فهرست مطالب

فصلنامه سنجش از دور و GIS ایران
سال پانزدهم شماره 3 (پیاپی 59، پاییز 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/06/01
  • تعداد عناوین: 7
|
  • محمد منصورمقدم، ایمان روستا*، محمدصادق زمانی، محمدحسین مختاری، محمد کریمی فیروزجایی، سید کاظم علوی پناه صفحات 1-26

    اثر جزیره گرمایی شهری به دلیل تلاقی با چالش های محیط زیستی مهم قرن بیست و یکم یکی از مهم ترین بررسی ها در مورد پدیده های محیط زیستی است. در همین راستا، مطالعه دمای سطح زمین (LST)، چشم انداز واضحی از بررسی جزایر گرمایی در شهرها به دست می دهد که با توجه به اقلیم گرم و خشک شهر یزد، بررسی وضعیت و عوامل اثرگذار بر LST در این شهر را ضروری می نمایاند. این پژوهش با استفاده از تصویر فیوژن شده طیفی و مکانی لندست-8 برای ماه آگوست سال 2020 میلادی و با بهره گیری از الگوریتم های یادگیری ماشین سعی دارد تا تغییرات LST را با محاسبه پارامترهای مختلف مرتبط با چشم انداز سطح زمین شهری مدل کند. بر اساس نتایج این پژوهش، فیوژن طیفی-مکانی تصویر لندست-8 با سنتینل-2 به روش بارزسازی پن، موجب افزایش 10.7%ی دقت کلی و 16.5%ی ضریب کاپا در طبقه بندی این تصویر شد. این پژوهش همچنین نشان داد که اکثر پارامترهای مرتبط با همسایگی با پوشش اراضی در رده 1 تا 11 تاثیرگذاری بر LST شهر یزد قرار دارند. دراین بین، مجاورت با پوشش زمین های بایر در شعاع 100، 50 و 150 متر به ترتیب رتبه 1 تا 3 مهم ترین پارامترهای اثرگذار بر LST را از آن خود کردند. این پژوهش نشان داد که تغییر آرایش پوشش اراضی می تواند بر LST اثرگذار بوده و تغییر پوشش زمین های بایر به مناطق ساخته شده، تا °C 1.1، به پوشش گیاهی، تا °C 2.1 و تغییر 30% از زمین های بایر به پوشش گیاهی، تا °C 1.6 می تواند میانگین LST را در شهر یزد کاهش دهد. همچنین این پژوهش با بررسی دو رویکرد مختلف شبیه سازی ایجاد پوشش گیاهی در سطح شهر یزد نشان داد که رویکرد صرفه جویی در زمین می تواند میانگین LST را در شهر یزد تا 1.3 درجه و رویکرد تقسیم زمین تا °C 1.4 کاهش دهد.

    کلیدواژگان: گرادیان بوستینگ، فیوژن تصویر، پارامترهای شهری، شبیه سازی پوشش اراضی، سنجش از دور
  • مهوش نداف سنگانی، سیدرضا حسین زاده*، خوزه فرانسیسکو مارتین داک، مهناز جهادی طرقی، ناصر حافظی مقدس صفحات 27-40

    معدن کاری سابقه ای طولانی دارد و در طیف گسترده‎ای از محیط‎های ژیومورفیک رخ می‎دهد. میزان تغییراتی که این فعالیت‎های معدن کاری در مورفولوژی و محیط معدنی به وجود می‎آورند گاه به اندازه‎ای است که محیط اطراف را دچار تغییرات اساسی و خسارات فراوانی می‎کند و ازاین رو این تغییرات نیازمند پایش دقیق است. از اوایل دهه 1990U تداخل سنجی راداری به صورت ابزاری مفید در مطالعه تمامی پدیده‎هایی که سبب تغییر سطح زمین می‎شوند، مطرح شده و به کار رفته است؛ بدین معنا که اگر سطح زمین بین دو تصویر راداری تغییرشکل بیابد، می‎توان نقشه جابه جایی سطحی را با وضوح و دقت میلی‎متری ایجاد کرد. این مقاله یافته‎های حاصل از اجرای روش SBAS روی سری زمانی مجموعه داده های سنتینل - 1 برای شناسایی تغییرشکل های سطحی، در معدن سنگ آهن سنگان - خواف به منزله یک معدن سطحی روباز را گزارش می‎دهد. معدن سنگ آهن سنگان از بزرگ ترین و غنی ترین ذخایر سنگ آهن در خاورمیانه و ایران است. این معدن، براثر برداشت و استخراج سنگ آهن، دچار تغییرات فراوان توپوگرافی و ژیومورفولوژی شده است که این تغییرات می‎تواند سبب تشدید فرایندها و مخاطرات ژیومورفولوژیکی شود. برای تخمین و به دست آوردن مقدار تغییرشکل سطح زمین، از 48 تصویر SAR از معدن سنگ آهن سنگان استفاده شده است. این تصاویر با استفاده از ماهواره سنتینل - 1 آژانس فضایی اروپا به دست آمد. سری زمانی (2014-2020) حاصل از تغییرشکل در محدوده معادن پلاسری تجزیه وتحلیل شد. نتایج به دست آمده میزان متوسط جابه جایی 20- تا 35- میلی متر در سال و حداکثر میزان تجمعی تغییرات 120- میلی متر را نشان می‎دهد. بررسی نیم رخ عرضی در نواحی ابتدایی مخروط‎افکنه در معادن پلاسری، طی بازه زمانی 2014-2020، شدت تغییرات توپوگرافی را به خوبی نشان می‎دهد. برای ارزیابی قابلیت اطمینان نتایج، به دلیل نبود داده (ایستگاه GPS) در محدوده معادن پلاسری، نتایج مشتق از SBAS با مقادیر اندازه گیری شده ازطریق توتال استیشن مربوط به واحد ژیومورفولوژی کوهستان منطقه معدنی در سال های 2020 -2014 به کار رفته است. نتایج نشان داد که میزان تغییرات حاصل از داده‎های راداری با استفاده از روش SBAS، در مقایسه با داده‎های نقشه برداری زمینی، الگوی تقریبا مشابهی را طی کرده است اما تفاوت هایی نیز دارد که ممکن است ناشی از ماهیت متفاوت برداشت (در نقشه برداری زمینی، تغییرات ارتفاعی برای یک نقطه اندازه گیری می‎شود اما، در تداخل سنجی، مقدار میانگین از نقاط مجاور یکدیگر به دست می‎آید) و از همه مهم تر، وجودنداشتن داده‎ های متوالی ترازیابی در سطح پلاسری ها به منظور ارزیابی دقیق تر نتایج است.

    کلیدواژگان: سنگ آهن سنگان، خواف، تداخل سنجی راداری، SBAS، سنتینل - 1
  • پویا احمدی*، طیبه مناقبی، حمید عبادی، بهنام اصغری بیرامی صفحات 41-60
    با گسترش دانش سنجش از دور، استفاده از تصاویر هایپراسپکترال روزبه روز افزایش و عمومیت می یابد. طبقه بندی یکی از محبوب ترین موضوعات در سنجش از دور ابرطیفی است. طی دو دهه گذشته، روش های بسیاری برای مقابله با مشکل طبقه بندی داده های هایپراسپکترال پیشنهاد شده است. در پژوهش حاضر، ساختاری مبتنی بر یادگیری شبکه های کپسول برای طبقه بندی تصاویر ابرطیفی به کار رفته است؛ به گونه ای که ساختار شبکه بتواند، با استفاده از یک لایه کانولوشنی و یک لایه کپسول، بهترین حالت تولید ویژگی ها را داشته باشد و درعین حال از بیش برازش شبکه روی نمونه های آموزشی جلوگیری کند. نتایج به دست آمده نشان از کیفیت بالای ویژگی های تولیدی در ساختار پیشنهادی دارد. درراستای بهبود دقت طبقه بندی، رویکرد استخراج ویژگی ازطریق شبکه طراحی شده و طبقه بندی با استفاده از الگوریتم درخت تقویتی XGBoost، با روش طبقه بندی ازطریق شبکه عمیق سراسری مقایسه شد تا، علاوه بر بررسی و کیفیت سنجی ویژگی های عمیق برداری تولیدی به روش پیشنهادی در طبقه بندی کننده های گوناگون، میزان توانایی شبکه های عمیق سراسری نیز، در کاربرد طبقه بندی، بررسی شود. رویکرد کپسول پیشنهادی شامل سه لایه اصلی است: 1)  Prime با کپسول هایی به اندازه 8 و 32 فیلتر 9×9 و گام حرکتی 2؛ 2) Digitcaps دارای ده کپسول شانزده بعدی؛ 3) لایه تماما متصل. نتایج بررسی دو رویکرد برای شبکه عمیق و نیز ترکیب شبکه های کپسول با الگوریتم درخت تقویتی XGBoost مقایسه شد. رویکردهایی همچون SVM، RF-200، LSTM، GRU، و GRU-Pretanh برای مقایسه رویکرد پیشنهادی براساس پیکربندی هایی درنظر گرفته شدند که در تحقیقات به آنها اشاره شده بود. برای ارزیابی مدل پیشنهادی، مجموعه داده Indian Pines نیز، شامل شانزده کلاس متفاوت، به کار رفت. با استفاده از روش پیشنهادی ترکیبی، طبقه بندی تصاویر با دقت 99% روی داده های آموزش و دقت 5/97% روی داده های تست انجام می شود.
    کلیدواژگان: طبقه بندی، تصاویر ابرطیفی، شبکه های کپسول، درخت تصمیم تقویتی، مدل ترکیبی
  • مهدی فهمیده مدامی*، مسعود ایاز، احمد الاجه گردی، مهدی جوانشیری صفحات 61-82

    با توجه به روند بی سابقه و رو به رشد جمعیت و گسترش شهری در دهه‏های اخیر، با افزایش نگران کننده ساخت‏وسازها و به ویژه موارد غیرمجاز در محدوده شهری مواجه بوده ایم و این مسیله نظام مدیریت و برنامه ریزی شهری را تحت الشعاع قرار داده است؛ ازاین رو جلوگیری از ساخت وسازهای غیرمجاز شهری یکی از مهم ترین مشکلات مدیران شهری شمرده می شود. روش کنونی کنترل تخلفات ساختمانی شامل بازرسی‏های میدانی برمبنای دانش انسانی است که صرف هزینه گزاف مالی، زمانی و انسانی را می طلبد و ممکن است حتی به شناسایی نشدن به موقع تخلفات ساختمانی بینجامد. درهمین زمینه طرح روشی هوشمند و دقیق برای شناسایی تخلفات ساختمانی و هدفمندکردن جست وجوی گشت های نظارت بر ساخت وسازها بیش ازپیش مورد نیاز است. پژوهش حاضر، با این هدف، به دنبال بیان مدل راهبردی هوشمندی در پایش تخلفات است. این پژوهش ازنظر هدف، کاربردی و ازلحاظ روش، توصیفی و علی است و داده های آن به روش کتابخانه ای و میدانی جمع آوری شده است. در این تحقیق، از تصاویر ماهواره ای، تصاویر پهپاد، دوربین های نصب شده روی خودرو و AVL به منزله ورودی های سیستم مانیتورینگ هوشمند استفاده شده است. نتایج این تحقیق بیان می کند، با استفاده از سیستم مانیتورینگ هوشمند، امکان پایش هوشمند ساخت وسازهای غیرقانونی ازطریق فنون پردازش تصاویر و داده های مورد نیاز، با کمترین حضور عامل انسانی و در زمانی کوتاه تر، وجود دارد. دقت کلی 94% و ضریب کاپای 71% برای طبقه بندی تصویر در این سیستم، صحت نتایج یادشده را تایید می کند و نشان می دهد، در این روش، سرعت و دقت طبقه بندی تصاویر، شناسایی ساختمان های درحال تغییر و شناسایی ساخت وسازهای غیرقانونی به مراتب بیشتر از روش های فیزیکی و موجود است.

    کلیدواژگان: سیستم مانیتورینگ هوشمند، ساخت وسازهای غیرقانونی، پایش تخلفات ساختمانی، پهپاد، کلان شهر مشهد
  • رضا جعفری*، مرتضی انصاری، مصطفی ترکش صفحات 83-102
    دما مهم ترین پارامتر اقلیمی در مطالعه تغییرات مکانی و زمانی فنولوژی گیاهان است؛ ازاین رو مطالعه حاضر با هدف بررسی پتانسیل داده های دمایی سنجنده مودیس در تهیه نقشه های درجه روزرشد (GDD) و مراحل گوناگون فنولوژی، درمورد گونه های مرتعی Astragalus effusus و Bromus tomentllus، در استان چهارمحال و بختیاری انجام شد. نقشه های دمایی (حداکثر، حداقل و میانگین)، GDD و مراحل متفاوت فنولوژی گونه های یادشده از داده های مودیس متعلق به فصل رویش در سال های 1396 و 1397 استخراج و با استفاده از داده های ایستگاه های هواشناسی و همچنین داده های فنولوژی میدانی در سه سایت مرتعی در منطقه با ارتفاع های متفاوت، ازطریق آزمون پیرسون مقایسه و صحت سنجی شد. نتایج حاکی از آن بود که تولیدات دمایی و GDD حاصل از تصاویر مودیس، به ترتیب، با داده های دمایی ایستگاه های هواشناسی و نیز GDD محاسبه شده در سایت ها بیش از 91 و 99% همبستگی دارد (p<0.001). نقشه ها مقدار GDD را، در اوایل فصل رویش، کمتر از 16 و در اواخر این دوره، بیش از 5200 نشان دادند که به ترتیب، بیانگر یک مرحله و تمامی مراحل فنولوژی گونه های مطالعاتی در منطقه بود. یافته های تحقیق نشان داد که مراحل فنولوژی گونه های مورد بررسی را می توان با استفاده از داده های مودیس، ازلحاظ مکانی و زمانی، از هم تفکیک کرد. با توجه به اینکه حفظ بقای گونه ها و بهره برداری پایدار از مراتع مستلزم آگاهی از مراحل گوناگون فنولوژی است، نقشه فنولوژی گونه ها می تواند ابزار کارآمدی، در مدیریت مراتع در سازمان های مرتبط، محسوب شود.
    کلیدواژگان: LST، GDD، مودیس، سنجش از دور حرارتی، گونه های مرتعی
  • مرتضی شریف*، ابوذر کیانی صفحات 103-124
    آتش سوزی در پوشش های جنگلی سطح جهان باعث واردشدن خسارات شدید به پوشش های گیاهی، خاک و زیستگاه های طبیعی می شود که تاثیرات زیست محیطی منفی مستقیم و غیرمستقیم را به همراه دارد؛ ازجمله جنگل زدایی، تغییرات آب وهوا و خشکسالی. ازاین رو تشخیص و تعیین خطرها، برای پوشش های گیاهی که دچار آتش سوزی می شوند، به منظور مدیریت و توسعه آنها بسیار مهم است. گسترش تصاویر سنجش از دوری، همچون محصولات آتش فعال دو ماهواره ترا (Terra) و آکوا (Aqua)، طی دو دهه گذشته، از روش های مهم در تشخیص این آتش سوزی ها بوده است. بااین حال محصول آتش فعال سنجنده مودیس، طی مطالعات گذشته، نشان داده است که این موارد به تنهایی نتایج مناسبی از مناطق تحت تاثیر آتش به دست نمی دهند. ازاین رو نیاز است با نقشه های پایه پوشش های گیاهی ارزیابی شوند. این تحقیق با هدف بررسی دو نوع محصولات گیاهی و کشف آتش فعال سنجنده مودیس و نقشه پوشش های جنگلی و غیرجنگلی FNF-JAXA، برای تفکیک بهتر مناطقی که دچار آتش سوزی شده اند، در پوشش های گیاهی کشور ایران بین روزهای ژولیوسی 1 تا 160 (یازدهم دی 1398 تا هجدهم خرداد 1399) در سال 2020 انجام شد. نتایج بیانگر بیشترین مساحت آتش سوزی در روز ژولیوسی 144 (سوم خرداد 1399)، با بیش از 49هزار هکتار و روز ژولیوسی 128 (هجدهم اردیبهشت 1399)، با بیش از 45هزار هکتار است. اما بیشترین مساحت آتش سوزی پوشش های جنگلی در روزهای 120 تا 160 (دهم اردیبهشت تا هجدهم خرداد 1399)، با بیش از 14هزار هکتار برآورد شده است. استان خوزستان بیشترین مساحت آتش سوزی را در دوره زمانی مورد مطالعه، داشته است که بیشتر این مناطق در اراضی کشاورزی قرار داشتند. سه استان فارس، کهگیلویه و بویراحمد و بوشهر بیشترین مساحت آتش سوزی ها را در پوشش های جنگلی داشته اند. بیشترین فراوانی آتش سوزی ها در اراضی کشاورزی مشاهده شد که مهم ترین دلایل آن می تواند دخالت های انسانی باشد. همچنین ارزیابی نهایی نتایج نشان داد استفاده از محصول FNF-JAXA (با صحت نهایی 4/87% و ضریب کاپای 85/0)، در قیاس با محصولات مودیس (با صحت نهایی3/80% و ضریب کاپای 78/0)، در تفکیک مناطق جنگلی قابلیت بهتری دارد. بااین همه توانایی محصولات مودیس در تفکیک نوع پوشش گیاهی مرتع و کشاورزی مزیتی مهم به شمار می رود که محصول FNF-JAXA چنین ویژگی ای ندارد. به طور کلی، یافته های تحقیق بیانگر قابلیت مناسب تصاویر محصولات گیاهی مودیس و نقشه های FNF-JAXA است که می توانند، به منزله نقشه های مرجع برای تفکیک پوشش های گیاهی گوناگون که دچار آتش سوزی می شوند، در ارزیابی خسارت و مدیریت آنها به کار روند.
    کلیدواژگان: محصولات آتش فعال، جنگل، خشکسالی، ترا (Terra)، FNF-JAXA
  • حمیدرضا متین فر*، علی اکبر شمسی پور، حدیث صادقی صفحات 125-142

    پوشش گیاهی نقش مهمی در حفاظت از منابع آب و خاک، تثبیت کربن و بهبود کیفیت هوا دارد. در زاگرس میانی، پوشش گیاهی جنگلی و مرتعی و تاثیر آن در حفاظت از منابع خاک و آب و پایداری فعالیت های اقتصادی، دارای اهمیت بسیار است. در این پژوهش، با استفاده از پلتفرم گوگل ارث انجین و تصاویر ماهواره لندست - 7، خشکسالی زاگرس میانی (استان لرستان) با شاخص های گیاهی NDVI، SAVI و VCI و همچنین شاخص خشکسالی هواشناسیSPI ، متعلق به دوره آماری 2020-2000 پایش شد. برای محاسبه شاخص SPI از داده های بارش نه ایستگاه هواشناسی سینوپتیک، با پراکنش مکانی مناسب و طول دوره آماری (2020-2000) استفاده شد و پردازش ها در نرم افزار DPI انجام شد. به منظور محاسبه شاخص های گیاهی، ابتدا تمامی تصاویر ماهواره ای تصحیح هندسی شده سنجنده ETM+ ماهواره لندست برای استان لرستان، متعلق به هر سال، فراخوانی شد. در این مرحله، به طور متوسط درمورد هر سال 52 تصویر فراخوانی شد. سپس تصاویر با پوشش ابری کمتر از 5% انتخاب و پردازش شدند. نتایج شاخص VCI نشان داد منطقه مورد مطالعه، در طول دوره آماری 2020-2000، اغلب تحت تاثیر خشکسالی خفیف بوده و بین سال های مورد مطالعه، در سال 2008، بیشترین میزان مساحت خشکسالی مربوط به طبقه متوسط را با 6/5880 هکتار، دارا بوده است. نتایج شاخص SPI نشان داد در سال 2010 خشکسالی متوسط، در سال های 2008 و 2017 خشکسالی شدید، در 2006 ترسالی ملایم و سال 2019 ترسالی شدید رخ داده است. نتایج شاخص های NDVI و SAVI نیز گویای افزایش طبقات پوشش گیاهی تنک و مناطق فاقد پوشش گیاهی، به ترتیب، 1/331679 و 115164 هکتار و کاهش پوشش گیاهی نرمال و متراکم، به ترتیب، 7/446160 و 4/682 هکتار در سال 2008، در قیاس با سال های 2006 و 2007 بود. براساس نتایج، هر سه شاخص مورد بررسی شرایط مساعد پوشش گیاهی و ترسالی اکولوژیک در سال های 2016، 2019 و 2020 به دست آمد. بیشترین میزان این هماهنگی میان خشکسالی هواشناسی SPI و شاخص های گیاهی در سال های 2008 و 2010 و تاحدودی ترسالی سال 2019 مشاهده شد. به طور کلی، نتایج نشان می دهد که افزایش یا کاهش پوشش گیاهی می تواند ناشی از رخداد یا نبود خشکسالی باشد؛ ضمن آنکه دیگر عوامل، مانند تغییرات کاربری اراضی نیز، باید درنظر گرفته شود.

    کلیدواژگان: خشکسالی بوم شناختی، سنجش از دور، گوگل ارث انجین، زاگرس میانی
|
  • Mohammad Mansourmoghaddam, Iman Rousta *, MohammadSadegh Zamani, MohammadHossein Mokhtari, Mohammad Karimi Firozjaei, Seyed Kazem Alavipanah Pages 1-26

    The effect of urban thermal islands due to intersections with major environmental challenges of the 21st century is one of the most important studies on environmental phenomena, and in this regard, the study of the land surface temperature gives a clear perspective of the thermal islands in cities, which, according to the warm and dry climate of Yazd, examines the status and factors affecting the land surface temperature in this city seem to be necessary. This research, using the spectrally and spatially fused image of Landsat-8, for August 2020, and using machine learning algorithms, tries to model the changes in land surface temperature by calculating different parameters related to urban land perspective. Based on the results of this study, the spectral-spatial fusion of Landsat-8 with Sentinel-2 by Pan sharpening, increased 10.7% of the overall accuracy and 16.5% of the Kappa coefficient in the classification of this image. The study also showed that most neighboring parameters associated with land cover are ranked 1 to 11 of influencing the land surface temperature of Yazd city. In this area, the proximity to bare lands in the radius of 100, 50, and 150 meters ranked 1 to 3 of the most important parameters affecting the land surface temperature respectively. This study showed that the change in land cover arrangement could affect the land surface temperature and changing the bare lands to the built-up areas, up to 1.1°C, to vegetation, up to 2.1°C, and changing 30% of bare land to vegetation, up to 1.6°C can reduce the average land surface temperature in Yazd. Also, this study showed that two different models of vegetation simulation in Yazd city showed that the "land-sparing " model could reduce the average land surface temperature in Yazd by 1.3° and the "land-sharing" model by 1.4°C.

    Keywords: Gradient Boosting, Image Fusion, Urban Parameters, Land cover Simulation, remote sensing
  • Mahvash Naddaf, Seyed reza Hosseunzadeh *, Jose Martin, Mahnaz Jahadi, Naser Hafezimoghaddas Pages 27-40

    In the early 1990s, radar interferometry was introduced and used as a useful tool in the study of all phenomena that cause land surface deformations. If the land surface deforms between two radar images, a surface displacement map can be created with millimeter resolution and accuracy. This paper reports the findings of the Sentinel1 –A data time series results using the SBAS algorithm to detect surface deformation in the Sangan iron ore mine. Sangan Iron Ore Mine is the largest open pit iron ore deposit in the Middle East. Due to mining activities, this mine has undergone many changes in terms of topography and geomorphology, which can intensify geomorphological processes. To detect and obtain the amount of land deformation, 48 SAR images of Sangan iron ore mine obtained by the European Space Agency's Sentinel 1-A satellite were used. The time series (2014-2020) obtained from the deformation in the range of placer mines were analyzed. The results show the average displacement rate of -20 to -35 mm per year and the maximum cumulative rate of deformations of -120 mm. Investigation of the cross-section in the two parts of the apex and the center of the alluvial fan in the placer mines during the period 2014-2017 shows the topographic changes well. To evaluating the reliability of the results, the results derived from SBAS have been compared due to the lack of data in the range of placer mines with the values measured by the total station related to the mountain unit in the years 2020-2014. The results showed that the rate of deformations from radar data using the SBAS algorithm compared to the leveling data has followed a similar pattern. However, there may be some error due to the different nature, ie in the leveling of elevation deformations measured for a point, but in interferometry the average rate is obtained from adjacent points.

    Keywords: Sangan-Khaf, Iron ore, Radar Interferometry, SBAS, Sentinel 1-A
  • Pouya Ahmadi *, Tayebe Managhebi, Hamid Ebadi, Behnam Asghari Pages 41-60
    With the development of remote sensing science, the use of hyperspectral images is becoming more widespread. Classification is one of the most popular topics in hyperspectral remote sensing. In the last two decades, a number of methods have been proposed to address the problem of hyperspectral data classification.In the present study, a structure based on learning capsule networks has been used to classify hyperspectral images, so that the network structure can have the most optimal generation of features by using a convolution layer and a capsule layer, and at the same time Avoid overfitting the on training data. The obtained results show the high quality of production features in the proposed structure. With the development of remote sensing science, the use of hyperspectral images is becoming more widespread. Classification is one of the most popular topics in hyperspectral remote sensing. In the last two decades, a number of methods have been proposed to address the problem of hyperspectral data classification.In the present study, a structure based on learning capsule networks has been used to classify hyperspectral images, so that the network structure can have the most optimal generation of features by using a convolution layer and a capsule layer, and at the same time Avoid overfitting the on training data. The obtained results show the high quality of production features in the proposed structure.In order to improve the classification accuracy, the feature extraction approach through the designed network and the classification by the Extreme Gradient Boosting was compared with the classification method by the global deep network. The proposed capsule approach consists of 3 basic layers: 1) Prime caps, which are capsules of size 8 and 32 with 9 × 9 filters and movement step 2, 2) Digitcaps with 10 16-dimensional capsules, and 3) fully connected layer. The results of examining two approaches for deep networking as well as combining capsule networks with XGBoost reinforcement tree algorithm were compared. Approaches such as SVM, RF-200, LSTM, GRU and GRU-Pretanh were considered to compare the proposed approach based on the configurations mentioned in their research.Up in addition to the study and quality measurement of production vector deep features by the proposed method in different classifiers, the ability of deep global networks in the application of classification should also be examined. The results of examining two approaches for deep network and also combining CapsNet with XGBoost show that by using the proposed combined method, images are classified with 99% accuracy on training data and 97.5% accuracy on test data.Up in addition to the study and quality measurement of production vector deep features by the proposed method in different classifiers, the ability of deep global networks in the application of classification should also be examined.The results of examining two approaches for deep network and also combining CapsNet with XGBoost show that by using the proposed combined method, images are classified with 99% accuracy on training data and 97.5% accuracy on test data.
    Keywords: Classification, Hyperspectral images, CapsNet, XGBoost, Fusion Model
  • Mahdi Fahmideh Modami *, Masoud Ayaz, Ahmad Alajeh Gardi, Mahdi Javanshiri Pages 61-82

    The dramatic increase in construction in recent decades has been accompanied by an increase in the number of construction violations in urbanized areas and has overshadowed the urban management and planning system, so preventing unauthorized urban construction is one of the main problems of city managers. The current method of controlling construction violations includes field inspections based on human knowledge, which in addition to the need to spend exorbitant financial, time and human resources, may lead to collusion between builders and municipal inspectors or even failure to identify construction violations in a timely manner. In this regard, providing an intelligent and accurate method for identifying construction violations and targeting the search for construction patrols is more than necessary. The aim of this study is to provide an intelligent strategic model in monitoring violations. The present research is applied in terms of purpose and descriptive and causal in terms of method and the data has been collected by library and field methods. The results of this study indicate that by using the intelligent monitoring system, it is possible to intelligently monitor illegal constructs by processing the required image and data techniques, with the least presence of human agents and in a shorter time. The overall accuracy of 94% and the kappa coefficient of 71% for image classification in this system confirm the accuracy of the above results. It shows that in this method, the speed and accuracy of image classification, identification of changing buildings and identification of illegal constructions are much higher than physical and existing methods.

    Keywords: Intelligent Monitoring System, Illegal Constructions, Construction Violations Monitoring, UAV, Mashhad metropolis
  • Reza Jafari *, Morteza Ansari, Mostafa Tarkesh Pages 83-102
    Temperature is the most important parameter for studying spatiotemporal phenological changes in plants. Thus, the current study was aimed to investigate the potential of MODIS land surface temperature (LST) data for mapping growing degree days (GDD) and different phenological stages of Bromus tomentllus and Astragalus effusus in Chaharmahal and Bakhtiari Province. MODIS extracted maps of maximum, minimum and mean temperature, GDD index and phenological stages from 2018 to 2019 during growing season were assessed against weather station data and also field-based phenilogical data using Pearson analysis in three regions with different altitudes. Results showed that MODIS LST and GDD maps had more than 91 and 99% correlations with field-based air temperature and GDD data, respectively (p<0.001). In early growing season, GDD values were less than 16 degree-days and they were more than 5200 degree-days in the late growing season which explained one and all the phenological stages of the studied species in the study area, respectively. The study findings indicated that MODIS data have high capability in spatiotemporal stratification of phenological stages of the Bromus tomentllus and Astragalus effuses plant species. The knowledge of different phenological stages is essential in species conservation and rangeland sustainable utilization, therefore, species phenology map can be used as an effective tool in rangeland management in the related organizations.
    Keywords: LST, GDD, MODIS, thermal remote sensing, rangeland species
  • Morteza Sharif *, Aboozar Kiani Pages 103-124
    Forest fires worldwide cause severe damage to vegetation, soil and natural habitats, resulting in direct and indirect negative environmental impacts such as deforestation, climate change and drought. Therefore, identifying and determining the hazards of vegetation that suffer from fire is crucial for their management and development. The proliferation of remote sensing images such as the active fire products of the Terra and Aqua satellites over the past two decades has been one of the most essential methods in detecting these fires. However, the active fire product of the MODIS sensor in previous studies has shown that they alone do not provide good results in fire-affected areas. Therefore, it is necessary to evaluate vegetation with basic maps. The aim of this study was to investigate two types of plant products and to discover the active fire of MODIS sensor and FNF-JAXA forest and non-forest cover maps for better separation of burnt areas of vegetation in Iran between July 1 and 160 2020. The results show the highest area of fire on Julius 144 with more than 49 thousand hectares and Julius 128 with more than 45 thousand hectares. However, the largest area of the fire, forest cover is estimated at 120 to 160 in 2020 with more than 14 thousand hectares. Khuzestan province had the highest area of fires in the period under study that most of these areas in agricultural lands and the three provinces of Fars, Kohgiluyeh and Boyer-Ahmad and Bushehr had the highest area of fires in forest cover. The highest frequency of fires was observed in agricultural lands, the main reason for which could be human intervention. The evaluation of the results showed that the use of the FNF-JAXA product (accuracy of 87.4% and a Kappa coefficient of 0.85) compared to MODIS products (accuracy of 80.3% and a Kappa coefficient of 0.78) in the separation of forest areas has better capabilities. However, the ability of MODIS products to distinguish between pasture and agricultural vegetation is an important advantage, which the FNF-JAXA product does not have. In general, the findings of the research show that the MODIS product and FNF-JAXA maps can be used as reference maps to distinguish different types of vegetation that are subject to fire, in damage assessment and management.
    Keywords: Active fire products, forest, Drought, Terra, FNF-JAXA
  • HamidReza Matinfar *, Aliakbar Shamsipor, Hadis Sadeghi Pages 125-142

    Vegetation plays an important role in protecting water and soil resources, stabilizing carbon and improving air quality. In Middle Zagros, forest and pasture vegetation is very important in terms of protecting soil and water resources and sustaining economic activities. In this research, using the Google Earth Engine platform and Landsat 7 satellite images, the drought of Middle Zagros (Lorestan province) was monitored with vegetation indices NDVI, SAVI and VCI, as well as meteorological drought index SPI for the statistical period of 2020-2000. To calculate the SPI index, the precipitation data of 9 synoptic meteorological stations with appropriate spatial distribution and the length of the statistical period (2020-2000) were used, and the processing was done in DPI software. In order to calculate the plant indices, first, all the geometrically corrected satellite images of the ETM+ sensor of the Landsat satellite were called for Lorestan province for each year. At this stage, an average of 52 images were called for each year. Then the images with less than 5% cloud cover were selected and processed. The results of the VCI index showed that mainly the studied area was affected by mild drought during the statistical period of 2020-2000. The year 2008 had the highest amount of drought related to the middle class with 5880.6 hectares among the studied years. The results of the SPI index showed that there was a moderate drought in 2010, a severe drought in 2008 and 2017, a mild drought in 2006, and a severe drought in 2019. The results of NDVI and SAVI indices also show the increase of thin vegetation classes and areas without vegetation by 1.331679 and 115164 hectares, respectively, and the decrease of normal and dense vegetation by 446160.7 and 682.4 hectares respectively per year. 2008 was compared to 2006 and 2007. Based on the results of all three investigated indicators, the favorable conditions of vegetation cover and ecological threat were obtained in 2016, 2019 and 2020. The highest level of this coordination between SPI meteorological drought and vegetation indices was observed in 2008 and 2010 and to some extent in 2019. In general, the results show that the increase or decrease of vegetation can be caused by the occurrence or absence of drought, while other factors such as land use changes should also be considered.

    Keywords: Ecological drought, remote sensing, Google Earth Engine, Middle Zagros