فهرست مطالب

نشریه کاربرد سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی در علوم محیطی
پیاپی 6 (تابستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/04/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • سارا بهشتی فر*، امیرحسین قورخانه چی زیرک صفحات 1-23
    آلودگی هوا یکی از چالش های مهم دنیای امروز به شمار می آید. لذا پایش و کنترل میزان آلاینده هایی که سلامت انسان ها را به مخاطره انداخته اند، امری ضروری می باشد. در سال های اخیر، داده های مربوط به سنجنده تروپومی ماهواره سنتینل 5، به عنوان یک منبع غنی و بروز اطلاعات، جهت پایش تغییرات زمانی-مکانی آلاینده های هوا مورد توجه قرار گرفته است. در این مطالعه از سامانه گوگل ارث انجین برای دستیابی به محصولات سنجنده تروپومی جهت بررسی میزان آلاینده دی اکسید نیتروژن در استان آذربایجان شرقی استفاده شد و نقشه های پراکندگی آلاینده مذکور در چهار سال متوالی تولید گردید. افزون برآن، با توجه به نقش موثر تردد وسایل نقلیه در افزایش میزان این آلاینده از یک سو و محدود شدن فعالیت ها و تردد خودروها در زمان شیوع ویروس کووید-19 از سوی دیگر، تغییرات آن در بازه های زمانی مختلف بررسی گردید تا میزان تاثیر انواع محدودیت ها به صورت کمی مشخص شود. همچنین جهت بررسی تاثیر بازگشایی مدارس و دانشگاه ها بعد از کنترل کرونا، نقشه های پراکندگی مکانی آلاینده برای نیمه دوم فروردین ماه سال های 1400 و 1401 تولید و مقایسه شدند. نتایج پژوهش نشان داد که میزان چگالی NO2 در مرکز استان، در کلیه بازه های زمانی بیشتر از دیگر شهرها بوده و تعطیلی دو هفته ای در آذرماه 1399 بیشترین تاثیر را در کاهش آلاینده داشته؛ بطوریکه میزان آن در تبریز حدود 59 درصد کاسته شده است. همچنین براساس نتایج مربوط به بررسی سالانه، میانگین آلاینده مذکور هم در کل استان و هم در تبریز در سال 1399 از سایر سال ها کمتر بوده؛ همچنین بازگشایی مراکز آموزشی باعث افزایش NO2 گردیده است.
    کلیدواژگان: آلودگی هوا، دی اکسید نیتروژن، کووید-19، سنتینل 5، آذربایجان شرقی، ترافیک
  • سینا فرد مرادی نیا*، یوسف زندی صفحات 24-55

    نقشه های پهنه بندی سیل اطلاعات ارزشمندی را در رابطه با طبیعت سیلابها و اثرات آن بر اراضی دشت سیلابی ارایه میدهند. برای تهیه نقشه حساسیت به وقوع سیل، مجموعه ای از عوامل موثر باید تعریف شود .مجموعه عوامل موثر بر سیلاب با استفاده از 13 عامل شامل ارتفاع، شیب، فاصله از رودخانه، شاخص رطوبت توپوگرافی، شاخص موقعیت توپوگرافی، شاخص زبری، سطح انحنای طولی یا عرضی، مقطع انحنای توپوگرافی، انحنای کلی،شاخص نرمال شده تفاوت پوشش گیاهی (NDVI)، کاربری اراضی، سنگ شناسی و بارندگی با توجه به استفاده از تجربیات کارشناسان و پژوهشگران در بررسی های صورت گرفته، در حوضه شرقی آبریز دریاچه اورمیه استفاده شد. بعد ازآماده سازی لایه های موثر بر سیلاب و لایه نقطه ای نقاط سیل خیز، و نیز انجام آزمون هم خطی، در مرحله بعد از پنج روش رگرسیون خطی چندگانه، مدل حداقل مربعات جزیی، رگرسیون چندکی، رگرسیون ستیغی و رگرسیون با ثبات برای مدلسازی و پیش بینی استفاده شد. از منحنی مشخصه عملکرد (ROC) برای اعتبارسنجی نتایج استفاده گردید. نتایج این اعتبار سنجی نشان داد که مدلهای حداقل مربعات جزیی PLS  و مدل رگرسیون خطی چندگانه (MLR) با دارا بودن حداکثر مساحت زیرمنحنی (AUC)، (به ترتیب 0.983 و 0.997) و کمترین میزان انحراف معیار(به ترتیب 0.015و 0.018) بهتر عمل کرده اند. در بین این دو مدل هم PLS دارای نتایج کمی بهتر نسبت به MLR می باشد. در نهایت از مدل جنگل تصادفی برای مشخص کردن اهمیت عاملهای ورودی استفاده گردید، و مشخص گردید عاملهای ارتفاع، فاصله از آبراهه و درصد شیب تاثیر گذارترین عوامل روی سیلاب منطقه مورد مطالعه می-باشند.

    کلیدواژگان: پهنه بندی، الگوریتم های یادگیری ماشین، فاکتورهای هیدروژئومرفولوژیکی، روش رگرسیون، حوضه شرقی آبریز دریاچه اورمیه
  • حمید نورشی، کریم حسین زاده دلیر*، علی آذر صفحات 56-76

    در طول دو دهه گذشته، گسترش شهرتبریز ‏به مناطق اطراف، باعث تخریب منابع و مشکلات زیست محیطی از جمله اختلال در تعادل اکولوژیکی، افزایش هزینه های خدماتی، ساخت زمین های نامناسب، تشدید آلودگی هوا، و عدم توجه به بافت های فرسوده موجود و رونده ای در حال پیشرفت قبلی، کاهش کیفیت زیست محیطی شده است. هدف از این مطالعه، تجزیه و تحلیل تغییرات کارابری اراضی شهری تبریز با تصاویر ماهواره ای بود تا چگونگی و شدت این تغییرات و اینکه در کدام جهات و از کدام موارد بیشتر بوده تا راه حلی برای این مشکلات در نظر گرفته شود. در این پژوهش تغییرات کاربری اراضی شهر تبریز در پنج دوره (2000، 2005، 2010، 2015 و 2020) با استفاده از داده‏های چندزمانه تصاویر ماهواره‏ای لندست در نرم ‏افزار ENVI 5.8 بررسی شد و نتایج حاصل در نرم‏افزار Arc GIS 10.2 تحلیل شد و نتایج آن به صورت نقشه تولید شد. نتایج به‏ دست آمده، نشان می‏دهد که اراضی ساخته شده طی بازه زمانی 20 مورد مطالعه، از 30 درصد در سال 2000 به 53/0 در سال 2020 رسیده که در این 2020 سال حدود 23/ درصد افزایش یافته است. اراضی ساخته نشده هم با تغییرات از 62/ در سال 2000 به 42/0 در سال 2020 رسیده که کاهش و تغییرات چشمپیری را در این 20 سال اخیر طی کرده است و حدود 19/0 کاهش داشته است. کاربری های پوشش گیاهی هم از 11/ درصد در طی بازه زمانی 20 ساله مورد مطاله، به 4 درصد در سال 2020 کاهش پیدا کرده است.

    کلیدواژگان: تغییرات کاربری اراضی، تصاویر ماهواره&rlm، ای، توسعه شهری، شهر تبریز
  • مرتضی درزاده، حسن امامی* صفحات 77-97
    آگاهی از تاثیر پارامترهای طراحی شبکه نقاط کنترل پهپامبنا برای دستیابی به کیفیتی بهینه در تولید اطلاعات مکانی، یکی از بخش های مهم در اجرای یک پروژه پهپادمبنا با توجه به شرایط و محدودیتهای موجود میباشد. هدف این تحقیق ارزیابی تاثیر طراحی و توزیع شبکه نقاط کنترل زمینی در دقت تولید اطلاعات مکانی و نقشه های تولیدی از تصاویر پهپادی است . برای این منظور طراحی و توزیع شبکه نقاط کنترل زمینی در دو حالت و سه سناریوی مختلف مورد ارزیابی قرار گرفتند. حالت اول (A) نقاط کنترل از 4 تا 42 نقطه، فقط در مدلهای کناری و در حالت دوم (B) هم در اطراف و هم در محل مرکزی بلوک فتوگرامتری طراحی شدند. نتایج نشان داد حالت B بالاترین دقت اندازه گیری را در مناطق شهری و غیرشهری به دست آورد و بهترین نتایج و کمترین خطا را در هر سه سناریو داشت. یافته ها نشان داد که در سناریوی اول متوسط افت دقت در خروجی های پهپادمبنا حداقل تا 12 درصد در پیکربندی A و B نقاط کنترل حاصل می گردد. همچنین، این افت دقت در سناریوی دوم و سوم به ترتیب حداقل تا 59/0 درصد و 53/0 درصد در نتایج را نسبت به سناریوی اول نشان می-دهند. بطور کلی، طراحی و گسترش فواصل نقطه کنترل بیش از 30 برابر GSD توصیه نمی گردد و در صورت افزایش فواصل آنها به بیش از این مقدار، طراحی بیشتر نقاط کنترل در مدل های مرکزی بلوک ضروری است.
    کلیدواژگان: شبکه نقاط کنترل زمینی، اطلاعات مکانی، تصاویر پهپادی، دقت
  • ایرج تیموری*، حسن محمود زاده، علی اسمعیلزاده لاله صفحات 98-119

    گرد و غبار سطوح مختلف در شهر می تواند شاخص مناسبی از حضور این فلزات سنگین در سطح شهر باشد . هدف اصلی پژوهش حاضر تحلیل فضایی آلودگی فلزات سنگین گرد و غبار سطح در محدوده شمالغرب شهر تبریز است. بدین منظور از شاخص موران ، تحلیل تکه های داغ و آزمون آنوا در نرم افزار های Arc Gis10.8 و Spss20 استفاده شد. فلزات سنگین مورد مطالعه شامل، سرب ، کروم ، منگنز، روی ، مس و آهن بودند. بدین منظور از 12 ایستگاه در سطح محدوده نمونه برداری شد. پس از آماده سازی اولیه با استفاده از طیف سنج جذب اتمی غلظت فلزات سنگین در نمونه ها بدست آمد. یافته ها نشان داد که توزیع فضایی آلودگی های فلزات سنگین از الگوی خوشه ای تبعیت می کند بدر تحلیل شاخص موران بالاترین نمره z بدست آمده به ترتیب برابر با 24/204 و 12/140 برای فلز روی و مس می باشد که تمرکز فضایی شدید این دو عنصر آلاینده را در فضای محدوده مورد مطالعه نشان می دهد. یافته های مربوط به آزمون آنوا نیز نشان داد که میزان آلودگی فلزات سنگین با نوع کاربری تغییر می کند. در واقع می توان گفت توزیع فضایی آلودگی های فلزات سنگین در ارتباط با نوع کاربری شهری فرق می کند. بیشترین آلودگی های مشاهده شده در کاربری های تجاری- خدماتی ، اداری و انتظامی بودند.

    کلیدواژگان: تحلیل فضایی، فلزات سنگین، شاخص موران، لکه های داغ و سرد، تبریز
  • ابوالفضل قنبری*، بختیار فیضی زاده، محمدرضا عاید علی صفحات 120-144

    روند کم آبی در عراق متاثر از عوامل طبیعی و سیاسی به ویژه در بخش مرکزی و جنوبی آن تشدید یافته است. در این راستا، تحقیق حاضر روند تغییرات کاربری و پوشش اراضی در استان بابل در مرکز کشور عراق را ارزیابی نموده و تغییر و تحولات صورت گرفته در وضعیت منابع آب سطحی این منطقه را مورد تجزیه و تحلیل قرار داده است. تحقیق حاضر مبتنی بر طبقه بندی نظارت شده تصاویر ماهواره ای محدوده استان بابل عراق بوده و در این راستا از تصاویر سنجنده ETM+ ماهواره لندست 7 سال 2003، تصاویر سنجنده OLI-TIRS ماهواره لندست 8 سال 2013 و ماهواره لندست 9 سال 2023 بهره گرفته شده و تکنیک حداکثر احتمال بر روی آن ها به انجام رسیده است. بر اساس نتایج، در طی دوره ده ساله اول (2013-2003) گستره آب های سطحی منطقه از 44/729 کیلومتر مربع به 14/174 کیلومتر مربع کاهش یافته است که به معنای کاهش وسعت 13/76 درصدی این گروه از اراضی می باشد. در دوره دوم ده ساله نیز (2013-2023) وسعت آب های سطحی افزایش یافته است و از 14/174 کیلومتر مربع به 61/825 کیلومتر مربع رسیده که حاکی از رشد 1/374 درصدی بوده است. نتایج تحقیق چنین مشخص نموده است که عواملی از قبیل توسعه اراضی زراعی، رشد ساخت وسازهای شهری و روستایی و عوامل اقلیمی به عنوان فاکتورهای اصلی تغییر کاربری اراضی در سطح استان بابل مطرح بوده اند و علت و منشا تغییرات کاربری اراضی صورت گرفته در استان بابل فقط کمبود آب نبوده است.

    کلیدواژگان: ارزیابی تغییرات، طبقه بندی نظارت شده، کم آبی، GIS، عراق
|
  • Sara Beheshtifar *, Amirhossein Ghourkhaneh-Chi Zirak Pages 1-23
    Air pollution is one of the most significant challenges in today's world, particularly in developing countries. Therefore, it is necessary to monitor and control the amount of pollutants that threaten human health. In recent years, remote sensing data related to the Sentinel 5 Tropomy sensor has been considered a rich and up-to-date source of information for monitoring and investigating the temporal-spatial changes of air pollutants. In this study, the Google Earth Engine system was used to obtain Tropomi sensor products to check the amount of nitrogen dioxide pollutants in East Azerbaijan province. For this purpose, the distribution map of the NO2 was produced in four consecutive years (1397-1400). Additionally, due to the effective role of motor vehicle traffic in increasing the amount of this pollutant on the one hand and the restriction of activities and traffic of cars during the spread of the Covid-19 virus on the other hand, the changes of nitrogen dioxide in different time periods were investigated to determine the effect of restrictions on the concentration of this pollutant quantitatively. Also, in order to investigate the impact of the reopening of schools and universities after the corona pandemic, pollutant distribution maps were produced and compared for April 1400 and April 1401. The results showed that the density of NO2 in the center of the province was higher than in other cities in all time periods, and the 14-day closure in 2019 had the greatest effect in reducing the pollutant, which was about 59% in Tabriz.
    Keywords: Air pollution, Nitrogen dioxide, Covid-19, sentinel 5p, East Azerbaijan province, Traffic
  • Sina Fard Moradinia *, Yoosef Zandi Pages 24-55

    Flood zoning maps provide valuable information about the nature of flood and its effect on floodplain lands. A set of effective factors must be defined to map flood susceptibility or, in general, to develop a model for assessing natural disaster risk. The factors affecting flood were used in eastern catchment area of lake Urmia which include altitude, slope, distance from the river, topographic moisture index, topographic position index, roughness index, curvature level, topographic curvature section, total curvature, NDVI index, land use, lithology and rainfall according to the experiences of experts and researchers reported in previous studies. After preparing the effective layers on the flood and the point layer of the flood points, as well as performing the linear test, five methods including Multiple Linear Regression, Partial Least Squares Model, Quantile Regression, Ridge Regression and Robust Regression were used for modeling and predictions. Then the ROC curve was used to validate the results. The results of this validation showed that the partial least squares (PLS) and multiple linear regression (MLR) models with the maximum area under the curve (AUC) (0.983 and 0.997, respectively) and the lowest standard deviation (0.015 and 0.018, respectively) ) have performed better. Among these two models, PLS has slightly better results than MLR. Finally, a random forest model was used to determine the importance of the input factors, and it was found that the factors of height, distance from the waterway and slope percentage are the most influential factors on floods in the study area.

    Keywords: Flood Zoning, Machine Learning Algorithms, Hydrogeomorphological factors, Regression Method, Easten Catchment Urmia Lake
  • Hamid Norashi, Karim Hosseinzadeh Dalir *, Ali Azar Pages 56-76

    Over the past two decades, the expansion of Shahrebeez to the surrounding areas has caused the destruction of resources and environmental problems, including the disruption of the ecological balance, the increase in service costs, the construction of unsuitable land, the aggravation of air pollution, and the lack of attention to existing worn-out structures and progressing trends. Previously, environmental quality has been reduced. The purpose of this study was to analyze the changes in urban land use of Tabriz with satellite images to determine the nature and intensity of these changes and in which directions and in which cases they are more so that a solution to these problems can be considered. In this research, land use changes in Tabriz city in three periods (2000, 2005, 2010, 2015, 2020) were investigated using multi-temporal data of Landsat satellite images in ENVI 5.8 software, and the results were analyzed in Arc GIS 10.2 software. And its results were produced in the form of a map. The obtained results show that the lands built during the period of 20 cases of Matala, from 30% in 2000 to 0.53 in 2020, which has increased by 23.0% in this 2020 year. Undeveloped land has also reached 0.42 in 2020 from 62.00 in 2000, which has gone through a significant decrease and changes in the last 20 years and has decreased by 0.19. Vegetation uses have decreased from 11.0% during the studied 20-year period to 4% in 2020.

    Keywords: Land use changes, Satellite images, Urban development, Tabriz city
  • Mortaza Dorzadeh, Hassan Emami * Pages 77-97
    Understanding the impact of unmanned aerial vehicle (UAV) photogrammetric network design parameters on 3D reconstruction quality is crucial for achieving optimal spatial information production from UAV images in a UAV-based project, considering existing conditions and limitations. The purpose of this research is to assess the impact of ground control point network architecture and distribution on the accuracy of spatial information and maps generated from drone images. The design and distribution of the ground control point network have been examined in two modes and three distinct scenarios for this aim. Control points ranging from 4 to 42 points were designed just in the side models in the first case (A) and both around and in the center position of the photogrammetry block in the second case (B). According to the data, mode B had the highest measurement accuracy in both urban and non-urban regions, as well as the best results and the least error in each of those scenarios. The findings showed that the average accuracy loss in UAV-based outputs in the first scenario is at least 12% in the arrangement of A and B control points. Furthermore, the accuracy loss in the second and third scenarios is at least 0.59% and 0.53%, respectively, when compared to the first scenario. In general, it is not suggested to construct and expand control point distances more than 30 times GSD, and if these distances are exceeded, control points must be designed in central block models.
    Keywords: Network of Ground Control Points, Spatial Information, UAV Images, accuracy
  • Hassan Mahmoudzadeh, Ali Esmailzadeh Laleh Pages 98-119

    Dust at different levels in the city can be a good indicator of the presence of these heavy metals in the city, therefore the main goal of the present study is the spatial analysis of heavy metal contamination of surface dust in the northwestern area of Tabriz city. For analyzing, Moran's index, hot spot analysis and ANOVA test were used in Arc Gis10.8 and Spss20 software. The studied heavy metals included; lead, chromium, manganese, zinc, copper and iron. For this purpose, samples were taken from 12 stations in the area. After the initial preparation, the concentration of heavy metals in the samples was obtained using an atomic absorption spectrometer. Based on the findings of the Moran index, the research showed that the spatial distribution of heavy metal pollution follows a cluster pattern, . Moran's index analysis shows the highest z score of 204.24 and 140.12 respectively for zinc and copper metal, which shows the intense spatial concentration of these two polluting elements in the studied area.The results of the ANOVA test also showed that the level of heavy metal pollution changes with the type of use. In fact, it can be said that the spatial distribution of heavy metal pollution differs according to the type of urban use. The most observed pollutions were in commercial-service, administrative and law enforcement uses.

    Keywords: Spatial Analysis, Heavy metals, Moran Index, hot, cold spots, Tabriz
  • Abolfazl Ghanbari *, Bakhtiar Feizizadeh, Mohammedreza Ayyed Ali Pages 120-144

     the process of water scarcity in Iraq has intensified due to natural and political factors, especially in its central and southern parts. In this regard, the current research has evaluated the trend of land use and land cover changes in Babol province in the center of Iraq and analyzed the changes and developments in the surface water resources of this region. The current research is based on the supervised classification of satellite images of Babol Province, Iraq, and in this regard, ETM+ sensor images of Landsat 7 satellite in 2003, OLI-TIRS sensor images of Landsat 8 satellite in 2013 and Landsat 9 satellite in 2023 were used and the maximum likelihood technique was performed on them. According to the results, during the first ten-year period (2003-2013), the surface water area of the region has decreased from 729.44 square kilometers to 174.14 square kilometers, which means a 76.13% decrease in the area of this group of lands. In the second ten-year period (2013-2023), the extent of surface water has increased from 174.14 square kilometers to 825.61 square kilometers, which indicates a growth of 374.1 percent. The results of the research have determined that factors such as the development of agricultural lands, the growth of urban and rural constructions, and climatic factors have emerged as the main factors of land use change in Babol province, and the cause and origin of land use changes in Babol province is not only water shortage.

    Keywords: Change assessment, supervised classification, Water Scarcity, GIS, Iraq