نشریه علوم و فنون نقشه برداری
سال چهارم شماره 4 (پیاپی 16، اردیبهشت 1394)

در طول دهه گذشته، مهندسی نقشه برداری در نقاط مختلف جهان، پیشرفت های گسترده ای را در تکنیک های جمع آوری داده های مکانی داشته است. از بین راه های مختلف پیشنهادی، یکی از این جدیدترین این توسعه ها به صورت استفاده از تکنولوژی لیزر-اسکنر ظاهر شده است. متد لیزر اسکنر به استفاده کننده اجازه جمع آوری اتوماتیک و مستقیم داده های سه بعدی را داده است. تحقیق در خصوص عوامل تاثیرگذار بر دقت و منابع آن ها، در اندازه گیری های لیزر اسکنر به دلیل عوامل زیاد تاثیرگذار بسیار، سخت و پیچیده می باشد. بنابراین بدلیل وجود خطاهای مختلف آنچه در مورد این ابزار لازم به نظر می رسد، کالیبراسیون آن ها می باشد. تا کنون مدل های مختلفی جهت بهبود کیفیت داده های لیزر اسکنر ارائه شده است، اما از مشکلات اساسی در کالیبراسیون لیزراسکنر این است که، در مدل های ارائه شده توسط محققین مختلف، تنها پاره ای از خطاهای فیزیکی مدل می شوند و با مشاهده باقی مانده خطا ها، تعدادی پارامتر به صورت تجربی به مدل اضافه می شود که تنها برای کالیبراسیون همان دستگاه مورد مطالعه و همان شرایط پروژه قابل استفاده میباشد. در این مقاله بر اساس ساختار داخلی دستگاه ریگل، مدلی پارامتریک شامل 19 پارامتر صرفا فیزیکی جهت کالیبراسیون ابر نقاط حاصل ارائه می شود که اثر آن بر کیفیت داده های حاصل از ایجاد یک میدان آزمون مورد ارزیابی قرار گرفته است. اعمال پارامترهای محاسبه شده مدل بر مشاهدات مختلف و بهبوددقت به میزان 26% و 21% و 20% در مختصات نقاط، نشان داد که این مدل قادر است نتایج قابل اعتمادی را در کالیبراسیون لیزر اسکنر ارائه دهد. مقایسه این مدل با مدل های ارائه شده توسط دیگر محققین نشان دهنده این مطلب است که بدلیل اینکه تنها در بردارنده پارامترهای فیزیکی است و بر خلاف مدل های دیگر پارامتر تجربی را شامل نمی شود، برای انواع مختلفی از لیزراسکنرها قابل استفاده می باشد.

اغلب مسائل مکانی در جهان واقعی، چندبعدی بوده و برای بررسی جوانب مختلف آنها، به داده های کامل و به روز نیاز است. در دسترس بودن اطلاعات سه بعدی بسیار حائز اهمیت است. اطلاعات مکانی سه͏بعدی، با توصیف سه بعدی جهان، امکان مدلسازی واقعی تری را فراهم و به برنامه ریزان درک بهتری از مسائل مکانی می دهد. در سال های اخیر محیط های اطلاعاتی از قبیل محیط جمع͏سپاری، محیط اطلاعات با محتوای کاربرتولید و محیط اطلاعات مکانی مردم گستر پدیده͏ی جدیدی را در تولید مشارکتی داده های مکانی تعریف کرده و منبع داده جدیدی فراهم کرده اند. ویژگی اصلی این گونه منابع داده، داشتن کاربران گسترده͏ای است که تعدادشان در حال افزایش بوده و داوطلبانه، هر نوع داده مکانی را جمع آوری می͏کنند. هدف از این تحقیق ارائه راهکارهایی برای تهیه مشارکتی و داوطلبانه ی مدل های سه بعدی ساختمانی است. ما در این پژوهش، از بین دسته بندی های رایج در معماری، «دیوار»، «سقف»، «در» و «پنجره» را به عنوان المان های اساسی ساختمان، انتخاب کرده ایم. سپس با توسعه یک طبقه بندی سلسه مراتبی مبتنی بر هستی شناسی، روشی تعامل پذیر برای جمع آوری اطلاعات سه بعدی و مدلسازی ساختمان، ارائه داده ایم. این تحقیق، ضمن پذیرش دیدگاه های قبلی، دیدگاه جدیدی را دنبال می کند. در این دیدگاه، کاربران به صورت تعامل پذیر قادر به افزودن و اصلاح اطلاعات سه بعدی برای المان های اصلی ساختمان هستند. از طرفی راهکارهایی برای افزایش مشارکت مردمی دنبال می شود، به گونه ای که حتی افراد غیرمتخصص نیز بتوانند در تولید مدل های سه بعدی مشارکت داشته باشند. برای این منظور، در روش توسعه داده شده در این پژوهش، کاربران تصویری را برای بافت نمای ساختمان، بارگذاری می کنند. سپس با استفاده از روشی مشابه رقمی سازی تصاویر هوایی، به رقمی سازی تصاویر نمای ساختمان می پردازند. همچنین در سیستم پیاده سازی شده، مجموعه ای از مدل های آماده سقف، در، پنجره در اختیار کاربر قرار داده ایم. بدین ترتیب کابران می توانند با کنار هم گذاری این اجزا، مدل های ساختمانی مورد نظر را راحت تر بسازند

مدل سازی و ارزیابی تناسب اراضی به عنوان پیش نیاز برنامه ریزی کاربری اراضی به منظور استفاده های صحیح از آن، از نیازهای ضروری انسان متمدن امروزی است. امروزه نقش GIS و روش های تصمیم گیری چند معیاره مکانی در این زمینه بسیار پر رنگ شده است. این تحقیق با ترکیب روش های تصمیم گیری چند معیاره گروهی- مکانی فازی TOPSIS-OWA و GIS به مدلسازی تناسب اراضی مسکونی ناحیه کرمانشاه که شامل شهرستان های کرمانشاه، هرسین، صحنه، سنقر و کنگاور می باشد، می پردازد. به این منظور ابتدا 10 نقشه معیار اقلیم، ناهمواری، تیپ اراضی، کاربری و پوشش موجود، دسترسی به راه ها، دسترسی به انرژی، عرض جغرافیایی، ازدحام جمعیت، پهنه بندی زلزله و دسترسی به آب، با استفاده از نظرات چهار کارشناس با استفاده از روش OWA و IOWA تهیه شده و در قالب سه فاکتور محیطی، اقتصادی و اجتماعی به روش Fuzzy TOPSIS وزندهی و باهم ترکیب شده اند. مدل نهایی مناسبترین مناطق جهت توسعه مسکونی را در مکان هایی نشان می دهد که اکثر معیارهای مذکور را برآورد می کنند. این نتیجه بیان گر این است که ترکیب روش های تصمیم گیری چند معیاره با عبارات فازی با تکیه بر دانش گروهی کارشناسان، می تواند در تلفیق با ابزار تحلیلی GIS به عنوان الگوی مناسبی برای ارزیابی تناسب اراضی مورد استفاده قرار گیرد. در این مدل از کل سطح منطقه مورد مطالعه 72/7 درصد، خیلی مناسب، 6/32 در صد، مناسب، 2/34 درصد، با تناسب متوسط، 6/20 درصد، نامناسب و 9/4 درصد، خیلی نامناسب، بدون احتساب مناطق حفاظت شده برای توسعه مسکونی تشخیص داده شده است

برنامه ریزی کاربری اراضی شهری جهت استفاده بهینه از فضای شهری و امکانات موجود، یکی از هسته های اصلی برنامه ریزی شهری می باشد که معمولا به صورت یک مسئله چندهدفه تعریف می شود. مابین تعداد بیشمار نقشه چیدمان های ممکن کاربری، برنامه ریزان شهری علاقه مند به انتخاب نقشه ای هستند که نزدیک به چیدمان بهینه کاربری از دیدگاه موردنظر باشد. الگوریتم های بهینه سازی چند هدفه نقطه مرجع این امکان را فراهم می سازند که مقادیر مطلوب برای اهداف مختلف به عنوان یک نقطه مرجع به الگوریتم معرفی گردد و مجموعه راه حل های بهینه نزدیک به نقاط مرجع، بدست آید. در این تحقیق نحوه به کارگیری الگوریتم ژنتیک مرتب سازی نامغلوب نقطه مرجع به منظور برنامه ریزی کاربری اراضی شهری و میزان کارآیی آن در این زمینه، مورد بررسی قرار گرفته و روشی برای کدگذاری کروموزوم ها در این راستا ارائه شده است. بیشینه سازی سازگاری کاربری های مجاور، تناسب فیزیکی زمین، دسترسی به راه ها و مراکز عمده اقتصادی و اجتماعی و کمینه سازی مقاومت در برابر تغییر کاربری به عنوان اهداف اصلی تعریف شدند. سپس مقادیر مطلوب توابع به عنوان نقطه مرجع وارد الگوریتم می شوند. برنامه ریزان قادر خواهند بود با توجه به اولویت های موردنظر، یکی از نقشه های پیشنهادی برای کاربری اراضی را انتخاب نماید. نتایج مدلسازی تخصیص کاربری اراضی برای شهر شیراز در سال 1390، نشان می دهد که در مدل ارائه شده، تصمیم گیرنده قادر خواهد بود تصمیم بهتر و قابل اطمینان تری، نسبت به زمانی که با یک راه حل مواجه است، اتخاذ نماید. این موضوع نشان دهنده توانایی مدل برای شبیه سازی سناریوهای مختلف برنامه ریزی کاربری است.

لبه یکی از ویژگی های برجسته تصویر است، لبه ها حامل اطلاعات مهمی از تصویر می باشند و به خوبی بیانگر ویژگی شکل اجسام هستند. اهمیت لبه ها در تصویر تا به آنجا است که سیستم بینایی انسان نیز از یک مرحله پیش پردازش برای آشکارسازی لبه استفاده می کند. بسیاری از روش های ریاضی کلاسیک برای تشخیص لبه بر اساس مشتق پیکسل های تصویر اصلی می باشند، مانند اپراتورهای گرادیان، لاپلاسین و لاپلاسین از اپراتور گاوسی. در تصاویر سنجش از دور به علت بالا بودن میزان تغییرات اپراتورهای کشف لبه نام برده شده دچار ضعف در تشخیص صحیح محدوده ی عوارض و حفظ پیوستگی و انسجام محدوده ی آن ها می باشند، به منظور حل این مشکلات این تحقیق یک روش نوین به منظور کشف لبه بر اساس خصوصیات تصاویر سنجش از دور را ارائه می دهد. در این روش ابتدا به صورت منطقه ای به شناسایی حدود آستانه ی مناطق مختلف تصویر پرداخته می شود و سپس با استفاده از الگوریتم شانون آنتروپی لبه های عوارض مختلف تصویری استخراج می شود. با توجه به بررسی های به عمل آمده، در این روش نحوه انتخاب حدود آستانه منتخب تاثیر بسزایی بر نتیجه نهایی دارد، به این منظور از روش بهینه سازی الگوریتم رقابت استعماری (ICA) استفاده شده است. در نهایت به منظور ارزیابی روش، نتایج حاصل شده با الگوریتم های استاندارد کنی، سوبل، رابرتز، LoG، الگوریتم تشخیص لبه بهینه سازی مورچگان و الگوریتم تشخیص لبه با روش بهینه سازی حدود آستانه توسط آنتروپی تسالیس مقایسه شدند و مشاهده شد که این روش به شکل کارآمدی قادر به شناسایی لبه های تصاویر مختلف می باشد.

سری زمانی رادار با روزنه مصنوعی روشی برای ارزیابی تغییر شکل زمین است که قابلیت پایش تغییر شکل در یک ناحیه بزرگ را دارد. یکی از روش های پایش و بررسی تغییر شکل به کمک تداخل سنجی راداری، روش طول باز کوتاه است که کارایی آن در مطالعه پدیده های مختلف تغییر شکل زمین به اثبات رسیده است. ارزیابی نویز و بررسی همبستگی زمانی و مکانی سری های تغییر شکل بدست آمده از تداخل سنجی راداری عامل بسیار مهم در درک و تفسیر پدیده های تغییر شکل است. در این مقاله از تکنیک تداخل سنجی راداری به کمک روش طول باز کوتاه برای بدست آوردن سری زمانی تغییر شکل ناشی از رخداد پدیده فرونشست در منطقه دشت مهیار واقع در استان اصفهان استفاده شده است. در ادامه با استفاده از روش برآورد نویز کمترین مربعات به کمک آماره w-test چند متغیره ساختار نویز مناسب سری های زمانی تغییر شکل حاصل از روش طول باز کوتاه برآورد می شود. این بررسی منجر به برآورد واقع بینانه تری در مورد سری های تغییر شکل حاصل از روش تداخل سنجی راداری می شود. همچنین این تحقیق نشان می دهد به دلیل همبستگی سری های پیکسل های مجاور، همه این سری ها اطلاعات جدید و مفیدی از میزان تغییر شکل منطقه در اختیار قرار نمی دهند.

مسئله ی آنالیز استرین در حالت سه بعدی یکی از مباحث مورد توجه در مطالعه ی تغییرشکل پوسته ی زمین است. در این تحقیق، تغییرشکل سه بعدی پوسته ی زمین به کمک روش ایزوپارامتریک با بسط از حالت دو بعدی به حالت سه بعدی مورد بررسی قرار گرفته است. از آنجایی که در شبکه های ژئودزی برخی از مولفه های طول باز های بین نقاط شبکه (غالبا اختلاف ارتفاع بین نقاط) نسبت به سایر مولفه ها کوچکترند، تعمیم روش ایزوپارامتریک از دو بعد به سه بعد برای آنالیز کرنش تغییر شکل سطحی پوسته ی زمین به مسئله ای بدوضع منتهی می شود به طوری که جواب های حاصل ناپایدار می باشند. این ویژگی استفاده از روش های پایدارسازی را جهت حل این گونه مسائل اجتناب ناپذیر می سازد. استفاده از روش های پایدار سازی به ایجاد بایاس در جواب حاصل می انجامد. برای حل این مشکل در این تحقیق، برای نخستین بار مسئله آنالیز سه بعدی تغییر شکل در سیستم مختصاتی جدید چنان فرموله و حل می شود که مسئله مورد بحث به مسئله ای با جوابی پایدار و یا مسئله ای خوش وضع تغییر می یابد. پارامترهای چنین سیستم مختصاتی در فرآیند برآورد مولفه های تنسور تغییر شکل برآورد می شود. شبه جزیره ی کنای واقع در جنوب مرکزی آلاسکا به عنوان منطقه ی مطالعاتی انتخاب شده است. ناپایداری مسئله ی سه بعدی آنالیز تغییر شکل در این منطقه قبلا بررسی و به اثبات رسیده است. نتایج حاصل از روش توسعه یافته در این تحقیق وجود بیشینه مقدار بالا آمدگی در بخش مرکزی این منطقه را که در مقالات دیگر مورد تاکید قرار گرفته است، تایید می کند. برآورد های حاصل برای تنسور های کرنش سه بعدی در این منطقه نخستین برآورد های نا اریب از این تنسورند که به روشی بدون المان محاسبه شده است. مقایسه نتایج حاصل با نتایج به دست آمده از آنالیز دو بعدی تغییر شکل در این منطقه (با روشی مشابه) نشان می دهد که بزرگی اثر تغییر شکل ارتفاعی بر مولفه های اصلی مسطحاتی تنسور کرنش به 1/7 میکرواسترین می رسد. این میزان در محدوده بزرگی مقادیر محاسبه شده برای مولفه های مسطحاتی مذکور در حالت دو بعدی است. بنابراین، صرفنظر کردن از اثر مولفه ی ارتفاعی و بررسی کینماتیک تغییر شکل پوسته ی زمین در دو بعد می تواند به بایاس بالایی در نتایج حاصل منتهی گردد. با این وجود برخی از ویژگی های کلی تغییر شکل در این منطقه نظیر وقوع حداکثر فشارش در بخش مرکزی این شبکه هم چنان در نتایج حاصل از آنالیز دو بعدی تغییر شکل قابل مشاهده است. علاوه براین، مطالعه ی میزان بایاس ناشی از پایدار سازی جواب نشان می دهد که انتخاب نامناسب پارامتر پایدار سازی می تواند به بایاس قابل ملاحظه ای در نتایج حاصل منتهی گردد. در این ارتباط، استفاده از خصوصیات با ویژگی های از پیش معلوم الگوی تغییر شکل در یک منطقه، نظیر وقوع حداکثر برآمدگی در بخش مرکزی شبکه، روش مناسبی برای انتخاب پارامتر پایدار سازی نیست.

ایست قلبی حالتی است که ضربان قلب کاملا از بین می رود و خون توسط قلب پمپاژ نمی گردد. علیرغم اینکه اکثر موارد ایست قلبی از خانه ها یا بیمارستان ها گزارش می شود، در حدود 20 درصد از موارد ایست قلبی در خیابان ها و اماکن عمومی رخ می دهد، همچنین به دلیل تردد بیماران قلبی در محیط شهر، بررسی احتمال بروز این بیماری در مقیاس منطقه ای و شهری ضروری به نظر می رسد. در بروز ایست قلبی عوامل مختلفی تاثیر گذار می باشند. این عوامل شامل اطلاعات زمینه ای محیطی، علایق شخصی و اطلاعات شخص بیمار هستند. با توجه به اینکه در تهیه نقشه خطر وقوع ایست قلبی عوامل مکانی موثر می باشند، استفاده از سیستم اطلاعات مکانی برای آماده سازی معیارهای دخیل در مدل سازی و تحلیل های مکانی لازم می باشد. لیکن به دلیل حجم بالای لایه های مورد نیاز، جهت تحلیل دقیق و کارآمد اطلاعات زمینه ای مکانی بهره گیری از روش های توانمند نظیر الگوریتم های بهینه سازی پیشنهاد شده است. در این تحقیق اطلاعات زمینه ای بکار رفته شامل اطلاعات زمینه ای محیطی (کاربری اراضی، فاصله از بیمارستان ها، ارتفاع منطقه، وضعیت اقتصادی و موارد گزارش شده ایست قلبی) و اطلاعات پروفایل شخص (سن، وضعیت بیماری و سیگاری بودن یا نبودن شخص) بوده است. برای بررسی منطقه مطالعاتی و تعیین اماکن پرخطر در بروز ایست قلبی از الگوریتم های هوش جمعی شامل ACO و PSO استفاده شد. دلیل این انتخاب سادگی الگوریتم این روش ها، انطباق بیشتر با مسائل دنیای واقعی، مدل سازی بهتر نقص و نایقینی موجود در دانش تصمیم گیر و ارائه جواب در زمان بهینه بوده است. به دلیل عدم وجود داده های مورد نیاز در داخل کشور، مدل پیشنهادی بطور نمونه برای اماکن عمومی پیترزبورگ ایالت پنسیلوانیا اجرا گردید. نتایج تحقیق موید تاثیر فراوان اطلاعات زمینه ای شخص در بروز ایست قلبی می باشد، تا جایی که منجر به تغییر 98 درصدی در کلاس های نقشه های خروجی می گردد.

امروزه مدل های ارتفاعی رقومی کاربردهای متنوعی در زمینه های مقابله با سوانح طبیعی، آشکارسازی تغییرات، مدیریت منابع طبیعی، پروژه های مهندسی و... دارند. ازجمله این کاربردها تصحیح توپوگرافی در تکنیک تداخل سنجی راداری است. در تکنیک تداخل سنجی راداری به منظور یافتن بردار سرعت جابجایی لازم است میزان اختلاف فاز ناشی از توپوگرافی با استفاده از مدل ارتفاعی از اختلاف فاز بدست آمده از جفت تصویر راداری کسر گردد. به همین علت مدل ارتفاعی رقومی انتخابی و فاصله نمونه برداری آن در تداخل سنجی راداری از نکات مهم و قابل توجه است. هدف این مقاله مقایسه ی نقش دو مدل ارتفاعی SRTM با فاصله نمونه برداری 90 متر و ASTER با فاصله نمونه برداری 30 متر در بدست آوردن بردار سرعت جابجایی از طریق تصاویر راداری است. برای دستیابی به بردار سرعت جابجایی از تصاویر راداری در منطقه از روش پراکنش کننده های دائمی و روش خط مبنای کوتاه با دو مدل ارتفاعی ذکر شده استفاده گردید. در نهایت مشاهده شد که بیشترین تفاوت بین نتایج بدست آمده در مناطق با اختلاف ارتفاع بالا و در واقع حاشیه تصویر وجود دارد. برای دو مدل ارتفاعی در روش پراکنش کننده های دائمی میزان 2/0 میلیمتر اختلاف در بیشینه نرخ بالاآمدگی و 1/1 میلیمتر اختلاف در بیشینه نرخ فرونشست در راستای خط دید ماهواره مشاهده گردید و در روش خط مبنای کوتاه این میزان به ترتیب 4/0 و 1 میلیمتر بدست آمد. به منظور بررسی بهتر اختلاف بین نتایج، 6 نقطه در منطقه مورد بررسی قرار گرفت که اختلاف بین نتایج در برخی نقاط به 4 میلیمتر نیز می رسید. این در حالی است که دقت روش های پراکنش کننده های دائمی و خط مبنای کوتاه در صورت انتخاب تصاویر و تداخل نماهای مناسب به 1 میلیمتر می رسد. به منظور بررسی معنادار بودن یا تصادفی بودن اختلافات از آزمون معناداری آماری با استفاده از میانگین نتایج استفاده گردید. نتیجه آزمون بیانگر معناداری آماری نتایج در سطح معنی دار 10 درصد بود. در مناطق هموارتر نتایج حاصل از دو مدل ارتفاعی شباهت بسیار به یکدیگر دارند. در نتیجه در مناطق دارای توپوگرافی بالا، برای رسیدن به دقت مناسب، استفاده از مدل ارتفاعی هرچه دقیق تر، امری ضروری است.

پدیده Speckle جزء طبیعت تصاویر رادار می باشد که باعث کاهش دقت تفسیر، طبقه بندی، قطعه بندی و... در این تصاویر می-شود. محققین توسط روش های مختلف سعی در کاهش این پدیده در تصاویر رادار داشته اند. یکی از روش های کاهش پدیده Speckle در تصاویر رادار فیلترهای حیطه مکان می باشند. عمده روش های فیلتر حیطه مکان از حدآستانه هایی برای طبقه بندی انواع اهداف استفاده می کنند، سپس بر مبنای نوع هدف پدیده Speckle را کاهش می دهند. استفاده حدآستانه بر روی تصاویر برای طبقه بندی هدف یک روش با خطا بالا است. بنابراین، روش خوشه بندی برای طبقه بندی هدف در این پژوهش استفاده می شود. در روش پیشنهادی، ابتدا پدیده Speckle تصویر خام رادار با استفاده از فیلتر میانگین کاهش یافت، سپس روش خوشه بندی K-Means با تعداد خوشه های متفاوت بر روی تصویر پیاده سازی شد. تعداد خوشه بهینه برای منطقه مورد مطالعه با استفاده از شاخص دیویس-بولدین تعیین گردید. در نهایت، تصویر فیلتر شده در یک سطح تصمیم گیری با تصاویر خوشه بندی و خام رادار تولید شد. نتایج روش پیشنهادی با روش های دیگر شامل فیلتر میانگین، فیلتر Lee، فیلتر Enhance Lee، فیلتر گاما و فیلتر میانه با استفاده از شاخص های حفظ اطلاعات رادیومتریکی و حفظ لبه مقایسه شد. نتایج نشان می دهد که روش پیشنهادی نسبت به روش های دیگر بر اساس شاخص های حفظ لبه و اطلاعات رادیومتریکی صحت بالاتری دارد.

کشور ایران به دلیل موقعیت جغرافیایی و اقلیمی و نزدیکی به بیابان های کشورهای مجاور مانند عراق، سوریه و عربستان، همواره در معرض سامانه های گرد و غباری قرار گرفته است. از این روشناسایی پدیده ی گرد و غبار از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. در تحقیق پیش رو با به کارگیری اندازه گیری های سنجنده MODIS و تکنیک چند طیفی به شناسایی گرد و غبار رخ داده در استان-های ایلام و خوزستان در طی سال های 1384 تا 1391 پرداخته شده است و شاخص های بکار رفته در مدل های جهانی برای منطقه مورد نظر بومی سازی گردیده است. در این راستا یک الگوریتم درخت تصمیم گیری بهبود یافته جهت تمایز ابر از گرد و غبار و سپس جداسازی گرد و غبار از سطح زمین با رفتارهای بازتابندگی مشابه با ذرات گرد و غبار، استفاده شده است. بنابراین در ابتدا داده های آموزشی مناسب برای سه کلاس ابر، گرد و غبار بر روی سطوح روشن و تاریک و آسمان بدون ابر و گرد و غبار انتخاب می شود. سپس رفتار بازتابندگی پیکسل ها در کلاس های مذکور بررسی می گردد. در مرحله بعدی مناسب ترین باندها جهت شناسایی و تمایز پیکس های گرد و غبار انتخاب می شودو درخت تصمیم گیری بهبود یافته ای برای منطقه مطالعاتی ارائه می شود. در نهایت نیز دقت الگوریتم پیشنهاد شده مورد ارزیابی قرار می گیرد و با الگوریتم های قبلی مقایسه می گردد. برای ارزیابی از معیارهایی همچون میدان دید و کدهای هواشناسی حاصل از ایستگاه های هواشناسی منطقه استفاده می شود. نتایج حاکی از افزایش دقت در صورت استفاده از روش بهبود یافته است. بر این اساس اگر برای شناسایی گرد و غبار بر روی سطوح روشن، شاخص های تفاوت نرمال گرد و غبار (NDDI) و لگاریتم باند یک (Ln(b1)) استفاده شود دقت %58 بدست می آید. برای سطوح تاریک نیز با بکارگیری شاخص های NDDI و اختلاف دمای درخشندگی باندهای 20 و31 دقتی معادل با %53 حاصل می شود.

تصاویر ابرطیفی با قدرت تفکیک طیفی بالا باعث پیشرفت های وسیعی در حوزه های مختلف سنجش از دور شده اند. یکی از مهمترین کاربردهای این تصاویر در حوزه کشاورزی و جنگل می باشد. هدف از این تحقیق بهبود طبقه بندی گونه های مختلف گیاهی در منطقه Botswana با استفاده از تلفیق الگوریتم های تشخیص هدف در تصویر ابرطیفی می باشد. در گام اول الگوریتم های تشخیص هدف بر روی تصویر ابر طیفی پیش پردازش شده پیاده سازی شد. در گام دوم، اطلاعات الگوریتم های تشخیص هدف با استفاده از روش پیشنهادی تلفیق گردید. نتایج حاصل از روش تلفیق پیشنهادی برای ابعاد پنجره مختلف پیاده سازی شد. بهترین دقت کلی روش تلفیق مربوط به پنجره با ابعاد 3 در 3 برابر 16/96% بود که دقت کلی نسبت به الگوریتم های تشخیص هدف تقریبا حداقل 8% و حداکثر 20% بهبود یافته است.

حرکت در محیط، فعالیتی جدا نشدنی از زندگی روزمره انسان است. ما نیاز داریم که خود را در محیط توجیه کنیم و در زمان مناسب به مقصد موردنظر خود برسیم. این امر گاه با کمک تسهیلات راهبری مانند نقشه، و گاه با توسل به ادراک مکانی صورت می گیرد. در این مقاله، براساس مبانی علمی ادراک مکانی انسانی، مدلی برای شبیه سازی نحوه تشکیل و توسعه دانش مکانی ارائه گردیده و به روش عامل مبنا پیاده سازی شده است. در این مدل با هدف نمایش ملموس تر فرآیند ذهنی انسان به هنگام مشاهده و ادراک محیط اطراف، یک ماتریس برای هرکدام از نقاط تصمیم گیری درنظر گرفته شده که مولفه های آن، بیانگر شناخت فرد از محل و ارتباط آن با نقاط همسایه می باشد. در این مدل مراحل مختلف ادراک انسان شامل چگونگی ذخیره سازی اطلاعات مکانی، چگونگی یکپارچه کردن و ارتقاء دانش مکانی و چگونگی بازیابی این دانش برای امر راهبری از دید یک عابر پیاده در فضای شهری، تشریح شده است. این امر می تواند در راستای به خدمت گرفتن ابزار تکنولوژی به شکلی سازگارتر با ادراک مکانی انسانی مورد استفاده قرار گرفته و محیط های گوناگون را براساس اهداف موردنظر، جهت تصمیم گیری بهتر انسان بهینه نماید. این مدل سازی، این امکان را به وجود می آورد که بتوان پیچیدگی های تصمیم گیری انسان در زمان مسیریابی را، برای رسیدن به سطحی قابل کنترل، کاهش داد.

در حال حاضر در زمینه بهینه سازی، الگوریتم کلونی مورچه ها تاکنون بر روی مسائل بهینه سازی گوناگونی، به صورت موفقیت آمیز پیاده سازی و اجرا گردیده است. این الگوریتم برگرفته از زندگی واقعی مورچه ها برای یافتن کوتاهترین مسیر از لانه تا غذا الهام گرفته است. با تعمیم این رفتار مورچه ها به مسائل معکوس در ژئوفیزیک، به منظور یافتن مدلی که به بهترین وجه به داده های مشاهده ای برازش داده شده باشد، می توان از این الگوریتم استفاده کرد. در این مقاله، هدف مدل سازی معکوس داده های ثقل سنجی بصورت خطی می باشد، یعنی با ثابت نگه داشتن پارامترهای هندسی، پارامترهای فیزیکی مدل سازی شود. جهت بررسی کارایی روش پیشنهادی، ابتدا الگوریتم توسط مدل مصنوعی ای با هندسه پیچیده T و L مورد آزمایش قرار گرفته است. این روش برای داده های مصنوعی نویز دار و بدون نویز آزمایش شد. نتایج بدست آمده نشان داد با استفاده از الگوریتم کلونی مورچگان می توان آنومالی حاصل از مدل هایی با هندسه پیچیده و جهت دار را به خوبی مدل سازی کرد و همچنین این روش برای ترکیبی از مدل ها با تباین چگالی مختلف قابل استفاده است. در نهایت روش پیشنهادی برای داده های ثقل سنجی مربوط به منطقه سد گتوند واقع در استان خوزستان مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج حاصل از معکوس سازی داده ها، حفره هایی با عمق و قطر زیاد را در منطقه نشان می دهد. در نتیجه احداث سد، با توجه به اطلاعات زمین شناسی منطقه باعث بوجود آمدن عوارض جدی زیست محیطی خواهد بود.

نرمالیزاسیون رادیومتریک نسبی، اغلب در آنالیز های تصاویر ماهواره ای چندزمانه، خصوصا در آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی مورد استفاده قرار می گیرد. در این تحقیق ضمن بررسی تبدیل IR-MAD، تکنیک جدیدی مبتنی بر تبدیل IR-MAD و شبکه های عصبی مصنوعی توسعه داده شده است. تکنیک پیشنهادی بر روی تصاویر ماهواره ای چندزمانه لندست تی ام متعلق به سال های 1989و2010 شهر تبریز، پیاده سازی شده است. استفاده از ترکیب خطی تصاویر ماهواره ای چندزمانه، انتقال این تصاویر به فضای دیگر و تکراری بودن فرآیند تبدیل IR-MAD باعث شده که این تبدیل به عنوان روشی مستقل از نویز آماری و شرایط اتمسفری در جهت شناسایی تغییرات و انتخاب نقاط کنترل رادیومتریکی در این تحقیق بکار رود. همچنین قابلیت و انعطاف بالای شبکه عصبی مصنوعی در تقریب توابع غیرخطی و خطی پیوسته در فضای ترکیبی باعث شد که از این شبکه ها در مدلسازی رابطه بین نقاط کنترل رادیومتریکی در تصاویر ماهواره ای چندزمانه استفاده گردد. معیار های ارزیابی بکار رفته در این تحقیق، شامل میانگین خطای کمترین مربعات و آزمون های آماری t و F می باشد. نتایج نشان می دهد که استفاده از روش پیشنهادی موجب افزایش دقت و عملکرد نرمالیزاسیون رادیومتریک نسبی شده است. روش توسعه داده شده در این تحقیق از نظر میانگین خطای کمترین مربعات در تمامی باند های طیفی نسبت به روش IR-MAD و داده های خام بترتیب 11/0 و 13/8 درصد افزایش دقت داشته است.

زمین لرزه یکی از تلخ ترین و مخرب ترین حوادثی است که زندگی بشر را به خطر انداخته است. بدین جهت این حادثه طبیعی، ذهن محققین و دانشمندان را به خود مشغول ساخته است تا بتوانند نشانه هایی قبل از وقوع زمین لرزه پیدا و سعی در پیش بینی آن نمایند. بر اساس پژوهش های انجام گرفته یکی از پیش نشانگرهای زمین لرزه، تغییرات غیرعادی محتوی الکترونی قبل از وقوع زمین لرزه های بزرگ (بزرگتر از 6 ریشتر) است. در این پژوهش، تغییرات TEC در زمین لرزه های 21 مرداد 1391 با بزرگای 6.5 و 6.3 اهر-ورزقان و زمین لرزه ی 27 فروردین 1392 سراوان با بزرگای 7.5، در دوره های 36 روزه و 32 روزه تعیین و بررسی شده است. بدین منظور یونسفر به صورت مدل تک لایه با استفاده از داده های GPS ایستگاه های ژئودینامیک شمال غرب و جنوب شرق کشور به صورت محلی مدلسازی شد. در این پژوهش برای آشکار سازی رابطه ی بین آنومالی تغییرات محتوی الکترونی و زمین لرزه-های بزرگ آنالیز تبدیل موجک پیشنهاد شده است. همچنین از موجک متقاطع در بازه ی مشاهداتی یکسان برای آشکار سازی ارتباط بین آنومالی تغییرات محتوی الکترونی و فعالیت های خورشیدی استفاده شد. نتایج حاصل نشان می دهد آنالیز تبدیل موجک تغییرات غیر عادی محتوی الکترونی را در محدوده ی روزهای زمین لرزه به خوبی مشخص کرده و ابزار ریاضی مناسبی برای آشکار سازی ارتباط یاد شده است. همچنین فعالیت های بالای خورشیدی، طوفان های مغناطیسی و موجود نبودن مدار نهایی ماهواره در همان لحظه، از جمله محدودیت هایی هستند که در این روش باید در نظر گرفته شوند. برای مطالعه ی بیشتر با نصب ایستگاه های GPS در محدوده گسل های فعال و استفاده از داده های یونوسند و داده های ماهواره ی DEMETER می توان سری زمانی این تغییرات را با دقت بهتری ثبت و وابستگی آن ها را مشاهده و بررسی کرد.

یکی از مباحث مهم در پردازش تصاویر ابرطیفی، حذف و کاهش خطاهای رادیومتریکی این تصاویر می باشد. خطای راه راه شدگی تصاویر، یکی از این خطاها می باشد که در اغلب تصاویر سنجش از دوری مشاهده می شود. جهت حذف این خطاها، روش های مختلف آماری و فیلترینگ وجود دارد. در اغلب این روش ها، همراه با حذف خطای راه راه شدگی، بخش از اطلاعات مفید تصویر نیز حذف می شود. در تحقیق حاضر، جهت حذف خطای راه راه شدگی، از تلفیق الگوریتم موجک و فوریه استفاده می شود. ابتدا از تصویر تبدیل موجک گرفته شده و سپس فیلترینگ فوریه بر روی مولفه عمودی تبدیل موجک اعمال می گردد. تفسیر بصری و ارزیابی کمی نتایج بدست آمده نشان داد که روش پیشنهادی، خطای خطوط راه راه موجود بر تصویر را حذف نموده و در عین حال اطلاعات اصلی تصویر را ثابت نگه می دارد و علاوه بر آن برخلاف الگوریتم های آماری، به اطلاعات آماری پیکسل های همسایه نیاز ندارد.

زمان تناوب سازه ها، یکی از خصوصیات دینامیکی مهم سازه ها به شمار می رود. مقدار زمان تناوب سازه ها (عکس فرکانس)، مستقل از بارگذاری بوده و فقط به مشخصات سازه بستگی دارد. روش های مختلفی برای تعیین زمان تناوب ساز ه ها وجود دارد که عبارتند از روش های تجربی، تحلیلی و آزمایشگاهی. در این تحقیق، زمان های تناوب یک سازه سه طبقه، به روش آزمایش ارتعاش آزاد مورد مطالعه قرار گرفت. برای ایجاد ارتعاش در سازه، یک جابه جائی اولیه در بام سازه ایجاد شد و به طور ناگهانی آزاد گردید. این آزمایش در دو جهت محلی سازه برای تعیین فرکانس های طبیعی ارتعاش، انجام گرفت. برای اندازه گیری پاسخ سازه و تعیین زمان تناوب آن، از دو روش استفاده شد. در روش اول، پاسخ سازه با استفاده از دوربین با دقت بالا، ضبط شد و با پردازش تصاویر، زمان تناوب سازه تعیین شد. در روش دوم، پاسخ سازه به کمک یک دستگاه جی پی اس دو فرکانسه، ثبت شد و سپس با تبدیل منحنی های اولیه به منحنی های ارتعاشی، زمان تناوب سازه محاسبه شد. اندازه گیری با جی پی اس برای کنترل نتایج حاصل از پردازش تصاویر صورت پذیرفت. برای کنترل نتایج حاصل از هر دو روش آزمایشگاهی، از روش تحلیلی نیز استفاده شد. بر اساس مطالعات انجام شده، فرکانس های طبیعی (عکس زمان تناوب) سازه در جهت x، با استفاده از جی پی اس، پردازش تصاویر و روش تحلیلی، به ترتیب برابر 07/1، 09/1 و93/0 هرتز به دست آمد. همچنین مقادیر مربوطه در جهت y به کمک این سه روش به ترتیب برابر 13/1، 19/1 و 08/1 هرتز حاصل شد. نتایج حاصل از پردازش تصاویر با نتایج به دست آمده از جی پی اس بسیار نزدیک است ولی مقادیر حاصل از روش های آزمایشگاهی با مقادیر حاصل از روش تحلیلی، اندکی تفاوت دارد. این موضوع بخاطر این است که در روش تحلیلی، مقداری خطا به دلیل شبیه سازی رفتار سازه در مدل کامپیوتری وارد می شود.

شبکه های حسگر مکانی بی سیم نسل جدید و توسعه یافته شبکه های حسگر بی سیم در حوزه ی مکانی هستند که پدیده های محیطی را کشف، بازبینی، پایش، ردیابی و پردازش می کنند. به دلیل محدودیت های موجود در شبکه های حسگر مکانی بی سیم، به خصوص محدودیت منبع انرژی، در این تحقیق از سیستم محاسباتی غیرمتمرکز استفاده شده تا با پردازش های درون شبکه ای و کاهش تبادل اطلاعات، مصرف انرژی شبکه تا حد زیادی کاهش یابد. در این تحقیق بر مبنای سیستم محاسباتی غیرمتمرکز الگوریتم هایی طراحی می شود که بتوان به پرسش های لحظه ای برای استخراج ارتباط توپولوژی بین ناحیه ها پاسخ داد. در این الگوریتم ها تنها از اطلاعات محلی هر گره و اطلاعات همسایه های مجاور آن استفاده می شود تا بتوان ارتباط توپولوژی بین ناحیه ها را بدست آورد. چالش اصلی در کاربرد شبکه های حسگر مکانی بی سیم گسسته بودن فضای اطلاعاتی آن است. در این تحقیق از ساختارهای مرزی، گره های مرزی، حلقه مرزی و جهت مرز استفاده شده تا بتوان در فضای گسسته این شبکه ها ارتباط های توپولوژی شمول، همجواری و همپوشانی را بدست آورد. الگوریتم شمول و همجواری مبنایی برای الگوریتم همپوشانی است. در الگوریتم های شمول و همپوشانی از هر سه ساختار مرزی استفاده شده در حالی که در الگوریتم همجواری نیازی به جهت مرز نیست. پیاده سازی این الگوریتم ها در محیط شبیه سازی انجام شده و نتایج بدست آمده از آن ها تشریح شده است.

یکی از موفقیت آمیز ترین کاربردهای داده های فراطیفی، طبقه بندی آنها و تولید نقشه های پوشش زمین بدون نیاز به داده های واقعیت زمینی است. در میان روش های مختلف طبقه بندی غیرنظارت شده، روش های جزءبندی به دلیل سرعت و عملکرد بالا در خوشه بندی داده های فراطیفی مورد توجه قرار گرفته اند. عملکرد خوشه بندی مبتنی بر جزء بندی این داده ها تابع پنج پارامتر تعداد و موقعیت خوشه ها، تعداد و موقعیت باندها و معیار شباهت است. بنابراین می توان به مسئله ی خوشه بندی جزء بندی به صورت یک مسئله ی بهینه سازی نگاه کرد که هدف در آن پیدا کردن موقعیت بهینه ی پارامترهای مذکور است. بسته به اینکه کدامیک از این پنج پارامتر در فرآیند بهینه سازی توده ذرات وارد شوند چهار حالت معنی دار در این تحقیق در نظر گرفته شده و هدف پیدا کردن حالتی است که به بالاترین دقت در تهیه نقشه های موضوعی منجر شود. لازم به ذکر است که از میان پنج پارامتر مختلف خوشه بندی، معیار شباهت و تعداد خوشه ها به منظور جلوگیری از پدیده ی افزونی پارامترها وارد فرآیند بهینه سازی نشده و ثابت در نظر گرفته شدند. بررسی ها بر روی یک مجموعه ی داده ی شبیه سازی و دو داده ی واقعی نشان دادند که از میان چهار حالت مورد بررسی در این تحقیق، حالتی که تعداد باندها در یک مرحله ی پیش پردازشی توسط خوشه بندی باندها در فضای داده ها یا با استفاده از تبدیل PCA در فضای ویژگی کاهش داده می شود دارای دقت بالاتری در تهیه ی نقشه های موضوعی هستند.

طراحی بزرگراه ها از فرآیندها و زیر فرآیندهای متعددی از جمله برنامه ریزی تا ساخت وساز واقعی تشکیل شده است. قبل از مهندسی دقیق و طراحی جاده، یک فرآیند اولیه از مکان یابی جاده باید انجام شود. در این مرحله، گزینه های زیادی وزن دهی، ارزیابی و اولویت بندی می شوند. انتخاب مسیر (زیر فرآیند مکان یابی مسیر) بخش بسیار مهمی در کل فرآیند طراحی مسیر می باشد. در این مرحله است که معیارهای اساسی با حداقل اثرات منفی زیست محیطی، اجتماعی و مالی ممکن و همچنین معیارهای فنی مسیر باید برآورده شوند. این مرحله، بدون توجه به الگوهای فرهنگی، اجتماعی و اقتصادی ممکن است منجر به مسیری که که از جنبه مهندسی ایده آل است اما باعث تخریب این مناطق و در نتیجه نارضایتی مردم و گاهی باعث توقف پروژه گردد. بنابراین، تصمیم گیری در مورد برنامه ریزی و ساخت بزرگراه، از آنجا که عوامل و ذینفعان زیادی در آن درگیر هستند، فرایند پیچیده است. استفاده از روش های تصمیم گیری چندمعیاره و همچنین آنالیزهای مکانی می تواند به کاهش مشکلات تصمیم گیران در انتخاب مسیر کمک کند. هدف از این مقاله، استفاده از آنالیزهای مکانی GIS و رروش های تصمیم گیری چند معیاره با در نظر گرفتن معیارهای زیست محیطی، اجتماعی-اقتصادی، توریستی و فنی مسیر در انتخاب مسیر می باشد. در این مقاله از روش های فازی AHP برای وزن دهی معیارها به صورت گروهی (با اولویت بندی توسط کارشناسان حمل ونقل و مردم) و ویکور برای اولویت بندی گزینه های مسیر استفاده می شود. نتایج حاصل از پیاده سازی برای محور سومار-گیلانغرب، نشان می دهد که مسیر انتخاب شده با استفاده از روش های تصمیم گیری و آنالیزهای مکانی با مسیر تعیین شده توسط شرکت مهندسین مشاور مطابقت دارد.