a. a. alesheikh
-
نشریه پژوهش های سنجش از دور و اطلاعات مکانی، سال دوم شماره 1 (پیاپی 3، زمستان 1402 و بهار 1403)، صص 79 -96پیشینه و اهداف
تصادفات یکی از حوادث تهدید کننده زندگی در جهان است که موجب خسارات جانی و مالی می شود. برای کاهش تعداد تصادفات رانندگی می بایست تعیین نمود که تصادفات مکرر کجا و در چه زمانی رخ می دهند. اغلب تصادفات با الگوهای مکانی و زمانی خاصی اتفاق می افتند و ممکن است خوشه هایی را تشکیل دهند که همان محل تمرکز تصادفات در فضای جغرافیایی می باشد. بنابراین، بررسی تصادفات رانندگی در ابعاد مکانی و یا زمانی ضروری است تا بهترین و پایدارترین راه حل ها برای این مسائل در نظر گرفته شود. استان اصفهان از جمله استان های کشور با نرخ بالای تصادفات در حوزه برون شهری است. تحقیقات پیشین صورت گرفته در سطح استان اصفهان بیشتر بر پایه روش های آماری بوده و به جنبه های مکانی و زمانی تصادفات توجهی نشده است.هدف از انجام این تحقیق پر کردن خلا موجود در تحقیقات گذشته در راستای تعیین الگوهای مکانی و زمانی تصادفات ترافیکی برون شهری استان اصفهان و به تصویر کشیدن آن با استفاده از روش های آمار مکانی در محیط GIS است. نوآوری این تحقیق در استفاده از روش های آمار مکانی برای شناسایی و تحلیل الگوهای مکانی-زمانی تصادفات برون شهری استان اصفهان در سطوح مختلف زمانی و شدت می باشد.
روش هادر این مطالعه الگوی مکانی- زمانی تصادفات ترافیکی در استان اصفهان در سال های 1396و 1397 با استفاده از داده های تصادفات ترافیکی برون شهری بررسی شده است. پس از جمع آوری داده های مربوطه و انجام پیش پردازش های لازم و آماده سازی داده ها، الگوی مکانی و زمانی تصادفات ترافیکی رخ داده در شبکه راه های اصلی، بزرگراه ها و آزادراه های منطقه مورد مطالعه با استفاده از روش های آمار مکانی مانند آزمون میانگین نزدیک ترین همسایه، خودهمبستگی مکانی موران I جهانی و تحلیل نقاط داغ بهینه شده (تکنیک گتیس- ارد Gi*) در سطوح مختلف در محیطGIS بررسی و شناسایی شدند.
یافته هاباتوجه به این که هدف از این تحقیق تعیین الگوهای مکانی-زمانی تصادفات ترافیکی برون شهری استان اصفهان است ابتدا الگوی نحوه پراکنش فضایی رویدادهای تصادف با روش های میانگین نزدیک ترین همسایه و خودهمبستگی مکانی موران I جهانی بررسی شد. نتایح نشان دهنده وجود الگوی خوشه ای قوی در داده های تصادفات ترافیکی در سال های مورد مطالعه در استان اصفهان بود. سپس با استفاده از روش گتیس -ارد جی استار یک تحلیل نقاط داغ بهینه شده به صورت کلی بر روی کل مجموعه داده تصادفات انجام شد و پس از آن باتوجه به تقسیم مجموعه داده به سطوح مختلف از جمله بازه زمانی شبانه روز، روز هفته، ماه، سال و سطح شدت تصادف این تحلیل بر روی مجموعه داده هر سطح به صورت جداگانه صورت گرفت. نتایج حاصل از اجرای تحلیل گتیس ارد جی استار بر روی سطوح مختلف حاکی از آن بود که بخش اعظمی از تمرکز نقاط داغ با سطح اطمینان 99درصد در مسیرهای منتهی به مرکز استان یعنی شهر اصفهان و همچنین شهرهای پرجمعیت همجوار آن واقع است که بیشترین حجم تردد و ترافیک در آن وجود دارد و با فاصله از مرکز استان تراکم تصادفات به طرز چشم گیری کاهش می یابد.
نتیجه گیریباتوجه به نتایج تحلیل خودهمبستگی مکانی تصادفات و نقشه های نقاط داغ در سطوح مورد بررسی نتایج حاکی از آن بود که تصادفات در برخی از مناطق استان اصفهان به صورت خوشه ای تجمع یافته اند. هم جواری با مرکز استان و شهرهای پرجمعیت و اصلی بر تمرکز تصادفات ترافیکی در این منطقه تاثیر بسیاری دارد و با فاصله از مراکز شهری پرجمعیت فراوانی تصادفات کاهش می یابد. از نتایج این مطالعه و درکی که از الگوهای مکانی و زمانی تصادفات ترافیکی به دست آمده است، می توان برای توسعه استراتژی های جدید، راهنمایی مدیران و دست اندرکاران حوزه حمل و نقل و ترافیک، اخذ تصمیمات و انجام اقدامات مناسب برای بهبود وضعیت ایمنی نقاط حادثه خیز استفاده نمود.
کلید واژگان: تصادفات ترافیکی، الگوهای مکانی- زمانی، آمار مکانی، خودهمبستگی مکانی، گتیس ارد جی استارBackground and ObjectivesTraffic accidents are a major public health concern worldwide, causing significant loss of life and property damage. To reduce the number of traffic accidents, it is crucial to identify where and when recurrent accidents occur. These accidents often follow specific spatial and temporal patterns and may form clusters, representing areas of concentrated accidents within a geographical space. Therefore, analyzing traffic accidents in both spatial and temporal dimensions is essential for determining the most effective and sustainable solutions. Isfahan province is among the provinces in the country with high accident rates in Suburban areas. Previous research conducted in Isfahan province has predominantly relied on statistical methods and has not adequately addressed the spatial and temporal aspects of accidents.This study aims to address the gaps in previous research by determining the spatial and temporal patterns of urban traffic accidents in Isfahan province and visualizing these patterns using spatial statistical methods in a GIS environment. The novel aspect of this research lies in utilizing spatial statistical techniques to identify and analyze the spatiotemporal patterns of urban accidents in Isfahan province at different time intervals and intensity levels.
MethodsThe spatial and temporal patterns of traffic accidents in Isfahan Province were investigated using suburban traffic accident data from March 2017 to March 2019. After collecting the relevant data, performing necessary preprocessing, and preparing the data, the spatial and temporal patterns of traffic accidents occurring on the main roads, highways, and freeways of the study area were analyzed and identified using spatial statistical methods such as the Average Nearest Neighbor test, Spatial Autocorrelation (Global Moran's I), and Optimized Hot Spot Analysis (Getis-Ord Gi* technique) at different levels in a GIS environment.
FindingsSince the aim of this study is to identify the spatial-temporal patterns of suburban traffic accidents in Isfahan Province, the spatial distribution pattern of accident events was first examined using the Average Nearest Neighbor and Spatial Autocorrelation (Global Moran's I) methods. The results indicated the presence of a strong clustering pattern in the traffic accident data during the study years in Isfahan Province. Then, an optimized Hot Spot Analysis was performed on the entire dataset of accidents using the Getis-Ord Gi* method. Subsequently, the analysis was conducted on the dataset of each level separately, considering different levels such as time of day, day of week, month, year, and accident severity level. The results of the Getis-Ord Gi* analysis at different levels showed that the majority of hot spots with a 99% confidence level are located on the routes leading to the provincial center, namely Isfahan City, as well as the neighboring populous cities. These areas experience the highest volume of traffic and congestion, and the accident density decreases significantly with increasing distance from the provincial center.
ConclusionBased on the results of the Spatial Autocorrelation analysis of accidents and the hot spot maps at the studied levels, the results showed that accidents are clustered in some areas of Isfahan Province. Proximity to the provincial center and major populated cities has a significant impact on the concentration of traffic accidents in this region. The frequency of accidents decreases with distance from major urban centers. The results of this study and the insights gained about the spatial and temporal patterns of traffic accidents can be used to develop new strategies, guide transportation managers and stakeholders, make decisions, and take suitable proceedings to effectively improve the safety of accident-prone areas.
Keywords: Traffic Accidents, Spatio-Temporal Patterns, Spatial Statistics, Spatial Autocorrelation, Getis-Ord Gi* -
رخدادهای طبیعی اغلب با تاثیرات اجتماعی، اقتصادی و محیطی همراه می شوند. هر چند سنجنده های مختلفی در امر پایش این رخدادها می توانند بکار گرفته شوند ولی تحلیل کارآمد این رخدادها نیازمند توسعه پایگاه داده هایی متشکل از رخدادها و اطلاعات مکانی، زمانی و توصیفی آن ها است. برای توسعه سیاهه رخدادها، می توان از رسانه های جمعی و اجتماعی به خاطر دربرگرفتن اطلاعات جزیی تر در مقایسه با گزارش های سالیانه، بهره برد. در این پژوهش، با کمک تکنیک های متن کاوی چارچوبی برای استخراج خودکار رخدادهای طبیعی از گزارش های خبری توسعه داده شده است. پس از وبکاوی اخبار و حذف موارد غیرمرتبط با رخدادهای طبیعی، استانداردسازی متن انجام می شود. در ادامه، با کمک مدل های مبتنی بر یادگیری ماشین نخست مشخص می شود که خبر درباره رخدادی جدید یا جاری است و دوم در قالب چه موضوعی به رخداد طبیعی پرداخته شده است (مقادیر 0/875 و 0/716 به ترتیب برای F-score مدل های طبقه بندی اول و دوم اخذ شده است). همچنین با بهره گیری از مدلی قاعده محور انواع رخدادهای مطرح شده شناسایی می شود. بعد از تشخیص جاینام های مدیریتی، به ازای هر «نوع رخداد-جاینام» اطلاعات زمانی و توصیفی از هر خبر استخراج می شود. در آخر، رخدادهای طبیعی به همراه گزارش های خبری مربوطه شناسایی گردآوری می شوند. نتایج پیاده سازی این چارچوب برای کشور ایران از آغاز 1390 تا پایان 1399 براساس اخبار خبرگزاری مهر در بخش های بررسی محتوای خبری مرتبط با رخدادهای طبیعی، تحلیل توزیع مکانی و زمانی رخدادها ارایه شده است. طبق نتایج تحقیق، از نظر زمانی تعداد کل رخدادها در ماه های آغازین و پایانی سال بیشتر است. از لحاظ مکانی، فارغ از حجم خسارات، استان های جنوبی بیشتر از استان های شمالی رخداد زمین لرزه گزارش می شود. در مقابل، تنوع رخدادهای هواشناسی در استان های شمالی بیشتر است. خروجی این تحقیق می تواند در افزایش کارآمدی مدیریت بحران مورد استفاده قرار گیرد.
کلید واژگان: رخداد طبیعی، توزیع مکانی و زمانی، گزارش های خبری، متن کاوی، استخراج اطلاعاتIntroductionAnalyzing natural hazards due to economic, environmental, and social effects is necessary for crisis management. However, good analysis comes from good data. In this case, natural hazard databases or inventories that contain all spatial, temporal, and other relevant information for each event are required. To realize that, news and social media, which provide detailed information about the hazards, are two precious resources. Nevertheless, most works manually extracted events from these text resources in the inventory development process. This paper presents a framework for extracting natural hazard events automatically from news stories by leveraging text mining techniques. By implementing the framework for the study region of Iran, we analyzed the spatial-temporal distribution of natural hazards.
Materials and MethodsAccording to spatial and temporal coverage of Mehr news agency, we selected this website as the main resource, and for training machine-learning-based models, we used ISNA's news articles. The process starts by mining web pages. All irrelevant records such as the news stories about maneuvers, conferences, and contradicts are removed automatically. Then, standardizing the texts of news articles should be accomplished. In the next stage, the text classification technique determines whether a news story is about a newly occurred event or a current event, in which context about the event the news story is published, and which natural hazards are pointed out in the text. For the first and the second text classification task, we used machine-learning-based models which achieved 0.875 and 0.716 for F-score, respectively. For the third task, we developed leveraged a rule-based model. The results of text classifications are used in the proceeding steps, including toponym recognition and resolution, information extraction, and topic detection and tracking.
Discussion and ResultsThe results show that although most natural hazards have a specific temporal distribution, the highest total frequency is for a Solar Hijri year's initial and final months. Spatially, the storm occurs more in eastern than western provinces. The diversity of other meteorological hazards, except dust, in northern provinces, is more than in southern ones. Regardless of the fatalities, the highest frequency of reported earthquake events is for southern provinces.
ConclusionThis paper presents a framework for automatically extracting natural hazard events from news stories. The framework leverages several text mining techniques such as text classification and information extraction to develop an inventory of the hazards. We implemented the framework to analyze the natural hazards of Iran from 1390 to 1400 Solar Hijri. Comparing the number of extracted events with the thematic maps published by the National Disaster Management Organization shows that the differences vary with the province. Based on that, the frequency of extracted events for some provinces equals the official statistics; hence the analysis for mined events is generalizable to real-world situations.
Keywords: Natural Hazard, Spatial-Temporal Distribution, News Stories, Text Mining, Information Extraction -
در سال های اخیر جمعیت شهرنشین در ایران رو به افزایش بوده است. این افزایش جمعیت در شهرهای بزرگ باعث افزایش تقاضا برای زمین می شود. افزایش تقاضا به نوبه خود موجب بلندمرتبه سازی و افزایش تراکم و ایجاد نقشه های ثبتی پرتعداد و پیچیده در این ساختمان ها شده است. در حال حاضر، روش فعلی برای ثبت و ذخیره سازی انواع مرزهای حقوقی در ایران، استفاده از خطوط و نقشه های دوبعدی است. این روش دارای محدودیت هایی برای نمایش مرزهای ثبتی مختلف که فضاهای مالکیتی را مشخص می کنند، است. به همین دلیل ایجاد یک سازوکار جهت ثبت مالکیت های موجود در ساختمان ها به شکلی دقیق و کارا بیش ازپیش موردنیاز است. با پیشرفت درزمینه مدل های سه بعدی مخصوصا مدل سازی اطلاعات ساختمانی[1]، تحقیقات زیادی جهت ثبت سه بعدی مرزهای حقوقی با استفاده از این مدل ها در کشورهای مختلف در حال انجام است. در این مقاله برای اولین بار از مدل سازی اطلاعات ساختمانی جهت ثبت سه بعدی انواع مرزهای حقوقی در حوزه قضایی ایران استفاده شد. برای این کار ابتدا انواع مختلف مرزهای ثبتی در ایران طبق مقررات اداره ثبت اسناد و املاک کشور و دستورالعمل تفکیکی ساختمان ها در ایران مشخص شدند. سپس جهت ثبت این مرزها، استاندارد کلاس های بنیاد صنعت[2] توسعه یافت و بر روی یک نمونه اولیه که ساختمانی در تهران است پیاده سازی شد. در مرحله ارزیابی، مرزهای ثبتی در دو روش پیشنهادی و روش فعلی با استفاده از روش پرسشنامه مقایسه شدند. نتایج این ارزیابی در معیارهای مختلف، قابلیت بالای روش پیشنهادی در ثبت و نمایش مرزهای حقوقی مصوب سازمان ثبت اسناد و املاک کشور را نشان داد، به طوری که بیش از 80 درصد از جامعه نخبگان شرکت کننده در پرسشنامه این روش را نسبت به روش فعلی مناسب تر دانستند.
کلید واژگان: ثبت املاک، کاداستر سه بعدی، مدل سازی اطلاعات ساختمانی، IFC، مدل داده سه بعدیIn recent years, the population in Iran has been increasing. This growth in the population of large cities multiplies the demand for dwellings. The increase in demand, in turn, has led to the creation of high-rise buildings and numerous complex registration maps in these buildings. The current method for registering and storing various legal boundaries in Iran is based on two-dimensional maps. This method has its limitations for visualizing different registration boundaries that define legal spaces. For this reason, a new method to register the ownership of buildings accurately and efficiently is more than ever needed. With the advancement in the field of 3D modeling, especially Building Information Modeling, a lot of research is being done to record the three-dimensional legal boundaries using these models in different countries. In this article, for the first time, Building Information Modeling was used to record three-dimensional legal boundaries in the Iranian jurisdiction. To do this, first different types of registration boundaries in Iran were identified according to the regulations of the Real Estate Registration Organization of Iran and the building subdivision instructions in Iran. Then, to record these boundaries, Industry Foundation Classes (IFC) was developed and implemented on a prototype, which is a building in Tehran. In the evaluation stage, the registration boundaries in the two proposed methods and the current method were compared using a questionnaire. The results of this evaluation in different criteria showed the high capability of the proposed method in registering and visualization legal boundaries approved by the Real Estate Registration Organization so that more than 80% of the elite community participating in the questionnaire considered this method more appropriate than the current method.
Keywords: property registration, 3D cadastre, Building Information Modeling, IFC, 3D data model -
با توجه به افزایش روزافزون کاربردهای بازیابی اطلاعات مکانی، جاینامه ها به عنوان بخش مهمی از فرآیند بازیابی اطلاعات مکانی، نیازمند غنی سازی هستند. یکی از جنبه های غنی سازی شناسایی و افزودن نام های جغرافیایی جدید به جاینامه و به هنگام سازی آن می باشد. از جمله چالش های مهم در غنی سازی جاینامه ها، در نظر گرفته شدن دیدگاه رسمی و اغلب نادیده گرفته شدن جاینام های محلی و همچنین پرهزینه و زمانبر بودن به هنگام سازی جاینامه ها است. در این تحقیق، با تمرکز بر گردآوری جاینام های شهری، روشی داده محور جهت شناسایی نام های جغرافیایی از نوع همسایگی و خیابان با استفاده از آگهی های املاک ارایه شده است. آگهی های املاک برای چهار کلانشهر تهران، مشهد، اصفهان و شیراز از وبسایت دیوار وبکاوی شده و پس از استخراج ان-گرم ها و اعمال پیش پردازش های لازم، ان-گرم ها برچسب گذاری شدند. بر مبنای 24 معیار مکانی و تحت مدل جنگل تصادفی برای هر کدام از این چهار شهر مدل تولید شده و روی داده سایر شهرها آزموده شد. نتایج نشان دهنده ی این است که هم در شناسایی خیابان و هم همسایگی، عملکرد مدل آموزش یافته براساس داده شهر اول و آزمون روی داده سایر شهرها قابل قبول است. برای مثال، مدل آموزش یافته براساس داده شهر تهران در آزمون روی شهر مشهد، مقادیر 61% و 74% را برای F_score به ترتیب در شناسایی خیابان و همسایگی کسب کرده است. لذا بر این اساس می توان گفت که گردآوری نام های جغرافیایی در شرایطی که ابزارهای پردازش متن از کارایی کافی برخوردار نباشند، می تواند با تکیه بر رفتار مکانی آن ها به خوبی انجام پذیرد.
کلید واژگان: غنی سازی جاینامه، بازیابی اطلاعات جغرافیایی، آگهی های املاک، جنگل های تصادفیIntroductionGazetteers are geospatial dictionaries of geographic names containing triples of place names, geographic footprints, and feature types for named geographic places. As an important element in Geospatial Information Retrieval (GIR), these precious resources should be enriched according to new applications. . Identification and adding new place names to the gazetteer, and keeping it up to date are important issues in the gazetteer enrichment. The main challenge in this era is that in most gazetteers only a top-down approach is considered. Consequently, most local place names are ignored in such gazetteers. In addition, updating gazetteers is a time-consuming and expensive process. Since the emergence of Web 2.0, using volunteered Geographic Information (VGI) and social media in harvesting place names have been attracted the attention of many researchers due to containing local place names and recently created ones. In a similar condition, online property ads published by people contain such place names. This article presents a data-driven method for identifying urban place names including neighborhoods and main streets using online real estate advertisements.
Materials and MethodsThe online real estate ads of four metropolises including Tehran, Mashhad, Isfahan, and Shiraz mined from the Divar website. After n-gram extraction and applying required pre-processes, the n-grams got labeled. To remove outlier points from an n-gram set and consider the scenario that several places can have the same name through a city, the point set of the n-gram get clustered. Based on a set of spatial statistics, the random forest models on housing data of each city trained and then tested on the ads data of other cities.
Discussion and ResultsThe results show that either in detecting the main street or neighborhood, the model trained on ads data from one city has a successful prediction on the other ones. For example, the models trained based on the data of Tehran and tested on the data of Mashhad achieved 61% and 74% respectively in identifying street and neighbourhood. However, for some reasons such as imbalancement of datasets, data labeling challenges, and in some cases, identifying non-spatial n-grams due to clustering, precision has been decreased. Also, because of differences in urban patterns and place naming patterns between the cities, the recall has been slightly decreased.
ConclusionA place can be referenced in two different ways: 1- By calling its name and 2- By coordinate data. Gazetteers are considered a bridge between that two types of georeferencing. According to the importance of these resources in geospatial applications, the enrichment of them is a necessity. For containing local place names, online property listings can be considered as a valuable resource for harvesting toponyms and enriching gazetteers. Regarding to that most users in publishing online property, ads consider a neighborhood or main street name which is well-known for the readers, these place names usually are written without any clue for identifying a location in a text processing manner. The behavior with respect to a set of spatial statistics can be considered as a spatial signature to recognize an n-gram as a neighborhood or street place name.
Keywords: Gazetteer Enrichment, Geospatial Information Retrieval, Real Estate Advertisements, Random Forests -
بیماری تب برفکی یک بیماری ویروسی و مسری است که حیوانات زوج سم اهلی و وحشی را در معرض خطر قرار می دهد. با توجه به بومی بودن این بیماری در ایران، هدف اصلی این تحقیق بررسی روند زمانی، کشف خوشه های مکانی و مکانی- زمانی و تعیین تاثیر عوامل محیطی جهت درک بهتر همه گیرشناسی آن در کشور ایران می باشد. این مطالعه بر روی 12442 تعداد رخداد بیماری ثبت شده در سال های 1396-1387 در سطح شهرستان برای کل ایران انجام شد. ابتدا با تحلیل موران عمومی خودهمبستگی مکانی بیماری در منطقه مورد مطالعه مورد بررسی قرار گرفت و خوشه ای بودن توزیع مکانی این بیماری در منطقه مورد مطالعه مشخص گردید. برای کشف مناطق داغ و سرد از موران محلی و شاخص گیتس-اورد جی استار استفاده شد. سپس با کمک نقاط رخداد و زمان رخداد، خوشه های مکانی و مکانی-زمانی بیماری کشف شدند. درنهایت از همبستگی اسپیرمن و آنالیز رگرسیون خطی برای بررسی تاثیر پارامترهای محیطی استفاده شد. نتایج نشان داد که حداکثر بروز در فصل بهار (%44) و حداقل بروز در تابستان (%15) است. ماه های اردیبهشت، فروردین، خرداد و دی، با مجموع 6650 مورد، به ترتیب مستعدترین ماه های سال بودند. نتایج شاخص موران محلی و شاخص گیتس-اورد جی استار مشخص ساخت که کانون های این بیماری در ایران همچنان فعال بوده و قسمت هایی از استان های سمنان، تهران، مرکزی، فارس، لرستان، خراسان رضوی و آذربایجان شرقی نقاط داغ بیماری تب برفکی هستند. در اسکن مکانی تعداد 8 خوشه شناسایی شد که موید نتایج موران و شاخص گیتس-اورد جی استار بودند. در اسکن مکانی-زمانی 5 خوشه کشف شد که مطابق نتایج اسکن مکانی بود. آنالیز اسپیرمن نشان داد که همبستگی مثبتی بین موارد وقوع بیماری با پوشش گیاهی وجود دارد که از ابتدا تا انتهای سال کاهشی است و در فصل زمستان ارتباط منفی پیدا می کند. همچنین همبستگی مثبت و افزایشی با سرعت باد و بارش از ابتدا تا انتهای سال مشاهده شد. به علاوه همبستگی مثبت بین وقوع بیماری با ارتفاع و رابطه منفی با جهت شیب محاسبه شد. همچنین از آنالیز رگرسیون خطی برای ارزیابی نحوه تاثیرگذاری متغیرها استفاده شد که نتایج آن در تایید خروجی های همبستگی اسپیرمن بود. نتیجه این مطالعه نشان می دهد که بیشتر شهرهای مرزی و شهرهای با تراکم دام زیاد به عنوان آسیب پذیرترین شهرهای ایران شناسایی شدند که شامل مناطق کوهستانی با آب وهوای معتدل و دارای شرایط نامناسب اجتماعی- اقتصادی و دسترسی محدودتر به امکانات بهداشتی بودند.
کلید واژگان: بیماری تب برفکی، سامانه اطلاعات مکانی، شاخص موران، آماره اسکن مکانی-زمانی، همبستگی اسپیرمنFoot-and-Mouth (FMD) is a viral and contagious disease that endangers both domestic and wild animals and this disease has caused a lot of social and economic damage to the livestock industry in Iran. Considering the endemism of this disease in Iran, the main purpose of this study is to investigate the temporal trend, discover spatial and spatio-temporal clusters and determine the impact of environmental factors and model the disease in order to better understand the spatio-temporal epidemiology of FMD in Iran. In this study, data related to the incidence of disease as well as environmental variables including meteorological variables, vegetation and topography of the region were used. This study was performed on 12442 cases of registered diseases in the years 1396-1387 in the city for the whole of Iran. First, general auto correlation indices including Moranchr('39')I index, General G index and Ripleychr('39')s K index were used to investigate the distribution of the spatial pattern of the disease. Local Moran and the Gatis-Ord G* index were used to detect hot and cold spots. Then, with the help of the points of occurrence and time of the disease, spatial and spatio-temporal clusters of the disease were discovered. Spearmanchr('39')s correlation and linear regression analysis were used to evaluate the type and severity of correlation between environmental parameters and disease incidence. The results showed that the maximum incidence is in spring (44%) and the minimum incidence is in summer (15%). The months of Ordibehesht, Farvardin, Khordad and Dey, with a total of 6650 cases, were the most riskful months of the year, respectively. Autocorrelation tests showed the distribution of FMD clusters for every 10 years studied. The results of the local Moran index and the Gatis-Ord G* showed that the foci of this disease are still active in Iran and parts of Semnan, Tehran, Markazi, Fars, Lorestan, Khorasan Razavi and East Azerbaijan provinces are hot spots of FMD. In spatial scan, 8 clusters were identified, which confirmed the results of Moran and the Gatis-Ord G* index. In the spatio-temporal scan, 5 clusters were discovered that were consistent with the results of the spatial scan. Spearman analysis showed that there is a positive correlation between the incidence of the disease and vegetation, which is decreasing from the beginning to the end of the year and has a negative relationship in winter. Also, a positive and increasing correlation was observed with wind speed and precipitation from the beginning to the end of the year. In addition, a positive correlation between the incidence of the disease and altitude and a negative relationship with the direction of the slope was calculated. Linear regression analysis was also used to evaluate the effect of variables, which resulted in confirming Spearman correlation outputs. The results of the model showed that vegetation and topography are the most important environmental factors that affect the prevalence of snow fever in the region. The results of this study identify areas that are at higher risk and need more planning and attention to control the disease.
Keywords: Foot-and-mouth Disease, Geospatial Information System, Moran Index, Spatiotemporal Scan Statistics, Spearman Correlation -
گسترش فناوری های نوین در دستگاه های رقمی و ارتباطات باعث محبوبیت و فراگیر شدن شبکه های اجتماعی شده است. محتوای دارای برچسب مکانی با افزودن بعد جدیدی به شبکه های اجتماعی، امکان ارتباط بین فضای مجازی و واقعی را فراهم کرده اند. این تصاویر می توانند نشان دهنده ی تعامل کاربران با محیط باشند؛ به همین دلیل در کاربردهای فراوانی مثل کشف مناطق جذاب، مدیریت و برنامه ریزی شهری و توصیه به گردشگران می توانند مورداستفاده قرار گیرند. استفاده از تصاویر دارای برچسب مکانی نسبت به روش های سنتی مانند سرشماری و نظرسنجی به منظور کشف و تحلیل مناطق جذاب مزایایی مثل صرفه جویی در وقت و هزینه را دارند، از این رو موردتوجه محققان قرار گرفته اند. هدف این تحقیق کشف مناطق جذاب با استفاده از داده های دارای برچسب مکانی است، به گونه ای که از داده های توصیفی جهت بهبود خوشه های ایجادشده استفاده گردد و نتایج نسبت به روش های رایج پیشین بهبود یابد. همچنین استخراج اطلاعات معنایی مناسب و تحلیل در شرایط مختلف جهت شناخت مناطق جذاب و درک دلیل جذابیت آن ها از دیگر اهداف این تحقیق است. در این تحقیق از تصاویر دارای برچسب مکانی فلیکر که از شهر نیویورک، در بازه ی زمانی 2015 تا 2018 میلادی اخذ شده بودند، نوفه و افزونگی داده ها در مرحله ی پیش پردازش حذف شد. سپس با استفاده از روش HDBSCAN، داده ها خوشه بندی شدند و خوشه های مجاور که از نظر برچسب های متنی مشابه بودند، با یکدیگر ادغام شدند و 106 منطقه ی جذاب شناسایی شد. سپس سطح مقعری با استفاده از روش α-shape به نقاط برازش شد و اطلاعات معنایی شامل برچسب های متمایز، نام و دسته بندی برای مناطق جذاب انتخاب شد. آنگاه مناطق جذاب بر اساس نوع کاربران بازدیدکننده، میزان بازدید در شرایط بافت مختلف و احساسات کاربران تحلیل شدند. نتایج حاصل از ارزیابی نشان از کشف مناطق جذاب در اشکال، ابعاد و چگالی های مختلف است. این مناطق با 66 درصد از کل جاذبه های برتر TripAdvisor مطابقت داشته اند، درحالی که برای روش DBSCAN ساده 53 درصد مطابقت وجود داشته است. در مناطقی که با جاذبه های TripAdvisor هم پوشانی داشتند، نام گذاری آن ها 76 درصد مشابهت داشته است.
کلید واژگان: مناطق جذاب، شبکه های اجتماعی مکان مبنا، تصاویر دارای برچسب مکانی، خوشه بندی مکانی، فلیکرThe deployment of new technologies in digital devices and communications has increased social networkschr('39') popularity and pervasiveness. Geo-tagged content has connected cyberspace to the real world by adding a new dimension to social networks. Among geo-tagged content available on social networks, geo-tagged images show userschr('39') communication and interaction with the environment in a better way. Because users frequently photograph regions of interest, these images can be used in many applications, including discovering regions of interest. Compared to traditional methods such as censuses and surveys, geo-tagged images benefit from saving time and expense to discover and analyze regions of interest. Therefore, researchers can use them in urban management and tourist recommendation. The purpose of this study is to discover the region of interest using geo-tagged data. Also, extracting appropriate semantic information and analysis in different contexts to identify regions of interest and understand the reason for their attractiveness is another goal of this research. This paper uses the Flickr geo-tagged images taken from New York City between 2015 and 2018. In the preprocessing phase, noise and data redundancy was removed. Then the data were clustered by the HDBSCAN method, and adjacent clusters that were similar in terms of text tags were merged. As a result, 106 regions of interest were identified. At the next step, a concave surface was fitted to points by α-shape method, and semantic information including distinguished labels, names, and categories, was selected for regions of interest. Finally, attractive regions were analyzed based on the type of visitors, users’ sentiment and the number of visits in different contexts. The evaluation results show the discovery of regions of interest in different shapes, dimensions, and densities. Our result corresponded for 66% with TripAdvisorchr('39')s top attractions, while for the simple DBSCAN method this value was 53%. In regions that overlapped with TripAdvisor attractions, the naming was 76% similar.
Keywords: Region of Interest (ROI), Location-based Social Networks, Geo-tagged Images, Spatial Clustering, Flickr -
اهداف
گسترش شهرها در سال های اخیر باعث افزایش ساخت وسازهای بی رویه در اطراف بناهای تاریخی شده و در نتیجه سبب بروز مشکلاتی از قبیل نشت رطوبت به داخل پی بناهای تاریخی شده است. استان اصفهان با دارا بودن بناهای تاریخی با قدمت بیش از 400 سال اولین شهری است که شبکه فاضلاب در آن اجرا شده است. در سالیان اخیر برخی از این آثار در معرض رطوبت ناشی از تاسیسات قدیمی و فرسوده قرار گرفته اند؛ بنابراین غلبه بر این مشکل نیازمند طراحی یک مدل مکانی مبتنی بر فناوری هوشمند در بهره برداری از شبکه فاضلاب شهری است.
روش شناسیاین مدل براساس تلفیق فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) براساس شاخص *Getis ord GI طراحی گردید. پس از ترکیب نتایج حاصل از این تلفیق با انجام تحلیل آماری، با استفاده از آزمون های غیرپارامتری کندال و اسپیرمن، حوادث فاضلاب و احتمال وقوع آنها در محدوده بافت های تاریخی مورد ارزیابی قرار گرفت.
یافته هااین مدل قابلیت ارزیابی حوادث فاضلاب قبلی و پیش بینی احتمال وقوع حوادث آینده در بافت تاریخی شهرها را دارا است. چنین مدلی یک ماهیت تجربی (Empirical) دارد و در نتیجه در صورت وقوع هرگونه حادثه در آینده قابل به روزرسانی خواهد بود. همچنین این مدل قابل تعمیم به کلیه شهرهای دارای بافت تاریخی است که نفوذ نم و رطوبت ناشی از شبکه های فاضلاب شهری باعث آسیب دیدگی بناهای تاریخی آنها شده است. تلفیق شاخص *Getis ord Gi و فرآیند تحلیل سلسله مراتبی، نوآوری ویژه این پژوهش محسوب می شود.
نتیجه گیریدر منطقه مورد مطالعه، نوع خاک، زیرساخت های نامناسب، لوله های فاضالب فرسوده قطر کم لوله ها و تراکم جمعیت به عنوان مهم ترین عوامل وقوع حوادث در شبکه فاضلاب در منطقه مطالعاتی تعیین گردید.
کلید واژگان: مدل مکانی، شبکه فاضلاب، سیستم اطلاعات جغرافیایی، بافت تاریخی، شاخص* Getis ord GiGeographical Research, Volume:36 Issue: 2, 2021, PP 217 -232AimsThe expansion of cities in recent years has led to an increase in uncontrolled construction around historic buildings and as a result has caused problems such as moisture leakage into the foundations of historic buildings. Isfahan province with more historic buildings It is the first city in 400 years that the sewerage network has been implemented. In recent years, some of these works have been exposed to moisture from old and dilapidated facilities. Therefore, overcoming this problem requires designing a spatial model based on smart technology in the operation of the municipal sewage network.
MethodologyThis model was designed based on the combination of the Analytic Hierarchy Process (AHP) and Geographic Information System (GIS) based on the Getis ord GI* index. After combining the results of this combination with statistical analysis, using non-parametric Kendall and Spearman tests, wastewater accidents and their probability of occurrence in the context of historical regions were evaluated.
FindingsThis model is capable of evaluating previous sewage accidents and predicting the possibility of future accidents in the historical regions of the cities. Such a model has an empirical nature and as a result, can be updated in the event of an accident in the future. The combination of the Analytical hierarchy process and the Getis ord Gi* index is a special feature of this research.
ConclusionIn the study area, soil type, inappropriate infrastructure, worn sewer pipes, small diameter pipes, and population density were identified as the most important causes of accidents in the sewerage network.
Keywords: Spatial Model, Sewerage Network, Geographic Information System, Historical Region, Getis ord Gi*Index -
مصرف منابع تجدید ناپذیر از جمله نفت، گاز و زغال سنگ هر روز رو به افزایش است. ولی زمانی خواهد رسید که این منابع به پایان می رسند. نیروگاه های خورشیدی که انرژی خورشید را به برق تبدیل می کنند در آینده با مزایای قاطعی که در برابر نیروگاه فسیلی و اتمی دارند، مشکل برق و تا حدی مشکل کم آبی را به خصوص در دوران تمام شدن نفت و گاز حل خواهند کرد. یکی از مهم ترین مسایل احداث نیروگاه های خورشیدی تعیین مکان هایی است که از پتانسیل بالایی برای دریافت انرژی خورشیدی برخوردار هستند. مکان یابی نیروگاه ها، به دلیل نیاز به شرایط خاص به خصوص شرایط زیست محیطی، اهمیت زیادی برای برنامه ریزان دارد.این پژوهش به منظور مکان یابی نیروگاه های خورشیدی با استفاده از روش های تصمیم گیری چند معیاره مکانی مشارکتی در استان فارس صورت گرفته است. در ابتدا مطالعاتی درباره منطقه و وضع موجود نیروگاه های خورشیدی انجام گرفته و بعد از آن با استفاده از منابع و نظر کارشناسان امر، 10 معیار موثر از جمله معیارهای اقلیمی، ژیومورفولوژی و اقتصادی در مکان یابی نیروگاه های خورشیدی انتخاب شده است. لایه های اطلاعاتی متناسب با معیارها در محیط GIS آماده و پس از آن از روش های بهترین - بدترین و دنپ برای وزن دهی معیارهای انتخابی استفاده شده است. پس از وزن دهی به معیارها، پهنه بندی منطقه صورت گرفته و 8 مکان برای احداث نیروگاه خورشیدی در استان فارس پیشنهاد شده است. در مرحله آخر با استفاده از روش های کوپراس و تاپسیس مکان های پیشنهادی رتبه بندی شده و برای نتایج نهایی از ادغام این دو روش با تکنیک میانگین رتبه استفاده شده است. در نهایت مکان شماره 8 واقع در شهرستان زرین دشت استان فارس به عنوان بهترین مکان برای احداث نیروگاه خورشیدی انتخاب شده است.
کلید واژگان: مکان یابی نیروگاه خورشیدی، GIS، روش های تصمیم گیری چند معیاره، بهترین - بدترین، دنپ، کوپراس و تاپسیسConsumption of non-renewable resources such as oil, gas and coal is increasing every day. But when these resources run out, we have to look for renewable energy such as solar, wind and geothermal. Solar energy is a clean energy that can reduce the production of environmental pollution and is the beginning of reducing carbon from human life. One of the most important issues in the construction of solar power plants is to determine the places that have a high potential for solar energy. This research has been done in order to locate solar power plants using multi-mechanical decision-making methods of participation in Fars province. In the initial studies on the region and the current state of solar power plants, and then using the resources and opinions of experts, 10 effective criteria, including climatic, geomorphological and economic criteria in the location of solar power plants have been selected. Criteria information layers are prepared in GIS environment and then the best-worst and Denp methods are used to weigh the selected criteria. In the first method, two criteria of sunshine hours and distance from roads and in the second method, the criteria of sunshine hours and distance from the fault have been performed as the most important and the least best criteria, respectively. Due to the different methods of these two techniques, the results of its losses have been used for the final weight of the criteria. After weighing the criteria, zoning has been done and 8 places have been proposed for the construction of a solar power plant in Fars province. In the last step, using Coopras and TOPSIS methods, the places whose proposals are ranked and for the final results, the integration of these two methods with the ranking technique is used. The methods used in this research are programmed in Linux and MATLAB software environments. Finally, the No. 8 reality site in Zarrin Dasht city of Fars province has been selected as the best location for the construction of a solar power plant.
Keywords: Solar Power Plant Site Selection, GIS, Multi-Criteria Decision Making Methods, Best - Worst, Danp, Copras, Topsis -
در سال های اخیر محتوای منتشرشده بر روی وب به طور چشمگیری افزایش یافته است. بخش عمده ای از این اطلاعات به صورت نیمه ساختاریافته در اختیار عموم قرار دارند. علاوه بر این، حجم عظیمی از اطلاعات مرتبط با محل هستند. این گونه اطلاعات به یک مکان بر روی زمین اشاره دارند، اما دارای مختصات صریح آن محل نیستند. در این مقاله به مکان مرجع سازی منابع نیمه ساختاریافته در وب با استفاده از یادگیری ماشین پرداخته شده است. مزیت این روش عدم نیاز به استفاده از روش های پیچیده متن کاوی جهت مکان مرجع سازی است. بدین منظور، از آگهی های تبلیغاتی تارنمای دیوار مرتبط با املاک و مستغلات در شهر تهران استفاده شده است. به منظور جمع آوری داده از روش خزیدن در وب بهره برده شده است. همچنین، جهت دستیابی به هدف تحقیق، الگوریتم جنگل های تصادفی به عنوان یک روش یادگیری ماشین مناسب بکار گرفته شده است. نتایج تحقیق نشان می دهد که با استفاده از این روش، آگهی های تبلیغاتی تارنمای دیوار با دقت مناطق تهران قابل مکان مرجع سازی است. به طور کمی، دقت بدست آمده در این تحقیق حدود 6 کیلومتر در راستای طول جغرافیایی و حدود 2 کیلومتر در راستای عرض جغرافیایی است. همچنین، نتایج این تحقیق نشان می دهد که متغیر قیمت ملک نسبت به دیگر متغیرها از اهمیت و تاثیر بیشتری در تعیین مکان آگهی برخوردار است. علاوه بر این، از نتایج این تحقیق می توان نتیجه گرفت که قیمت املاک در شهر تهران در راستای شمالی - جنوبی دارای الگوی مکانی بیشتری نسبت به راستای شرقی - غربی هستند.
کلید واژگان: مکان مرجع سازی، اطلاعات محل مبنا، منابع تحت وب، جنگل های تصادفیIn recent years, the shared content on the web has had significant growth. A great part of these information are publicly available in the form of semi-strunctured data. Moreover, a significant amount of these information are related to place. Such types of information refer to a location on the earth, however, they do not contain any explicit coordinates. In this research, we tried to georeference the semi-structured resources on the web using machine learning. To this end, we leveraged the advertisements related to real state domain in the city of Tehran, Iran, published in Divar website. In order to extract the advertisesments from the website, a crawling approach was chosen. In addition, to assign coordinates to advertisements, we used Random Forests algorithm. The results show that using this approach, the advertisements can be georeferenced at the precision of neighborhoods. The resulting presicion from this approach is about 2 km and 6 km in latitude and longitude directions, respectively. Moreover, the results demonstrate that price of the property has higher importance relative to other variables considered in this study. It can be concluded that the price of properties in Tehran shows stronger spatial pattern in North-South direction than East-West direction.
Keywords: Georeferencing, Place-Based Data, Random Forests, Web Resources -
لپتوسپیروز یا تب شالیزار یکی از بیماری های مشترک انسان و حیوان و با پراکندگی بالا در جهان است و به عنوان یک مشکل مهم بهداشت عمومی در ایران شناخته شده است. ترکیب علم همه گیرشناسی و سیستم اطلاعات مکانی این قابلیت را فراهم می نماید که بتوان مناطق تحت خطر بروز بیماری را مشخص نمود و با انجام فعالیت های پیشگیرانه همچون اطلاع رسانی و آموزش همگانی، بتوان از توسعه بیماری جلوگیری کرده و درنهایت آن را ریشه کن کرد. هدف این مطالعه بررسی کارایی روش های مختلف تولید داده های عدم حضور در مدل سازی بیماری لپتوسپیروز است که در تحقیقات پیشین درنظر گرفته نشده است تا درنهایت بتوان مدل سازی دقیق تری از شیوع این بیماری در استان های شمالی کشور به دست آورد. در این تحقیق از پنج روش متفاوت نقاط شبه عدم حضور تولید و با چهار روش شبکه عصبی مصنوعی، مدل تعمیم یافته خطی، جنگل تصادفی و گرادیان تقویتی مدل ریسک بیماری در منطقه مطالعه تولیدشده است. نتایج نشان داده است که روش اعمال محدودیت فیزیکی با بافر به شعاع 10 کیلومتر با مناسب ترین روش برای تولید داده های شبه عدم حضور بوده است. در نهایت مدل ایجاد شده که دارای بهترین ارزیابی در آماره TSS با مقادیر 0.76، 0.87، 0.84، 0.82 برای مدل های شبکه عصبی مصنوعی، مدل خطی تعمیم یافته، جنگل تصادفی، گرادیان تقویتی بوده به عنوان بهترین خروجی درنظر گرفته شده است.
کلید واژگان: لپتوسپیروز، تب شالیزار، سیستم اطلاعات مکانی، مدل سازی پراکنش بیماری، داده های شبه عدم حضورLeptospirosis is a common zoonosis disease with a high prevalence in the world and is recognized as an important public health drawback in both developing and developed countries owing to epidemics and increasing prevalence. Because of the high diversity of hosts that are capable of carrying the causative agent, this disease has an expansive geographical reach. Various environmental and social factors affect the spread and prevalence of the disease. The combination of epidemiology and Geospatial Information System plus using Ecological niche modeling provides the ability to identify areas at risk of disease, then predict the risk map of the disease for other regions by using relevant environment variables, and prevent and eventually eradicate the disease by conducting constructive activities such as increasing public awareness with education. In this study, using land use, environmental, and climate variables and taking advantage of the occurrences of the disease between 2009 and 2018, the risk level of Leptospirosis was modeled in three provinces of Gilan, Mazandaran, and Golestan based on ecological perspective. For modeling, highly correlated variables and also variables with high multicollinearity were identified and omitted. Because in ecological modeling regions to represent the absence of disease is required in addition to the presence and since these areas are not available, the second objective of this study was to evaluate the efficacy of different methods of generating pseudo-absence data in modeling leptospirosis. Finally, more accurate modeling of the prevalence of the disease in the northern provinces of the country can be obtained. Therefore, after selecting suitable variables for modeling, first, based on five methods (completely random generation of points in the study area, applying physical constraints with buffer at two radii of 5 and 10 km the generating points outside of designated buffer, applying environmental constraints by implementing two models of one-class support vector machine and BIOCLIM and generating points in unsuitable areas defined by these two models) pseudo-absence points representative of disease absence points in the study area were produced. Next, four models of Artificial Neural Network, Generalized Linear Model, Random Forest, and Gradient Boosting Machine were deployed to produce the disease risk in the study area. BIOMOD2 package in the R programming language was applied for modeling. The results showed that applying physical constraints with buffers yields the most reliable performance in comparison to the other three methods. Finally, the constructed model that performed best in TSS Statistics (with values of 0.76, 0.87, 0.84, 0.82 for Models of Artificial Neural Network, Generalized Linear Model, Random Forest, and Gradient Boosting Machine) was considered as the final output. Between all deployed models, Artificial Neural Network delivered the worst performance and had the most unstable results. Based on the risk-map of leptospirosis, central regions of Mazandaran and Gilan province, especially rural areas of Layl, Asalam, Eslam Abad, Chahar-deh, and Lafmejan have very high values of risk. Measures need to be made to reduce the high rate of Leptospirosis incidence in these regions. Furthermore, yearly precipitation was considered the most influential variable for the distribution of Leptospirosis.
Keywords: Leptospirosis, Geographic Information System, Disease Distribution Modelling, Pseudo-absence -
با پیشرفت انواع سامانه های تعیین موقعیت، امکان دسترسی به حجم وسیعی از داده های حرکتی فراهم شده است. ازجمله روش های کشف دانش از این نوع داده ها، اندازه گیری تشابه خطوط سیر حاصل از حرکت اشیا است. همچنین اندازه گیری تشابه، بطور مستقیم و غیرمستقیم در سایر روش های داده کاوی مثل خوشه بندی و طبقه بندی کاربرد دارد و در حال حاضر به عنوان یک موضوع چالش برانگیز مورد توجه بسیاری از محققان در حوضه سیستم های اطلاعات مکانی قرارگرفته است. باوجوداینکه عدم قطعیت یک مسئله اجتناب ناپذیر است، تاکنون توجه کمی به این موضوع در زمینه اندازه گیری تشابه خطوط سیر شده است. یک راه مقابله با عدم قطعیت در مشاهدات و تعاریف مسیله، استفاده از تیوری فازی است. در این تحقیق، دو روش sim1 و sim2 به ترتیب بر پایه روش های LCSS و EDR ارایه شده که برای مقابله با عدم قطعیت در اندازه گیری تشابه خطوط سیر و بهبود کارایی آن ها از تیوری فازی استفاده شده است. روش های پیشنهادی با استفاده از یک تابع عضویت فازی و بر اساس فاصله میان نقاط دو خط سیر، درجه انطباق هر دو نقطه از دو خط سیر را تعیین می کنند که بر اساس آن تشابه دو خط سیر تعیین می شود. به منظور ارزیابی این دو روش، دو سری آزمایش بر روی خطوط سیر واقعی و مصنوعی خودروهای شخصی انجام شده است. نتایج آزمایش ها نشان می دهند که روش های sim1 و sim2 ازلحاظ حساسیت نسبت به نویز، کاهش و افزایش نرخ نمونه برداری عملکردی مشابه روش های LCSS و EDR و از لحاظ حساسیت نسبت به جابجایی، عملکرد بهتری نسبت به آن ها دارند. به طوری که برای مثال میانگین درصد تغییرات تشابه نسبت به تغییرات فاصله برای چهار حد آستانه 5، 10، 25 و 50 متر برای روش LCSS برابر 0.02، 0.97، 0.66 و 0.23 است و برای روش های sim1 و sim2 برابر 0.41 درصد است.
کلید واژگان: تشابه خطوط سیر، سیستم اطلاعات مکانی، داده کاوی، عدم قطعیت، تئوری فازیIn recent years, with the advancement of positioning systems, access to a large amount of movement data is provided. Among the methods of discovering knowledge from this type of data is to measure the similarity of trajectories resulting from the movement of objects. Similarity measurement has also been used in other data mining methods such as classification and clustering and is currently, an important and challenging topic for many researchers in the field of geospatial information systems. Although uncertainty is an inevitable issue in the field of geospatial information systems, so far little attention has been paid to this issue especially in the field of measuring the similarity of trajectories. One way to cope with the uncertainty in the observations and definitions of the problem, is to use fuzzy theory. In this study, two methods of sim1 and sim2 based on Longest Common Subsequence (LCSS) and Edit Distance on Real Sequence (EDR) methods, respectively, have been introduced to deal with uncertainty in measuring similarity of trajectories and improving their performance using fuzzy theory. The proposed methods use a fuzzy membership function based on the distance between the points of two trajectories to determine the degree of matching of every pair of points on two trajectories based on which the similarity of the two trajectories is calculated. In order to evaluate these two methods, two experiments have been performed on the real and synthetic trajectories of personal cars. Experimental results show that sim1 and sim2 are similar to LCSS and EDR in terms of sensitivity to noise, increasing and decreasing sampling rate and have better performance in terms of sensitivity to displacement. For example, the mean percentage change of similarity to distance variations for the four thresholds of 5, 10, 25, and 50 meters for LCSS is 0.02, 0.97, 0.66, and 0.23 but for sim1 and sim2 is 0.41 which is proportional to rate of changes in reference trajectory.
Keywords: Trajectory Similarity, Geospatial Information System, Data Mining, Uncertainty, Fuzzy Theory -
بیماری لپتوسپیروز که در ایران بیشتر با نام تب شالیزار شناخته می شود، امروزه به عنوان یکی از شایع ترین بیماری های مشترک میان انسان و دام) زیونوزها) می باشد که از آن به عنوان یک بیماری فراموش شده و درعین حال بااهمیت یاد می شود. این بیماری با عوامل محیطی ازجمله آب وهوا، پوشش زمین و ارتفاع و حتی عوامل اقتصادی-اجتماعی مانند وضعیت بهداشت محل سکونت و شغل وابستگی شدیدی دارد. با کمک سیستم اطلاعات مکانی و قابلیت های پیشرفته آن می توان با تولید نقشه های پیش بینی ریسک، برای شناسایی مناطق تحت خطر شیوع بیماری ها به تصمیم گیران بهداشت عمومی کشور کمک شایانی نمود. هدف این مطالعه شناسایی میزان تاثیر فاکتورهای محیطی بر روی الگوی شیوع لپتوسپیروز به منظور تولید نقشه پیش بینی ریسک در کل ایران می باشد. این امر با کمک آمار بیماری در یک دوره ده ساله از سال های 2009 تا 2018 به صورت نقطه ای و با به کارگیری قابلیت های سیستم اطلاعات مکانی و سنجش ازدور و هم چنین الگوریتم حداکثر آنتروپی (MAXENT) به عنوان یک روش مدل سازی کارآمد و با دقت، صورت گرفته است. فاکتورهای به کاررفته شامل بارندگی، ارتفاع، پوشش زمین، شاخص پوشش گیاهی نرمال شده، میانگین دما، بیشینه دمای ماهیانه، شیب، آب های سطحی و نقشه مناطق جابه جایی می باشد. نتایج این تحقیق نشان داد که علاوه بر سه استان شمالی ایران، مناطق شمال غربی و غرب کشور نیز از خطر شیوع این بیماری در امان نیستند. بارش و ارتفاع به عنوان دو پارامتر اصلی تاثیرگذار در توزیع حال حاضر لپتوسپیروز شناخته شدند و در مقابل شیب و آب های سطحی مشارکت نزدیک به صفر در مدل به عنوان کم تاثیرترین فاکتورها محاسبه شدند. در این مطالعه نقشه های پیش بینی ریسک برای شیوع بیماری لپتوسپیروز به نمایش گذاشته شده است که می تواند به منظور کنترل و پیشگیری شیوع این بیماری نه تنها برای سه استان شمالی کشور بلکه برای تمام ایران مورداستفاده قرار گیرد.
کلید واژگان: لپتوسپیروز، تب شالیزار، Maximum Entropy Model، مدل سازی مکانی، جک نایف، سیستم اطلاعات مکانیThe global burden of leptospirosis as a fatal zoonotic disease is increasing all over the world [1]. As there is not any significant decrease in yearly reported cases trend in Iran and potential spatial distribution of leptospirosis remain unknown in national level, we tried to figure out the geographic distribution pattern of leptospirosis in all parts of Iran. The aim of this study is producing leptospirosis risk map by analyzing relations between disease data reported by the Ministry of Health and nine environmental factors, for a period of 2009 to 2018, using Geospatial Information System (GIS) and Remote Sensing (RS) capabilities and Maximum Entropy (MAXENT) model. Altitude, precipitation, average temperature, maximum temperature, Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), land cover, displacement (roads, railways and border entrance points), slope and water areas with 1km * 1km resolution were entered to the model as contributing factors, and patients home locations were used as disease incidence points. ArcGIS 10.6.1 and ENVI 5.3 were used to prepare the nine factors for analysis and interpretation of the results. To create the potential distribution, MAXENT as an ecological niche model was used which is a method that its performance in disease distribution modelling has been proved [2,3]. An advantage of this model is that variables can be either continuous or categorical and can be run for even less than 100 points as incidence data [2]. In this study, 60 percent of disease data was selected randomly for training and other 40 percent was applied as test data. Jackknife manipulation technique was performed to investigate the contribution of each variable in model. Our findings on spatial pattern of leptospirosis at least hint that except north parts of Iran that obviously are most vulnerable areas to the leptospirosis outbreaks, west parts of Iran specially Kermanshah are not safe from the spread of the disease, so health policy makers should consider these areas for monitor and control programs specially after severe rainfall or flood in spring and summer. Jackknife results showed that precipitation and altitude by 43.5 and 37 percent contribution, are the two major factors for risk prediction of leptospirosis. On other hand, maximum temperature, water areas and slope have not meaningful impact on incidence of leptospirosis. Land cover with 11.9%, NDVI with 4%, average temperature with 1.3% and displacement with 1.1% were participated in the model. Also, yearly models have been created for years between 2009 to 2018 to investigate that how parameters contributions change over years. Results showed that the incidence rate was related to altitude around 40% for all these ten years, but precipitation contribution percentage is fluctuating over years. Response curves showed a direct relation between incidence rate of disease and precipitation which means more rainfall causes more incidence. It also showed that altitudes around zero are the most suitable height condition on current distribution of leptospirosis. Also, the landcover output curve showed that Post-flooding or irrigated croplands, artificial surfaces and associated areas, mosaic forests or shrublands and grasslands are the most suitable landcovers for incidence of leptospirosis. To assess the model efficiency, Receiver Operating Characteristic (ROC) was employed. The Area under the Receiver Operating Characteristic Curve (AUC) for training data and test data was 0.956 and 0.955, respectively.
Keywords: Geo-spatial Information System, Leptospirosis, MAXENT Model, Spatial Modeling, Jackknife, Ecological Niche Modeling -
امروزه گسترش فیزیکی روزافزون و بدون برنامه ریزی شهرها، باعث کاهش کیفیت زندگی جوامع شهری و غیرشهری شده است. درک فرایند رشد شهری در برنامه ریزی و مدیریت شهری به منظور رسیدن به شهری پایدار بسیار مهم است. از طرف دیگر مدلسازی الگوهای فضایی شهری می تواند دید مناسبی در مورد اینکه چگونه شهرها تحت شرایط مختلف اجتماعی و اقتصادی و محیطی توسعه می یابند، ایجاد کند. تاکنون تلاش های زیادی در زمینه مدلسازی توسعه شهری با استفاده از اتوماسیون سلولی صورت پذیرفته است اما برای ایجاد یک مدل قابل اطمینان و معتبر هنوز برخی مسائل بصورت حل نشده باقی مانده است. پیچیدگی در فرآیند توسعه شهری، تعداد متغیرهای زیاد و وجود قوانین مختلف باعث گردیده تا کالیبراسیون مدل اتوماسیون سلولی، یکی از مسائل چالش برانگیز در شبیه سازی گسترش شهری باشد. در این تحقیق تلاش بر این بوده که با تلفیق اتوماسیون سلولی و الگوریتم ژنتیک مدلی مناسب جهت مدلسازی فرایند رشد شهری ایجاد شده و کاربردی عملی از آن در پیش بینی فرایند توسعه شهری شیراز بین سال های 1990 و2000 نشان داده شود. پارامتر های موثر در این فرایند تعداد همسایگی شهری، شیب زمین، فاصله تا راه های اصلی و مناطق غیر قابل توسعه می باشند که به هر کدام سهمی از ژن های کروموزوم اختصاص داده شده و نتایج بهینه از آن ها استخراج گشته و در نهایت از دقت کلی و شاخص کاپا برای ارزیابی مدل استفاده شده است. بدین ترتیب دقت کلی بدست آمده برابر با 91837/0 است که نشان دهنده ی این است که 837/91 درصد سلول ها درست شبیه سازی شده اند و مقدار شاخص کاپای نهایی 68406/0 بوده که نشان دهنده ی این است که نتایج شبیه سازی 406/68 درصد بهتر از زمانی است که شبیه سازی بطور تصادفی صورت پذیرد.
کلید واژگان: مدلسازی توسعه ی شهری، اتوماسیون سلولی، الگوریتم ژنتیک، شاخص کاپا، شیرازWith the ever increasing of unplanned urbanization، the quality of citizen`s life are lessening. Understanding the process of urban growths facilitates Sustainable Urban Planning and Urban Management. The spatial patterns of urban modeling can make a useful perspective on how cities develop under different social، economic and environmental factors. So far، many efforts have been carried out in urban growth modeling using a cellular automat، but to create a reliable and credible model، some issues still remain unsolved. The complexity of the urban development process، the numerous variables and the variety of rules have caused the calibration of cellular automation models to be one of the challenging issues in the simulation of urban growth. In this study a new model for urban growth modeling is devised. The model integrates the advantages of cellular automation and genetic algorithm to predict Shiraz urban development between 1990 and 2000. Effective parameters in this process are urban neighborhoods، slope، distance to main roads and undeveloped areas. The chromosome`s contribution of genes to each parameter is then estimated. Optimum results have been exploiting، and finally the overall accuracy and Kappa index were used to evaluate the model. The overall accuracy and the final kappa index obtained were equal to 0. 91837 and 0. 68406 which indicate that 91. 837% of the cells were simulated true and the simulation results were 68. 406 % better than the random simulation.
Keywords: Urban growth modeling, Cellular automation, Genetic algorithm, Kappa index, Shiraz
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.