فهرست مطالب

فصلنامه سنجش از دور و GIS ایران
سال ششم شماره 4 (پیاپی 24، زمستان 1393)

  • تاریخ انتشار: 1393/12/20
  • تعداد عناوین: 7
|
  • علی اکبر متکان، علیرضا شکیبا، امین حسینی اصل، فردین رحیمی دهگلان صفحه 1
    رواناب یکی از اجزای ضروری محاسبه فرایندهای منابع آب و مسئله ای اصلی در هیدرولوژی است. مدل های مفهومی زیادی برای پیش بینی میزان رواناب مطرح شده اند که عمدتا 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 حوضه کن در بازه زمانی 1375 تا 1385 و همچنین خصوصیات فیزیوگرافی حوضه مورد مطالعه به عنوان ورودی شبکه 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 شبکه 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. شبکه عصبی با این ساختار می تواند رواناب را با دقت (0.68≤R2≤0.78 و 0.53≥RMSE 0.03≤) برآورد کند.
    کلیدواژگان: تخمین رواناب، شبکه عصبی مصنوعی، الگوریتم پس انتشار خطا، حوضه کن، سامانه اطلاعات جغرافیایی
  • محسن قلوبی، محمد جواد ولدان زوج، مهدی مختارزاده صفحه 17
    اطلاعات پوشش اراضی یکی از مهم ترین ابزارهای مدیریت شهری است و سنجش از دور به عنوان فناوری بهینه از نظر هزینه و زمان، در تولید این گونه اطلاعات اهمیت بسیار دارد. با توجه به وجود نواحی شهری پیچیده و متراکم در کشورهای جهان سوم، روش های شئ مبنا به عنوان راهکار مناسبی در پردازش تصاویر این گونه مناطق پیشنهاد شده اند. هدف پژوهش حاضر معرفی روش شئ مبنای جدیدی برای طبقه بندی مناطق شهری پیچیده با استفاده از تصاویر بزرگ مقیاس ماهواره ای و نزدیک شدن به فرایند تولید نقشه استاندارد و موثر با این روش است. در این مدل به منظور انتخاب پارامترهای قطعه بندی، از روشی جدید و همچنین از مدل طبقه بندی سلسله مراتبی به همراه استراتژی قانون مبنایی برای غلبه بر اغتشاشات بین کلاسی بهره گیری شد. در این حیطه ضمن بهینه سازی فضای ویژگی در آنالیزی چندمقیاسه، از دو روش طبقه بندی قانون مبنا و نزدیک ترین همسایه فازی استفاده شد. روش پیشنهادی در پژوهش حاضر روی تصویر سنجنده IKONOSاز شهر شیراز پیاده سازی شد، که دقت 84 درصد با استفاده از طبقه بندی روش قانون مبنا و نیز دقت 87 درصد از روش طبقه بندی نزدیک ترین همسایه فازی به دست آمد. افزون بر این، پیاده سازی روش پیشنهادی روی تصویر IKONOSشهر یزد، قابلیت تعمیم پذیری این روش را به سایر مناطق نشان داد.
    کلیدواژگان: طبقه بندی پوشش اراضی، قانون مبنا، شئ مبنا، نزدیک ترین همسایه فازی، نواحی پیچیده
  • محمدرضا ملک، نازنین عبدالقادری بوکانی، محمدسعدی مسگری صفحه 37
    در طول 10 سال اخیر، خودکاره های سلولیبه صورت گسترده ای در شبیه سازی پدیده های مکانی مورد توجه و استفاده قرار گرفته اند. با این حال، به دلیل ماهیت قطعی و توجه نکردن به عدم قطعیت در خودکاره های سلولی کلاسیک، محدودیت های گوناگونی برای شبیه سازی این گونه پدیده ها به وجود آمده است. در پژوهش حاضر، خودکاره های سلولی کلاسیک ازطریق تلفیق آن با نظریه فازی معرفی شده اند. در این تحقیق، قوانین انتقال به صورت فازی بیان شده و بر مبنای آن مدل خودکاره های سلولی فازی ارائه شده است. مدل مذکور به منظور شبیه سازی فرایند توسعه شهری اصفهان در طول سال های 1990 تا 2009 به کار گرفته شده است.
    کلیدواژگان: خودکاره سلولی، نظریه مجموعه فازی، توسعه شهری، ماتریس خطا
  • عبدالمطلب رستگار، علی منصوریان، محمد طالعی، دیاکو یاری، سارا بهشتی فر صفحه 55
    روش های نوین بهینه سازی فرایند مسیریابی خطوط انتقال برق می توانند بسیاری از مسائل پیچیده ای را که تصمیم گیران مسیریابی خطوط انتقال برق با آن مواجه اند، حل کنند. با توجه به گستردگی عوامل درگیر در مسیریابی خطوط انتقال برق می توان الگوریتم های تکاملی چندهدفه را به عنوان ابزاری مناسب در این زمینه در نظر گرفت. در پژوهش حاضر با بهره گیری از الگوریتم تکاملی چندهدفه NSGA-II و با ارائه عملگرهای ژنتیکی مناسب، به مسیریابی بهینه خط انتقال برق پرداخته شد. با نظر متخصصان صنعت برق در وزارت نیرو و برق منطقه ای مازندران، سه تابع هدف به منظور تولید مسیر هایی با ویژگی های F1- کمترین هزینه اقتصادی، F2- کمترین تاثیرات سوء زیست محیطی و اجتماعی و F3- دسترسی و نگهداری راحت از خط انتقال، طراحی شده است. اجرا و ارزیابی مدل ارائه شده در بستر سامانه اطلاعات مکانی (GIS) نشان داد که این مدل توانایی بالایی در بهینه سازی توابع هدف دارد. مدل مذکور برای مسیریابی بین دو پست برق 400 کیلوولت ناریوران (شهر آمل) و حسن کیف (شهر کلاردشت) در برق منطقه ای مازندران اجرا شد. نتایج تحقیق، بهبود میانگین 15درصدی مقادیر توابع هدف را در مقایسه با مسیر موجود نشان می دهند.
    کلیدواژگان: مسیریابی، انتقال برق، NSGA، II، GIS
  • شهرام یوسفی خانقاه، اصغر تراهی، حسین ارزانی صفحه 71
    استفاده اصلی از مراتع ایران به صورت چرای دام و دام غالب در مراتع، گوسفند است. چرای گوسفند در شیب های بالای 60 درصد به علت صرف انرژی زیاد برای عمل چرا، ضمن آنکه عملکرد دام را کاهش می دهد، خطر ایجاد فرسایش را نیز بالا می برد. چرای گوسفند در نقاطی که بیش از پنج کیلومتر از منابع آب فاصله دارند، به علت طولانی شدن مسیر راهپیمایی باعث کاهش عملکرد می شود. پراکنش منابع آبی در مرتع، از عوامل موثر در تعیین شایستگی مرتع به شمار می رود که بر پراکنش دام نیز تاثیر می گذارد. ازاین رو لازم است در هر منطقه شایستگی منابع آب مرتع برای دام مشخص شود. در پژوهش حاضر، تجزیه و تحلیل داده ها در ساختار رستری و به وسیله نرم افزار ILWIS انجام شد. منطقه مورد مطالعه در تحقیق با وسعت 37977 هکتار در طالقان (استان البرز) واقع شده است. مدل منابع آب از سه زیرمدل فاصله از منابع آب، کمیت منابع آب و کیفیت منابع آب تشکیل شده است. نتایج نشان دادند که براساس مدل شایستگی منابع آب، 19989 هکتار از مراتع منطقه در طبقه شایستگی خوب (S1) ، 1229 هکتار در طبقه شایستگی متوسط (S2) و 4338 هکتار در طبقه شایستگی غیرقابل استفاده (N) قرار گرفتند و هیچ قسمتی از مرتع در طبقه شایستگی کم (S3) واقع نشد. شیب، مهم ترین عامل محدودکننده شایستگی مرتع برای چرای گوسفند در منطقه مطالعه شده شناخته شد. پیشنهاد می شود در ارائه راه حل های مدیریتی برای احیا و اصلاح مراتع، به عوامل محدودکننده و کاهش دهنده شایستگی منابع آب مرتع توجه شود و عملیات اصلاحی برای رفع عوامل کاهش دهنده شایستگی مرتع صورت گیرد.
    کلیدواژگان: مرتع، منابع آب، گوسفند، سامانه های اطلاعات جغرافیایی
  • سیدجواد ساداتی نژاد، محمدرضا شکاری صفحه 81
    درسال ها یاخیر،اهمیت آب زیرزمینی به مثابه منبع مهم تامین آب در مناطق خشک و نیمه خشک به دلیل برداشت بی رویه از آن دوچندان شده است. برداشت بی رویه سبب افت سطح ایستابی آب در بسیاری از مناطق کشور شده است و باجایگزین کردن روش ها ی آبیارینوینبه جایروشآبیاری سنتی می توان از روند افت سفره و درنتیجه بیابان زایی جلوگیری کرد. کیفیت آب آبیاریازمحدویت ها ی مهم توسعه آبیاری تحت فشار در مناطق خشکو نیمه خشک به شمار می آید. هدف پژوهش حاضر شناسایی مناطق مستعد آبیاری تحت فشار در دشت خالدآباد با استفاده از تکنیک های زمین آمار و GIS است. به منظور پهنه بندی کیفیت آب دشت از پارامترهای کیفی 11 چاه پیزومتری موجود در دشت استفاده شد. برای پهنه بندی نقشه های کیفی از بین روش های زمین آماری IDWو کریجینگ ، روش کریجینگ به دلیل داشتن RMSE و MAE کمتر، انتخاب شد. با روی هم انداختن لایه های کیفیت آب براساس منطق بولین، مناطق با کیفیتآب مناسب برای اجرای سیستم آبیاری تحت فشار مشخص شدند. نتایج نشان دادند که 9/21 درصد از منطقه برای آبیاری بارانی مناسب و 4/54 درصد از منطقه برای آبیاری قطره ای مناسب است. پیزومترهای استفاده شده برای آبیاری قطره ای در محدوده وسیع تری قرارگرفتند.بنابراین در بخش وسیعی از منطقه مورد مطالعه، سیستم آبیاری قطره ای درمقایسه با روش آبیاری بارانی قابلیت اجرایی و راندمان آبیاری بالاتری دارد.
    کلیدواژگان: GIS، کیفیت آب زیرزمینی، آبیاری تحت فشار، مکان یابی، بادرود
  • محمدحسن زاده نفوتی، زهره ابراهیمی خوسفی، مسلم چابک بلداجی، محسن ابراهیمی خوسفی صفحه 93
    تهیه نقشه دقیق از ساختارهای زمین شناسی، در مدیریت سرزمین اهمیت بسزایی دارد. بسیاری از این ساختارها در مناطق خشک و بیابانی منشا رسوبات بادی، غبار و ذرات معلق در هوا به شمار می آیند. افزایش روزافزون توان تفکیک سنجنده ها و دسترسی آسان به آنها، کمک شایانی به مطالعه مناطق بیابانی کرده است. هدف پژوهش حاضر، تعیین مهم ترین عوامل موثر در تفکیک رخساره های کویری براساس روش میانگین هندسی و تجمیع لایه های اطلاعاتی سنجنده ASTERاست. به منظور انجام پژوهش حاضر از تصویر ماهواره ای استر مربوط به تاریخ 23 ژوئن سال 2010 استفاده شد.ابتدا 40 نمونه از خاک سطحی منطقه مطالعاتی برداشت شد ومولفه های مختلف خاک شناسی (آنیون ها، کاتیون ها، بافت، رطوبت و pH) در آزمایشگاه تجزیه و تحلیل شدند.به منظور بررسی اثر توپوگرافی بر شکل رخساره ها از مدل رقومی ارتفاع بهره گرفته شد. ارزش پیکسل ها در باندهای مختلف در محل نمونه های آموزشی (26 نمونه) استخراج شد و سپس با استفاده از روش رگرسیون چندگانه خطی اقدام به برپایی مدل های همبستگی شد. با استفاده از مدل های رگرسیونی در محل نقاط شاهد (14 نمونه)، مقادیر تخمینی در این نقاط محاسبه و صحت مدل ها ارزیابی گردید. با اعمال مدل ها روی باندهای مرتبط، نقشه مربوط به هر مولفه تهیه و پس از استانداردسازی با استفاده از روش تفکیک تراکمی طبقه بندی شدند. صحت طبقه بندی نقشه های تولیدشده براساس نقشه واقعیت زمینی برآورد گردید. سپس با استفاده از روش میانگین هندسی و تجمیع، لایه های اطلاعاتی تلفیق شدند. درنهایت، ارزیابی صحت نقشه های خروجی نیز صورت گرفت. نتایج تحقیق حاضر حاکی از نبود رابطه معنادار بین مولفه های سدیم، کربنات، هدایت الکتریکی خاک و توپوگرافی با داده های ماهواره ای در منطقه مطالعاتی است. همچنین نتایج نشان دادند که گرچه براساس مدل های تخمینی رس، سیلت، قلیایی بودن، رطوبت و استفاده از رویکرد ادغام رخساره هایی که بازتاب طیفی مشابه دارند می توان حداکثر تا 4 رخساره را در منطقه مطالعاتی تفکیک کرد، اما براساس روش میانگین هندسی و با استفاده از اثر جداگانه مولفه آهک و اثر متقابل مولفه های بیکربنات آهک، پتاسیم آهک، و بیکربنات آهک پتاسیم با صحت کلی بیش از 53 درصد می توان 5 رخساره را تفکیک کرد.
    کلیدواژگان: رخساره، میانگین هندسی، تجمیع، ژئوموفولوژی، پلایا، طبس
|
  • Page 1
    Runoff is one of the major components of calculating water resource processes and is the main issue in hydrology. Many concept models are used to predict the amount of runoff, which in most cases depend on topographical and hydrological data. Conventional models are not appropriate for areas in which there is little hydrological data. Changes in runoff are nonlinear, meaning it is time & space independent. Therefore it is not easy to simulate the runoff by simple models. Nowadays an appropriate method used in cases where there is a lack of data, is ANN (Artificial Neural Network). The precipitations, temperatures and flows of KAN watershed station between the years of 1996 to 2006 and physiographic characteristics were used as input data for the Artificial Neural Network to predict runoff. 80% of the data is randomly input into the program and the remaining 20% is used to check the accuracy of the result. For the purpose of determining an optimal network, two types of transfer functions, 12 types of training functions and between 1 and 9 kind of hidden neurons are used. After analyzing the hidden layers and various training functions, the results show that the best structure for estimating the runoff is using the precipitation, temperature, flow, LM training function and Tansig transfer function and 4 of the hidden neurons as input data. The results indicated that a Neural Network with such a structure can accurately estimate the runoff. (0.78≥ R2 ≥ 0.68 and 0.03 ≤ RMSE ≤0.53).
    Keywords: Estimation of Runoff, Artificial Neural Network, Back Propagation Algorithm, Kan basin
  • Page 17
    Land cover information is one of the most important prerequisite in urban management system. In this way remote sensing, as the most economic technology, is mainly used to produce land cover maps. Considering the complicated and dense urban areas in third world countries, object based approaches are suggested as an effective image processing technique. The purpose of this paper are the introduction of a new object based approach for classification of complicated urban area using high resolution satellite image and approaching to a standard and effective process of map generation by satellite images. This paper used a new approach to select the segmentation parameters and a new hierarchical classification model based on a rule based strategy is used to overcome the confusions between urban classes too. In this article an innovative hierarchical model is proposed for object-based classification of complicated urban areas. In this way, beside of feature space optimization in a multi scale analysis, rule based and fuzzy nearest neighbor approaches are used as the object-based classification strategies. The proposed method is implemented on an urban IKONOS image where 84% and 87%overall accuracies are obtained for rule based and fuzzy nearest neighbor classification approaches respectively. The implementation of the devised algorithm on another IKONOS image moved its general ability to other urban areas.
    Keywords: Land cover classification, Rule based, Object based, Fuzzy nearest neighbor, Complicated urban areas
  • Page 37
    In the last decade, cellular automata models have been widely used for simulation spatial phenomena; however, exact nature of these models have been lead to various limitations for essential simulation of these phenomena. In this research, traditional cellular automata models have been developed through fuzzy theory, in which, transition rules are expressed based on fuzzy logic control methodology. In practice, this model has been used for simulation of urban growth in Esfahan between 1990 and 2009.
    Keywords: Cellular automata, Fuzzy set theory, Urban development, Error matrix
  • Page 55
    Using new approaches to optimize the process of power transmission line routing can solve many complex problems which power transmission line routing decision-makers are faced. Due to the expansion of involved parameters we can consider multi-objective evolutionary algorithms as appropriate method in this area. In this thesis with using multi-objective evolutionary algorithms NSGA-II and offered suitable genetic operators, the power line routing has been optimized. In consultation with experts in Ministry of Energy and Mazandaran Regional Electric Company, it was designed three objective functions to build routs with following characteristics: F1-Minimum cost, F2- Minimum environmental and social effectsand F3- easy accessibility and maintenance of transmission lines. Implementation and evaluation of developed model embed in Geospatial information system (GIS) represent that model have high capability to optimize the objective functions. This model tested and evaluated in Mazandaran province-IRAN, between two power-post 400KV Hasankeif (in Kelardasht City) and Narivaran (in Amol City). The obtained result shows a 15 percent improvement on average in objective function compared with the existing power transmission line.
    Keywords: Routing, Power transmission, NSGA, II, GIS
  • Page 71
    A primary uses from Iran rangelands is livestock grazing and the major livestock is sheep. Sheep grazing on the slopes above 60%, because of using a lot of energy for grazing operation, caused to not only reduces livestock performance but also increases the risk of erosion. Sheep grazing in an area where more than five kilometers away from water sources, due to the prolongation of the march route will reduce performance. Water point dispersion is one of the important factors in rangeland suitability determination. According to the above is required in each rangeland to determine suitability of water for livestock. The study area is located in 50˚ 36´ to 50˚ 53´ east longitude and 36˚ 05´ to 36˚ 19´ north latitude, in Taleghan (Alborz Province), with the area 37977 hectares. Data analysis was performed on the raster model using ILWIS software. Water sources model organize from Quantity of water, quality of water and accessibility to water points sub-models. Results of water sources suitability model showed that 19989 hectares of the area contained good suitability (S1), 1229 hectare classified as moderate suitability (S2), and 4338 hectare located in not usable (N) order, were not part of the Rangeland included low suitability (S3). The steep slope of the study area is the main limiting factor of sheep grazing suitability in the mountainous areas. Recommended in offering the solutions to reclamation and improvement of rangeland noted to decreasing and limiting factor of water sources suitability, and betterment actions to resoling the decreasing factor of rangeland suitability will be done.
    Keywords: Rangeland, Water source, Sheep, GIS
  • Page 81
    The importance of groundwater as a source of water supply in arid, semi –arid areas in recent years due to the uncontrolled exploitation of groundwater have been doubled. Uncontrolled exploitation has been caused a drop in the water table in many areas of the country, including this region. With replace methods of modern irrigation instead of traditional irrigation methods can prevent drop the water table and also desertification. Water quality, is one of the major limitations of pressurized irrigation in arid and semi-arid areas. The aim of this research to identify the potential pressurized irrigation in areas of plain of Khaled -Abad with using the techniques Geostatistics and GIS. For the zonation of plain water quality used of quality parameters of 11 piezometric well. In order to zoning map of the quality of geostatistics method IDW and Kriging, selected Kriging method, because it has lower RMSE and MAE. Then by overlay layers of water quality based on Boolean logic, selected areas with good water quality for applying pressurized irrigation systems. The results showed that 21.9% of the area suitable for sprinkler irrigation and 54.4% of the area suitable for drip irrigation. Piezometers used for drip irrigation have been in broader range. Therefore, a large part of the study area executable for Drip irrigation system in compared to Sprinkler irrigation and also efficiency is higher.
    Keywords: GIS, Water quality, Pressurized irrigation, Locating, Badrood
  • Page 93
    Accurate mapping of geological structures play an important role in the land management, some of which are considered as the origination of wind deposits, dust and aerosols. During the last decades, remote sensing has considerably helped the studies of desert areas especially in change detection of land phenomena. This study aims to study the facies morphology of playa in Tabas Kavir, based on the geometric mean of ASTER imagery bands. To do so, 40 topsoil samples have been collected during the fieldwork in 2010/06/23. Soil samples were analyzed in the laboratory and various pedagogical variables (including Anions, Cations, soil moisture, texture and pH) were measured. Digital elevation model (DEM) was used to investigate the effect of topography on the facies morphology. Pixel values of each spectral band have been extracted in the training samples points (26 samples). Then, the correlation models have been established by using multiple linear regression method. Estimated values and the accuracy of models were assessed by using regression models in the test samples points (14 samples). Related maps have been produced by applying the models on the corresponding ASTER bands and the accuracy of produced maps have been assessed by using the ground truth map. The results of this study indicate that the most important factors in the studying of morphology of the region's facies are the interaction among components of bicarbonate-lime, potassium-lime and bicarbonate-lime-potassium with the overall accuracy more than 53 percentage. As well, the results show that there is no meaningful relationship between Na, CO3, EC, topography and ASTER bands.
    Keywords: Facies, Geometric Average, Aggregation, Geomorphology, Playa, Tabas