فهرست مطالب

مهندسی نقشه برداری و اطلاعات مکانی - سال هفتم شماره 2 (پیاپی 26، خرداد 1395)

نشریه مهندسی نقشه برداری و اطلاعات مکانی
سال هفتم شماره 2 (پیاپی 26، خرداد 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/03/30
  • تعداد عناوین: 12
|
  • فاطمه عباس زاده، وحیدرضا جلالی *، اعظم جعفری صفحات 1-7
    در این پژوهش با استفاده از روش های مختلف درون یابی شامل کریجینگ، وزن دهی فاصله معکوس و توابع پایه شعاعی، تغییرات مکانی عنصر سنگین مس، در خاک های جزیره هرمز مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور تعداد 58 نمونه سطحی (30-0 سانتی متر) از منطقه مورد مطالعه جمع آوری شد. غلظت کل فلز مس در خاک های منطقه مورد مطالعه به روش هضم چهار اسید و به کمک دستگاه (ICP-OES) اندازه گیری شد. معیارهای ارزیابی در این پژوهش شامل شاخص های ریشه متوسط مجذور خطاها (RMSE) و مقدار استاندارد شده ریشه متوسط مجذور خطاها (SRMSE)، همراه با معیار آماری ضریب جرم باقیمانده (CRM) با استفاده از روش اعتبار سنجی جک نایف بودند. نتایج به دست آمده نشان داد که روش کریجینگ بهترین الگو برای تخمین فلز مس در این منطقه می باشد زیرا کمترین میزان خطا را دارا بود. همچنین روش مدل نواری کم ضخامت در روش تابع پایه شعاعی نامناسب ترین الگو جهت تخمین مقدار این عنصر شناخته شد. نتایج پهنه بندی نشان داد که غلظت فلز مس در بخش های جنوبی منطقه مورد مطالعه کمتر از سایر مناطق است.
    کلیدواژگان: جزیره هرمز، عنصر مس، میانیابی
  • معصومه گمرکی *، سعید صادقیان، زهرا عزیزی صفحات 9-24
    امروزه تکنولوژی رو به رشد لیدار به دلیل قدرت نفوذ پالس های لیزر در پوشش گیاهی برای تهیه مدل های رقومی زمین به خصوص در مناطق جنگلی بسیار مورد توجه است. تولید مدل رقومی زمین با داده های لیدار شامل دو مرحله فیلتر کردن و درونیابی می باشد. روش های مختلفی برای فیلتر کردن وجود دارد که در تحقیق حاضر از فیلتر شیب مبنا و هیبرید برای فیلتر کردن ابر نقاط خام داده لیدار استفاده گردید و سپس با استفاده از الگوریتم ژنتیک روش های درونیابی معکوس فاصله وزنی[1] و چند جمله ای ها[2] بهبود داده شد و عملکرد آن ها با روش های معمول درونیابی مانند کریجینگ[3] و توابع پایه شعاعی[4] و غیره مقایسه گردید. نتایج نشان داد فیلتر هیبرید با درونیابی معکوس فاصله وزنی بهبود داده شده توسط الگوریتم ژنتیک با میانگین مجموع مربعات خطا 135/0 متر و 230/0 متر برای منطقه اول با تاج پوشش گیاهی متراکم (تاورکوه) و منطقه دوم با پوشش گیاهی علفزار (حوزه رودخانه شصت کلا) بهترین عملکرد را در بین روش های درونیابی به کار گرفته شده در این تحقیق داشته است.
    کلیدواژگان: مدل رقومی زمین، فیلترینگ، روش های درونیابی، الگوریتم ژنتیک، داده لیدار، مناطق جنگلی
  • پیمان جوادی *، بهزاد وثوقی صفحات 25-38
    در سازه های مهندسی و مطالعه تغییر شکل زمین، کنترل جابجایی ها از اهمیت خاصی برخوردار می باشد. بدین منظور لازم است در منطقه مورد بررسی شبکه های میکروژئودزی ایجاد گردند. یکی از مسائل مهم در شبکه های میکروژئودزی کشف نقاط ناپایدار شبکه می باشد. از جمله روش های کلاسیک آشکارسازی نقاط ناپایدار می توان به روش تست ثبات کلی و روش مینیمم سازی نرم اول اشاره نمود. در تحقیقات انجام یافته در این خصوص ، نتایج بدست آمده نشان می دهد زمانی که بردار جابجایی نقاط کوچک باشد، تعداد کشف صحیح نقاط جابجا شده با استفاده از روش های معمول آنالیز تغییر شکل کمتر از تعداد نقاطی است که واقعا جابجا شده اند. دلیل آن می تواند خاصیت پخش کنندگی روش تخمین کمترین مربعات باشد.
    حال با توجه نتایج تحقیقات اخیر در زمینه کشف نقاط ناپایدار شبکه، ایده ای که به منظور مقابله با این محدودیت مطرح می شود استفاده از آنالیز زیرشبکه می باشد در این حالت شبکه کنترل جابجایی به چند زیرشبکه که شامل یک نقطه موضوع و سایر نقاط مرجع باشد تقسیم می شود در واقع به تعداد نقاط ناپایدار زیر شبکه تشکیل خواهد شد. در این روش در شبکه کلی در ابتدا با استفاده از روش های کلاسیک آشکارسازی، نقاط پایدار و ناپایدار شناسایی می شوند. سپس با تقسیم شبکه کلی به زیرشبکه، هر زیرشبکه بطور جداگانه سرشکن شده و نقاط ناپایدار آن کشف خواهد شد. بنابراین ارتباط بین نقاط ناپایدار از یکدیگر قطع شده و اثر پخش کنندگی کمترین مربعات کاهش می یابد. در این مقاله این روش در یک شبکه شبیه سازی شده و یک شبکه واقعی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان می دهد که استفاده از روش آنالیز زیرشبکه در مقایسه با روش تست ثبات کلی شبکه باعث بهبود نتایج در کشف صحیح نقاط ناپایدار خواهد شد. این بهبود در همه حالت های شبیه سازی شده به طور متوسط حدود 35 درصد است. در مقابل بهبود نتایج روش زیرشبکه نسبت به روش مینیمم سازی نرم اول در حد یک درصد است که نمی توان آن را قابل قبول دانست. در ادامه الگوریتم های کشف نقاط ناپایدار در روش های رایج و روش آنالیز زیرشبکه بر روی مشاهدات یک شبکه واقعی پیاده سازی شد که نتایج حاصل، در تطابق با نتایج شبکه شبیه سازی شده می باشد.
    کلیدواژگان: کنترل جابه جایی، تست ثبات کلی، مینیمم سازی نرم اول، آنالیز زیرشبکه
  • ایرج جزیرئیان *، عادل شریفی صفحات 39-46
    با توجه به تصحیحات اعمال شده بر روی اندازه گیری های ارتفاع سطح دریاها حاصل از ارتفاع سنجی ماهواره ای هنوز هم یک سری اثرات غیر جزر و مدی بر روی این اطلاعات وجود دارد. می توان با استفاده از عبور سریع ماهواره های ارتفاع سنجی از دو نقطه هم جوار متوالی در یک گذر (که در زیر یک ثانیه فاصله اثر رد پای زمینی آن به طول 6 کیلومتر می باشد) از اختلاف ارتفاع مشاهدات آن ها جهت حذف اثرات غیر جزر و مدی استفاده نمود. در این تحقیق یک روش نسبی برای بکارگیری آنالیز هارمونیک جزر و مد در طول یک گذر ازماهواره های ارتفاع سنجی جیسون و توپکس[1] که داده های سطح آب را در خلیج فارس پوشش می دهد ارائه شده است. آنالیز های جزر و مدی بر روی نقاط هم جوار و مقایسه اختلاف ارتفاع های مشاهده شده آن ها برای مقایسه آنالیز هارمونیک جزر و مد در طول مسیر و تعیین ثابت های هارمونیک استفاده گردیده است که نشان می دهد الگوریتم می تواند به طور کار آمدی تاثیرات غیر جزرو مدی را در مشاهدات ارتفاع سنجی از بین ببرد و دقت پارامتر های جزرو مد را افزایش دهد.
    کلیدواژگان: ارتفاع سنج ماهواره ای، توپکس و جیسون 1، آنالیز هارمونیک، جزر و مد، نقاط هم جوار
  • غلامرضا فلاحی، اسماعیل دهقان منشادی * صفحات 47-59
    زمین لغزش ازجمله پدیده های ژئوفیزیکی است که رخداد آن موجب جابجایی دامنه ها در راستای شیب و به بار آمدن خسارات مالی و جانی هنگفتی می شود. بارش، یخبندان و استفاده نامعقول بشر از طبیعت از عوامل ایجادکننده زمین لغزش است. ارتفاع، شیب، نوع خاک و زمین شناسی منطقه و پارامترهای هیدرولوژی ازجمله مهم ترین عوامل موثر بر وقوع زمین لغزش هستند. حوضه آبریز چالوس با مساحت 929.28 کیلومترمربع محدوده در امتداد جاده کرج-چالوس واقع شده است. این حوضه به دلیل مشرف شدن به جاده چالوس از اهمیت ویژه ای برخوردار است. سالانه از این جاده ترددهای بسیاری انجام می شود. بنابراین بررسی پهنه های مختلف از حوضه از دیدگاه پتانسیل وقوع زمین لغزش بسیار اهمیت دارد. از این رو بررسی پهنه های مختلف از حوضه از دیدگاه پتانسیل وقوع زمین لغزش و تهیه نقشه حساسیت زمین لغزش بسیار اهمیت دارد. در این مطالعه عوامل مختلفی از جمله شیب، جهت شیب، زمین شناسی، پوشش گیاهی، پارامترهای هیدرولوژی و نوع زهکشی خاک مورد بررسی قرار گرفته اند. پس از تهیه نقشه های مختلف از عوامل موثر بر وقوع زمین لغزش، از الگوریتم های هوشمند فازی و شبکه عصبی مصنوعی جهت پهنه بندی منطقه از نظر خطر وقوع زمین لغزش استفاده شده و سپس نقشه های پهنه بندی زمین لغزش با دو روش فوق تهیه شده اند. با اعمال روش فازی، 1/34 درصد از مساحت منطقه دارای پتانسیل زیاد و خیلی زیاد، 5/35 درصد از مساحت منطقه دارای پتانسیل متوسط و 3/30 درصد از مساحت منطقه دارای پتانسیل کم برای وقوع زمین لغزش هستند. با اعمال روش شبکه عصبی مصنوعی، 4/34 درصد از مساحت منطقه دارای پتانسیل زیاد و خیلی زیاد، 05/29 درصد از مساحت منطقه دارای پتانسیل متوسط و 5/27 درصد از مساحت منطقه دارای پتانسیل کم برای وقوع زمین لغزش هستند.
    کلیدواژگان: حوضه آیریز چالوس، شبکه عصبی مصنوعی، عوامل موثر بر وقوع زمین لغزش، منطق فازی، نقشه حساسیت زمین لغزش
  • جواد صابریان * صفحات 61-70
    امروزه در بسیاری از کشورها مشکلات حمل ونقل و ترافیک به یکی از چالش های مهم اجتماعی تبدیل شده و سهم قابل توجهی از سرمایه های ملی هر کشور را به خود اختصاص داده است. با پیشرفت علم، شرایط مناسبی برای یک مدیریت هوشمندانه و هدفمند به منظور ارتقای بهره وری و افزایش کارایی شبکه ترافیکی محقق شده است. در حوزه فناوری اطلاعات، سیستم های اطلاعات مکانی[1] از اهمیت ویژه ای در بهینه سازی عملکرد سیستم های حمل ونقل برخوردار می باشند. در این زمینه قابلیت های تجزیه و تحلیل شبکه در سیستم های اطلاعات مکانی از جمله محاسبه کوتاهترین مسیر می تواند بسیار مفید واقع شود.
    تاکنون معیارهای مختلفی برای انجام آنالیز کوتاهترین مسیر در تجزیه و تحلیل شبکه در سیستمهای اطلاعات مکانی در نظر گرفته شده اند. معیارهایی از قبیل مسافت، زمان سفر، راحتی مسیر، زیبایی مسیر و... . معیار زمان سفر چون کاملا وابسته به ترافیک می باشد دارای تغییرات پیوسته و در بعضی موارد تصادفی می باشد. بنابراین لازم است که زمان عبور از هر خیابان بر اساس شرایط هندسی و ترافیک لحظه ای آن محاسبه شود. در این مقاله با استفاده از تبدیل موجک و روش کمترین مربعات مدلی جهت پیش بینی زمان عبور از هر خیابان، بر اساس داده های موجود ترافیکی آن ارائه شده است. دو نمونه موردی انجام شده در این زمینه کارآیی مدل ارائه شده را نشان داد. به نحوی که توانست با 8/4 ثانیه خطا، زمان سفر یک خیابان 3/6 دقیقه ای و با 57/ دقیقه اختلاف، زمان سفر یک خیابان 68 دقیقه ای را پیش بینی کند.
    کلیدواژگان: زمان سفر، ترافیک، حمل و نقل، تبدیل موجک، کمترین مربعات
  • حسن امامی *، محمد سعادت سرشت، عبدارضا صفری صفحات 71-86
    امروزه ترکیب داده های فتوگرامتری بردکوتاه و لیزر اسکن زمینی بعنوان روش موثر و دقیق برای مستندساری و مدلسازی سه بعدی از ساختمان های پیچیده و سایت های است که مورد توجه بسیاری از موسسات و سازمان ها بوده و هست. در کنار روش های متداول تولید ارتوفتو و مدل های سه بعدی با بافت واقعی، فتوگرامتری بردکوتاه و لیزراسکن، مکمل هم بوده و ترکیب داده های آنها در اغلب کاربردها بطور فزاینده ای معمول گردیده است. لیزراسکنرها درحین جمع آوری داده های سه بعدی، قادر به تهیه تصاویر بافت نیز هستند ولی به دلایلی این تصاویر در کاربردهای نگاشت بافت، قابل استفاده نیستند. تصاویر بافت، جداگانه با کیفیت خوب، در زمان مناسب و از موقعیت های مطلوب با استفاده از اصول فتوگرامتری تهیه می شوند. این مقاله، به بررسی جامع روند بازسازی بناهای باستانی به روش ماتریس نگاشت پرداخته است. تحقیق حاضر، مطالعه موردی بر روی دو سری داده های واقعی از ابنیه های باستانی کشورمان، گنبد ابرکوه استان یزد و پل سنگی لرستان، بوده که می تواند هم برای تهیه مستندات لازم جهت تثبیت ملی یا جهانی و هم در مدلسازی سه بعدی برای اهداف مختلف مورد استفاده قرار گیرد. در این تحقیق، علاوه بر روش ماتریس نگاشت، مدل های ریاضی مختلف در ادغام داده ها مورد بررسی قرار گرفت و از چندین تصاویر بافت استفاده گردید که بکارگیری چندین تصویر بافت علاوه بر ارتقاء کیفیت، باعث بهبود هندسه و دقت نتایج می گردد. بررسی نتایج نشان داد که خطاها و اعوجاجات رنگی، علاوه بر نوع مدل ریاضی مورد استفاده، به دقت نقاط اندازه گیری در فضای تصویر و ابر نقاط نیز وابستگی شدید دارد. همچنین، بررسی و آنالیز خطاهای حاصل از دو روش، تبدیل خطی مستقیم تکراری و روش ماتریس نگاشت، نشان داد که میانگین خطاها در دو جهت مختصات طولی و عرضی در روش ماتریس نگاشت به ترتیب، در ابرنقاط پل سنگی لرستان0.15 و 0.33 در واحد پیکسل و در ابرنقاط ابرکوه یزد -4.24E-13 و 7.67E-14 در واحد پیکسل بود. در مقابل، این خطاها برای روش تبدیل خطی مستقیم تکراری به ترتیب -2.38 و-5.79E-10 برای ابر نقاط اول و 5.40E-5 و 3.64E-5 در واحد پیکسل برای ابر نقاط دوم محاسبه گردید. لذا علاوه بر کاهش میزان خطاها در روش ماتریس نگاشت، بیانگر مناسب بودن این روش نسبت به سایر روش های بکار رفته دارد. همچنین، مزیت اصلی این روش این است که نیاز به مقادیر اولیه ندارد و به صورت ضرب ماتریسی عمل می کند که استفاده از آن بعنوان یک روش با ثبات برای تولید ارتوفتو صحیح و مدل های سه بعدی با بافت واقعی توصیه می شود.
    کلیدواژگان: مستندنگاری، بناهای تاریخی، لیزر اسکن زمینی، ابر نقاط، فتوگرامتری بردکوتاه، ادغام، تصاویر بافت، تبدیل خطی مستقیم تکراری، ماتریس نگاشت
  • بابک ارجمند *، حمیدرضا ریاحی بختیاری صفحات 87-98
    با ظهور و فعالیت ماهواره های باقدرت تفکیک مکانی زیاد در دو دهه اخیر، استخراج عوارض و پدیده های زمینی از تصاویر ماهواره ای، موردتوجه بسیاری از محققین قرارگرفته است. راه، به عنوان یکی از عوارض زمینی از اهمیت زیادی در امور زیربنایی، حمل ونقل و مدیریت برخوردار است. استخراج شبکه راه های شهری با استفاده از روش های مختلف موضوع تحقیقات زیادی بوده است. استخراج راه های کوهستانی از تصاویر ماهواره ای به دلیل تباین کم با محیط اطراف، ساختار هندسی پیچیده و دور بودن از مراکز شهری پرتردد تاکنون کمتر موردتوجه قرارگرفته است. در این تحقیق از تصاویر ماهواره ای کوئیک برد برای استخراج راه استفاده شده است. به منظور افزایش قدرت تفکیک مکانی تصاویر چند طیفی، فرآیند تلفیق باند پانکروماتیک و باندهای چند طیفی با استفاده از روش جدید Esri انجام شد. استخراج راه با استفاده از طبقه بندی پیشرفته شی گرا انجام و نتایج حاصل از آن موردبررسی صحت قرار گرفتند که دقت کلی برای طبقه بندی شی گرای قانون مبنا 93% و الگو مبنا 92%، به دست آمدند. با توجه به نتایج مطلوب تر طبقه بندی شی گرای قانون مبنا، دقت نهایی برای محور مرکزی استخراج شده راه توسط آن 87% و RMSE آن نسبت به داده های مرجع 1/1 پیکسل به دست آمد. با توجه به پیچیدگی های توپوگرافیک منطقه و قدرت تفکیک مکانی تصویر، نتایج نشان داد طبقه بندی پیشرفته شی گرا در استخراج پدیده های زمینی همگن، خصوصا راه از قابلیت خوبی برخوردار است.
    کلیدواژگان: استخراج راه کوهستانی، تصویر ماهواره کوئیک برد، طبقه بندی شی گرای قانون مبنا و الگو مبنا، تلفیق به روش Esri
  • آرمین مقیمی *، حمید عبادی، وحید صادقی صفحات 99-110
    داده های سنجش از دوری یکی از منابع مهم اطلاعات در بسیاری از کاربرد های شناسایی تغییرات نظیر پایش منابع طبیعی در مقیاس های محلی، منطقه ای و جهانی، نظارت بر تغییرات کاربری و پوشش اراضی و مطالعات محیط زیستی است. تغییر رفتار طیفی عوارض در طول زمان، مهمترین عامل در بکارگیری تصاویر ماهواره ای چندزمانه جهت شناسایی تغییرات می باشد. منظور از رفتار طیفی عوارض، خصوصیات طیفی و بافت آن ها می باشد. روش های زیادی در جهت شناسایی تغییرات توسعه داده شده که به طور کلی در قالب روش های شئ پایه و پیکسل پایه ارائه شده اند. تحقیق حاضر به بررسی و مطالعه کلی این روش ها می پردازد. در بسیاری از تحقیقات، جهت ارزیابی روش های شناسایی تغییرات از یکسری داده های ورودی استفاده شده است و این الگوریتم ها از لحاظ سرعت، سادگی پیاده سازی و صحت شناسایی تغییرات با هم مقایسه گردیده اند و به نتایجی رسیده اند که در اکثر مواقع، این نتایج با نتایج سایر محققان، تناقض دارد. دقت حاصله از هر یک از روش های شناسایی تغییرات تابعی از همخوانی بین الگوریتم ها و داده های ورودی است. در واقع دقت حاصله از این روش ها مرتبط با مزیت ذاتی خود الگوریتم نمی باشد و هیچ یک از الگوریتم ها یا ترکیبی از آن ها بطور مطلق نسبت به سایر روش ها برتری ندارد. در این تحقیق سعی شده روش های شناسایی تغییرات از جنبه های مختلف مورد بررسی قرار گیرد و اهداف هر یک از آن ها بیان شود.
    کلیدواژگان: تصاویر ماهواره ای چندزمانه، شناسایی تغییرات، پیکسل پایه، شئ پایه
  • سعید صادقیان، عادل شریفی * صفحات 111-123
    در این مطالعه به بررسی مدل های تصحیح هندسی و زمین مرجع نمودن تصاویر ماهواره ای بر اساس معادلات مالتی کوادریک پرداخته شده است که تا کنون کمتر مورد توجه بوده است. معادلات مالتی کوادریک علاوه بر اینکه نیاز به خطی کردن ندارد با تخصیص تابع وزن بر اساس فاصله نقاط از یکدیگر موجب برآورد تصحیحاتی جهت تعیین مجهولات با دقت بهتر می گردد. هدف از این تحقیق جایگزین نمودن مدل ریاضی پایه چند جمله ای از مرتبه پایین طبق فرضیه اهلر[1] با مدل ریاضی با بهترین دقت جهت ارزیابی میزان بهبود باقی مانده های معادلات مالتی کوادریک می باشد. در این تحقیق ابتدا نقش توابع ریاضی مختلف دو بعدی و سه بعدی برای تصحیح هندسی بررسی می گردد و مدل ریاضی با بهترین دقت جهت انجام تصحیح هندسی انتخاب گردیده و در ادامه از معادلات مالتی کوادریک به عنوان یک تکنیک پس پردازش[2] جهت کاهش خطاهای تصحیح هندسی استفاده می گردد. طی پیاده سازی معادلات مورد نظر نتایج حاصله بیانگر این است که در صورتی که نقاط کنترل و چک از توزیع منظم و یا شبه منظمی برخوردار باشند با استفاده از مدل ریاضی تابع رشنال با 11 پارامتر به عنوان مدل ریاضی پایه و اعمال تصحیحات حاصل از معادلات مالتی کوادریک به دقت زیر پیکسل 82 سانتی متر برای نقاط چک می توان دست یافت. این درحالی است که بدون استفاده از معادلات مالتی کوادریک برای انجام تصحیح هندسی کمترین باقی مانده مربوط به مدل ریاضی رشنال با 11 پارامتر ، 92 سانتی متر می باشد.
    کلیدواژگان: ارزیابی دقت، مالتی کوادریک، تصحیح هندسی، پلی نومیال، رشنال، آیکون
  • محمدرضا ملک *، هوشنگ عیوضی صفحات 125-135
    با افزایش حوزه نفوذ GIS کاربردی در سازمانها و شرکتهای مختلف مدیریت شهری، استفاده از اشیایی با ساختار مکانی پیچیده بیش از پیش متداول می شود. با این وجود هستی شناسی قالب بر ساختار اشیا خصوصا در بخش مدیریت شهری، هنوز وارد بررسی روابط بین اشیا و بویژه روابط توپولوژیک آنها نشده است. این در حالی است که توپولوژی، بویژه در بخش عملیاتی GIS شهری کاربردهای فراوانی داشته و مبانی تئوریک و نرم افزاری ایجاد شده پاسخگوی این نیازها نمی باشد.
    بر این اساس، در این مقاله ابتدا اشیای پیچیده و بعضی مصداقهای عملی آن در مباحث مدیریت شهری به کمک تعاریف متداول ریاضی بیان شده، سپس روشی جدید برای محاسبه توپولوژی اشیای پیچیده بر پایه منطق درجه اول متکی بر روش نه اشتراکی ایگن هوفر در نظریه مجموعه نقاط ارایه می گردد.
    بر اساس این روش، ابتدا گزاره های منطقی درجه اول توصیفی که از بابت ساختار هندسی اشیا قابل حصول هستند استخراج شده، سپس طی یک فرایند استنتاجی شامل حذف و معرفی، ویژگی های کامل بودن، تمامیت و عدم افزونگی در آنها ایجاد می گردد. از این رو گزاره های منطقی حاصل به ماتریس های توپولوژیک اعمال شده و آنها را فیلتر می کنند. از سوی دیگر فیلتر ثانویه به ماتریس های باقیمانده در یک آزمون گرافیکی اعمال می شود.
    در ادامه روش هایی مورد بررسی قرار می گیرند که هدف از آنها بکارگیری عملی توپولوژی بدست آمده در ساختار نرم افزارهای تجاری است. در این خصوص ضمن ارایه پیشنهادی جهت ذخیره سازی توپولوژی در پایگاه داده، روشی منعطف جهت شکل دهی قواعد توپولوژیک متناسب با نیاز کاربر و قابل پیاده سازی بدون اجبار به نگارش و استنتاج قواعد جدید توپولوژیک مطرح می شود. در پایان به برخی کاستی ها و نیازمندی های اساسی از جمله الگوریتم استخراج عملیاتی توپولوژی از هندسه اشیا و روش احتمالی شکل دهی آن اشاره می شود.
    کلیدواژگان: توپولوژی، اشیای پیچیده، منطق توصیفی، مدیریت خدمات شهری، پایگاه دانش
  • امیر رضا مرادی *، محمد علی شریفی صفحات 137-145
    زندگی بشر در طول تاریخ و در سراسر جهان همواره در معرض انواع مخاطرات طبیعی قرار داشته است. بخشی از این خطرات و حوادث ناشی از فعالیت ها و فرآیندهای زمین شناسی از قبیل زلزله و بخشی دیگر که از فراوانی و گستردگی بیشتری برخوردارند، حوادث ناشی از فرآیندهای آب و هوایی می باشند که در این میان، خشکسالی از اهمیت و گستردگی قابل ملاحظه ای برخوردار است. در مقاله ی حاضر با استفاده از ابزار آنالیز طیفی فوریه و موجک به مطالعه ی روند تغییرات بارش در حوضه های آبریز اصلی کشور پرداخته شده است. داده های مورد استفاده برای تولید سری های زمانی متناظر، میزان بارش ثبت شده در ایستگاه های سینوپتیک سازمان هواشناسی کشور از سال 1960 الی 2010 میلادی بوده اند که به دلیل الگوی رفتاری مشابه مورد انتظار در حوضه های آبریز، متوسط ماهیانه این مشاهدات در گستره ی هر حوضه استخراج و بر مبنای آنالیز طیفی فوریه و موجک تحلیل و با ذخیره ی کلی آب از مدل هیدرولوژی مقایسه گشته اند. نتایج به دست آمده ضمن معرفی فرکانس های خاص هر حوضه، فرکانس های مشترک و بازه ی زمانی وقوع آن ها، با نتایج مورد انتظار درباره ی خشکسالی در ایران همخوانی دارند.
    کلیدواژگان: بارش ماهیانه، خشکسالی، آنالیز طیفی، موجک، سری زمانی بارش
|
  • F. Abbaszadeh, V. R. Jalali *, A. Jafari Pages 1-7
    Spatial distribution of copper in Hormuz island soils were evaluated using different geostatistical methods including Kriging, Inverse Distance Weighting and Radial Basis Function. For this purpose, 58 surface soil samples (0-30cm) were collected from the study area. The total concentration of Cu element was measured by using four acid digestion procedure and inductively coupled plasma instrument (ICP-OES). The methods performances were evaluated based on Jacknife cross validation using Root Mean Square Error (RMSE), Standard Root Mean Square Error (SRMSE) and Coefficient of Residual Mass (CRM). Based on RMSE, SRMSE and CRM indices, the Kriging interpolator had best performance among the other interpolator and the Thin Plate Spline was also found as the most unsuitable method for estimating Cu spatial distribution throughout the Hormoz island Soils. The result of zoning showed that amount of copper concentration was lower in south parts of the study lands.
    Keywords: Copper Element, Hormuz Island, Interpolation
  • M. Gomroki *, S. Sadeghian, Z. Azizi Pages 9-24
    Nowadays, the developing LiDAR technology has attracted a great deal of attention for generating Digital Terrain Models (DTMs) especially in forest areas, due to great penetration of laser pulses in vegetation. Generating DTM using LiDAR data includes two seteps: filtering and interpolation. Although there is a wide variety of filtering methods, in this study, slope based filter and hybrid filter have been applied in order to filter the cloud of raw lidar data points.
    Then Genetic Algorithm ,for improving the interpolation methods like Inverse Distance Weighted (IDW) and polynomials, have been employed. The performance of these intelligent methods has been compared with typical interpolation methods such as Kriging and Radial Basis Functions, etc.
    Results of the present study indicated that interpolating by hybrid filter, which used Genetic Algorithm ,for improving the interpolation Inverse Distance Weighted(IDW), RMSE of 0.135 m for the first area having a dense vegetation conopy and RMSE of 0.230 m for the second area having grassland vegetation, had the best performance of all the applied interpolation methods in this study.
    Keywords: DTM, Filtering, Interpolation Methods, Genetic Algorithm, LiDAR
  • P. Javadi *, B. Voosoghi Pages 25-38
    Deformation monitoring is a very important issue in engineering structures and studying ground deformation. So creating microgeodesy networks in the area of study is required. Detecting unstable points of network is an important issue in microgeodesy networks. Among the classical methods of identifying unstable points of the network, the global congruency test and L1-norm minimization can be referred. The results in the research done in this regard show that when displacement point vector is small, the number of true detection of displaced points using common ways of deformation analysis is less than the number of points that really displaced. The reason can be the spreading nature of the least squares estimation. Now according to the recent research results, in the field of detecting unstable points of network, the idea of using subnetwork analysis is proposed to confront this limitation. In this case the deformation monitoring network is divided into some subnetworks including a subject point and the other source points. In fact according to the unstable points, there will be sub-networks. In this method in whole network first of all using classical methods, the stable and unstable points are investigated. Then by dividing the whole network to subnetworks, every network will be adjusted and its unstable points will be detected. So the relation between unstable points is cutoff and the spreading effect of the least squares is decreased. In this paper this method is evaluated in a simulated and a real network. The results show that using subnetwork analysis compared to global congruency test will improve the results in the correct detection of unstable points. On average this improvement is about 35% in all of the stimulated states. In return improving the results of subnetwork method to L1- norm minimization is about one percent that it cannot be acceptable. In the following the algorithms of detecting unstable points in common methods and the method of analyzing subnetwork were conducted on a real network and the results are consistent with the results of simulated network.
    Keywords: Deformation Monitoring, Global Congruency Test, L1, Norm Minimization, Subnetworks Analysis
  • I. Jazireeyan *, A. Sharifi Pages 39-46
    According to the corrections applied to the measurements of sea surface height from satellite altimetry there is still a non-tidal effects on these data. We can use the height difference observations of the two adjacent points sequentially in one pass of satellite altimetry (below one second intervals ground footprint which is 6 km long) to eliminate these effects. In this study, a differential approach is provided to develop the harmonic tidal analysis during the pass of satellite altimetry data from the Jason-1 and Topex for Persian Gulf region.
    Tidal analysis of the adjacent point is used to compare their height differences observed for refined harmonic tidal analysis along the pass of satellite altimetry for computing the harmonic constants which show the algorithm can be reduced non tidal effects in altimetry observations and increase the accuracy of tidal component.
    Keywords: Satellite Altimetry, Jason, 1, Topex, Harmonic Analysis, Tide, Adjacent Points
  • Gh. R. Fallahi, E. Dehghan Monshadi* Pages 47-59
    Landslide is a geophysical phenomenon that event led to the displacement along the steep slopes and it caused the huge human and financial losses. Raining, ice, and human irrational use of nature is one of the factors causing landslides. Height, slope, soil type, geological and hydrological parameters are the most important factors affecting landslides. Chalus basin with an area of 929.28 km is located along the Karaj-Chalus road. The basin due to overlook the busy road of Chalus, has particular importance. So evaluate the potential of landslides in the area of the basin is necessary. In this study, some factors such as slope, aspect, geology, vegetation, hydrology and soil drainage parameters are examined. After mapping a variety of factors, fuzzy intelligent algorithms and Artificial Neural Networks (ANN) were used for landslide zoning. By applying fuzzy method, it was found that 34.1 percent of the area has high and very high potential for accruing landslide, 35.5 percent of the area has medium potential and 30.3 percent of the area has low potential. Also by applying ANN method, it was shown that 34.4 percent of the area has high and very high potential for accruing landslide, 29.05 percent of the area has medium potential and 27.5 percent has low potential.
    Keywords: Chalus Basin, Artificial Neural Networks, Effective Factors on Landslide, Fuzzy Logic, Landslide Zoning Map
  • J. Saberian* Pages 61-70
    Nowadays, the problem of transportation and traffic has become a social challenge in many countries. With the advancement of science, a favorable environment for an intelligent and purposeful management is achieved in order to improve productivity and increase efficiency of network traffic. In the field of information technology, Geographic Information Systems are very important in optimizing the performance of transportation systems. In this context, the capabilities of network analysis in GISs such as shortest path computing could be very useful.
    Different criterions have ever considered for shortest path analysis in GIS. Distance, travel time, path comfort, path beauty and etc., are some of these criterions. Travel time criteria has some random continues variations, because of its relation to traffic. Therefore, the travel time of each street must be calculated based on its geometric and traffic momentarily.
    In this paper we have developed a model for this purpose that is based on wavelet transform and least square method. This model uses the statistical information of travel time in previous days for prediction of travel time in future. Finally for testing the developed model a case study have been explained in this paper.
    Keywords: Travel Time, Traffic, Transportation, Wavelet Transform, Least Square Method
  • H. Emami *, M. Saadat Seresht, A. Safari Pages 71-86
    Nowadays the generation of a three-dimensional (3D) model is mainly achieved using non-contact systems based on light waves, in particular using active or passive sensors. We can currently distinguish four alternative methods for object and scene modeling: (i) image-based rendering, which does not include the generation of a geometric 3D model but, it might be considered a good technique for the generation of virtual views; (ii) image-based modeling (e.g. photogrammetry), the widely used method for geometric surfaces of architectural objects, precise terrain and city modeling as well as Cultural Heritage documentation; (iii) range-based modeling (e.g. laser scanning), which is becoming a very common approach for the scientific community but also for non-expert users such as Cultural Heritage professionals; (iv) combination of image- and range-based modeling, as they both have advantages and disadvantages and their integration can allow the generation of complete and detailed 3D models efficiently and quickly. Moreover, 3D models of outdoors objects by means of terrestrial laser scanner (TLS) point clouds has been one of the most important and reliable technical methods. However, TLS point clouds have two main drawbacks. They dont have sufficient information about the object texture, and sometimes a complete perspective of the facades cannot be obtained due to irregular circumstances. Advances in both TLS hardware and photogrammetric solutions combined are creating increasingly more precise and rich 3D colored models. The combining of close-range photogrammetry and TLS data have been shown to be effective and accurate techniques for the 3-dimensional documentation of complex buildings and sites, which is considered, by many institutions and organizations. In this paper the 3D model generation of two historical building based on the combination of two different surveying techniques has been presented. The main goal of the work was to merge in a unique result data derived from close-range photogrammetry and from TLS in such a way that the final model could be seamlessly explored. Close range photogrammetry and Laser scan, complementary, and combine their data in most applications is increasingly common. Laser scanner while collecting 3D data, are able to produce images of texture mapping applications, but for some reason these images cannot be used. Texture images separately with good quality, at the suitable time and the appropriate conditions are provided using the principles of photogrammetry. This paper explores the projection matrix method is a comprehensive reconstruction of ancient buildings. This research is a case study on two series of real data from our ancient monuments, Abarkooh dome in Yazd province and stone bridge of Lorestan, which can be used to provide documentation verifying in national or international scale and three-dimensional modeling to be used for different purposes. In this study along with projection matrix method, other mathematical models were examined using multiple texture images for produce 3D models with true textures. The use of multiple texture images improved quality, geometry and accuracy of the results in texture mapping. The results indicated that the errors and distortions of RGB colors, is depends to the accuracy of the measurement in the space of the image and cloud points and the mathematical models. Also, check average of errors in the two transverse and longitudinal coordinates, indicating the projection matrix method was suitable in compared to other methods. In general, the projection matrix method is computationally more easily and geometrically more accurate than other models which is tested in this study. The values of errors in the projection matrix method are 0.15 and 0.33 (pixel) in the stone bridge of Lorestan and -4.24E-13 and 7.67E-14 in the Abarkooh dome in pixel units, respectively. In contrast, the errors of iterative direct linear transformation method are -2.38 and -5.79 E-10 for the first point clouds and 5.40E-5 and 3.64E-5 in pixel units for the second point clouds, respectively. Therefore, the main advantage of the projection matrix method is that it requires no initial values and it operated as matrix multiplication for producing three-dimensional models with realistic textures that is recommended as a stable method.
    Keywords: Documentary, Historic Buildings, Terrestrial Laser Scanning, Cloud Points, Close Range Photogrammetry, Fusion, Image Texture, Iterative Direct Linear Transformation, Projection Matrix
  • B. Arjmand *, H. R. Riyahi Bakhtyari Pages 87-98
    With the advent of the high spatial resolution satellites in recent years, feature extraction has attracted the attention of many researchers. Road has a great importance in infrastructure, transportation and management. The extraction of urban road network has been the subject of numerous studies. Because of its low contrast, complex geometric structure and far away from crowded city centers, mountain road extraction from satellite images has been less studied. In this study to extract mountain roads QuickBird satellite imagery was used. In order to increase the spatial resolution of multispectral images, panchromatic and multispectral bands were fused using novel Esri method. Rod extraction was performed using advanced object-oriented classification methods and the results were evaluated. The overall accuracy for Object-oriented rule-based and Example-based classification methods was 93% and 92% respectively. Considering the results, road's central axis was extracted from the region generated by the Object-oriented rule-based method. Final accuracy of central axis was 87% and RMSE 1.1 pixel comparing to the reference data. Due to the Topographic complexity of the area and spatial resolution of the images, the results showed that advanced Object-oriented classification method has a good capability to extract homogeneous terrestrial objects especially the roads.
    Keywords: Extract the Mountain Roads, QuickBird Satellite Images, Object, Oriented Rule, Based, Example, Based Classification, Image Fusion, Esri Method
  • A. Moghimi *, H. Ebadi, V. Sadeghi Pages 99-110
    Remote sensing data is an important source of information in many applications such as change detection of natural resources, regional, global and local scale, also monitoring of land use and land cover changes and environmental studies. The principle of using satellite images to change detection in multi-temporal satellite images is behavior of spectral change complications during the time. The order of spectral behavior of complications is spectral and texture characteristics of them. Many methods have been developed to change detection which have been made as object-base and pixel-base approaches. The present research focuses on review and study of these methods. In much research, the input data sets have been used for performance evaluation of change detection methods. And these algorithms were compared to each other in terms of speed, simplicity of implementation and change detection accuracy and In most cases The have been conclusions, which these results contradicted the results of other researchers. The accuracy of each method of change detection is a function of the consistency between the algorithms and input data. In fact, accuracy of these methods are not related to the inherent advantage of the algorithm and any algorithm or combination of them absolutely have not advantaged over other methods. In this study, tried that change detection methods are examined from different aspects and be expressed goals of each of them.
    Keywords: Multi, Temporal Satellite Images, Change Detection, Pixel, Base, Object, Base
  • S. Sadeghian, A. Sharifi* Pages 111-123
    The Applications of Multi Quadric equations in investigating geometric correction and geo Referencing of satellite images is studied in this paper which is not used yet .the conventional low order mathematic model based on the Ehlers theory is replaced by a mathematical model to evaluate the improvement of the residual of multi quadric equations .different 2d and 3d mathematic functions are investigated in geometric correction ,then multi quadric equations are used to reduce the geometric correction errors as a post processing technique .the result show that in the cases where control and check points have regular or semi-regular distributions .the usage of rational function with 11 parameters together with Appling the corrections 82 cm sub pixel resolution may be obtained which shows the significant improvement over the case where multi quadric equations was not used and the sub-pixel resolution was 92 cm.
    Keywords: Accuracy Assessment, Multi Quadric, Geometric Correction, Polynomial, Rational, Ikonos
  • M. R. Malek *, H. Eivazy Pages 125-135
    As the GIS increases its influence in practical solutions especially for urban management, interests in complex features among software companies increase too. Nevertheless ontological developments has not been started to consider urban object relations especially for topological ones. Although topological relations have numerous applications in different fields such as urban management, there are few available concepts in both theoretical and software issues.
    Therefore, in this paper, firstly based on first order descriptive logic and traditional math definitions, complex objects are defined along with their real samples in urban infrastructure and facilities. Then a new solution is proposed to extract topology for complex features based on Point Set Topology of Egenhofer's 9-intersection matrix and mentioned logic.
    On the foundation of method, current geometric status of complex objects intersection are translated to first ordered logical predicates. These predicates then are deducted, combined or broken to ensure completeness, cover and redundancy of result normal logical constraints. Logical constraints as primary filters are exerted to matrices to remove any unreal matrix and then are passed them to secondary filter that is graphical proof which examine the existence of any matrix against real world conditions.
    Next, over the theoretical concepts, it is tried to propose solution to practically save the topological relations in the context of traditional databases. This intends it toward software deployment where other required tools have been set before.
    To complete the proposed solution, a flexible approach is offered which is able to let the users themselves define their demanded topology rather that standard ones. They will be able to customize their requirements without caring to composition of logical topological constraints.
    Finally deficiencies which are important to complete the framework such as practical algorithm to extract topological relations from the context of real data structure are discussed for further researches.
    Keywords: Topology, Complex Objects, Descriptive Logic, Urban Management, Knowledge Base
  • A. R. Moradi *, M. A. Sharifi Pages 137-145
    Human life throughout history and around the world has always been exposed to a variety of natural hazards. Some of these risks arise from geological processes such as the earthquake and some others that are more abundant and widespread, are caused by climate processes. Among them, the importance and extent of drought is significant. In this paper, Fourier and wavelet spectral analysis have been used to study the behavior of the recorded precipitation time series related to Iran's main catchments. Due to expected hydrological characteristics of each catchment and based on the coordinates of I.R.OF IRAN Meteorological Organization's synoptic stations, monthly averaged precipitation time series have been produced from 1960 to 2010 for each catchment and the extracted signals have been analyzed using Fourier and wavelet transforms, separately and together, and the results are compared with corresponding modeled Total Water Storage time series analysis outcomes. The results, introducing certain frequencies of each catchment, their common frequencies and time durations, are in good agreements with the similar previous research findings and the reported droughts in Iran.
    Keywords: Monthly Rainfall, Drought, Spectral Analysis, Wavelet Time Series Rainfall