فهرست مطالب

علوم و فناوری دریا - سال بیست و پنجم شماره 100 (زمستان 1400)

فصلنامه علوم و فناوری دریا
سال بیست و پنجم شماره 100 (زمستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/10/22
  • تعداد عناوین: 6
|
  • محمد خویشه*، علی جهان زاده صفحات 1-14

    کشف سیگنال مشخصه غواصان در حال غواصی با سامانه مدارباز، از ابعاد متعددی حایز اهمیت است که ازجمله می توان به شناسایی غواصان متخاصم در صورت نفوذ به تاسیسات زیرآبی، هشدار ورود غواصان با مناطق آبزی پروری، جلوگیری از تصادم آن ها با شناورها و رصد کردن لحظه ای عملیات آن ها اشاره کرد. در این مقاله از یک شبکه عصبی کانولوشنی عمیق بهینه شده با روش بیزین برای تشخیص غواصان بهره برداری می شود. به منظور تطبیق مساله با شبکه عمیق در نظر گرفته شده، پس از جمع آوری داده های موردنیاز، از روش جستجوی بهینه ساز بیزین برای تنظیم دقیق فراپارامترهای مهم، استفاده می شود. پس از دستیابی به مقادیر بهینه فراپارامترهای مهم، از سه مدل الگوی بیزینی، Alexnet و Darknet19 برای طبقه بندی سیگنال ها در قالب دو کلاس غواص و غیرغواص استفاده می شود؛ همان طور که نتایج نشان می دهد، روش جستجوی بیزینی، علاوه برافزایش دقت آموزش مدل، به طورقابل توجهی موجب صرفه جویی زمان محاسبه نسبت به مدل های معیار می گردد. به طوری که میانگین مربع خطای 00091977/0 درمجموع زمانی 1772 ثانیه محاسبه می گردد.

    کلیدواژگان: سامانه مدارباز غواصی، سیگنال مشخصه غواص، شبکه عصبی کانولوشنی عمیق، بهینه سازی بیزین
  • سینا کیانی، علی رحمانی فیروزجائی، رضا دزواره رسنانی* صفحات 15-23

    ساخت موج شکن مناسب به جهت حفاظت از ساحل و تاسیسات دریایی، از اهمیت بالایی برخوردار است. با برخورد موج به موج شکن، بخشی از آن منعکس شده و این قسمت با موجی که در حال هجوم آوردن به سازه است برخورد می کند که همین برخورد باعث ایجاد اغتشاش آب در جلوی موج شکن می شود. اگر این اغتشاش شدید باشد می تواند به مرور زمان باعث شستگی پاشنه موج شکن شود. مهندسین طراح جهت رفع مشکلات پایداری و فرسایش بستر در جلوی موج شکن های مختلف در معرض برخورد امواج مرتفع ناچار به استفاده از ضرایب اطمینان بالا در طراحی هستند. امروزه مهندسین جهت رفع این مشکل و کمتر کردن هزینه ساخت موج شکن های سنگریزه ای یک راهکار مناسب ارایه نمودند و آن استفاده از موج شکن با تخلخل بهینه است. اکنون محاسبه ضریب بازتاب موج از موج شکن های متخلخل برای مهندسین طراح امری ضروری می باشد. دراین تحقیق، با استفاده از ترکیب دو روش عددی اجزای محدود (FEM) و روش اجزای مرزی (BEM) برای مدل سازی موج شکن و و سیال مورد بررسی قرار گرفته است، به طوری که موج شکن با هندسه محدود، به روش اجزای محدود و محیط سیال با روش اجزای مرزی مدل سازی شده است. نتایج نشان می دهد افزایش تخلخل ضریب بازتاب را افزایش داده که این میزان با افزایش طول موج کاهش خواهد یافت.

    کلیدواژگان: موج شکن، اندرکنش موج شکن و سیال، روش اجزای محدود، روش اجزای مرزی
  • فاطمه تمجید*، علی کیهانی صفحات 24-34
    در این مقاله هدف آن است تا روش های خروجی-تنها، در شناسایی سیستم و تشخیص پارامترهای مودال سازه ها همچون سکو های دریایی، پل ها و... بعنوان جایگزینی برای روش های سنتی در این زمینه همچون تست ضربه و بازدید چشمی مورد بررسی قرار گیرد. درعلوم مهندسی منظور از شناسایی سیستم، شناسایی مشخصات دینامیکی یک سیستم سازه ای یعنی سختی، جرم و میرایی یا معادل آنها شکلهای مودی، فرکانسهای طبیعی و نسبتهای میرایی بوده که به اختصار شناسایی سیستم سازه ای نامیده میشود. بدلیل محدودیتهای روش ورودی -خروجی، در سازه های واقعی از روش خروجی-تنها برای شناسایی سیستم سازه های پیشنهاد می شود که مستقل از اندازه گیری نیروی ورودی است. در این مقاله پس از بیان تعاریفی از مفاهیم شناسایی سیستم و روش خروجی-تنها، روش های حوزه زمان، حوزه فرکانس و حوزه زمان-فرکانس بررسی می شود و سپس به جدید ترین پژوهش های صورت گرفته در این خصوص اشاره میگردد . در انتها مدلسازی یک تیر در نرم افزار اجزای محدود انجام شده و فرکانس ها و شکل مود با آنچه که در برنامه متلب کد نویسی شده مقایسه گردیده است. نتایج الگوریتم های خروجی-تنها تطابق مناسبی با مدل اجزای محدود نشان می دهند و از این حیث می توانند از جمله روش های مطمین جهت پایش سلامت سازه هاو تشخیص آسیب در آن ها مد نظر قرار گیرند.
    کلیدواژگان: پایش سلامت سازه ها، روش های خروجی-تنها، روش شناسایی سیستم، آنالیز مودال، روش شناسایی زیر فضای تصادفی
  • مرتضی اسمعیل نژاد*، عباس زارع نژاد اشکذری صفحات 35-45
    قرار گرفتن مناطق ساحلی چابهار بر مدار توسعه نیاز به آگاهی از ویژگی های محیطی این منطقه جهت برنامه ریزی جامع را دارد. تبارشناسی ریسک سیلاب در جهت برنامه ریزی و آمایش ساحل اهمیت زیادی برای مدیران اجرایی دارا می باشد. یکی از پیشران های اصلی سیلاب در سواحل بارش است که با شناسایی رفتار آن میتوان سیلاب را مدیریت نمود. بنابراین شناسایی ویژگیهای بارشی یک منطقه می تواند تاثیر بسزایی در برنامه ریزی های محیطی از تاثیر سیلاب بر سکونتگاه های انسانی داشته باشد. شناسایی ویژگی های بارش هر منطقه از قبیل توزیع فصلی و ماهیانه، تداوم، شدت و میزان آن منجر به تعیین تیپ های بارشی متفاوتی در یک منطقه می شود. بر همین اساس، در این پژوهش با بررسی آمار 12775 روز ایستگاه چابهار در طول دوره آماری(1399-1364)، روز آمار تعداد 389 روز بارشی بدست آمد. سپس اوج بارش، جمع بارش و شدت بارش برای هر خوشه محاسبه گردید. در ادامه، در محیط نرم افزار Matlab تحلیل خوشه ای شد و 5 تیپ اصلی بارش برای ایستگاه چابهار مشخص گردید. گام بعدی ارزیابی ویژگی های بارش تیپ های بارشی چابهار انجام گرفته استبر اساس ویژگیهای بارشی، روزهای بارشی 183 خوشه مجزا گردید و با استفاده از تحلیل خوشه ای بر روی ماتریس 4*183، پنج تیپ بارشی شناسایی و ویژگی های بارشی این تیپ ها تحلیل و بررسی شد. نتایج نشان میدهد که روزهای بارشی تیپ 5 منجر به سیلاب های شدیدی در مناطق ساحلی چابهار می گردد.
    کلیدواژگان: اقلیم شناسی سینوپتیک، تحلیل خوشه ای، تیپ های بارشی، چابهار، سیلاب
  • احمد شانه ساززاده*، ضیا الدین الماسی صفحات 46-60
    اعمال مدیریت یکپارچه مناطق ساحلی با رویکرد توسعه پایدار به دلیل گستردگی و تنوع فعالیت ها و اقدامات، تعقیب همزمان چند هدف، یکپارچه سازی عوامل مدیریتی و نیز دخالت در رویه های جاری توسعه و روند تغییرات اکولوژیکی، نیازمند استقرار نظامی برای پایش و ارزشیابی خود است. نظارت و ارزشیابی موفق مدیریت یکپارچه مناطق ساحلی مستلزم کاربرد شاخص های با قابلیت اندازه گیری آسان، مقرون به صرفه، عینی، با حساسیت کافی و مبتنی بر تیوری های علمی است. در این مقاله شاخص های مدیریت یکپارچه مناطق ساحلی ایران مبتنی بر توسعه پایدار که محتوای آن شامل سه دسته شاخص های عملکرد مدیریتی، اکولوژیکی و اقتصادی، اجتماعی می باشد معرفی می شود. با قرار دادن شاخص های مذکور در چهارچوب مدل محرک - فشار - وضعیت- تاثیر - پاسخ، امکان برقراری ارتباط منطقی شاخص ها فراهم می گردد. سپس این شاخص ها بر اساس اهداف مدیریت یکپارچه منطقه ساحلی ایران به روش علمی بومی سازی شده و بدین منظور چند شاخص جدید در دو جنبه مدیریت (نهادی) و اقتصادی- اجتماعی پیشنهاد شده است. همچنین به منظور درک یکسانی از اهداف و تعاریف و سنجش های صورت گرفته، شاخص ها استاندارسازی شده اند.
    کلیدواژگان: مدیریت یکپارچه مناطق ساحلی، پایش و ارزشیابی، نظارت و ارزشیابی، توسعه پایدار، شاخص
  • راحیل ماحوزی، هدی موری بازفتی*، احمد طالبی زاده صفحات 61-69

    هدف این تحقیق، بررسی تاثیر سامانه های دریایی و بندری بر عملکرد اداره بنادر و میزان رضایت ذینفعان در اداره کل بنادر و دریانوردی بوشهر بوده است. از منظر روش تحقیق، این پژوهش، توصیفی-پیمایشی و از منظر هدف شناسی، کاربردی است. درابتدا با استفاده از مطالعه ادبیات و پیشینه تحقیق اثرات این سامانه ها بر عملکرد بنادر و رضایت مشتریان شناسایی شدند. سپس، پرسشنامه 14 سوالی جهت بررسی این عوامل در اداره کل بنادر و دریانوردی بوشهر تدوین شد. روایی آن از طریق محتوایی و صوری و پایایی آن با توجه به مقدار آلفای کرونباخ (957/0) مورد تایید قرار گرفت. تجزیه و تحلیل آماری پرسشنامه ها از طریق روش حداقل مربعات جزیی و نرم افزار PLS انجام شده است. یافته های تحقیق نشان داد سامانه های دریایی بر 3 بعد عملیات بندر و 2 بعد رضایت مشتری و سامانه های بندری بر 6 بعد عملیات بندر و 3 بعد رضایت مشتری تاثیرگذار بوده اند.

    کلیدواژگان: سامانه های دریایی و بندری، رضایت ذینفعان، بندر بوشهر
|
  • Mohammad Khishe *, Ali Jahanzadeh Pages 1-14

    The detection of the diver signature that diving with an open circuit system is important for several reasons, including identifying hostile divers in case of intrusion into underwater infrastructure, warning of divers entering into the aquaculture areas, preventing their collision with vessels, and instantaneous monitoring of their operations. In this paper, a deep convolutional neural network optimized by Bayesian method is used to detect divers. In order to adapt the problem to the intended deep network, after collecting the required data, bayesian optimizer search method is used to fine-tune important hyperparameters. After achieving the optimal values of important hyperparameters, three models of Bayesian, Alexnet and Darknet19 are used to classify signals in the form of two classes of Diver and No-Diver; as the results show, Bayesian search method, in addition to increasing the accuracy of training model, significantly saves calculation time in accordance to the benchmark models. So that in a total time of 1772 seconds the average square error of 0.00091977 is calculated.

    Keywords: diver open circuit system, diver spectrogram, deep convolutional neural network, Bayesian method
  • Sina Kiani, Ali Rahmani Firoozjaee, Reza Dezvareh * Pages 15-23

    The construction of a suitable breakwater is of great importance for the protection of the coast and offshore facilities. When the wave hits the breakwater, part of it is reflected and this part hits the wave that is attacking the structure, which causes water turbulence in front of the breakwater. If the turbulence is severe, it can cause the heel of the breaker to heal over time. Design engineers are forced to use high reliability coefficients in the design in order to solve the problems of stability and bed erosion in front of various breakwaters exposed to high waves. Today, engineers have come up with a suitable solution to solve this problem and reduce the cost of rubble mound breakwater, and that is to use breakwater with optimal porosity. It is now necessary for design engineers to calculate the wave reflectance of porous breakwaters. In this research, using a combination of two finite element numerical methods (FEM) and boundary element method (BEM) for breakwater and fluid modeling has been investigated, so that the finite wave geometry breaker, ‌ Finite components and fluid environments are modeled by the boundary element method. The results show that increasing the porosity increases the reflectance, which will decrease with increasing wavelength.

    Keywords: Breakwater, Water-Structure Interaction, finite element method, Boundary element method
  • Fatemeh Tamjid *, Ali Keyhani Pages 24-34
    This paper investigates the output-only methods in recognizing system identification and modal parameters of infrastructures, such as bridges and offshore platforms, etc., as an alternative to traditional methods such as impact testing and visual inspection. In engineering sciences, system identification means identifying a structural system's dynamic characteristics, i.e., stiffness, mass, damping or, Modal shapes, natural frequencies, and damping ratios, called structural identification. In this article, after defining the concepts of system identification and output-only, time domain, frequency domain, and time-frequency domain methods are reviewed. In the end, the latest research on this subject is pointed out. Finally, a simply supported beam has been modeled in finite element software, and the frequencies and shapes of the modes are compared to those coded in MATLAB program. The output algorithms' results (SSI method) showed good agreement with the finite element model, which can be considered a reliable method for health monitoring and damage detecting structures.
    Keywords: Structural health monitoring, Offshore platforms, modal analysis, Indirect System Identification, Stochastic Subspace Identification (SSI)
  • Morteza Esmailnejad *, Abbas Zarenejad Ashkezari Pages 35-45
    The location of Chabahar coastal areas on the development circuit requires knowledge of the environmental characteristics of this area for comprehensive planning. The genealogy of flood risk is very important for executives in planning and preparing the coast. One of the main drivers of floods on rainforest shores is that by identifying its behavior, floods can be managed Precipitation is one of the most variability climatic elements that it has complex behavior, spatially in arid and semi- arid arias. Therefore investigation of precipitation characteristics in a region has significant effects on the environmental planning. The recognition of precipitation characteristics of a region, its monthly and seasonal distributions, intensity, duration and amounts can result to determine the different types of precipitations patterns in a region. In this paper by using the daily precipitation data of Chabehar synoptic station (during 1985-2013) 280 rainy days from total days (4817 days) was obtainedFinally by applying a cluster analysis on the 183 rainy clusters in a 183*4 matrix, five patterns of precipitation types was recognized and the characteristics of these types were analyzed.
    Keywords: Synoptic climatology, cluster analysis, Precipitation types, Chabahar, flood
  • Ahmad Shanehsazzadeh *, Zia Almassi Pages 46-60
    Coastal zones are one of the invaluable areas on earth with considerable effects on development. The interaction of two ecosystems, land and water, has resulted in a high level biodiversity. Sustainable development, which considers both aspects of ecosystem and Socio-economic system, can be considered as an appropriate approach for coastal zone management. This would be the strategy for Integrated Coastal Zone Management (ICZM). Due to the requirement of wide actions in ICZM toward several objectives and goals at the same time, there is a necessity of establishing an appropriate Monitoring (M) and Evaluation (E) system. The aim of M & E system for ICZM includes monitoring ecological and socio-economic trends; assessing the achievement of goals and objectives; assessing the impacts of ICZM; ensuring existence of correction mechanisms and enhancement of goals and mitigation plans. Indicators are key issue in the monitoring and evaluation procedure. The aim is to apply the indicators to evaluate the outcomes of ICZM and direct them toward the sustainable development principles. Such indicators were classified in three categories, namely: socio-economic, environmental and institutional. Customization of indicators and making them standard on the basis of national strategies and also availabilities are vital in this regard. In the present study the organization of the structure of M&E for ICZM is introduced and application of indicators based on sustainable development paradigm in the DPSIR model is presented. The indicators are customized and standardized based on the national strategies and availabilities and a number of new indicators are introduced.
    Keywords: Integrated coastal zone management, Monitoring, evaluation, Sustainable development, Indicator, DPSIR
  • Rahil Mahouzi, Hoda Moori Bazofti *, Ahmad Talebi Zadeh Pages 61-69

    The performance of ports is a function of hardware and software. The purpose of this study was to investigate the impact of marine and port systems on the performance of the Ports Authority and the level of stakeholder satisfaction in the General Administration of Ports and Maritime Affairs of Bushehr. From the perspective of the research method, this research was descriptive-survey and from the perspective of purposefulness, it was applied. First, using the literature and research background, the effects of marine and port systems on ports and customer satisfaction were identified. Then, a 14 question questionnaire was developed in Bushehr Ports and Maritime Administration to examine these factors. Its validity was confirmed through content and form and its reliability was confirmed according to Cronbach's alpha value (0.957). Finally, the statistical analysis of the questionnaires was done through the partial least squares technique and PLS software. Research findings showed Marine systems have affected 3 dimensions of port operations and 2 dimensions of customer satisfaction and port systems have affected 6 dimensions of port operations and 3 dimensions of customer satisfaction.

    Keywords: Marine, Port Systems, Stakeholder Satisfaction, Bushehr port