فهرست مطالب

نشریه مهندسی نقشه برداری و اطلاعات مکانی
سال پنجم شماره 4 (پیاپی 20، آذر 1393)

  • تاریخ انتشار: 1393/10/20
  • تعداد عناوین: 7
|
  • سمانه لسانی گویا، علیرضا امیری سیمکویی، مهدی مومنی شهرکی صفحات 1-12
    امروزه استفاده از تجهیزات صوتی پیشرفته مانند اکوساندرهای چند پرتویی (MBES) در بسیاری از عملیات زیرآبی و برداشت اطلاعات از آرایش بستر، بطور چشمگیری گسترش یافته است. این ابزار قادر به اندازه گیری همزمان عمق و شدت موج برگشتی (BS) از بستر آبها با پوشش کامل می باشد. کلاسه بندی رسوبات بستر با استفاده از وابستگی زاویه ای مقادیر BS، از مهمترین کاربردهای این نوع داده است. از آنجا که تابع توزیع احتمال مقادیر BS وابسته به زوایه فرودی است، پیش از این برای شناسایی صحیح رسوبات و کلاسه بندی آنها، داده های هر زاویه بطور جداگانه بکار گرفته می شدند. در این مقاله الگوریتمی ارائه می گردد که قادر است پس از اعمال تکنیک گشتاورهای مرتبه بالا برای نرمالسازی اثر وابستگی زاویه ای داده ها، از تمامی زوایا بطور یکجا برای کلاسه بندی رسوبات بستر رودخانه استفاده نماید. هدف اصلی این روش، تهیه تصویر از داده های حجیم MBES است که از بستر رودخانه کم عمق وال هلند جمع آوری شده اند. در اینجا روش کریجینگ بعنوان روشی مطلوب برای ساختاردهی اولیه و درونیابی مقادیر BS انتخاب و برای بهبود کیفیت بصری تصاویر تشکیل شده، برخی از روش های پردازش تصویری اعمال می شوند تا بافت بستر با وضوح بیشتری آشکار گردد. در نهایت مشاهده می گردد که تبدیل آبخیز به همراه عملیات مورفولوژیکال برای قطعه بندی این تصاویر، نتایج قابل قبولی را در مقایسه با واقعیت زمینی آنها (ضریب همبستگی در حدود 63%) ارائه می کند. این امر حاکی از موفقیت این الگوریتم در شناسایی رسوبات بستر رودخانه با ورود به حوزه سنجش از دور است، هرچند تقریب گیری های فراوان و آستانه گذاری های تجربی در طول اجرای آن بکار رفته است.
    کلیدواژگان: اکوساندر چند پرتویی (MBES)، شدت موج برگشتی (BS)، کلاسه بندی رسوبات بستر، پردازش تصویر، تبدیل آبخیز
  • رضا عرب شیبانی، فرشاد حکیم پور صفحات 13-22
    وب معنایی در مقایسه با پایگاه های داده رابطه ای از مدل داده ی متفاوتی استفاده می کند. اساس مدل داده ی مورد استفاده درسیستم های پایگاه داده رابطه ای، رابطه های ریاضی اند که در قالب جدول نگهداری می شوند. در حالی که RDF داده ها را در مدلی بر اساس گراف جهت دار که از ترکیب سه تایی ها تشکیل شده، بیان می کند. اگر چه برخی از پایگاه های داده رابطه ای امکان ذخیره داده های گراف را فراهم می کنند اما کارائی آن ها هنگام پرس وجو، چه به لحاظ زمانی و چه از نظر حجم منابع سخت افزاری مصرفی، به اندازه کافی مناسب نیست. از طرفی دیگر، بیان تعامل پذیر و انعطاف پذیرداده های مکانی در قالب استانداردهای وب معنایی، خود چالش دیگری است. برای مرتفع کردن این معضل چندین استاندارد از طرف موسسه های استانداردساز مختلف ارائه داده شده است. تصمیم گیری جهت استفاده از هر کدام از استانداردهای مدل داده معنایی مکانی، با مزایا و معایبی همراه خواهد بود. در تحقیق پیش رو علاوه بر استانداردهای موجود جهت ذخیره و انتقال داده های معنایی- مکانی، فن آوری های موجود، با معیار میزان اقبال عمومی کاربران، مورد بررسی قرار می گیرد. هر کدام از این فن آوری ها از استاندارد خاصی تبعیت می کنند و ممکن است تمام استانداردهای موجود را پوشش ندهند. در ادامه مقاله روند برقراری و پیاده سازی یک سیستم معنایی تحت وب با رویکرد انتشار داده های معنایی-مکانی که از آن به عنوان داده های مکانی پیوندی (linked geospatial data) یاد می شود، مورد بررسی قرار می گیرد. هم چنین در این بخش، در هر مرحله، نکات و الزاماتی که در طراحی سیستم ضرورت دارد مرور می شود.
    کلیدواژگان: RDF، وب معنایی، ذخیره و بازیابی، داده های مکانی تحت وب
  • عبدالرضا نوریزدان، سیامک بهاروند صفحات 23-30
    حوضه آبریز ایوشان با مساحت 12315 هکتار ازنظر تقسیات سیاسی در استان لرستان از توابع شهرستان خرم آباد می باشد، این حوضه در موقعیت جغرافیائی ''48 °48 تا '' 59 °48 طول شرقی و ''22 °33 تا ''29 °33 عرض شمالی واقع قرار دارد. به منظور پهنه بندی خطر زمین لغزش در منطقه مورد مطالعه از روش های ابتکاری نیلسن، نیلسن اصلاح شده، مورا وارسون، آماری دو متغیره (تراکم سطح) و قضاوت کارشناسی استفاده شده است. بدین منظور پس از تهیه کلیه نقشه های مورد نیاز اقدام به تحلیل خطر در منطقه در محیط نرم افزارArc GIS شده است. با مقایسه نتایج کار با منطقه مشخص می گردد روش قضاوت کارشناسی و نیلسن اصلاح بیشترین دقت و همخوانی را با منطقه دارند. عدم انطباق سایر روش ها با منطقه می تواند به دلیل مساحت کم مناطق لغزشی در منطقه و تغییرات جزیی عوامل موثر در لغزش مانند زمین شناسی و بارندگی باشد.
    کلیدواژگان: سد ایوشان، پایداری شیب، مورا وارسون، زمین لغزش، نیلسن
  • محمدرضا ملک، علی مدد، شمس الملوک علی آبادی صفحات 31-38
    رشد روزافزون حجم داده های مکانی مورد استفاده در سازمان ها و نهادها، مشکلات مربوط به قابلیت های دسترسی به داده های مکانی حجیم را جلوه گر ساخته است. عمده ی این مشکلات مربوط به بصری سازی داده های برداری در مقیاس کوچک می باشد. در این حالت باید حجم عظیمی از داده ها فراخوانی شده، ارائه شوند. به عنوان یک نمونه، لایه زراعت در نقشه های 1:25000 توپوگرافی ملی با حدود 400 مگابایت حجم، در زمانی حدود 60 ثانیه از پایگاه داده به سرور نقشه منتقل شده، در آنجا مورد پردازش قرار گرفته، به مقیاس کوچک تبدیل شود و در نهایت نتیجه عملیات به صورت تصویر ارائه گردد. این درحالی است که پایگاه داده و سرور نقشه هردو در یک دستگاه قرار داشته و تاخیرهای مربوط به شبکه ارتباطی، وجود نداشته است. در سیستم های مدیریت پایگاه داده های مکانی، امکاناتی برای تسریع نمایش داده های مختلف، با استفاده از سه روش هرم تصویری، تکه های تصویری، و شاخص-گذاری مکانی ارائه می گردند، ولی هیچ یک از این روش ها برای عرضه نقشه های برداری در مقیاس کوچک کارایی ندارند. ما در مقاله-ی حاضر، روشی مبتنی بر ساده سازی نقشه های برداری در سطوح مختلف بزرگنمایی برای تسریع در عرضه آن ها پیشنهاد داده است. برای آزمون روش پیشنهادی، از لایه های پایگاه داده مکانی توپوگرافی ملی در مقیاس 1:25000، تحت نرم افزار اوراکل استفاده شد. نتایح نشان دهنده موفقیت روش در تسریع دسترسی به اطلاعات نقشه ای بود. بدینوسیله زمان ارایه نقشه برای مجموعه داده آزمون از 60 ثانیه به حدود یک ثانیه کاهش یافت.
    کلیدواژگان: ساده سازی نقشه، ساختار هرم نقشه ای، ذخیره و بازیابی داده مکانی
  • محمد امین قنادی، اکرم افتخاری، محمد سعادت سرشت، مهدی معتق صفحات 39-48
    با توجه به کاربردهای فراوان تصاویر SAR در تولید مدل رقومی زمین می توان به میزان اهمیت بحث تناظریابی در تصاویر SAR پی برد. تناظریابی در این تصاویر به علت وجود پدیده های گوناگون هندسی از جمله سایه، همپوشانی و کوتاه شدگی در کنار نویزهای مختلف که مهم ترین آنها نویز اسپیکل می باشد، به مراتب پیچیده تر از تناظریابی در تصاویر اپتیکی است. یکی از روش هایی که می-تواند به تناظریابی این تصاویر کمک کند، کاهش فضای جستجو با استفاده از تعیین خط اپی پلار در تصویر دوم می باشد. در تصاویر SAR این خط با استفاده از پارامترهای مداری و معادلات Range و داپلر سنجنده تعیین می شود. با تعیین خط اپی پلار در تصویر دوم فضای جستجو برای پیدا کردن پیکسل متناظر در تصویر دوم کاهش می یابد. هدف از این تحقیق یافتن یک تابع ریاضی بین مختصات پیکسل تصویر اول و معادله خط اپی پلار متناظر در تصویر دوم می باشد. در این کار تحقیقاتی چند تابع بر روی تصاویر Terra-SAR-X بازه کوتاه و بازه بلند آزمایش شده است. نتایج نشان می دهد که توابع خطی و نیمه خطی با دقتی بهتر از 5/0 پیکسل بیان کننده رابطه بین مختصات نقاط تصویر اول و پارامترهای خط اپی پلار تصویر دوم می باشند.
    کلیدواژگان: تناظریابی تصاویر راداری، پارامترهای مداری، تصاویر باز بلند SAR، تصاویر بازه کوتاه SAR، خط اپی پلار و معادلات Range و داپلر
  • یحیی جمور، امید معماریان سرخابی صفحات 49-55
    در این پژوهش، با انتخاب 42 ایستگاه دائمی GPS در شمالغرب کشور، میدان سرعت منطقه با استفاده از «پس انتشار خطای شبکه های عصبی مصنوعی» با دو تابع فعال سازی حلقوی و حلقوی لگاریتمی پیوسته برآورد و مقایسه شده اند. نتایج حاصل نشان می دهند تابع فعال سازی حلقوی دارای جذر خطای میانگین مربعی در حدود 1± میلیمتر شرقی و 1.5± میلیمتر شمالی بوده و نسبت به تابع فعال سازی حلقوی لگاریتمی پیوسته برتری دارد. همچنین با توجه به مقدار جذر خطای میانگین مربعی، روش پس انتشار خطای شبکه های عصبی مصنوعی روشی جایگزین برای تخمین میدان سرعت نسبت به روش های تخمین کلاسیک است.
    کلیدواژگان: شبکه های عصبی مصنوعی، سرعت نقاط ژئودتیک، تابع فعال سازی، GPS
  • مهندس لطف الله عمادعلی صفحات 57-68
    روش های نقشه برداری ژئودتیکی نمی توانند کلیه نیازهای اندازه گیری جابجایی را برآورده کنند. از اینرو، برای جمع آوری اطلاعات در جابجایی های محلی(Local)، دستگاه های ژئوتکنیکی و غیر ژئودتیکی از قبیل اکستنسومتر(Extensometer)، شیب سنج، آونگ وارونه و سایر دستگاه های مشابه برای وصول اطلاعات پیوسته و دائم در داخل جسم تغییر شکل پذیر بکار گرفته می شوند. قطعا با ترکیب نتایج اندازه گیری های ژئودتیکی و ژئوتکنیکی و انجام آنالیز جامع جابجایی می توان به نتایج بهتری در آشکار سازی و اندازه گیری جابجایی اجسام و سازه ها دست یافت. در این مقاله، نتایج حاصل از اندازه گیری های ژئودتیکی (مشاهدات میکروژئودزی) از قبیل اندازه گیری های دقیق طول، زاویه و ارتفاع با نتایج حاصل از مشاهدات غیر ژئودتیکی برای سد مخزنی مارون مقایسه شده است.
    کلیدواژگان: روش های ژئودتیکی، روش های ژئوتکنیکی، آنالیز تغییر شکل، میکروژئودزی، سد مخزنی مارون
|
  • S. Lesani Gooya, A.R. Amiri Simkooei, M. Momeni Shahraki Pages 1-12
    Seafloor mapping and classification are required in many underwater operations of which acoustic signals have been playing an important role. Multi-beam echo-sounders (MBES) are acoustic systems that provides full coverage high resolution bathymetry maps and backscatter information from the seabed or riverbed. They transmit a series of beams to the riverbed and receives the backscatter strengths (BS)، which depend on the angle of incidence. Angular dependence has already been applied to classify sediments using probability density function of the BS from MBES data. A complication occurs when the sediment types change along the swath، because it is difficult to separate from the beam angular dependence and the true backscatter strength variations. Therefore، the classification method is applied to the MBES data of specific angle. This paper employs an algorithm based on image processing principles، which the formation of the image from total massive data is the main step. After correcting for the angular dependence effects، they are gridded with an appropriate interpolation method. The image mosaics are then generated. The image processing techniques will then be applied to enhance the quality of images. Riverbed segmentation is performed by watershed transformation and morphological operations. Finally we assign a particular sediment type to each segment called ''labeling«by the mean grain size of the sediment grab sampling. The algorithm has been implemented on a MBES data set of the Waal river، the Netherlands. The correlation between the true data and image segmentation is about 63% using the specific segmentation. The results show that the proposed procedure improves the classification results compared to the traditional methods.
    Keywords: Multi, beam echo, sounder (MBES), Backscatter strength (BS), Riverbed segmentation, Image processing, Watershed transformation
  • R. Arabsheibani, F. Hakimpour Pages 13-22
    Semantic Web utilizes different data model rather than relational data model. Tables are well-known for relational data bases while RDF represents data in a model based on directed graph and formed of the triple composition. Although some RDBMS offer storage of graph data but with respect to time and consumed resources، their query efficiency is not appropriate enough. On the other hand، another encountering challenge can be addressed as the interoperable and flexible representation of geospatial data in the Semantic Web standards. A variety of standards from different companies has been designed as a solution for handling the interoperability challenges. One should determine which spatial semantic standard is most appropriate for data of interest، each of which has advantages and disadvantages. This paper reviews standards for spatial semantic data storage and retrieval، moreover by considering the extent of usage، available technologies will be surveyed. Every technology follow specific standard and rather than complete conformance، the technology may support some sections of the standard. In the following، this paper reviews the procedure of establishment and implementation of a semantic Web system that benefit from the approach of spatial semantic data known as “linked geospatial data”. Moreover in the last section of the paper، important points and necessities of each implementation step will be covered.
    Keywords: RDF, Semantic web, Storage, retrieval, Geospatial web data
  • A. Nooryazdan, S. Baharvand Pages 23-30
    Watershed basin of Eivashan with an area of 12315 hectares is located in Khorramabad sub region of Lorestan province in Iran، between 48° 48´ to 48 50´ longitude and 33° 22´to 33° 29´ latitude. 5 different methods including Nilsen، Revised Nilsen، Bivariate statistical analysis (compaction of level)، expert judgment and mora varson''s initiative methods are used to derive landslide hazard zonation maps in this region sing GIS. The results shows that Nielsen modified and expert judgment wok better than other methods in evaluating landslide phenomena in the study area. Other methods can not accurately due to low land areas، sliding and damping factors is the failure of the geology and rainfall.
    Keywords: Eivashan dam, Slope stability, Mora varson, Nilsen, Landslide, GIS
  • M. R. Malek, A. Madad, Sh. Aliabadi Pages 31-38
    There are two major problems in presenting massive spatial data. First one is presenting whole data in a low scale range، and the second one is presenting part of data in a high scale range. For each of these two regions it is needed special solutions for each of raster and vector data types. Most of database management systems provides three good built-in function solutions for three kinds of above problems. «Image Tiling» for high scale raster data type، «Image Pyramid» for low scale raster data type، and «Spatial Indexing» for high scale vector data type. In fact none of them offers a particular function for optimizing whole vector data presentation at low scale range. In this study، by using generalization algorithms، we implemented a pyramid vector structure for some massive layers of 1/25000 National Topographic Database maps which were about one gigabyte، and needed 80 seconds to be presented at 1/11000 000 scale. After preparing vector pyramid architecture، it was possible to present them all، in just a four seconds.
    Keywords: Map generalization, Map pyramid structure, Spatial data optimizations
  • M. A. Ghannadi, A. Eftekhari, M. Saadatseresht, M. Motagh Pages 39-48
    SAR image matching is one of the most important processing steps for Digital Elevation Model (DEM) extraction using interferometry and radargrammetry methods. Because of radiometric distortion as speckle noise، layover، foreshortening and shadow، the matching processing is more complicated in SAR images than optical images. Limiting search area is one the methods to improve SAR images matching in the Area Based Matching (ABM) method. In this article we use epipolar line geometry for limiting search area of Terra-SAR-X image pairs during the matching. Epipolar line in the slave image is determined by Rang and Doppler (RD) equation and by orbital information، but solving direct and indirect RD equations for all pixels in master images is very time consuming processing. Therefore we employ some mathematical functions including linear، bilinear، and quadric functions for determining relationship between master image coordinate and epipolar line parameters in the slave image. The results show linear and bilinear equations can relate image coordinate in master and epipolar line parameter in slave image by accuracy better than 0. 5 pixels. Thus with only 4 points in master images that were matched with corresponding points in slave image، we can find epipolar line in the slave for all pixel in master image.
    Keywords: SAR image matching, Epipolar line, RD equations
  • Y. Djamour, O. M. Sorkhabi Pages 49-55
    Based on 42 GPS velocity vectors existing in NW Iran، we estimated new velocity vectors for some arbitrary positions in study area by using two activation functions of Back Propagation Artificial Neural Networks (BPANN): “Sigmoid Function” and “Continuous Log-Sigmoid Function”. The results show sigmoid function’s RMSEs in E and N components are ±1 mm and ±1. 5 mm respectively which is less than Continuous Log-Sigmoid Function RMSE. So it seems BPANN method could be considered as a good alternative to estimate geodetic velocity field relative to other classical estimation methods.
    Keywords: Artificial Neural Networks, Geodetic point velocity, Activation Function
  • L. Emadali Pages 57-68
    Geodetic and photogrammetric mapping systems and methods can''t meet all the requirements of the displacement measurements. Hence، to collect information on local deformation، geotechnical and non-geodetic instruments are used within the deformable body. Geotechnical instruments such as extensometer، tiltmeter، inverted pendulum، and other similar devices can be used to gather continuous data. Definitely، by combination of geodetic and geotechnical measurements and by implementation of a comprehensive analysis of displacement، we can obtain better results in the monitoring of large structures such as dams. In this paper، the results of geodetic measurements (microgeodesy observations) of Maroon Dam have been compared with the results of geotechnical observations.
    Keywords: Geodetic Methods, Geotechnical Methods, Deformation Analysis, Microgeodesy, Maroon Dam