فهرست مطالب

پژوهش های سنجش از دور و اطلاعات مکانی - شماره 0 (پیاپی 1، زمستان 1401 و بهار 1402)

نشریه پژوهش های سنجش از دور و اطلاعات مکانی
شماره 0 (پیاپی 1، زمستان 1401 و بهار 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/03/16
  • تعداد عناوین: 12
|
  • سمیه بیات، فاطمه طبیب محمودی* صفحات 1-10
    پیشینه و اهداف

    همزمان با توسعه ی شهرنشینی، افزایش جمعیت ساکن در شهرها و به تبع آن رشد و گسترش شهری، پوشش زیست محیطی و طبیعی نواحی پیرامون کلان شهرهایی نظیر تهران، دستخوش تغییراتی گردید تا به واسطه ی آن برای سکونت سرریز جمعیت شهری، آماده گردد. این گونه تغییرات در پوشش طبیعی اراضی، نه تنها تعادل گرمایی را بر هم می زند، بلکه تاثیرات منفی بر چشم انداز، بهره وری انرژی، سلامت و کیفیت زندگی انسان نیز دارد. بنابراین، آگاهی از روند تغییرات پوشش و کاربری اراضی خصوصا در محدوده ی کلان شهرها، طی دوره های زمانی بلندمدت برای برنامه ریزان و مدیران شهری، به منظور ارزیابی و پیش بینی مشکلات ناشی از این تغییرات، حایز اهمیت است. داده های سنجش از دور چندزمانه یکی از ابزارهای قدرتمند برای تشخیص تغییرات کاربری و پوشش زمین به دلیل رشد روزافزون شهری و به روزرسانی مدل های سه بعدی شهر است.

    روش ها

    در این تحقیق، از تصاویر ماهواره ای لندست 7 و لندست 8 در دو بازه ی زمانی با فاصله 17 سال، بین سال های 1381 تا 1398 به منظور بررسی تغییرات پوشش و کاربری اراضی در منطقه ی پردیس استفاده شده است. پس از اعمال پردازش های اولیه بر روی تصاویر و انجام قطعه بندی، سه کلاس عارضه ی سازه های مسکونی، پوشش گیاهی و خاک به روش شیء مبنا، تشخیص داده شدند. سپس، تغییرات صورت گرفته در هر  کلاس  عارضه به روش پس طبقه بندی، تخمین زده شد. به منظور آشکارسازی تغییرات در این تحقیق، ضمن مقایسه و تفاضل کلاس های عارضه تشخیص داده شده در نقشه های طبقه بندی، نتایج آشکارسازی تغییرات محیط از جمله، تعیین میزان افزایش ساخت و سازها، تغییرات مساحت زمین های خاکی و پوشش گیاهی به دست می آید.

    یافته ها

    نقشه ی تغییرات کاربری/ پوشش اراضی تولید شده بین سال های 1381 تا 1398 نشان داد که ساخت و سازها در منطقه ی پردیس، به سرعت در حال افزایش است و این امر، اثرات جدی بر محیط زیست دارد. با توجه به نتایج تشخیص تغییر پس طبقه بندی به دست آمده، کلاس عارضه ی خاک حدود 17% کاهش و کلاس عارضه ی سازه ها حدود 184% افزایش یافته است. در منطقه ی مورد مطالعه در این تحقیق، زمین های کشاورزی نیز عمدتا نابود و به جای آن ها سازه ها و ساختمان ها، بنا شده اند. افزایش تقریبی 104درصدی پوشش گیاهی این منطقه، به دلیل کاشت درختان و ایجاد فضای سبز در اطراف نواحی مسکونی می باشد. برای ارزیابی نتایج آشکارسازی تغییرات در این تحقیق، از ارزیابی نقشه های طبقه بندی استفاده شد. در این راستا، مقادیر صحت کلی و ضریب کاپای نقشه ی طبقه بندی پوشش/ کاربری اراضی سال 1381 به ترتیب 41/98% و 86/0 و برای سال 1398 به ترتیب 01/97% و 87/0 به دست آمده است. استفاده از قابلیت های روش آنالیز شی مبنا در این تحقیق، در کنار دقت مکانی 15 متری تصاویر لندست، موجب شد که نقشه های طبقه بندی دقت قابل قبولی داشته باشند.

    نتیجه گیری

    با توجه به این که ساخت و ساز با تغییر اکوسیستم همراه است، ساخت واحدهای مسکن مهر پردیس نیز در مناطقی منجر به تخریب محیط زیست کوهستانی و در مناطقی نیز منجر به از دست رفتن پوشش گیاهی شده است. بر این اساس، رشد 184 درصدی ساخت و سازها بدون در نظر گرفتن زیرساخت های مناسب و رعایت نکردن استانداردهای زیست محیطی، مشکلات فراوانی را برای منطقه ی پردیس ایجاد کرده است. استفاده از پیشرفت های مطرح در فناوری های برداشت داده های سنجش از دور در قالب ادغام داده ها و همچنین، استفاده از روش های نوین پردازش تصاویر و تشخیص الگو نظیر یادگیری عمیق، می تواند  به عنوان راه حل مناسبی برای کنترل نرخ ساخت و ساز و تغییرات محیطی در نظر گرفته شود.

    کلیدواژگان: آشکارسازی تغییرات، تحلیل شیءمبنا، سنجش از دور، قطعه بندی، نقشه کاربری، پوشش اراضی
  • سعید بهزادی*، مصطفی آدرسی، مسعود شیرازیان صفحات 11-20
    پیشینه و اهداف

    امروزه، مدیریت شهری به عنوان یکی از مهم ترین مسایل تصمیم گیران و مدیران در حوزه های شهری است. مسیله ی یافتن کوتاه ترین مسیر، به عنوان یکی از مسایل مهم در حوزه ی مدیریت شهری به منظور کاهش زمان سفر بین دو نقطه ی حیاتی، همواره مورد توجه بسیاری از حوزه های تحقیقاتی از قبیل مدیریت شهری، حمل و نقل، ارتباطات و غیره بوده است. در طول دهه های گذشته، الگوریتم ژنتیک در حل مسایل پیچیده ی بهینه سازی چند هدفه، به خوبی عمل کرده است، اما بسیاری از الگوریتم های ژنتیک، تنها برای یافتن مسیر بهینه در شبکه های محلی، مناسب هستند. در این شبکه ها، در صورتی که تعداد نقاط افزایش یابد، الگوریتم های ارایه شده کارآیی خود را نخواهند داشت. هدف از این تحقیق، یافتن مسیری در شبکه ی خیابان های شهر تهران می باشد که کمترین زمان، مسافت و هزینه را داشته باشد. بنابراین، یک روش جدید برای حل مسیله ی مسیریابی بر مبنای الگوریتم ژنتیک، با این فرض که تمام خطوط موجود در شبکه دارای وزن های مثبت می باشند، پیشنهاد می گردد.

    روش ها

    ویژگی الگوریتم پیشنهادی، متغیر بودن عملگرهای الگوریتم ژنتیک می باشد که متناسب با ساختار شبکه، تعریف می گردد. بر همین اساس، عملگر جهش در الگوریتم ژنتیک بر اساس فضای مورد مطالعه و فاصله ی بین نقاط شروع و پایان، تعریف می گردد. برای حل مسیله، از کدگذاری اعداد صحیح استفاده می شود و لذا، نقاط موجود در این گراف با استفاده از اعداد صحیح، نام گذاری شده و هر فرد در جمعیت به عنوان یک جواب برای حل مسیله، در نظر گرفته می شود. اندازه ی جمعیت، بسته به تعداد گره های موجود در گراف و طول هرکروموزوم دارد. طول رشته های انتخاب شده، حداکثر برابر با تعداد گره های موجود در شبکه، در نظر گرفته می شود، زیرا این احتمال وجود دارد که بهترین مسیر، مسیری باشد که از تمام گره ها عبور می کند. در پایان، این الگوریتم بر روی شبکه‎ی مورد مطالعه که یک گراف مسطح می باشد، پیاده‎سازی می شود. دقت روش پیشنهادی نسبت به روش متداول، در سه جفت نقطه، مورد ارزیابی قرار گرفته است.

    یافته ها

    با توجه به این که هدف از حل مسیله، یافتن مسیری بود که کمترین وزن را داشته باشد، در الگوریتم پیشنهادی یک عملگر ترکیب و سه عملگر جهش، ارایه گردید. این، در حالی است که در الگوریتم های ژنتیک رایج، تنها از یک عملگر جهش و ترکیب، استفاده شده است. در این الگوریتم، نحوه ی استفاده از عملگرهای جهش، به ساختار شبکه و فاصله ی بین نقطه ی شروع و پایان، بستگی دارد. استفاده از الگوریتم ژنتیک پیشنهادی، نسبت به الگوریتم ژنتیک رایج، با 16% بهبود عملکرد همراه بوده است که نشان می دهد الگوریتم ژنتیک پیشنهادی، سریع تر به جواب مسیله می رسد. همان طور که در شکل 4 نشان داده شده است بهترین مسیر، مسیری است که مقدار تابع برازندگی آن به یک، نزدیک تر باشد. نتایج حاصل از مقایسه ی روش پیشنهادی با روش های متداول، 16 درصد سرعت بالاتر را نشان می دهد.

    نتیجه گیری

    با توجه به این که فرض اولیه ی این تحقیق، مثبت بودن وزن تمام خطوط موجود در شبکه بوده است، عملگر جهش در الگوریتم ژنتیک، بر اساس فضای مورد مطالعه و فاصله ی بین نقاط شروع و پایان، تعریف شد. نتایج نشان داد که در صورت وجود فضای جستجوی کوچک، نقاط کمتری مورد نیاز است و به منظور تولید جمعیت اولیه، گره هایی که در کنار هم قرار دارند و به هم نزدیک تر هستند، باید انتخاب شوند. بدین ترتیب، مقدار تابع برازندگی افراد موجود در جمعیت اولیه، افزایش یافته و جواب ها به واقعیت، نزدیک تر می شود. برای تحقیقات آتی، پیشنهاد می گردد که به منظور تولید جمعیت اولیه، نقاط بین نقطه ی شروع و پایان انتخاب گردد و همچنین، نقاط انتخاب شده در نزدیکی خط واصل بین نقطه ی شروع و پایان باشد، زیرا هنگامی که وزن یال های شبکه، فاصله ی بین نقاط باشد، بهترین مسیر در فضای بین نقطه ی شروع و پایان قرار دارد. همچنین، پیشنهاد می شود که عملکرد شبکه با چندین عملگر ترکیب نیز، مورد ارزیابی قرار گیرد.

    کلیدواژگان: عملگر ترکیب، عملگر جهش، الگوریتم ژنتیک، تئوری گراف، مسیر بهینه
  • محبوبه ابراهیمی، علیرضا وفایی نژاد* صفحات 21-30
    پیشینه و اهداف

    بافت فرسوده، بدون شک یکی از مهم ترین چالش های فراروی غالب شهرها و به طور خاص کلان شهرها طی دهه های اخیر است و از دغدغه های اصلی مدیریت شهری، محسوب می شود. با شناسایی محدوده های نیازمند احیا، بازسازی و بهسازی می توان با برنامه ریزی مناسب، اقدام به بهینه سازی کاربری اراضی در جهت بالابردن کیفیت محله و ایجاد عدالت فضایی و همچنین، جلوگیری از رشد خطی شهرها اقدام نمود. بافت های قدیمی مناطق شهری، می توانند بر فعالیت های اجتماعی و اقتصادی تاثیر بگذارند. از این رو، مناطق فرسوده شهری به عنوان یکی از چالشهای شهرها می توانند شهروندان را تحت تاثیر قرار دهند. پدیده فرسودگی شهری در شهرنشینی، به عنوان یکی از چالش های پیشروی توسعه پایدار شهری، محسوب می شود. این امر، به دلایل متعددی رخ می دهد که مهم ترین آن ها، اتکا به ابزارهای سنتی و ناکافی نظارت و طبقه بندی است. علیرغم افزایش روزافزون این مناطق، تلاش های کافی برای پایش مکانی و طبقه بندی میزان فرسودگی این مناطق، صورت نمی گیرد. فرآیند پایش و طبقه بندی این مناطق، به عنوان اولین گام در نظر گرفته می شود. تحقیق حاضر، با هدف تعیین بهینه کاربری اراضی بافت فرسوده شهری در جهت بهبود سیمای کالبدی شهر، کاهش ترافیک، بهبود شرایط زیست محیطی، افزایش سطح زندگی مردم، بهره مندشدن تمامی شهروندان از خدمات رفاهی، آموزشی، درمانی و همچنین، امنیت کافی ارایه شده است.

    روش ها

    در این مقاله، با استفاده از الگوریتم های بهینه سازی cost و مدل تصمیم گیری چند معیاره AHP و تلفیق آن در سامانه GIS برای شناسایی و اولویت بندی مداخله در بلوک ها و محله فرسوده شهری ایران گاز در شهر قزوین، بر اساس معیارهای از پیش تعیین شده، بهره گرفته شده است. در ابتدا، درک کاملی از ویژگی های این بخش، برای مقایسه آن با کل شهر، پیدا کردیم. برای شناسایی معیارهای مورد استفاده در این تحقیق، عوامل اصلی مکانی را برای محله ایران گاز شهر قزوین، بررسی کردیم. سپس، میزان فرسودگی در محله ایران گاز در دو بعد مختلف فرسودگی کالبدی و فرسودگی عملکردی محاسبه شد و کاربری اراضی موجود، مورد ارزیابی قرار گرفت. در نهایت، با شناسایی بلوک های ناسازگار و بلوک های بهینه، نقشه های مورد نیاز جهت مدیریت بافت فرسوده، تولید گردید.

    یافته ها

    در منطقه مورد مطالعه، مناطق فرسوده پایش و به 4 کلاس فاقد فرسودگی (صفر تا 50 درصد فرسوده)، فرسودگی کم (50 تا 65 درصد فرسوده)، فرسودگی متوسط (65 تا 80 درصد فرسوده) و فرسودگی زیاد (بالای 85 درصد فرسوده)، طبقه بندی شده است. نتایج، نشان داد که بلوک های فاقد فرسودگی در این منطقه، به ندرت وجود دارد و با بررسی علل فرسودگی که عمدتا ناسازگاری کاربری ها بوده است، وضع موجود باید، مورد ارزیابی مجدد قرار گیرد.

    نتیجه گیری

    به طور کلی، اغلب بافت منطقه مورد مطالعه در طول سالیان اخیر به دلیل عدم برنامه ریزی و مدیریت، دچار فرسودگی شده اند که جلوگیری از تشدید این مسیله و تاثیر آن، بر روی بافت های همجوار، بسیار حایز اهمیت می باشد. از این رو، جهت دستیابی به این مهم، برداشت اطلاعات مناطقی که مستعد فرسودگی بوده و یا این که دچار فرسودگی شده اند و نیز، پایش مناطقی که در معرض فرسودگی قرار دارند، بسیار حایز اهمیت است.

    کلیدواژگان: بافت فرسوده، بلوک های ناسازگار، سامانه اطلاعات مکانی، مدل AHP، منطق فازی
  • مهدی نصیری سروی*، هادی مهدی پور صفحات 31-40
    پیشینه و اهداف

    سنجش از دور شامل جمع آوری اطلاعات در مورد ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و زیستی اهداف روی سطح زمین است. در دهه ی اخیر، تاسواره ها (CubeSats) از ابزارهای آموزشی محض به سکوهای استاندارد و ارزان قیمت برای نمایش فناوری و قرارگیری محموله های علمی- تحقیقاتی در مدار زمین تبدیل شده اند. تاسواره، به نوعی از ماهواره های کوچک متشکل از واحدهای مکعب شکل در ابعاد 10×10×10 سانتیمتر مکعب و وزنی در حدود 3/1 کیلوگرم گفته می شود. استفاده از فناوری نانو برای کوچک سازی قطعات الکترونیکی با کیفیت فضایی، کاهش هزینه و زمان برای توسعه ی فناوری های مرتبط با ساخت محموله و باس ماهواره و امکان قرارگیری منظومه ای از ماهواره های تاسواره در مدار تنها با یک پرتاب، ازجمله مزایایی است که شرکت ها و سازمآن های فضایی را نسبت به طراحی و ساخت این گونه ماهواره ترغیب نموده است.

    روش ها

    در این مطالعه، به مرور مشخصات فنی، توانایی ها، کاربردها و محدودیت های تاسواره برای ماموریت های مشاهدات زمین پرداخته می شود تا با ارزیابی این ماموریت ها بتوان چشم انداز روشنی برای آینده ی کاربری های سنجش از دوردر کشور، متصور شد. در ابتدا، گزارشی از توسعه و ماموریت های جدید تاسواره های سازمآن های فضایی، دانشگاه ها و شرکت های خصوصی ارایه می گردد. پس از مروری جامع با دید سامانه بر توانمندی باس تاسواره و محدودیت های بالقوه و اثرات آن بر روی ماموریت های مشاهدات زمین، به کاربردهای تاسواره پرداخته می شود. درنهایت، این نتایج با الزامات فنی ماموریت های مشاهدات زمین مقایسه شده و توانمندی ماهواره های تاسواره برای انجام این ماموریت ها ارزیابی می شود. بر این اساس، امکان انجام چندین ماموریت مشاهدات زمین توسط ماهواره های تاسواره شناسایی شده که به صورت بالقوه با توانمندی های این نوع ماهواره سازگار می باشند.

    یافته ها

    منظومه های تاسواره، حجم زیادی از تصاویر ماهواره ای را به زمین ارسال می کنند که خود موجب شکل گیری کلان داده ی سنجش از دوری شده و بنابراین نیازمند به کارگیری هوش مصنوعی برای محاسبه، پردازش و ذخیره ی کلان داده ها است. قیمت پایین، ابعاد کوچک، چرخه ی تولید و توسعه در زمان کوتاه و کاهش زمان دید مجدد، یکی از مهم ترین مزایای تاسواره ها است که پایش مخاطرات طبیعی و نظارت مستمر بر محیط زیست را میسر کرده است. علاوه بر معماری ساده و کاهش هزینه های توسعه و پرتاب تاسواره ها، نیاز به سرمایه گذاری کمتر نیز، امکان مشارکت شرکت های خصوصی و دانشگاه ها در ماموریت های فضایی را فراهم نموده است. در کنار نقاط قوت منظومه ی تاسواره های مشاهدات زمین، می توان به توان تفکیک رادیومتریک پایین، کاهش نسبت سیگنال به نویز و درنتیجه کاهش کیفیت تصویر در مدارات غیرخورشید آهنگ، تفکیک پذیری طیفی پایین و وابستگی به تصاویر ماهواره های بزرگ و تصاویر پهپادی، به عنوان نقاط ضعف کنونی آن ها اشاره کرد.

    نتیجه گیری

    پایش به هنگام سوانح طبیعی، آتش سوزی جنگل ها و طغیان رودخانه ها از جمله کاربردهای اصلی تاسواره ها می باشد که به دلیل توان تفکیک زمانی بالای منظومه های تاسواره، این امکان فراهم شده است. همچنین، پایش بیابان زایی، پایش خشکسالی، پایش تغییرات اقلیمی و بررسی اثرات آن بر کاهش یخچال های طبیعی، ردیابی فعالیت های بشر و تاثیرات زیست محیطی و اقتصادی آن، بررسی آلودگی نوری شهرها، گسترش شهرها، تخمین قیمت مسکن و پایش حاشیه نشینی در شهرهای بزرگ، از دیگر کاربردهای منظومه های تاسواره می باشد. در حال حاضر، از تصاویر این منظومه ها به عنوان مکمل تصاویر ماهواره های بزرگ برای بهبود توان تفکیک زمانی و رویت مناطق خاص در یک محدوده ی زمانی خاص از شبانه روز استفاده می شود.

    کلیدواژگان: تاسواره، سنجش از دور، فناوری فضایی، ماموریت های مشاهدات زمین، مهندسی ماهواره
  • مینا محمدی، مهدی آخوندزاده هنزائی* صفحات 41-52
    پیشینه و اهداف

    مطالعه انتشار گاز متان، به عنوان دومین گاز گلخانه ای مهم، به دلیل ایجاد تغییرات آب و هوایی، حایز اهمیت است. این مطالعه، با هدف بررسی درستی خبر منتشرشده توسط ناسا، در خصوص وجود یک ابر متان در جنوب تهران، انجام شده است. با توجه به اهمیت موضوع، تاکنون ماهواره های سنجش از دور زیادی نظیر sentinel-5، MethanSAT، SCIAMACHY و GOSAT برای پایش آلاینده ها به خصوص گاز متان، ارایه شده است. همچنین، تحقیقات بسیاری در زمینه ارزیابی این سنجنده و پایش مناطق آلوده، صورت گرفته است. به عنوان نمونه، چرپانوا و همکاران به تجزیه و تحلیل مکانی- زمانی غلظت متان و ارتباط آن با مناطق سوخته، پرداختند. آن ها، با استفاده از داده های روزانه سنجنده TROPOMI به این نتیجه رسیدند که غلظت متان در مناطق تازه سوخته شده نسبت به سوختگی های سال گذشته، بیشتر است. نیراج مایریا و همکاران، به بررسی غلظت آلاینده های SO2، CO، SOX و CH4 با استفاده از داده های Sentinel-5P TROPOMI در دوره های پس از برداشت گندم و برنج و سوزاندن زمین ها پرداختند. نتایج، نشان داد که غلظت CH4، SO2، SOX، CO و آیروسل، در طی دوره سوزاندن زمین های کشاورزی پس از برداشت برنج و گندم، هرسال افزایش معنی داری داشت.

    روش ها

    در این تحقیق، سری های زمانی داده های روزانه سنجنده TROPOMI در ماهواره سنتینل-5 در پلتفرم گوگل ارث انجین، مورد استفاده قرار گرفت. ابتدا، به تجزیه و تحلیل مکانی-زمانی دینامیک غلظت متان در تهران پرداخته شده است. بدین منظور، نمودارهای تغییرات زمانی از مرداد تا آبان 1401 و همچنین، به جهت تحلیل مکانی غلظت آلاینده ها، نقشه میانگین ماهیانه، تولید شده است. سپس، با توجه به تاریخ به دست آمده به بررسی درستی یا نادرستی نقشه ارایه شده، پرداخته شده است. در نهایت، به منظور ارزیابی نتایج طول ابر متان مشاهده شده توسط ناسا با ابر متان استخراج شده توسط سنجنده TROPOMI مقایسه شد.

    یافته ها

    نتایج به دست آمده، نشان داد که در تاریخ 10 شهریور 1401 غلظت متان بالا و در حدود 1970 ppm بوده است و گازهای دیگر در این تاریخ، مقدار بالایی نداشته اند که این، نشان دهنده عدم تاثیر دیگر گازها، بر افزایش غلظت متان و عدم تشخیص نادرست می باشد و طبق نقشه، میانگین در جنوب تهران این گاز بیشتر بوده است.همچنین، ابر متان مشاهده شده توسط ناسا در جاده قدیم تهران - قم، در نزدیکی محله قاسم آباد - شورآباد با استفاده از داده های ماهواره سنتینل-5 در پلت فرم گوگل ارث انجین، به رنگ قرمز به معنای غلظت بالا تایید شد که باعث انتشار و میزان غلظت گاز متان بیشتر، در جنوب تهران شده و منشا اصلی آن، دفن زباله در این منطقه بوده است. علاوه بر این، طول گزارش شده توسط ناسا با طول ابر متان استخراج شده از سنجنده TROPOMI با یکدیگر مقایسه شد که به ترتیب، برابر با 4.8 کیلومتر و 4.41 کیلومتر بوده اند.

    نتیجه گیری

    امروزه، آلودگی هوا به علت مشکلات زیست محیطی و اثرات نامطلوب بر سلامت انسان ها، به خصوص در شهرهای پرجمعیت، به یک مشکل اساسی تبدیل شده است. بر اساس نتایج به دست آمده و تصویر گاز متان در تاریخ 10 شهریور در جنوب تهران، مشخص شد خبر منتشرشده توسط ناسا، صحت داشته و عامل اصلی آن، این بوده است که این منطقه، محل دفن زباله می باشد. بدین ترتیب، پلت فرم گوگل ارث انجین می تواند به عنوان یک ابزار مناسب برای پایش روزانه، ماهانه و تغییرات سالانه، مورداستفاده قرار بگیرد.

    کلیدواژگان: تغییرات زمانی- مکانی، گاز متان، سنتینل-5، گوگل ارث انجین
  • مبشر کاظمی، فرهاد حسینعلی* صفحات 53-62
    پیشینه و اهداف

    سامانه های اطلاعات مکانی، کاربردهای خود را در شاخه های مختلف علمی و اجرایی گسترش داده اند. دلیل مبرهن این گسترش، استوار بودن این سامانه ها بر اطلاعات مکانی است، چراکه این اطلاعات بخش گسترده ای از اطلاعات تولید شده و مبادله شده در دنیای امروز را به خود اختصاص می دهد. یکی از حوزه هایی که سامانه های اطلاعات مکانی کاربرد وسیعی در آن یافته است، حوزه ی حمل و نقل و ترافیک می باشد و پر واضح است که این حوزه، وابسته به اطلاعات مکانی است. در این تحقیق، حمل و نقل چند منظوره ی شهری با استفاده از وسایل حمل و نقل عمومی، مد نظر می باشد. مسافرت درون شهری، می تواند با استفاده از وسایل حمل و نقل عمومی، نظیر اتوبوس،  مترو، تاکسی و نظایر آن، یا با استفاده از وسایل شخصی مانند اتومبیل و موتور سیکلت، انجام گردید. مدیران شهری، همواره می کوشند که مردم را به استفاده از حمل و نقل عمومی ترغیب و تشویق نمایند، چون استفاده از وسایل شخصی پیامدهای ناخوشایند زیادی نظیر افزایش مصرف سوخت، سنگینی ترافیک و به تبع آن آلودگی هوا، آلودگی صوتی، اتلاف وقت و غیره را، به همراه دارد. وسایل حمل و نقل عمومی در خطوط مشخصی حرکت می کنند و به همین دلیل بسیاری از سفرهای شهری با استفاده از تنها یک وسیله ی حمل و نقل عمومی، به سرانجام نم ی رسد. از این رو، مسافر برای طی طریق از مبدا به مقصد، مجبور می شود که از چند خط حمل و نقل عمومی که ممکن است شامل وسایل غیر یکسانی باشند، استفاده نماید و حتی مسیری را نیز، به صورت پیاده بپیماید. در این جا، با یک مساله ی حمل و نقل چند حالته روبرو هستیم که در یک بستر مکانی با استفاده از ابزارهای مختلف و با در نظر گرفتن معیارهای مختلف، قابل بررسی است. این مساله، سابقه ی پژوهش های زیادی در دنیا دارد ولی در ایران و مشخصا در شهر قزوین که مورد مطالعه ی این پژوهش است، چنین سیستمی تاکنون به ثمر ننشسته است.

    روش ها

    در این پژوهش، از مدل عامل- مبنا برای شبیه سازی استفاده ی مسافران از وسایل حمل و نقل عمومی در داخل شهر، استفاده می شود. محیط کار، نقشه ی شبکه ی خیابان های شهر قزوین است که مسیرهای حمل و نقل عمومی روی آن، پیاده شده است. وسایل حمل و نقل عمومی در شهر قزوین، اتوبوس و تاکسی است که استفاده از آژانس نیز به آن، افزوده شده است. در این مدل، عامل ها در نقش مسافرانی هستند که از یک مبدا مشخص، قصد عزیمت به مقصدی مشخص را دارند و با گزینه های مختلفی برای سفر خود، مواجه می باشند. عامل، می تواند همه ی این گزینه ها را در محیط نقشه، تجربه نماید و زمان و هزینه ی استفاده از هر یک از آن ها را به دست آورد تا در نهایت، مشخص شود که کدام گزینه می تواند برای مسافر، مطلوب تر باشد.

    یافته ها

    نتایج، نشان داد که وسایل حمل و نقل عمومی شهر قزوین در مسیرهای مختلف می توانند مطلوبیت های متفاوتی داشته باشند و بهتر است هر مسیر، به صورت جداگانه سنجیده شود. با این حال، به صورت کلی می توان گفت در مسیرهای کوتاه، تاکسی گزینه ی مطلوبی است، در مسیرهای متوسط، اتوبوس می تواند از نظر هزینه، مقرون به صرفه باشد و در مسیرهای طولانی، استفاده از آژانس، توجیه پذیر خواهد بود. امروزه، استفاده از تاکسی های اینترنتی، گسترش بسیاری یافته است. این تاکسی ها را نیز، می توان به صورت آژانس در نظر گرفت. تنها تفاوت آن ها در این است که معمولا هزینه کمتری نسبت به آژانس های تلفنی دارند و از فراوانی بسیار بیشتری نیز، برخوردار هستند.

    نتیجه گیری

    به کارگیری مدل عامل مبنا به عنوان یک مدل شبیه ساز، قدرت زیادی در تحلیل مسایل حمل و نقل و ترافیک ایجاد می کند و این تحقیق، گواه این امر است. نتایج این تحقیق، یک دید کلی از میزان مطلوبیت گزینه های مختلف حمل و نقل عمومی در شهر قزوین ایجاد می کند، حال آن که هر مسافری، ممکن است دیدگاه اختصاصی خود را داشته باشد. برای مثال، ممکن است افرادی به دلیل اقتصادی یا امنیت، تنها از اتوبوس برای سفر درون شهری، استفاده نمایند. در هر صورت، مدل توسعه داده شده در این پژوهش، می تواند مطلوبیت هر سفر را از جنبه های مختلف حتی فراتر از زمان و هزینه، به شرط فراهم بودن اطلاعات آن، ارزیابی و در اختیار مسافر قرار دهد. از این رو، قدرت و قابلیت واقعی این مدل، زمانی به منصه ی ظهور خواهد رسید که در یک سامانه ی برخط با قابلیت استفاده در تلفن های همراه، در اختیار عموم قرار گیرد.

    کلیدواژگان: سامانه اطلاعات مکانی، شبکه حمل و نقل عمومی، شبیه سازی، قزوین
  • داریوش عباسی مقدم*، علی محمدی صفحات 63-72
    پیشینه و اهداف

    همزمان با توسعه شهرنشینی، افزایش جمعیت ساکن در شهرها و به تبع آن رشد و گسترش شهری، پوشش زیست محیطی و طبیعی نواحی پیرامون کلان شهرهایی نظیر تهران، دستخوش تغییراتی گردید تا به واسطه آن برای سکونت سرریز جمعیت شهری، آماده گردد. این گونه تغییرات در پوشش طبیعی اراضی، نه تنها تعادل گرمایی را بر هم می زند، بلکه تاثیرات منفی بر چشم انداز، بهره وری انرژی، سلامت و کیفیت زندگی انسان نیز دارد. بنابراین، آگاهی از روند تغییرات پوشش و کاربری اراضی، خصوصا در محدوده کلان شهرها، طی دوره های زمانی بلندمدت برای برنامه ریزان و مدیران شهری، به منظور ارزیابی و پیش بینی مشکلات ناشی از این تغییرات، حایز اهمیت است. داده های سنجش از دور چندزمانه، یکی از ابزارهای قدرتمند برای تشخیص تغییرات کاربری و پوشش زمین به دلیل رشد روزافزون شهری و به روزرسانی مدل های سه بعدی شهر است.

    روش ها

    در این تحقیق، از تصاویر ماهواره ای لندست 7 و لندست 8 در دو بازه زمانی با فاصله 17 سال، بین سال های 1381 تا 1398 به منظور بررسی تغییرات پوشش و کاربری اراضی در منطقه پردیس استفاده شده است. پس از اعمال پردازش های اولیه بر روی تصاویر و انجام قطعه بندی، سه کلاس عارضه سازه های مسکونی، پوشش گیاهی و خاک به روش شیء مبنا، تشخیص داده شدند. سپس، تغییرات صورت گرفته در هر کلاس عارضه به روش پس طبقه بندی، تخمین زده شد. به منظور آشکارسازی تغییرات در این تحقیق، ضمن مقایسه و تفاضل کلاس های عارضه تشخیص داده شده در نقشه های طبقه بندی، نتایج آشکارسازی تغییرات محیط از جمله، تعیین میزان افزایش ساخت و سازها، تغییرات مساحت زمین های خاکی و پوشش گیاهی به دست می آید.

    یافته ها

    نقشه تغییرات کاربری/ پوشش اراضی تولید شده بین سال های 1381 تا 1398 نشان داد که ساخت و سازها در منطقه پردیس، به سرعت در حال افزایش است و این امر، اثرات جدی بر محیط زیست دارد. با توجه به نتایج تشخیص تغییر پس طبقه بندی به دست آمده، کلاس عارضه خاک حدود 17% کاهش و کلاس عارضه سازه ها حدود 184% افزایش یافته است. در منطقه مورد مطالعه در این تحقیق، زمین های کشاورزی نیز عمدتا نابود و به جای آن ها، سازه ها و ساختمان ها، بنا شده اند. افزایش تقریبی 104درصدی پوشش گیاهی این منطقه، به دلیل کاشت درختان و ایجاد فضای سبز در اطراف نواحی مسکونی می باشد. برای ارزیابی نتایج آشکارسازی تغییرات در این تحقیق، از ارزیابی نقشه های طبقه بندی استفاده شد. در این راستا، مقادیر صحت کلی و ضریب کاپای نقشه طبقه بندی پوشش/ کاربری اراضی سال 1381 به ترتیب 41/98% و 86/0 و برای سال 1398 به ترتیب 01/97% و 87/0 به دست آمده است. استفاده از قابلیت های روش آنالیز شی مبنا در این تحقیق، در کنار دقت مکانی 15 متری تصاویر لندست، موجب شد که نقشه های طبقه بندی، دقت قابل قبولی داشته باشند.

    نتیجه گیری

    با توجه به این که ساخت و ساز با تغییر اکوسیستم همراه است، ساخت واحدهای مسکن مهر پردیس نیز در مناطقی منجر به تخریب محیط زیست کوهستانی و در مناطقی نیز، منجر به از دست رفتن پوشش گیاهی شده است. بر این اساس، رشد 184 درصدی ساخت و سازها بدون در نظر گرفتن زیرساخت های مناسب و رعایت نکردن استانداردهای زیست محیطی، مشکلات فراوانی را برای منطقه پردیس ایجاد کرده است. استفاده از پیشرفت های مطرح در فناوری های برداشت داده های سنجش از دور در قالب ادغام داده ها و همچنین، استفاده از روش های نوین پردازش تصاویر و تشخیص الگو نظیر یادگیری عمیق، می تواند به عنوان راه حل مناسبی برای کنترل نرخ ساخت و ساز و تغییرات محیطی در نظر گرفته شود.

    کلیدواژگان: آشکارسازی تغییرات، کاربری، پوشش اراضی، تصاویر لندست، سنجش از دور، طبقه بندی نظارت شده
  • زهره علیجانی، حامد عاشوری* صفحات 73-82
    پیشینه و اهداف

    تغییر در الگوی لندفرم سبب ایجاد تغییر در سایر پارامترهای زمین نما از جمله خاک، زمین شناسی و پوشش گیاهی می شود. بنابراین، مطالعه لندفرم و بررسی عوامل موثر در تشکیل و تکامل آن، از علوم بسیار مهم در ژیومرفولوژی و پدولوژی می باشد. شرایط اقلیمی با تاثیر بر فرایندهای زمین شناسی و همراه با عوامل توپوگرافی و خصوصیات مواد مادری، نقش موثری در تشکیل و تکامل لندفرم ها دارند.

    روش ها

    در مطالعه حاضر، لندفرم های منطقه مورد مطالعه با استفاده از مدل رقومی ارتفاع با قدرت تفکیک مکانی 10 متر و نرم افزار SAGA بر اساس شاخص موقعیت توپوگرافی، جدا شدند. سپس، در دو لندفرم دشت و شیب باز که دارای بیشترین تکرارپذیری در منطقه مورد مطالعه بودند، اقدام به حفر نیمرخ و نمونه برداری گردید و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و پارامترهایی چون مواد مادری، ارتفاع و درصد شیب در هر نیمرخ، مورد بررسی قرار گرفت.

    یافته ها

    بررسی ها، نشان داد که در لندفرم دشت، تغییرات شیب کم و حداکثر آن سه درصد می باشد و این، حاکی از آن است که در این لندفرم، مواد مادری تحت تاثیر رسوباتی می باشد که از بالادست آمده و به مرور در اعماق، ته نشین شده اند. بنابراین، مواد مادری انتقال یافته از سطوح ژیومرفیک بالا در اثر هوادیدگی و فرایندهای فرسایش و انباشت و تجمع در سطوح پایین تر، منجر به ایجاد لندفرم های پایدار و نسبتا هموار دشت گردیده که اراضی مناسبی را برای کشاورزی، به وجود آورده است. در دیگر سو، شیب باز در موقعیت های پشته و یا شانه شیب قرار گرفته است، جایی که دست خوش آبشویی بالای مواد و انتقال آن ها به سطوح پایین تر و فرسایش زیادتری نسبت به سایر سطوح است. تغییرات بافتی خاک، روند منظمی را نشان نمی دهد. میزان درصد رس، به جز در برخی از نیمرخ ها که روند نامنظمی را نشان می دهند، با عمق کاهش یافته است. به دلیل شیب نسبتا بالا، خاک های این لندفرم، عمیق نیستند چراکه موقعیت شیب، بیشترین تاثیر را در عمق خاک دارد و موقعیت های بالای شیب، دارای خاک های کم عمق تری نسبت به موقعیت های پایین شیب هستند.

    نتیجه گیری

    توپوگرافی، به عنوان یک عامل اصلی در توسعه و تکامل خاک ها شناخته شده است. لندفرم مورد بررسی در این مطالعه، نشان داد نه تنها توپوگرافی به طور مستقیم در فرایندهای پدوژنیک نقش دارد، بلکه مواد مادری نیز در تغییر این فرایندها و تشکیل لندفرم بسیار حایز اهمیت هستند. در این مطالعه، لندفرم های منطقه بر اساس شاخص موقعیت توپوگرافی، تفکیک شدند. در شاخص موقعیت توپوگرافی، ارتفاع و شیب به عنوان پارامترهای اصلی برای تحلیل و طبقه بندی لندفرم ها، استفاده می شوند. بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و همچنین بررسی مواد مادری، ارتفاع و درصد شیب در نیمرخ های حفر شده در لندفرم هایی که دارای بیشترین تکرارپذیری در منطقه بودند، نشان داد که مواد مادری و شیب، دارای نقش موثری در تشکیل لندفرم هستند. با این حال در منطقه مورد مطالعه، به دلیل شرایط خشک و نیمه خشک و کاهش میزان هوادهی و آبشویی، نقش شیب بیشتر از مواد مادری در تشکیل لندفرم ها بود. بنابراین، بررسی همزمان نقش مواد مادری و شیب در مناطقی با هوادهی بالا و فرایندهای فعال در تغییر سطوح ژیومرفیک می تواند زمینه ای برای تحقیقات گسترده تر در تشکیل لندفرم ها ایجاد کند.

    کلیدواژگان: توپوگرافی، زمین نما، ژئومرفولوژی، سطح ژئومرفیک، مدل رقومی ارتفاع
  • معصومه دستانیان، جواد صابریان* صفحات 83-90
    پیشینه و اهداف

    امروزه، اطلاع از خصوصیات کمی و کیفی تغییرات در برنامه ریزی های محیطی، آمایش سرزمین و توسعه پایدار، بسیار حایز اهمیت است. در حال حاضر، استفاده از نقشه های پوشش گیاهی، یکی از ارکان مهم در تولید اطلاعات جهت برنامه ریزی های کلان و خرد است. هدف این پژوهش، تولید نقشه پوشش های گیاهی طبیعی و زراعی و همچنین، زمین های کشت آبی و باغات، با استفاده از فن آوری سنجش از دور و سامانه اطلاعات مکانی است. به طور کلی، از زمان های قدیم تا به امروز، روش های مختلفی برای جمع آوری داده های مبتنی بر مکان وجود دارد، از جمله مشاهدات نجومی، فتوگرامتری، نقشه برداری و سنجش از دور. سنجش از دور، یکی از روش های جمع آوری داده هاست که کمترین تماس مستقیم با اشیاء و داده های مورد اندازه گیری را دارد و بر خلاف روش های دیگر، که عوامل انسانی در جمع آوری و تفسیر داده های زمینی نقش دارند، در روش سنجش از دور، مسیولیت جمع آوری اطلاعات بر عهده سنسورها خواهد بود.

    روش ها

    در این تحقیق، نشان دادیم که چگونه می توان از تصاویر ماهواره های سنجش از دور، جهت تهیه نقشه پوشش گیاهی و باغات، استفاده کرد. برای این منظور، از تصاویر ماهواره ای و برداشت های زمینی، به عنوان داده های ورودی استفاده می شود و این داده ها، با روش های مختلف طبقه بندی، مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند. برای تهیه نقشه کاربری، اراضی جنوب شهر زنجان انتخاب و از تصاویر ماهواره سنتینل -2 مربوط به سال 2018، استفاده شد. در مراحل مختلف انجام این تحقیق، از نرم افزارهای ENVI ، ArcGIS ، SAGAGIS استفاده شده است. بهترین روش طبقه بندی به کمک نرم افزارArcGIS انتخاب گردید. برای بررسی قابلیت و کارایی داده ها، تصاویر شاخص پوشش گیاهی نرمال شده (NDVI) با دقت مکانی 15متر، محاسبه و برای هر ماه، یک تصویر NDVI، در نظر گرفته شد. در مجموع 12 تصویر انتخاب گردید که در قالب یک داده با عملیات ترکیب کردن لابه یک باند سه تایی تبدیل شدند.

    یافته ها

    در این تحقیق اعتبار سنجی داده ها براساس نرم افزار گوگل ارث انجام شد و دقت تفکیک پوشش گیاهی منطقه مورد مطالعه، با استفاده از روش های طبقه بندی مختلف از قبیل حداکثر احتمال، کوتاه ترین فاصله، ماشین بردار پشتیبان، شبکه های عصبی و جنگل تصادفی، مورد بررسی قرار گرفت .در هر روش طبقه بندی، با استفاه از ماتریس خطای اومیشن و کومیشن در هر کلاس و شاخص های دقت کلی نقشه، ضریب کاپا مورد بررسی قرار گرفته است. با مقایسه تمامی روش ها و ارزیابی نتایج به دست آمده، مشخص شد که روش الگوریتم جنگل تصادفی با دقت کلی 96.51% و ضریب کاپا 0.8181 به عنوان بهترین روش طبقه بندی، نقشه پوشش گیاهی منطقه مورد مطالعه را تولید خواهد کرد.

    نتیجه گیری

    نتایج این تحقیق نشان داد که در الگوریتم جنگل تصادفی احتمال تعلق هر پیکسل به هر کلاس با دقت بالایی تعیین می شود. قابلیت تعیین اهمیت ویژگی ها در طبقه بندی که می تواند به منظور انتخاب فضای ویژگی بهینه استفاده شود از مهمترین مزایای این روش است. همچنین، توانایی طبقه بندی داده های نویزی، که می توان جهت افزایش و تصفیه نمونه های آموزشی استفاده کرد، عدم نیاز به انتخاب یا کاهش باند در هنگام استفاده از تصاویر چند طیفی، از دیگر مزایای الگوریتم جنگل تصادفی است. بدین ترتیب، سادگی و ساختار قابل درک این الگوریتم در کنار مزایای فنی آن، باعث انعطاف پذیری بالای آن شده و ترکیب آن با روش های دیگر را، بسیار آسان کرده است.

    کلیدواژگان: پوشش گیاهی، روش جنگل تصادفی، سامانه اطلاعات مکانی، شاخص NDVI، ضریب کاپا
  • حسین آقامحمدی* صفحات 91-102
    پیشینه و اهداف

    زلزله ه ای شدید، موجب بروز صدمات جانی و مالی زیادی می شود که با امدادرسانی سریع و به موقع، می توان از بروز بسیاری حوادث پس از سانحه، جلوگیری کرد. یکی از مسایل مهم در این زمینه، تخصیص بهینه ی مصدومان به مراکز درمانی است و این مسیله، دارای ماهیتی پویا و پیچیده بوده و با روش های ساده، قابل حل نمی باشد. به کارگیری سامانه ی اطلاعات مکانی (GIS) در کنار روش های بهینه سازی و شبیه سازی، این امکان را فراهم می کند که بتوان یک روش مناسب برای تخصیص بهینه ی مصدومان زلزله، به مراکز درمانی یافت. مسیله ی تخصیص مصدومان زلزله به مراکز درمانی، در دسته ی مسایل تخصیص ظرفیت دار قرار دارد، که در این نوع مسایل با افزایش تعداد نقاط تقاضا و مراکز خدماتی، پیچیدگی و حجم محاسبات مسیله، به صورت نمایی افزایش می یابد. بنابراین، در  بسیاری از مواقع، استفاده از  روش های جستجوی مستقیم و قطعی در حل این نوع مسایل،  کارایی ندارد و باید از روش های ابتکاری مناسب برای حل بهینه ی آن ها، بهره برد. از سویی دیگر، به دلیل آن که داده های مکانی، در مسیله ی تخصیص مصدومان زلزله به مراکز درمانی، نقش مهمی دارند، بنابراین، می توان با یکپارچه نمودن و ترکیب سامانه ی اطلاعات مکانی با روش های بهینه سازی موجود در جهت حل بهتر و ساده تر آن، حرکت کرد.

    روش ها

    در این تحقیق، فرض بر این است که در صورت وقوع زلزله، تعدادی از جمعیت ساکن در برخی از بلوک های ساختمانی، مصدوم  شده و نیازمند کمک  خواهند بود که محل های قرارگیری این جمعیت مصدوم، همان نقاط تقاضا است. بدین ترتیب، باید این مصدومان به مراکز درمانی فرستاده شوند که هر یک از آن ها، توانایی ارایه ی خدمات به تعداد مشخصی از این مصدومان را، دارا هستند. پارامتر بعدی، تعداد مراکز درمانی و ظرفیت آن ها برای ارایه ی خدمات درمانی می باشد که در این تحقیق، ظرفیت مراکز درمانی کمتر از تعداد مصدومان، فرض شده است. در نهایت، با بهینه سازی تابع هدف، نسبتی از مصدومان در نقاط مختلف که باید توسط مراکز درمانی موجود و یا جدید، مورد پذیرش قرار گیرند، با استفاده از یک الگوریتم ژنتیک تو در تو، محاسبه می شود. خروجی الگوریتم ژنتیک که مکان مراکز جدید را مشخص می کند، با اطلاعات موجود که همان مکان مراکز موجود است، ترکیب شده و سپس به عنوان پارامترهای ورودی الگوریتم جستجوی ممنوع هدایت شونده (SGTS)، برای تعیین بهترین تخصیص به کار می رود.

    یافته ها

    جهت ارزیابی دقت الگوریتم ژنتیک و روش جستجوی ممنوع هدایت شونده، انحراف معیار، دقت و زمان پردازش، مورد ارزیابی قرار گرفته است که الگوریتم جستجوی ممنوع هدایت شونده در هر سه ارزیابی، عملکرد بهتری داشته است. نتایج، نشان می دهد که نسبت انحراف معیار روش پیشنهادی نسبت به الگوریتم ژنتیک  12/0 است و میانگین دقت روش جستجوی ممنوع هدایت شونده نسبت به الگوریتم ژنتیک، به طور میانگین 18% بهبود داشته است. همچنین، روش SGTS  7% ،سریع تر محاسبات را انجام داده است.

    نتیجه گیری

    با مقایسه ی مدت زمان حل بهینه ی مسیله ی تخصیص مصدومان زلزله به مراکز درمانی، می توان نتیجه گرفت که روش جستجوی ممنوع هدایت شونده ی مکانی، در مدت زمان کمتری می تواند به همگرایی برسد. بنابراین، ایجاد لیست انتخابی با استفاده از ساختار ارایه شده بر اساس تحلیل های مکانی می تواند در این زمینه، موثر باشد. روش جستجوی ممنوع هدایت شونده ی مکانی، دارای دقت بالاتری نسبت به روش ژنتیک  و همچنین، نتایج به دست آمده از روش جستجوی ممنوع هدایت شونده ی مکانی دارای استحکام بیشتری می باشد. در حل مسایل مکان یابی و تخصیص منابع، اگر هدف بهینه سازی توامان هر دو مورد مکان یابی و تخصیص باشد، الگوریتم های ترکیبی برای حل بهینه ی توامان، توصیه می شود. اگرچه این مطالعه، موفق به ارایه ی روش ترکیبی برای حل بهینه ی مسایل تخصیص ظرفیت دار شده است، اما مطالعه در زمینه ی ترکیب روش های فرا ابتکاری و مقایسه ی نتایج آن با روش پیشنهادی، توصیه می گردد.

    کلیدواژگان: الگوریتم ژنتیک، تخصیص، جستجوی ممنوع هدایت شونده مکانی، سامانه اطلاعات مکانی، مصدومان زلزله
  • طلوع سیلاوی، معصومه خیرخواه زاده* صفحات 103-114
    پیشینه و اهداف

    سامانه های اطلاعات مکانی، علم و ابزار لازم برای انواع فعل و انفعالات مرتبط با اطلاعات مکانی را فراهم می آورند. چنین قابلیتی، سبب شده است که این سامانه ها در حوزه های متعدد و بسیار متنوعی به کار گرفته شوند. یکی از این حوزه ها، معدن کاوی است که می توان آن را یکی از حوزه های به شدت وابسته به زمین شناسی به حساب آورد. از سوی دیگر، روش های سنتی معدن کاوی و زمین شناسی جوابگوی نیازهای روزافزون این حوزه ن نمی باشند و به همین دلیل، فنون و علوم جدید، نقشی بی بدیل در کاوش های معدنی امروزی یافته اند. هوش مصنوعی، یکی از مهم ترین علوم جدید است که در حال تحول بخشی به زندگی انسان ها می باشد. شبکه های عصبی مصنوعی، به عنوان یکی از روش های دیرپای هوش مصنوعی، جای پای خود را در زمین شناسی ومعدن کاوی نیز باز و در این مسیر، روش های سنتی را با چالش اساسی مواجه نموده اند. بر این اساس، هدف این تحقیق بر تهیه ی نقشه ی پتانسیل معدنی با کمک شبکه ی عصبی مصنوعی بنا نهاده شده است.

    روش ها

    شبکه ی عصبی مصنوعی، در واقع یک روش طبقه بندی به شمار می رود. این روش، به صورت یک جعبه ی سیاه عمل می کند که ابتدا آموزش می بیند و پس از یادگیری، قادر به طبقه بندی داده هایی است که در مرحله ی آموزش با آن ها مواجه نبوده است. در این پژوهش، با استفاده از اطلاعات مطالعات اکتشافی یک کانسار مس پرفیری واقع در استان یزد ایران و به کمک شبکه ی عصبی مصنوعی در صدد تولید نقشه ی پتانسیل معدنی مس در این منطقه هستیم. نقشه ی پتانسیل معدنی برای استخراج معدن مورد استفاده قرار می گیرد. بدین منظور، به دو صورت از شبکه ی عصبی مصنوعی استفاده می شود. روش اول به صورت معمول است یعنی شبکه ی عصبی مصنوعی با استفاده از اطلاعات چاه های اکتشافی آموزش می بیند و سپس میزان پتانسیل مس را در جای جای منطقه پیش بینی می نماید. روش دوم، به این صورت است که پس از آموزش دیدن شبکه ی عصبی مصنوعی، وزن های داخلی شبکه استخراج می شوند. این وزن ها در واقع، نشان دهنده ی میزان اهمیتی است که نرون های شبکه برای هر یک از معیارهای ورودی در نظر گرفته اند. این وزن ها، وارد رابطه ی روش هم پوشانی شاخص می شوند و نقشه های معیار، با استفاده از روش همپوشانی شاخص، ترکیب و نقشه ی پتانسیل معدنی حاصل می شود.

    یافته ها

    در این تحقیق، غیر از آزمایش قدرت شبکه ی عصبی مصنوعی در تهیه ی نقشه ی پتانسیل معدنی، میزان دقت وزن های مستخرج از شبکه برای استفاده در یک روش تلفیق دیگر، مد نظر بوده است. در مرحله ی آموزش شبکه، مقادیر نقشه های معیار که اساسا همان نقشه های حاصل از مطالعات اکتشافی هستند در نقاط چاه های اکتشافی،  به عنوان ورودی وارد شبکه می شوند و باید عیار مس را به صورت کیفی در آن نقطه، پیش بینی نمایند در حالی که خروجی صحیح حاصل از چاه های اکتشافی در دست است. پس از آموزش، شبکه مقادیر پتانسیل معدنی را در جای جای کانسار به دست می آورد. نتایج، نشان داد که دقت طبقه بندی شبکه ی عصبی مصنوعی پس از کنار گذاشتن یکی از معیارها که غیر موثر تشخیص داده شد، می تواند تا 100 درصد برسد و این، در حالی است که دقت حاصل شده از روش هم پوشانی شاخص و با استفاده از وزن های مستخرج از شبکه، تا حدود 70 درصد است.

    نتیجه گیری

    نتایج این تحقیق، یک بار دیگر قدرت شبکه های عصبی مصنوعی را در طبقه بندی و تلفیق اطلاعات مکانی، نشان داد. اما نتیجه منحصر به فرد این تحقیق آن بود که وز ن های داخلی شبکه ی عصبی مصنوعی بیشترین کارایی را در داخل خود شبکه دارند و استفاده از آن ها، برای وزن دهی و تلفیق اطلاعات در یک روش دیگر، چندان مفید نخواهد بود. با این وجود، این وزن ها در هر صورت، می توانند نمایش گر ترتیب صحیح اهمیت داده های ورودی باشند.

    کلیدواژگان: اکتشاف معدن، کانسار مس، سامانه اطلاعات مکانی، شبکه عصبی مصنوعی، تلفیق اطلاعات
  • امیررضا کوثری*، محمدرضا سقامنش، علیرضا احمدی صفحات 115-126
    پیشینه و
    اهداف
    در زمان حاضر صنعت طراحی و ساخت و پرتاب ماهواره از انحصار دولت ها خارج شده و نمایندگان متعدد بخش خصوصی در سراسر دنیا در حال رقابت با یکدیگر برای تصاحب سهم بیشتر در این فضای کسب و کار پر رونق می باشند. گرایش از تک-ماهواره های بزرگ، با دوره عمر عملکردی زیاد در مدارهای با ارتفاع بالا به سمت منظومه های پر تعداد متشکل از ماهواره های کوچک با دوره عمر عملکردی کم و در مدارهای با ارتفاع پایین یکی از پیامدهای این تغییر است. امروزه صنایع فضایی به صورت فزاینده ای تمایل به ساخت ماهواره در کلاس وزنی کوچک و هزینه های دوره عمر پایین دارند و پیشرفت فناوری در طراحی و ساخت هر یک از زیرسیستم های ماهواره این روند را سرعت بخشیده و باعث شده ماهواره های نسل جدید نه تنها از لحاظ سایز بلکه از لحاظ کارکرد نیز نسبت به ماهواره های نسل قبل برتر باشند. یکی از نیازمندی های طراحی، ساخت و پرتاب ماهواره های ارزان قیمت به فضا، کاهش هزینه های دوره طراحی ماهواره می باشد. کاهش یا حذف سیکل های متعدد در فرآیند طراحی و جایگزین کردن روش های بهینه سازی سیکلیک با روش های مستقیم  می تواند در بهبود این روند موثر باشد.
    روش ها
    تکنیک های سایزینگ سریع که تا حد زیادی در صنایع هوایی شناخته شده هستند به طراحان کمک می کنند که بتوانند در مدت زمانی کوتاه طرحی نزدیک به محصول نهایی ارایه نمایند. در این تحقیق ما روشی مشابه را برای VHR PS-AEOSs پیشنهاد می کنیم که به طراحان کمک می کند از تمامی انواع مرزبندی های داخل فضای طراحی آگاهی یابند. مشابه آنچه که در طراحی هواپیما وجود دارد، در اینجا هدف نهایی، ایجاد یک فضای دو بعدی است که بتواند توصیفی از تمامی مراحل ماموریت را با استفاده از پارامترهای کلیدی پیکربندی ماهواره ارایه نماید. این ابزار طراحی فازهای بحرانی ماموریت به همراه فاکتورهای مربوط به فناوری های کلیدی در هر یک را نمایش می دهد. در این روش، طراح قادر خواهد بود به سرعت در خصوص موانع فناورانه ای که ممکن است در فازهای تحقیق، توسعه، تست و ارزیابی (RDT&E) طرح تاثیرگزار باشد تصمیم گیری نماید و/یا حتی نسبت به اعمال تغییراتی در ماموریت ماهواره با ذینفعان وارد مذاکره شود. از آنجا که معمولا هزینه های دوره عمر ماهواره تحت تاثیر تصمیماتی هستند که در فازهای RDT&E گرفته می شوند بنابراین انتظار می رود این ابزار طراحی نقشی اساسی در پایین نگاه داشتن کل هزینه های دوره عمر ایفا نماید. اینگونه تکنیک های سایزینگ سریع امکان بررسی های مصالحه ای بیشتری را در اختیار طراحان قرار می دهند.
    یافته ها
    این تحقیق بر دو محور اصلی متمرکز بوده است: (1) امکان ایجاد یک فضای طراحی با ویژگی های بالا برای سایزینگ سریع ماهواره، (2) مشخصات پارامتریک این فضای طراحی و شناسایی پارامترهای تاثیرگزار که این فضای طراحی را تشکیل می دهند. به عنوان مطالعه موردی نیز یک VHR PS-AEOS عملیاتی مورد بحث و بررسی قرار گرفته و با استفاده از ابزار ایجاد شده، سایز گردیده است.
    نتیجه گیری
    حداکثر جرم VHR-PS-AEOS تا حد زیادی تحت تاثیر پیکربندی کلی آن می باشد و حداقل جرم آن نیز تحت تاثیر نرخ افت ارتفاع مداری در طی دوره عمر عملکردی ماهواره است. ابعاد محموله و جانمایی محموله در داخل سازه به منظور تامین چابکی مورد نیاز، الزامات بحرانی برای تعیین ابعاد کلی ماهواره و در نتیجه سطح و حجم آن می باشند.
    کلیدواژگان: ماهواره، سنجش از دور، ماموریت مشاهده ی زمین، مهندسی سامانه، فناوری فضایی
|
  • S. Bayat, F. Tabib Mahmoudi * Pages 1-10
    Background and Objectives

    The increasing population of the large cities has led to developing new constructions in areas around cities to create settlements for the overflow of the population.Such changes in the natural land cover not only disturb the heat balance, but also have negative effects on the landscape, energy efficiency, health and quality of human life. Therefore, it is important for urban planners and managers to be aware of the changes in land cover and land use, especially in metropolitan areas, during long-term periods of time, in order to evaluate and predict the problems caused by these changes. Multi-temporal remote sensing data are one the powerful tools fordetecting land use/cover changes due to the increasing urban growth and then, for updating the three dimensional city models.

    Methods

    In this paper, the impact of Mehr Pardis housing construction is investigated on the land use/cover changes. The proposed land use/ cover change detection strategy in this paper is a post-classification method based on performing object based image analysis procedure. For this reason, Landsat satellite images have been used in 17 years’ time interval, between 2002 and 2019. After performing initial image processing and image segmentation, the three object classes of residential buildings, vegetation, and soil were identified by the object based image analysis procedure. Then, post-classification change detection performed on the generated object based classification maps of both 2002 and 2019 epochs. For change detection in this research, while comparing and contrasting the classes of recognized objects in the classification maps, the results of revealing the changes in the environment, including determining the amount of increase in constructions, changes in the area of soil and vegetation It is obtained.

    Findings

    The produced change map and statistical analysis of the post-classification change detection results reveals that the soil object class is decreased for about 17% and built up areas are increased for about 184% in the 17 years’ time interval. Agricultural fields in this study area are mostly destructed due to the developments in constructing built up areas. The increasing amount of about 104% in vegetation covers relates to the trees and grasslands in new constructed built up areas. To evaluate the obtained results of changes detection in this research, the evaluation of classification maps was used. In this regard, the values of the overall accuracy and Kappa coefficient of the land cover/use classification map in 2002 were 98.41% and 0.86, respectively, and for 2019, 97.01% and 0.87, respectively. Using the capabilities of the object-based analysis method in this research, along with the 15-meter spatial accuracy of the Landsat images, made the classification maps have an acceptable accuracy.

    Conclusion

    Due to the fact that construction is associated with changing the ecosystem, the construction of housing units in Mehr Pardis has led to the destruction of the mountain environment in some areas and the loss of vegetation in other areas. It is illustrated in the produced land use/ cover change map between 2002 and 2019 that the constructions are rapidly increased in Pardis area and this causes the serious impacts on the environment.

    Keywords: Change Detection, Land use, cover map, Object-based analysis, Remote Sensing, segmentation
  • S. Behzadi *, M. Adresi, M. Shirazian Pages 11-20
    Background and Objectives

    Today, urban management is one of the most important issues for decision makers and managers in urban areas. The problem of finding the shortest route, as one of the important issues in the field of urban management in order to reduce the travel time between two critical points, has always been the focus of many research fields such as urban management, transportation, communication, etc. During the past decades, the genetic algorithm has worked well in solving complex multi-objective optimization problems, but many genetic algorithms are only suitable for finding the optimal route in local networks. In these networks, if the number of points increases, algorithms will not be effective. The purpose of this research is to find a route in the street network of Tehran that has the least time, distance and cost. Therefore, a new method is proposed to solve the routing problem based on genetic algorithm, with the assumption that all lines in the network have positive weights.

    Methods

    The charactristics of the proposed algorithm is the variability of genetic algorithm operators, which is defined according to the network structure. Accordingly, the mutation operator in the genetic algorithm is defined based on the studied space and the distance between the start and end points. Integer coding is used to solve the problem, and therefore the points in this graph are named using integers and each person in the population is considered as an answer to solve the problem. The population size depends on the number of nodes in the graph and the length of each chromosome. The length of the selected strings is considered equal to the maximum number of nodes in the network, because there is a possibility that the best route is the route that passes through all the nodes. At the end, the proposed algorithm is implemented on the study area, which is a planar graph. The accuracy of the proposed method compared to the conventional genetic algorithm has been evaluated in three pairs of points.

    Findings

    Considering that the goal of solving the problem was to find the route that has the least weight, one combination operator and three mutation operators were presented in the proposed algorithm. This is despite the fact that in traditional genetic algorithms, only one mutation and combination operator is used. In this algorithm, the way to use mutation operators depends on the structure of the network and the distance between the start and end points. The use of the proposed genetic algorithm compared to the traditional genetic algorithm has been associated with a 16% improvement in performance, which shows that the proposed genetic algorithm reaches the solution of the problem faster. As shown in Figure 4, the best route is the route whose fitness function value is closer to one. The results of comparing the proposed method with conventional methods show 16% higher speed.

    Conclusion

    Considering that the initial assumption of this research was the positive weight of all the lines in the network, the mutation operator in the genetic algorithm was defined based on the studied space and the distance between the start and end points. The results showed that if there is a small search space, fewer points are needed and in order to generate the initial population, the nodes that are next to each other and closer to each other should be selected. In this way, the value of the fitness function of the people in the initial population increases and the answers become closer to reality. For future research, it is suggested that in order to generate the initial population, the points between the start and end points should be selected, and also the selected points should be near the connecting line between the start and end points, because when the weight of the edges of the network is the distance between the points, the best route is in the space between the starting point and the end point. It is also suggested to evaluate the performance of the network with several combination operators.

    Keywords: Combination operators, Genetic Algorithm, Graph theory, Jump operators, Optimal route
  • M. Ebrahimi, A. Vafaeinejad * Pages 21-30
    Background and Objectives

    The urban deteriorated texture areas is without a doubt one of the most important challenges faced by urban areas and especially metropolises in recent decades and is considered one of the main concerns of urban management. By identifying the areas that need revitalization, reconstruction and improvement, it is possible to optimize the use of land in order to improve the quality of the neighborhood and create spatial justice, as well as prevent the linear growth of cities. Old textures of urban areas can affect social and economic activities. Therefore, urban deteriorated texture areas can affect citizens as one of the challenges of cities. The phenomenon of deteriorated texture in urbanization is considered as one of the challenges of advancing sustainable urban development. This happens for several reasons, the most important of which is the reliance on traditional and insufficient monitoring and classification tools. Despite the increasing number of these areas, sufficient efforts are not made for spatial monitoring and classification of these areas. The process of monitoring and classifying these areas is considered as the first step. This study is presented with the aim of determining the optimal use of the urban deteriorated texture areas in order to improve the physical appearance of the city, reduce traffic, improve the environmental conditions, increase the standard of living of the people, and provide all citizens with welfare, educational, and medical services, as well as adequate security.

    Methods

    In this study, by using cost optimization algorithms and AHP multi-criteria decision making model and integrating it into GIS system, it has been used to identify and prioritize the intervention in the blocks and urban deteriorated texture neighborhoods of Iran Gas in Qazvin city based on predetermined criteria. At first, we got a full understanding of the characteristics of this section to compare it with the whole city. In order to identify the criteria used in this research, we examined the main location factors for Irangaz neighborhood of Qazvin city. Then, the amount of urban deteriorated texture in Iran Gas neighborhood was calculated in two different dimensions of physical and functional urban deteriorated texture and the existing land use was evaluated. Finally, by identifying the incompatible blocks and the optimal blocks, the required maps for the management of urban deteriorated texture were produced.

    Findings

    In the study area, the urban deteriorated texture areas are monitored and classified into 4 classes: no deteriorated texture (zero to 50%), low deteriorated texture (50 to 65%), moderate deteriorated texture (65 to 80% wear) and high deteriorated texture (over 85%). The results showed that there are rarely blocks without urban deteriorated texture in this area, and by examining the causes of urban deteriorated texture, which were mainly the incompatibility of uses, the current situation should be re-evaluated.

    Conclusion

    In general, most of the tissues of the studied area have suffered urban deteriorated texture in recent years due to lack of planning and management, which is very important to prevent the aggravation of this problem and its impact on the neighboring tissues. Therefore, in order to achieve this goal, it is very important to collect information on the areas that are prone to urban deteriorated texture and to monitor the areas that are subject to urban deteriorated texture.

    Keywords: AHP model, Fuzzy logic, Geo-spatial Information System, Incompatible blocks, Urban deteriorated texture
  • M. Nasiri Sarvi *, H. Mahdipour Pages 31-40
    Background and Objectives

    Remote sensing includes collecting information about the physical, chemical and biological characteristics of targets on the surface of the earth. In the last decade, Cube Satellites (CubeSats) have been transformed from pure educational tools to standard and inexpensive platforms for technology demonstration and placement of scientific-research payloads in Earth's orbit. Cubesat is a type of Nanosatellite consisting of cube-shaped units measuring 10×10×10 cm3 and weighing around 1.300 kg. The use of Nanotechnology for miniaturization of space-quality electronic components, cost and time reduction for the development of technologies related to the construction of satellite bus, and the possibility of placing a constellation of Cubesats in orbit with only one launch are among the advantages that companies and It has encouraged space organizations to design and build such satellites.

    Methods

    In this study, the technical characteristics, capabilities, applications and limitations of Cubesats for earth observation missions are reviewed, so that by evaluating these missions, a clear perspective can be imagined for the future of remote sensing applications for our country. In the beginning, a report on the development and new missions of spacecrafts of space organizations, universities and private companies is presented. After a comprehensive review on the capabilities of the Cubesats base and its potential limitations and effects on earth observation missions, the applications of the Cubesats are discussed. Finally, the results are compared with the technical requirements of earth observation missions and the capability of Cubesats satellites to perform these missions is evaluated. Thus, the possibility of carrying out several earth observation missions by Cubesats satellites has been identified, which are potentially compatible with the capabilities of this type of satellites.

    Findings

    Cubesats constellation transfer a large volume of satellite images to the ground stations, which produce remote sensing big data and therefore requires the use of artificial intelligence to calculate, process and store them. Low price, small dimensions, manufacturing and development cycle in a short time and reducing the revisit time are one of the most important advantages of Cubesats, which have enabled the monitoring of natural hazards and continuous monitoring of the environment. In addition to the simple architecture and the reduction of the development and launch costs of spacecraft, the need for less investment has made it possible for private companies and universities to participate in space missions. Unlike to the strengths of the Earth observation satellite constellations, we can mention the low radiometric resolution, the reduction of the signal-to-noise ratio and, as a result, the reduction of image quality in non-solar orbits, low spectral resolution and dependence on satellite and UVA images pointed out as their current weaknesses.

    Conclusion

    Real-time monitoring of natural disasters, forest fires, and flood mapping is one of the main applications of Cubesats images, which is possible due to high temporal resolution of Cubesats constellations. Also, desertification monitoring, drought monitoring, climate change monitoring and investigating its effects on the reduction of natural glaciers, tracking human activities and their environmental and economic effects, investigating light pollution in cities, expanding cities, estimating housing prices and monitoring marginalization in cities are other applications of Cubesats constellations. Currently, Cubesates images are used as a complement to the satellite images to improve the temporal resolution and to monitor specific areas in a specific time of the day and night.

    Keywords: CubeSat, Earth Observation missions, Remote Sensing, Space technology, Satellite engineering
  • M. Mohammadi, M. Akhoondzadeh * Pages 41-52
    Background and Objectives

    Studying the emission of methane gas as the second most important greenhouse gas is vital due to climate change. This study was conducted to check the correctness of the news published by NASA regarding the existence of a methane cloud in the south of Tehran. Due to the importance of the subject, so far many remote sensing satellites such as sentinel-5, MethanSAT, SCIAMACHY, and GOSAT have been provided to monitor pollutants, especially methane gas. Also, much research has been done in evaluating this sensor and monitoring polluted areas. For example, Cherepanova, et al analyzed the spatial-temporal analysis of methane concentration and its relationship with burned areas. Using daily data from the TROPOMI sensor, they concluded that methane concentrations were higher in newly burned areas than in the previous year's burns. Maurya, N.K., et al investigated the concentration of SO2, CO, SOX, and CH4 pollutants using Sentinel-5P TROPOMI data in the periods after wheat and rice harvesting and land burning. The results showed that the concentration of CH4, SO2, SOX, CO, and aerosol increased significantly during the burning period of agricultural land after harvesting rice and wheat every year.

    Methods

    In this research, the daily data series of the TROPOMI sensor on the Santi-5 satellite were used on the Google Earth Engine platform. First, the spatio-temporal analysis of methane dynamics in Tehran has been discussed. In this way, time changes are made from July to October 2022 and also for the spatial analysis of pollutants, a monthly map has been made. Then according to the obtained date, the correctness or incorrectness of the presented map has been checked. Finally, in order to evaluate the results, the length of the methane cloud observed by NASA was compared with the methane cloud extracted by TROPOMI.

    Findings

    The obtained results showed that on September 1st, 2022 methane concentration was high and around 1970 ppm, and other gases did not have a high value on this date, which indicates the lack of effect of other gases on the increase of methane concentration and lack of misdiagnosis and according to the average map in the south of Tehran This gas has been more. Also, the methane cloud observed by NASA on the old Tehran-Qom road near the Qasemabad-Shorabad neighborhood was confirmed by the use of Sentinel-5 satellite data on the Google Earth Engine platform in red, meaning high concentration, which caused the release and concentration of methane gas. It is located in the south of Tehran and its main source was the landfill in this area. In addition, the length reported by NASA was compared with the length of the methane cloud extracted from the TROPOMI instrument, which was 4.8 km and 4.41 km, respectively.

    Conclusion

    Nowadays, air pollution has become a major problem due to environmental problems and adverse effects on human health, especially in densely populated cities. Based on the obtained results and the image of methane gas on September 1st in the south of Tehran, it was found that the news published by NASA was true and the main factor was that this area is a garbage dump. In this way, the Google Earth Engine platform can be used as a suitable tool for monitoring daily, monthly and annual changes.

    Keywords: temporal-spatial changes, Methane gas, Sentinel-5, Google Earth Engine
  • M. Kazemi, F. Hosseinali * Pages 53-62
    Background and Objectives

    Geospatial Information Systems has developed their applications in varioua area of science. The reason for this development is that Geospatial Information Systems are based on spatial data while nowadays spatila data is a major porion of information. One of the areas of wide use of Geospatila Information Systenms is Transportation and Traffic. It is obvious that Transportation and Traffic is dependent on Geospatial Information. In this paper the public multi-modal transportation in the city is studied. In cities, people may use private vehicles (such as automobile or motorbike) or public vehicles (such as bus, subway, etc). The city managers always aim to engage people to use public transportation system because extensive use of private vehicles can lead to various problems such as air pollution, noise, increasing fule consumption etc. Public transport only runs on a certain route and so many travels within the city needs use of more than one public vehicle. Thus, a traveler in a city may be obliged to use several and probably dissimailar public vehicles. He/she may also traverse a short path on his/her feet. In this situation we are facing a multi-modal transportation problem on a spation framework which can be solve by multiple methods considering various criteria. Such a problem has a good research background. However, in Iran, especially in Qavin city (the case of this study) such a system does not exist.

    Methods

    In this study the agen-based modeling is applied to simulate the travels of people in the city by public transportation system. The environment is the map of street network of Qazvin city which the routes of public transportation system have layed on it. The public transportation system in Qazvin city includes taxies and buses plus telephon taxi agencies. In this mode, the agents play the role of the travellers who travel from a specific point to another specific point in the city and have various options of using transportation system. The agent is able to use all of the options of travel and calculate the duration and the cost of each one to determine the mos desirable option.

    Findings

    The results revealed that public transportation system of Qazvin city have various desirability in its various routes. Thus, it is etter to estimate the desirailty of each route separately. However, generally speaking, we can argue that in the short travels, taxi is a good option, in mean travels the bus is affordable and for long travels using telephone taxies may be convinving. Nowadays, internet taxies are widely used. Internet taxies may be considered similar to telephone taxies. The difference between internet taxies and telephone taxis is that internet taxies are usually more abundant and also chepaer than telephone taxies.

    Conclusion

    Deployment of agent-based model as a simulator model creates a lot of power to analyze the problems of transportation system and traffic. This study proved this claim. The results of this study provide a general view of the cost and speed of public transportation system of Qazvin city while any traveller may have his/her specific idea. For instance, some people may choose the bus for their travel because of their own economical or security reasons. Nevertheless, the model developed in this study is able to evaluate the desirability of each travel based on not only cost and time but based on the other citeria if the data is available. Therefore, the power of the model is revealed when it is implemented on a public online or mobile application.

    Keywords: Geo-spatial Information System, Public transport network, Qazvin, Simulation
  • D. Abbasi-Moghadam *, A. Mohammadi Pages 63-72
    Background and Objectives

    Having timely statistics and information from existing uses is a requirement for proper management of natural and urban areas. Considering the extensive changes in land use and the need for managers and planners to be aware of the changes that have occurred in order to make policies and find solutions to solve the existing problems, it seems necessary to reveal the changes in order to determine their time trends. Land use is one of the vital aspects in managing natural resources and evaluating environmental changes. The main goal of this research was to use remote sensing techniques along with GIS and Landsat TM and ETM+ satellite data in the period from 1975 to 2021 to detect changes in land use in Kerman region.

    Methods

    Classification of land use classes, analytical methods and changes were implemented using ENVI 5.3 and ArcGIS 10.3 software. The first step in this study included transferring the coordinates of sample points on satellite images to different land use classes. These points along with the objective data collected from field visits and unsupervised classification maps that show the spectral characteristics of the ground surface using different applications were used as training points for analysis.

    Findings

    The findings of this research after creating maps using Land and detailed analysis shows important changes in the way land is used during the studied period. In particular, urban and residential areas have increased from 1184 hectares to 2160 hectares from 1975 to 2020, which indicates a significant and sustainable growth. This rapid growth of urbanization has happened especially from 1995 to 2015 and has increased by 60% from 975.6 hectares to 2478 hectares. Along with the increase of residential areas, the studied area has also seen a significant increase in dry and unused lands. In the 2021 land use map, about 18% of the areas are classified as unused land. Considering the environmental conditions of the region, such changes may cause serious risks to the people of the region. It is necessary to emphasize that the environmental effects of these changes in land use should be considered. Climatic conditions and higher vulnerability compared to other areas require comprehensive and planned changes in land use. These changes have not only changed the landscape of the region, but may also endanger the ecological balance and sustainability of the region.

    Conclusion

    Land use maps are essential tools for national and regional development planning. They provide information that shows the current state of land use, allows comparison of capabilities and potential, and designs measures to meet current and future needs. Through the analysis of land use changes in Kerman during the last 45 years, this study shows the impact of urbanization and population growth on the landscape of the region. Its results emphasize that responsible and sustainable changes in land management are necessary to reduce harmful environmental impacts and promote long-term growth. In addition, it emphasizes the great importance of remote sensing technologies and GIS in monitoring and managing changes in land use and provides valuable data for informed decisions by authorities and related organizations.

    Keywords: Change Analysis, Landsat imagery, land use, cover, Remote Sensing, supervised classification
  • Z. Alijani, H. Ashoori * Pages 73-82
    Background and Objectives

    The alteration in the landform pattern leads to changes in other landscape parameters such as soil, geology, and vegetation. Hence, the study of landforms and the investigation of factors that influence their formation and evolution are significant scientific disciplines in the fields of geomorphology and pedology. Climatic conditions with influencing on the geological processes, in conjunction with topographic features and the characteristics of parent materials, play an important role in forming and transformation of landforms.

    Methods

    In this research, the landforms of the study area were delineated using a digital elevation model with a resolution of 10 meters and the SAGA software based on the topographic position index. Subsequently, in two landforms, namely the plain and the open slope, which exhibited the highest degree of repeatability in the region, excavation and sampling were conducted, and the physicochemical properties and parameters such as parent material, elevation, and slope percentage were examined for each profile.

    Findings

    The studies indicated that in the plain landform the variation of slope is low and its maximum is three percent. This subject proves the transportation of parent materials from higher geomorphic surfaces accumulated in lower areas, resulting in the formation of this specific type of landform which is suitable for agriculture. Moreover, in the open slope landform with relatively high slope variations, erodible marl parent materials underwent alterations and transformations over time, leading to the development of distinct geomorphic surfaces. In this landform, the percentage of clay is reduced with depth, except for the profiles that have irregular patterns. Because of almost high slope, the soil depth of this landform is low. The reason for this low depth of soil is that the position of slope has the most important effect on the soil depth. Therefore, the positions on the top of the slope have low depth soils than the position on the bottom of the slope.

    Conclusion

    Topography has been known as a major factor in evolution and development of soils. The studied landform of this research showed that not only topography has a direct role in pedogenic processes but also parent materials are very importance in change of the processes and in landform construction. In this research, the landforms of the study area were separated based on topographic position index. In topographic position index, height and slope are used as the basic parameters for analyzing and classification of the landforms. Surveying the physical and chemical characteristics as well as assessing the parent material, height and slope percentage of the dug-up profiles in the more consequential landforms of the study area revealed that parent materials and slope have effective roles in creation of the landform. However, in the study area because of the arid and semi-arid conditions of the region and reduction of aeration and washing, the role of slope in creation of landforms was stronger than the role of parent materials. Thus, simultaneous study of the role of slope and parent materials in the regions with high aeration and active processes in geomorphic surface changes may create a broad context of research on creation of landforms.

    Keywords: Topography, Landform, Geomorphology, Geomorphic surface, digital elevation model
  • M. Dastanian, J. Saberian * Pages 83-90
    Background and Objectives

    Today, it is very important to know the quantitative and qualitative characteristics of changes in environmental planning, land use and sustainable development. Currently, the use of vegetation maps is one of the important elements in generating information for macro and micro planning. In general, there are various methods for collecting data, including astronomical observations, photogrammetry, mapping and remote sensing. Remote sensing is one of the data collection methods in which it has the least amount of direct contact with the objects and features being measured and unlike other methods in which human factors play a role in collecting and interpreting terrestrial data, in remote sensing method the task of collecting information will be the responsibility of the sensors. Due to the over-exploitation of natural resources, the landscape is constantly changing and monitoring these changes as well as updating maps is costly and time consuming, so many developed countries now have to prepare maps in Different levels use satellite data.

    Methods

    In this research, we will how remote sensing satellite images can be used to prepare maps of vegetations. The use of plant coating maps is one of the important pillars in the production of information for macro planning. The aim of this research is to produce a map of natural and cultivated vegetation as well as irrigated lands and gardens using remote sensing technology and geographic information system. For this purpose, satellite images and ground surveys were used as input data and these data were analyzed using different methods of classification. As a case study the south of Zanjan city was selected for preparing of land use map. The Sentinel-2 satellite images of 2018 were used. Several software such as Envi, ArcGIS, and SAGAGIS were used. The best classification method was selected using ArcGIS software. To check the functionality and efficiency of the data, normalized vegetation index (NDVI) images were calculated with a spatial accuracy of 15 meters and one NDVI image was considered for each month. In total, 12 images are selected and converted into a triple band by layer stacking.

    Findings

    Data validation is based on Google Earth and the precision of the vegetation of the study area was studied using classification methods such as Maximum Likelihood, Minimum Distance, Support Vector Machine, Neural Network and Random Forest. In each classification method, the Kapa coefficient has been examined by using the commission and omission error matrix and the overall accuracy of the map. It was determined by comparing all the methods and evaluating the obtained results, Random Forest Algorithm method with overall accuracy of 96.51% and kappa coefficient of 0.8181 was chosen as the best method of vegetation classification in the study area.

    Conclusion

    The results of this research indicated that in the random forest algorithm, the probability of each pixel belonging to each class is determined with high accuracy. The ability to determine the importance of features in the classification that can be used to select the optimal feature space is one of the most important advantages of this method. Also, the ability to classify noisy data, which can be used to increase and refine training samples, no need to select or reduce bands when using multispectral images, are other advantages of the random forest algorithm. In this way, the simplicity and comprehensible structure of this algorithm, along with its technical advantages, has made it highly flexible and made it very easy to combine with other methods.

    Keywords: Geo-spatial Information System, Kapa Coefficient, NDVI, Plant Coating, Random Forest
  • H. Aghamohammadi * Pages 91-102
    Background and Objectives

    Severe earthquakes cause a lot of human and financial damage, which was prevented from occurring after the accident with quick and timely relief. One of the important problems in this field is the optimal allocation of injured to medical centers, and these problems have a dynamic and complex nature and cannot be solved by simple methods. The use of geographic information systems (GIS) along with optimization and simulation methods makes it possible to find a method for optimally allocating injured to medical centers. The problem of allocation of earthquake-related injured to medical centers is in the category of capacity allocation problems, and in this type of problems, with the increase in the number of demand points and service centers, the complexity and volume of the problem calculations increases exponentially, so in many cases, it is not It is possible to use direct and definite search methods in solving this type of problems, and appropriate innovative methods should be used to solve them optimally.On the other hand, because data plays an important role in allocating injured to medical centers, it is possible to move towards a better and simpler solution by integrating and combining the spatial information system with optimization methods.

    Methods

    In this study, it is assumed that in the event of an earthquake in a number of building blocks, a number of people living in them will be injured and need help, and the locations of this injured population are the demand points. In this way, these injured should be sent to medical centers, each of which has the ability to provide services to a certain number of these injured. The next parameter is the number of medical centers and their capacity to provide medical services. In this research, the capacity of medical centers is assumed to be less than the number of injured people. Finally, by optimizing the objective function, a ratio of injured people at different points that should be accepted by existing or new treatment centers is calculated using a nested genetic algorithm. The output of the genetic algorithm that determines the location of the new centers is combined with the existing information, which is the location of the existing centers, and then it is used as the input parameters of the spatially guided tabu search (SGTS) algorithm to determine the best allocation.

    Findings

    In order to assess the accuracy of the genetic algorithm and SGTS method, the standard deviation, accuracy, and processing time have been evaluated, which SGTS method has performed better in all three assessment. The results show that the standard deviation ratio of the proposed method compared to the genetic algorithm is 0.12, and the average accuracy of SGTS method has improved by 18% on average compared to the genetic algorithm. Also, the SGTS method performed calculations 7% faster.

    Conclusion

    By comparing the processing time to optimally solve the problem of earthquake-related injured allocation to medical centers, it can be concluded that SGTS method can reach convergence in a shorter period of time. Therefore, creating a selection list using the structure provided based on spatial analysis can be effective in this field. The SGTS method is more accurate than the genetic algorithm, and the results obtained from this method are robust. For solving the capacitated location-allocation problem, if the objective of optimization is locating and allocating, then combined algorithms are recommended for optimally solving both. Although this study has succeeded to propose a combination method for the optimal solution of the capacitated location-allocation problem, it is recommended to conduct the combination of meta-heuristic methods and compare the results with the proposed method.

    Keywords: Allocation, Earthquake-related injured, Genetic Algorithm, Geospatial Information System, Spatially guided tabu search
  • T. Silavi, M. Kheirkhah Zadeh * Pages 103-114
    Background and Objectives

    Geospatial Information Systems provide required science and tools for various transactions related to spatial data. Such an ability caused use of Geospatial Information Systems in several fields. One of these fields is mine exploration which can be known as highly dependent field to the geology. On the other hand, the traditional methods are not suitable for requirements of mine exploration. Thus, the new methods are utilized more and more for mining as well as mine exploration. Artificial intelligence is one of the new sciences transforming human life. Artificial Neural Networks as a long-standing method of artificial intelligence have found many applications in mine exploration. The goal of this research is producing mineral potential map using artificial neural networks.  

    Methods

    Artificial neural network is a classifier method in essence. This method acts like a black box which is trained at first, then it is capable of classifying the new data. In this research the data captured from exploration studies of porphyry copper deposit located in Yazd, Iran is used for producing mineral potential map. The mineral potential map is essential and very important for mining activities. The data is entered to a feedforward back propagation artificial neural network. The artificial neural network is used in two manners. The first manner is the usual one: The artificial neural network is trained by the aid of boreholes data and then it is used to forecast the potential of copper at every cell of the study area. In the second manner after training the network, its inner weights are extracted. These weights show the amount of importance that the neurons of the network have been considered for the input criteria. These weights are entered into the index overlay method. Afterwards, the criteria maps are combined by index overlay method and the mineral potential map is produced.

    Findings

    In this research more than testing the power of artificial neural networks in producing mineral potential map, testing the accuracy of its inner weights to be used in another method is aimed. At the training phase the values of criteria maps (essentially produced by exploration studies) at the positions of boreholes are entered into the artificial neural network and the network should forecast the potential of copper at that position qualitatively, while the true values are known from the data of boreholes. Then, the trained network forecast the potential of copper at every position of the deposit. The results revealed that the accuracy of artificial neural network when ignoring one of the non-efficient criteria can be reached up to 100 percent. However, the accuracy of index overlay method using the weights extracted from the artificial neural network is about 70 percent at maximum.

    Conclusion

    The results of this study revealed again the power of artificial neural networks in classification and combination of spatial data. Despite, the unique result of this research is that the inner weights of artificial neural network have the maximum performance in their network and using them for weighting and combining data by another method would not be useful. However, these weights can illustrate the order of importance of data.

    Keywords: Mine Exploration, Copper Deposit, Geospatial Information System, Artificial neural network, Data Combination
  • A. Kosari *, M. Saghamanesh, A. Ahmadi Pages 115-126
    Background and Objectives
    At the present time, the industry of space systems design, manufacture and launch has fallen out of favor with governments and numerous private sector representatives around the world are competing with each other for a greater share of this thriving business. The tendency from large single-satellites, high life-cycles in high-altitude orbits to high numbered constellations consisting of small satellites with low life-cycles and in low-altitude orbits is one consequence of this change. Space industries are increasingly keen to deploy small and low-cost satellites which demand for low-cost design. Technological advances in the design and manufacture of each satellite subsystem have accelerated this process and it has made the new generation of satellites superior not only in size but also in terms of performance. Minimizing multiple cycles in the design process and replacing cyclic optimization methods with straightforward ones can help improve this process.
    Methods
    Rapid sizing techniques are well-known in aircraft industries as they allow designers to quickly prepare a ball-park design for their intended aircraft. In this research, we propose a similar approach, for Very High Resolution Passive Scan Agile Earth Observation Satellites that allows designers to become aware of the design different boundaries. The key is to prepare a 2/D space which describes any specific mission-leg with respect to the key configuration parameters. Such a design tool exhibits critical mission phases and their relationship to the key technological factors. In this approach, a designer can quickly decide upon technological barriers that might influence the Research, Development, Test and Evaluation (RDT&E) phases of the design and/or negotiate with stakeholders on any changes to the satellite mission. As total life-cycle cost is normally influenced by decisions made during RDT&E phase, it is expected that this method play an essential role to keep the overall cost down. Such rapid-sizing technique allows designers to do more trade-studies. This research has been concentrated on three main issues: (1) Existence of a design space for RS-satellites (2) The parametric characteristics and influential parameters that form such space. One suitable case-study have been discussed to support the proposed methodology. The maximum mass of VHR-PS-AEOS is largely influenced by its overall configuration, and its minimum mass is also influenced by the altitude reduction rate during the satellite's operational lifetime. The dimensions of the payload and its placement inside the structure to provide the required agility are critical requirements for determining the overall dimensions of the satellite and as a result its surface and volume.
    Findings
    This research has been concentrated on three main issues: (1) Existence of a design space for RS-satellites (2) The parametric characteristics and influential parameters that form such space. One suitable case-study have been discussed to support the proposed methodology.
    Conclusion
    The maximum mass of VHR-PS-AEOS is largely influenced by its overall configuration, and its minimum mass is also influenced by the altitude reduction rate during the satellite's operational lifetime. The dimensions of the payload and its placement inside the structure to provide the required agility are critical requirements for determining the overall dimensions of the satellite and as a result its surface and volume.
    Keywords: VHR PS-AEOS, Remote Sensing, Earth Observation missions, System engineering, Space technology