, Kriging has been classified into various sub-types; Such as: Ordinary Kriging, Indicator Kriging and Soft Indicator Kriging. Genetic Algorithm is a common evolutionary algorithm used to obtain an optimum result from a potential answer space. In this paper, Genetic Algorithm has been utilized to train some parameters of SIK relating to an objective function to result in the best answer. In this article, Ordinary Kriging, Indicator Kriging, Soft Indicator Kriging and Soft Indicator Kriging & Genetic Algorithm have been applied to a data set collected from 15 Synoptic stations in Mazandaran province, Iran. The data are the observations of monthly obtained precipitation of Bahman, 1387. By comparing the calculated and observed values in both Cross-Validation and Jackknife approaches in all of the above mentioned methods (4ones) it is proved that the combination of Soft Indicator Kriging and Genetic Algorithm is the most accurate approach. The mean of the absolute differences between the observed and calculated values of each method is the criterion by which the methods have been evaluated. This quantity for the Soft Indicator Kriging & Genetic Algorithm method is 10.3 mm and is the least one compared to the other methods (12.3, 13.3 and 12.8 mm respectively).
    Keywords: Interpolation, Kriging, Uncertainty, Soft Indicator Kriging, Genetic Algorithm
  • Matkan A.A., Shariat Mohaymany A., Mirbagheri B. Shahri M Page 33
    In the recent years a considerable attention has been carried out to explore the relationship between crashes and related factors such as land use, demographic characteristics and network parameters in urban areas. Trip production and attraction as the first-hand results of trip generation models along with total road kilometers might be proper surrogate predictors to estimate the crashes in aggregate spatial units. Generalized Linear Models are known as the common techniques to investigate the relationship between crashes and predictors based on estimating the global fixed coefficients. Geographically Weighted Poisson Regression is suggested to investigate the non-stationary effects in relationship between crash frequencies and contributing factors. The model was run using the trip production and attraction parameters and total road kilometers over 253 Traffic Analysis Zones in Mashhad and the existence of spatial autocorrelation was examined among residuals. The goodness-of-fit tests indicate a considerable improvement in the model performance comparing the global models. The results also show that the significant non-stationary state in relationship between crash frequency and selected predictors. Based on the results, there is a direct and positive relationship between the independent variables and dependent variable; although the coefficient magnitudes vary over different spaces. The examination of residuals for global and local models reveals that the spatial autocorrelation has successfully been removed from the local residuals.
    Keywords: Urban Safety, Trip Generation, Total Road Kilometers, Generalized Linear Models, Non, Stationary, Geographically Weighted Poisson Regression, Spatial Analysis
  • Mahmoudi Sh., Naderi M., Mohammadi J Page 49
    To evaluate the impacts of polluted soils on human health, it is important to understand the of soil particle size distribution. Polluted soil particles are considered as pollutants and their transportation by water and wind depends on particle size. Applying the of new techniques such as spectrophotometry and remote sensing which enhance feasibility and swift determination of soils pollution risk could be useful due to high costs of soil sampling and laboratory measurements. This research has been carried out to determine spatial distribution of zinc concentration in soil particle size classes using IRS-LISS III reflectance in Southern Isfahan city. There fore, 100 compound soil surface samples have been collected randomly through the area. The samples have been air - dried and soil particle size classes 250-500, 125-250, 75-125, 50-75 and <50 μm have been determined, using appropriate sieves after dispersion the bulk soil samples by ultrasonic apparatus. Total Zn concentration has been measured using Atomic Absorption Spectrophotometer after wet digestion of samples in acid nitric. Results showed that concentration of Zn increases by decreasing soil particle size. Significant negative correlation coefficients have been found between Zn concentration in soil particle size classes and soil spectral reflectance in visible and near infrared bands of IRS-LISS III satellite. Stepwise multiple regression models have been used for estimating Zn concentration in soil particle classes through satellite data and spatial distribution of Zn concentration in soil particle size classes were mapped using stepwise multiple regression equations. Results showed possible estimation of Zn concentration to certain ranges of concentrations using multiple regression models and satellite data so that in size classes <2000, 50-75 and <50 μm concentrations lower than 400 mg kg-1, measured and estimated Zn concentrations are closed to 1:1 line. This is an indication of higher precision in estimating Zn-concentration at lower concentrations. The results also indicated increments of Zn concentration in all soil particle size classes by approaching to the mines.
    Keywords: Soil pollution, Reflectance, Zn, IRS, LISS III, Remote sensing
  • Narimani Rad H., Mansourian, Mohammadzadeh A Page 61
    Nowadays image acquisitions devices such as cameras are common between different peoples. Therefore most of peoples can record visual information at any time and place. There fore different ubiquitous services could be developed based on these devices. In this article a vision-based location system has been presented. In this proposed system, each user can access the map of the region by sending an image of a noticeable nearby building in the town. At the first step we need a database consisting of the images of noticeable buildings in the town. In addition to the building images, the location of the building must be saved in the database. Received images should be compared then with the images in the database, using a complex image processing algorithms. In this paper the Scale Invariant Feature Transform algorithm have been used. The most similar image to the received image is detected from the database by comparing the descriptors of key points extracted from image using the algorithm. The location of user is assumed to be the location of identified building in the database. At the last step the map of the region can be send to the user.
    Keywords: Ubiquitous GIS, SIFT Algorithm, Positioning, Location, Aware Services
  • Mohammadi N., Malek M.R., Alesheikh A.A. Page 77
    According to the importance of location sciences, in decreasing the costs and efficiency on presenting services, there are several researches in this context. Besides, Mathematical models have been presented to explain the general state of different location problems. Several objective functions relevant to each model, have been formulated. According to lack of the researches in context of dynamic locating and moving object allocation, this type of location/allocation problems are considered in this research. This type of problems is divided into three main categories. In this paper, one of the useful classes of the mentioned problems is formulated as an optimization problem and an efficient solution based on genetic algorithm is presented. Evaluating the proposed method, a sample problem is designed and solved using both proposed and traditional methods. The results of implementation have indicated the efficiency of the proposed method.
    Keywords: Moving Objects, Optimization, Allocation, Genetic Algorithm
  • Alizadeh Naeini A., Samadzadegan F., Nizamardi S Page 93
    Nowadays, by developing the remotely-sensed systems and acquiring the hyperspectral data with the high spectral resolution, it is expected that phenomena have been accurately recognized, and as a result, clustering accuracy of corresponding land-cover classes have been increased. Despite this useful characteristic, spectral information with high dimension is a challenging problem in data processing and analyzing. That is why, by increasing the dimension of data, firstly clustering accuracy is improved to a threshold, and then it decreases. So in order to make an appropriate clustering, it is needed to choose the optimum bands of these images simultaneously or in other words, the two problems of clustering and choosing optimum bands should be considered together. In this paper a new method has been presented for clustering of hyperspectral data by PSO, in which both optimum centroids and the number of optimum bands of these images are achieved. High capability of PSO algorithm in global searching of the space problem, and at the same time, solving the multi-objective problems caused to use this algorithm for clustering the hyperspectral data. In this study, after surveying the concept of PSO-based clustering, the proposed method is presented based on solving clustering and choosing optimum bands simultaneously. Comparison of the obtained results for clustering of a scene of AVIRIS image has showed that clustering by PSO and proposed method with the accuracy of 74.22 and 76.57 respectively for Kappa coefficient gives better results than the other algorithms which have been used in this research.
    Keywords: Particle Swarm optimization, Clustering, Hyperspectral Images, Optimum Band Selection