فهرست مطالب

فصلنامه سنجش از دور و GIS ایران
سال نهم شماره 4 (پیاپی 36، زمستان 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/12/25
  • تعداد عناوین: 7
|
  • فرزانه محسنی *، مهدی مختارزاده صفحات 1-22
    رطوبت خاک در فرایندهای تعاملی بین جو و زمین و تغییرات جهانی اقلیم نقش مهمی ایفا می کند. در سه دهه گذشته، محققان بسیاری به تعیین رطوبت خاک، با استفاده از داده های سنجش از دوری، توجه داشته اند. روش های مثلثی و ذوزنقه ای از روش های سنجش از دوری اند که با ترکیب داده های حرارتی و مرئی، شاخصی برای میزان رطوبت را تعیین می کنند. یکی از مهم ترین موارد تاثیرگذار در دقت این روش ها، دقت تعیین لبه های خشک و مرطوب در نمودار پراکندگی دما/ پوشش گیاهی است. درنتیجه، ناتوانی در تعیین لبه های مذکور، در برخی روزها و شرایط، امکان استفاده از این روش ها را محدود می کند. هدف این مطالعه مطرح کردن روشی برای تعیین دقیق لبه های خشک و اشباع، در تمامی روزها و شرایط، با استفاده از تلفیق داده های سری زمانی دما و پوشش گیاهی است. به منظور تحقق این هدف، خطوط هم رطوبت به منزله خطوطی معرفی می شوند که رطوبت در امتداد آن ها مقدار ثابتی است و برای تعیین لبه های خشک و مرطوب در هر روز به کار رفته اند. شاخص میزان رطوبت خاک پیشنهادی برای 28 روز در سال 2014، در منطقه ای از شهر مونیتوبا در کشور کانادا، با استفاده از ویژگی های دو خط انتخاب شده از میان خطوط هم رطوبت به دست آمده ازطریق داده های دمای سطح، دمای هوا و شاخص پوشش گیاهی سنجنده MODIS، محاسبه و با استفاده از داده های زمینی ایستگاه های رطوبت سنجی شبکه RISMA واقع در این منطقه، ارزیابی شده است. در تمامی 28 روز، تصویر شاخص پیشنهادی که معرف میزان رطوبت خاک است، به منزله خروجی روش پیشنهادی به دست آمد. ضریب همبستگی شاخص به دست آمده با میزان رطوبت خاک در روزهای بدون پوشش گیاهی به 92/0 رسیده و این مقدار ضریب همبستگی، در روزهای با پوشش گیاهی انبوه، کمتر بوده است.
    کلیدواژگان: رطوبت خاک، سنجش از دور، روش مثلثی دما، پوشش گیاهی، لبه های خشک و مرطوب فضای پراکندگی، خطوط هم رطوبت
  • حامد حبیبی، محمد طالعی *، قاسم جوادی صفحات 22-36
    انبارهای توزیع در اقتصاد کشور اهمیت فراوانی دارند و درصد معتنابهی از دارایی ها در انبارها انباشته شده است. انتخاب بهترین مکان تاثیر مهمی در عملکرد و بازدهی اقتصادی انبارها و کاهش هزینه زنجیره تامین دارد. ارزیابی موقعیت انبارها مسئله تصمیم گیری چندمعیاره، شامل معیارهای کمی و کیفی است. در این پژوهش، یک مدل تصمیم گیری مبتنی بر سیستم اطلاعات مکانی، برای ارزیابی موقعیت های بالقوه مناسب جهت جانمایی انبارهای توزیع محصولات در سطح استان تهران، مطرح شده است. فرایند ارائه شده شامل چهار مرحله اصلی است. در مرحله اول، معیارهای گوناگون استخراج و داده های مورد نیاز در بستر GIS جمع آوری شد. در گام دوم، کارشناسان و متخصصان مورد نظر شاخص های ارزیابی را مشخص و با استفاده از روش فرایند تحلیل شبکه (ANP)، آنها را وزن دهی و تلفیق کردند. سومین مرحله اجرای مدل و نیز تعریف سناریوهای متفاوت مبتنی بر روش میانگین وزن دار ترتیبی (OWA) برای لحاظ کردن میزان ریسک و جبران شدگی در فرایند تصمیم سازی است. درنهایت، با استفاده از داده های استان تهران، کارآیی مدل ارزیابی و نتایج تحلیل شد. در پایان، ازطریق تلفیق خروجی حاصل از سناریوهای گوناگون، مکان هایی که در بیشتر سناریوها به منزله گزینه خوب تعیین شده بودند، گزینه های مناسب با پایداری در نتایج تصمیم در نظر گرفته شدند. استفاده از روش تلفیقی ANP-OWA در تولید و ارزیابی سناریوهای متفاوت مبتنی بر میزان ریسک در تصمیم گیری و تحلیل حساسیت، در قالب تولید نقشه جدید حاصل از تلفیق سناریوهای گوناگون، ازجمله نوآوری های این تحقیق است که به بهبود انجامیده است.
    کلیدواژگان: انبار توزیع، GIS، تصمیم گیری چندمعیاره، ANP، OWA
  • زهره معصومی *، مژگان امیراصلانی، ابوالفضل رضایی صفحات 37-58
    توسعه روزافزون شهر و رشد بی رویه جمعیت شهری منجر به گسترش مهارنشدنی ساختار فضایی شهرها شده است. این مسئله لزوم هدایت آگاهانه، ساماندهی و آمایش سرزمین را دوچندان کرده است. شهر زنجان، با توجه به محدودیت های فیزیکی و زیست محیطی، نیازمند برنامه ریزی دقیق درمورد توسعه شهری است. هدف تحقیق حاضر تعیین جهت بهینه گسترش شهر، با درنظرگرفتن معیارهای توسعه آتی است. برای تعیین زمین های مناسب برای توسعه بهینه آتی، از مجموعه ده معیار در قالب عوامل زیست محیطی، فیزیکی و اجتماعی استفاده شد. به منظور تجزیه و تحلیل معیارهای منتخب پژوهش، با استفاده از دیدگاه های کارشناسان مربوط به حوزه بحث و با استفاده از فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP)، این معیارها ارزش گذاری شدند. در ادامه، با اوزان به دست آمده در قالب تحلیل های مکانی در محیط، سیستم های اطلاعات مکانی بر معیارها اعمال شد. در پایان، با به کارگیری روش تاپسیس (TOPSIS) به منزله روش تصمیم گیری چندمعیاره، اولویت اراضی مناسب توسعه شهر در محدوده قانونی به دست آمد. نتایج بیانگر آن است که مناسب ترین مکان ها برای گسترش آتی شهر، نخست، زمین های شمال شرق و شرقی و در اولویت دوم، زمین های شمال غرب است. همچنین، 15٪ گسترش از سال 2005 در زمین های نامطلوب بوده است.
    کلیدواژگان: توسعه شهری، جهت بهینه توسعه، سیستم اطلاعات مکانی، تاپسیس
  • طیبه مناقبی *، یاسر مقصودی، محمد جواد ولدان زوج صفحات 59-72
    این مقاله روشی برای بهبود نتایج حاصل از الگوریتم وارونگی سه مرحله ای، با استفاده از تکنیک تداخل سنجی پلاریمتری راداری و برمبنای مدل دولایه ای پراکنش حجمی نامنظم روی سطوح، عرضه می کند. در روش مرسوم سه مرحله ای، مقادیر فاز زمین و ضریب میرایی و ارتفاع لایه حجمی، در یک روند سه مرحله ای هندسی و بدون نیاز به داده مبنای مدل رقومی ارتفاعی زمین یا اطلاعات اولیه برآورد می شوند. در این روش، برآورد مقادیر میرایی و ارتفاع لایه حجمی، در مرحله سوم و با جست وجو در فضایی دوبعدی، انجام می شود. در الگوریتم بهبودیافته مطرح شده، معرفی یک شاخص هندسی جدید برمبنای میزان نفوذ سیگنال حجمی در جنگل، دامنه جست وجوی مقدار میرایی در مرحله سوم را محدود می کند. شاخص مطرح شده، در جایگاه اطلاعات کمکی، سبب می شود جست وجو در محدوده مناسب تری صورت پذیرد. الگوریتم عرضه شده روی داده های پلاریمتری اینترفرومتری تک خط مبنا و تک فرکانس باند L سنجنده ESAR اجرا شد. محدودیت ایجادشده در دامنه مقدار عددی میرایی، در مقایسه با روش سه مرحله ای، بهبود میانگین دقت 5/2 متر را در ارتفاع برآوردشده نتیجه داد.
    کلیدواژگان: تداخل سنجی پلاریمتری راداری، مدل پراکنش حجمی نامنظم روی سطوح، الگوریتم وارونگی سه مرحله ای
  • زهرا حسین نژاد، مهدی نصری * صفحات 72-94
    فرایند انطباق تصویر یکی از شاخه های مهم در زمینه پردازش تصویر است که پیش پردازشی ضروری، جهت استفاده از اطلاعات تصاویر چندسنجنده سنجش از دوری محسوب می شود. الگوریتم تبدیل ویژگی مقیاس ثابت(SIFT) از رایج ترین روش های مبتنی بر ویژگی است که به طور گسترده، برای انطباق این تصاویر استفاده می شود. یکی از مهم ترین نقاط ضعف این الگوریتم ایجاد تناظر های نادرست بسیار زیاد است. در این مقاله، به منظور افزایش دقت انطباق تصویر چندسنجنده سنجش از دوری، روش جدیدی براساس روابط فضایی نقاط متناظر SIFT پیشنهاد شده است که تناظر های نادرست را به تناظر های درست تبدیل می کند. در ابتدا، مشخص کردن نقاط کلیدی و تناظر یابی اولیه، با استفاده از الگوریتم SIFT، انجام می شود. سپس، با استفاده از روش پیشنهادی مبتنی بر تبدیل افاین، تناظرهای نادرست اصلاح و فرایند انطباق صورت می گیرد. نوآوری دیگر مقاله پیشنهاد دو معیار جدید برای ارزیابی کارآیی روش های انطباق تصویر، علاوه بر معیارهای کلاسیک دقت تناظریابی، نرخ تکرار پذیری ویژگی و تعداد تناظرهای درست است که بیان می کند، به دلیل ضعف معیارهای کلاسیک، تعداد کل تناظرها را در نظر نمی گیرند. نتایج شبیه سازی نشان می دهد روش پیشنهادی مقاله باعث بهبود میانگین 48/11 درصدی در نرخ تکرارپذیری و میانگین 20/14 در صدی ضریب همبستگی در مقایسه با روش رانساک شده و این روش پیشنهادی می تواند به منزله روشی جدید و کارآ در بهبود تناظریابی این تصاویر به کار رود.
    کلیدواژگان: انطباق تصویر، تناظریابی، تبدیل افاین، تصویر چندسنجنده سنجش از دوری
  • سجاد پیروزی نژاد، کریم سلیمانی *، محمود حبیب نژاد، رضا ذاکری نژاد صفحات 95-110
    شواهد نشان می دهد که سنجش از دور ارزش خود را به منزله ابزاری قدرتمند در سراسر جهان تثبیت کرده است. سنجش از دور می تواند هزینه ها را کاهش دهد و زمان اجرای طرح ها را کوتاه کند؛ به ویژه با داشتن دیدی جامع از مناطق بزرگ که دسترسی به آنها دشوار است. هدف از پژوهش حاضر پیش بینی فرسایش خندقی، با استفاده از داده های سنجش از دور و مدل مکسنت (Maxent) در حوضه الوند، در بخش غربی استان کرمانشاه است. حوضه الوند، به دلیل وسعت و آلوده بودن به مین و هم مرزبودن با کشورعراق، با مشکل دسترسی مواجه است. از سوی دیگر، قالب بودن اراضی مارنی و نبود پوشش گیاهی مناسب باعث چیرگی فرسایش خندقی در منطقه شده است. بر همین اساس، در پژوهش حاضر، با کار ترکیبی حاصل از بازدید میدانی و سنجش از دور که در محیط گوگل ارث انجام گرفت، لایه تحلیل مکانی مورد نیاز مدل مکسنت تهیه و پهنه مناطق خندقی رقومی سازی شد و به صورت متغیرهای مستقل، به مدل معرفی شد. همچنین، برای تجزیه و تحلیل سطح زمین، مدل رقومی ارتفاعی رادار سنجنده الوس به کار رفت و پانزده لایه محیطی با دقت تفکیک ده متر به منزله متغیرهای وابسته تهیه شدند. با استفاده از این مدل کمی و آماری، سه هدف ذیل تحقق یافت: 1. میزان تاثیر هر لایه محیطی با استفاده از آزمون Jackknife به دست آمد؛ 2. روند بیشترین و کمترین تاثیر هر پارامتر، با استفاده از رگرسیون لجستیک، بررسی شد؛ 3. نقشه پتانسیل فرسایش خندقی برای کل منطقه تهیه شد. سپس اعتبار سنجی مدل، با استفاده از منحنی ROC و محاسبه مساحت زیرمنحنی(AUC) ، صورت گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد موثرترین شاخص در ایجاد فرسایش خندقی مربوط به شاخص ارتفاع، فاصله عمودی از سطح کانال و تجمع جریان است و اعتبارسنجی برابر با AUC=0.899 است که سطح خوب نتایج را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: فرسایش خندقی، سنجش از دور، مدل حداکثر آنتروپی
  • داوود عاشورلو *، حسین عقیقی، علی اکبر متکان، حامد نعمت اللهی صفحات 111-128
    بیماری های زنگ زرد و قهوه ای گندم ازجمله مهم ترین بیماری های غلات در ایران و سایر کشورهای دنیا محسوب می شوند که سالیانه خسارات جبران ناپذیری را به اقتصاد کشاورزی وارد می کنند و در اغلب موارد، هم زمان رخ می دهند. بنابراین در این تحقیق، اثر بیماری های زنگ زرد و قهوه ای گندم در بازتابندگی برگ، با استفاده از شاخص های طیفی در مدل تاج پوشش، بررسی شد. بدین منظور، شاخص های گوناگون پوشش گیاهی استخراج شده از طیف برگ بیمار ارزیابی شدند. برای این کار، میزان گسترش بیماری های زنگ زرد و قهوه ای سطح برگ و درجات متفاوت آنها، با استفاده از دوربین دیجیتال و الگوریتم چندمرحله ای شامل تبدیلات رنگ، تهیه ماسک، استفاده از بافت و طبقه بندی حداکثر احتمال، استخراج شد. همچنین نتایج نشان داد، با افزایش نسبت سطح بیمار برگ، مقادیر عددی شاخص ها تغییر می کند؛ درحالی که پراکندگی داده ها به صورت کاملا مشخصی افزایش می یابد. بیشترین میزان همبستگی برای شاخص NDVI برابر با 9/0و حداقل در شاخص حداکثر شیب قرمز برابر با 2/0 است. با ارائه معیار همانندی، دامنه تغییرات و نیز پراکندگی درون کلاسی، روابط طیف و بیماری بررسی و مشخص شد که با گسترش بیماری، معیارهای مورد اشاره تغییر می یابند. اگرچه در بیماری زنگ زرد این تغییرات دیده نمی شود، در شاخص های گوناگون طیفی با افزایش میزان بیماری، اختلاط طیفی در بخش های متفاوت زرد، نارنجی، قهوه ای و مرده گیاه دلیلی بر پراکندگی داده ها با گسترش بیماری محسوب می شود.
    کلیدواژگان: شناسایی بیماری، داده های طیف سنجی، مدل تاج پوشش، شاخص باریک باند پوشش گیاهی، زنگ زرد و قهوه ای گندم
|
  • Mohseni F. *, Mokhtarzadeh M Pages 1-22
    Soil moisture plays an important role in interactive processes between earth and atmosphere and global climate changes. In recent decades, there has been a great research interest to determine soil moisture from remote sensing methods. Triangular or trapezoidal methods are the most common remote sensing methods that apply the combination of thermal and optical satellite images to estimate soil moisture content. The accuracy of methods governed by the accuracy of saturated and dry edges that define from vegetation/ temperature scatter plot. A main limitation of these methods arose in some days or in some vegetation condition that dry and wet edges cannot be defined correctly. This concern is addressed in this paper by using the temperature and vegetation information during one year interval to form the temperature-vegetation scatter plot, saturated edge and dry edge exactly. The main contribution of the paper is, however, the introduction of co­-moisture lines in the one-year scatter plot. These lines are later applied to define the wet and dry edges of each individual day which are taken as the two closest co-moisture lines that contain all corresponding pixels of that day. The soil moisture index as a parameter dependent to evaporation efficiency is finally estimated from the slope and intercept of these two co-moisture lines. The proposed soil moisture index calculated from co-moisture was implemented and validated in Manitoba, Canada area while MODIS satellite images, taken in 28 cloudless days of year 2014, were used as the input data. The correlation between ground soil moisture data and proposed soil moisture index was estimated. Correlation of 0.92 was achieved for low vegetation days and lower in days with higher vegetation densities.
    Keywords: Soil moisture content, Remote sensing, Triangular, trapezoidal methods, Dry, wet edges in scatter plot, Co-moisture lines
  • Habibi H., Taleai M. *, Javadi Gh Pages 22-36
    Distribution warehouses have great importance in the economy of the country, and a significant percentage of assets are accumulated in warehouses. Choosing the best place of the warehouses has a significant impact on the economic efficiency and performance of the warehouses and reduction of supply chain costs. In this research, a multi-criteria decision-making model based on a geospatial information system is presented to evaluate the potential areas for distribution depots in the province of Tehran. The proposed process consists of four main steps. In the first step, different criteria were extracted and the required data were collected in the context of GIS. In the second step, the evaluation factors were identified by experts and then weighted and integrated utilizing ANP method. At the third step, defining different scenarios based on the Ordinary Weighted Average (OWA) method taking into account the risk compensation in the decision-making process. Finally, using the data of Tehran province, the effectiveness of the proposed model was evaluated and results were analyzed. At the end, by combining the outputs of different scenarios, the places which recognized as good alternatives in most scenarios, were identified as appropriate options for doing additionalstudies to construct distribution warehouses.
    Keywords: Distribution warehouses, MCDM, GIS, AHP-OWA, ANP
  • Masoumi Z. *, Amiraslani M., Rezaee A Pages 37-58
    City Development and its direction is always a potential problem in urban planning. In modeling this phenomenon, variety of criteria are involved, directly and indirectly. So it is assumed as a complex Multi-Criteria Decision Making problem. There is a wide range of rigorous methodology to analyze these types of problems. TOPSIS method is an appropriate approach to deal with MCDMs. This model accounts for the distance between each solution with ideal solution. In this research, the most appropriate direction of Zanjan city deployment is investigated considering economic, environmental, physical and climatically parameters employing TOPSIS method. The results illustrate that the eastern and north-western spaces are more suitable to city development. In contrast, the southern and northern parts are not primarily suitable in this case. It is notably to mention that 15% of city development since 2005 has been accrued in inappropriate areas.
    Keywords: City development, Optimum direction of development, Geospatial Information System, TOPSIS
  • Managhebi T. *, Maghsoudi Y., Valadan Zoej M.J Pages 59-72
    This paper provides an advanced method to improve results of three stage inversion algorithm using polarimetric synthetic aperture radar interferometry (PolInSAR) technique based on Random Volume over Ground model. In conventional three stage method, the ground phase, extinction coefficient and volume layer is estimated in a geometrical way without the need for a prior information or separate reference DEM. The extinction and volume height estimation is done in the third stage by searching in the two dimension area. In the proposed algorithm, defining a new geometrical index, based on signal penetration in the forest, imposes a limited range for the extinction coefficient. The new index, as an axillary data, help search in a more appropriate space. The proposed algorithm was applied on L-band ESAR single baseline single frequency polarimetric SAR interferometry data. As a result of applying this restriction in the extinction range, a 2.5 meter improvement was observed in the RMSE of proposed algorithm compared to the three stage method.
    Keywords: Polarimetric SAR interferometry, Random volume over Ground, Three stage inversion algorithm
  • Hossein-Nejad Z., Nasri M. * Pages 72-94
    Image registration process is one of the most important branches in the field of image processing, which is an essential preprocessing for the use of remote sensing. Scale invariant feature transform (SIFT) is one of the most commonly used feature-based methods for registration of images. However, a main weakness of this algorithm is the creation of a large number of mismatches. Based on the spatial relationships of the corresponding points of SIFT, the proposed method in this paper increases the accuracy of image registration in multi-sensor remote sensing images, changing mismatches into correct matches. Initially, key points matching is performed using the SIFT algorithm. Then, using the proposed affine-transformation-based approach, the mismatches are corrected and matching is done. Another novelty of the paper is suggesting two new criteria for assessing the efficiency of image matching methods in addition to the classical criteria of matching precision. As a weakness of the classical criteria that do not consider the total number of matches, feature repeatability rate and the number of correct matches are not defined efficiently. Simulation results show that the proposed method improves the rate of repeatability by 11.41% and cross- correlation coefficient by 14.20% on the average compared to the RANSAC method. Therefore, the proposed method can be used as a new and effective way of improving image matching.
    Keywords: Image Registration, Matching, Affine Transform, Multi-Sensor Remote-Sensing Image
  • Pirouzinejad S., Solaimani K. *, Habibnejad Roshan M., Zakerinejad R Pages 95-110
    The evidences showing that remote sensing has a significant role as a powerful tool around the world, which can reduced the costs and time of projects, especially since they have a comprehensive view of the large areas where are difficult to access. This study has aimed to predict gully erosion using remote sensing data and Maxent model in Alvand basin located in the western part of Kermanshah province, Iran. Alvand basin with a difficulty accessing due to the extent of the minefield during the imposed war and interconnected with Iraq, on the other hand, the shape of Marne lands and absence of proper vegetation have led to acceleration of gully erosion. Therefore, in this study with a combination method of fieldwork and remote sensing which used in the Google Earth environment, then the essential spatial analysis layout has prepared by Maxent model and the zonation of the gully area has digitized as independent variables that introduced to model. In addition, for analysing the ground surface, a digital elevation model of the Alos data has used with 15 environmental layers of 10/m resolution were prepared as dependent variables. Three goals have attained based on this quantitative and statistical model. First, the effect level of each environmental layer has obtained using the Jackknife test. Second, trend of maximum and minimum effects of each parameter has investigated using logistic regression and finally, Potential map of gully erosion was prepared for the whole region. Then the model validation has performed using the ROC curve and the area under the curve (AUC). It has concluded that the most effective index in gully erosion creation related to elevation index, vertical distance from channel level and flow accumulation. The validation is calculated equal to AUC = 0.899, which shows a good level of results.
    Keywords: Gully erosion, Remote sensing, Maximum entropy model, Kermanshah, Iran
  • Ashourloo D. *, Aghighi H., Matkan A.A., Nematollahi H Pages 111-128
    Wheat rust is one of the important diseases of cereal crops in Iran and other countries in the world which imposes irreparable damages to the agricultural economy. In this study, the effects of the leaf and yellow rust disease on wheat leaves reflectance were studied. For this purpose, various vegetation indices derived from leaf spectra were measured. To do this, diseases ratio and varying degrees of disease were extracted by using digital camera and multi-step algorithm including color Transformation, mask preparation, texture and maximum likelihood classification. Results show variation in the values of the parameters with changing in proportion of disease whereas the data scattering of indexes Increase quickly. The highest correlation was for the NDVI (0.9) and the minimum was for the red slope (0.2). With the similarity criteria, range and inter-class scattering relations of spectra and disease were studied and with Increasing of the disease ratio. These criteria are altered by developing of disease ratio .Further investigation showed, spectrum mixing in different fraction of yellow, orange, brown and dead is a cause for data scattering with disease development.
    Keywords: Precision farming, Spectral data, Canopy scale, Narrow band vegetation indexes, Wheat leaf, yellow rust