نشریه دانشکده فنی دانشگاه تهران
سال چهلم شماره 8 (پیاپی 102، اسفند 1385)

مقاله حاضر به بررسی رفتاری پایگاه اطلاعات مکانی-زمانی می پردازد. اهداف این مقاله عبارتند از: تعیین پارامترها و ارزیا بی سیستم های مدیریت پایگاه داده موجود، و توسعه سیستم بهینه به نحوی که مدل سازی و مدیریت اشیائ متحرک در آن صورت پذیرد. بیش از سی و پنج مشخصه جهت تعیین نرم افزار بهینه تعیین و پنج سیستم Oracle10g, DB2, MS SQL Server, MySQL, and Postgre SQL بر اساس آنها ارزیابی شدند. مروری بر مدلهای داده ای مو جود صورت پذیرفت و پس از تعیین پارامترهای ارزیابی نقاط قوت و ضعف هر یک از مدلها تعیین گردید. مدل انتخابی توسط زبان برنامه نویسی ++ C گسترش یافته و با سیستم مدیریت پایگاه داده بهینه تلفیق گردید. به منظور آزمایش مدل پیشنهادی، پرسشهای مکانی – زمانی متداول در سیستم مدیریت حمل و نقل مطرح و پاسخها مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج حاصله بیا نگرقابلیتهای برتر سیستم پیشنهادی است که جزییات آن در مقاله ارائه شده است.

حجم و تنوع داده ها و معیارهای مکانی در زمینه یافتن مسیر بهینه در سیستمهای حمل و نقل، باعث گردیده است تا در سالهای اخیر بکارگیری سیستم اطلاعات مکانی برای تجزیه و تحلیل، تلفیق، مدلسازی و مدیریت داده های مکانی و توصیفی در شبکه گسترده حمل و نقل شهری از اهمیت خاصی برخوردار گردد. با این وجود اغلب روش های مسیریابی در این سیستمها از پیچیدگی زمانی بالایی برخوردار بوده و در عمل نمی توانند بعنوان یک راه حل عملی و کارا در شبکه های بزرگ شهری مطرح گردند. در این تحقیق با ارائه یک الگوریتم ژنتیک تعمیم یافته بر اساس محیط سیستم های اطلاعات مکانی1(GIS)، نسبت به طراحی و پیاده سازی یک روش کارا در مسیریابی چند هدفه شبه بهینه اقدام گردیده است. نتایج بکارگیری روش فوق در قسمتی از شمال شبکه شهر تهران بیانگر برتری کامل روش پیشنهادی نسبت به دیگر الگوریتمهای مرسوم مسیریابی است.

زمین مرجع نمودن تصاویر ماهواره ای یکی از مراحل ضروری و اولیه در بسیاری از پردازش های مطرح در روند استخراج عوارض، تشخیص تغییرات، ادغام اطلاعات و تهیه نقشه های عکسی در علوم مهندسی فتوگرامتری و سنجش از دور می باشد. با این وجود در عمل، بیشتر فرآیندهای مورد استفاده در انجام این امر، مبتنی بر روش های سنتی نظیر تعیین دستی نقاط متناظر بر روی صفحه نمایش با مقایسه دو منبع تصویر و نقشه توسط عامل انسانی بوده که اغلب فرآیندی دشوار، پرهزینه، زمانبر و وابسته به تخصص شخص خبره می باشد. در این تحقیق بر مبنای بکارگیری الگوریتم ژنتیکی در یک ساختار با قدرت تفکیک چندگانه از تصاویر، نقشه های برداری و مدلهای ریاضی، نسبت به زمین مرجع نمودن اتوماتیک تصاویر ماهواره ای با قدرت تفکیک بالا اقدام گردیده است. نتایج حاصل از بکارگیری روش پیشنهادی در مناطق با ویژگی های مختلف، بیانگر توانایی بالای روش فوق در روند زمین مرجع نمودن اتوماتیک این تصاویر و حل مشکلات و پیچیدگی های مطرح دراین زمینه می باشد.

در این مقاله روشی جدید برای تهیه چارتهای دقیق دریائی بر اساس مشاهدات GPS و ارتفاع سنجی ماهواره ای ارائه گردیده است. برای تعیین موقعیت 3 بعدی دقیق روش تفاضلی دوگانه گیرنده-ماهواره مورد استفاده قرار گرفته است. با استفاده از اطلاعات 10 ساله ماهواره ارتفاع سنجی توپکس-پوزایدون چارت دیتوم نقطه ای مطرح و با استفاده از مولفه ارتفاعی GPS (ارتفاع بیضوی) مستقیما عمقهای اندازه گیری شده به عمق نسبت به چارت دیتوم نقطه ای تبدیل گردیده اند. از دستاوردهای اصلی این تحقیق می توان به (1) حذف اثر امواج لحظه ای (2) حذف اثر جزر و مد و (3) تعیین چارت دیتوم در نقاط دور از ساحل اشاره نمود.

در اختیار بودن بیش از 11 سال اطلاعات ارتفاع سنجی ماهواره ای جمع آوری شده توسط ماهواره توپکس-پوزایدون ما را بر آن داشت که به مطالعه جامعی در خصوص آنالیز هارمونیک تغییرات سطح آبهای جهانی و تعیین سطح متوسط جهانی دریا بپردازیم. برای این منظور ابتدا مدل موج سه بعدی برای تعداد 9 مولفه اصلی جزر و مدی S2، M2، N2، K1، P1، O1، Mf، Mm و Ssa در نظر گرفته شده و ضرایب این فرکانسها به همراه جزء ثابت معادله موج به هارمونیک های کروی بسط داده شده اند. از آنجاییکه تعامد توابع پایه هارمونیک کروی برای کل جهان صحت داشته و برای سطح آبهای جهان که در حدود? کل جهان را تشکیل می دهند فاقد خاصیت تعامدند، این توابع با استفاده از روش متعامدسازی گرام-اشمیت به توابع متعامد و یکه تبدیل گردیدند. ماحصل این محاسبات، مدلی بر حسب توابع پایه متعامد برای سطح متوسط دریا و 9 مولفه جزر و مدی پیش گفته بوده که با مدلهای تعریف شده قبلی و نتایج حاصل از آنالیز تایدگیج ها مقایسه گردیده اند. در این مقاله جزئیات مدلسازی و نتایج حاصل از مقایسه با اطلاعات حاصل از آنالیز جزر و مدی تایدگیج ها و سطح متوسط دریای محاسبه شده توسط دیگران ذکر خواهد شد.

شفافیت و قابل تفسیر بودن یک روش تجزیه و تحلیل و نتایج حاصل از آن از مهمترین معیارهای مدیران و تصمیم گیرندگان در پذیرفتن و بکارگیری نتایج مزبور در مدیریت بهینه اطلاعات محسوب می گردد. در این راستا، مطالعه انجام شده در این تحقیق با هدف ارائه روش نوین در وزن دهی فاکتورهای موثر در آسیب پذیری لرزه ای می باشد روش ارائه شده مبتنی بر روش تجزیه و تحلیل سلسله مراتبی می باشد که با تزریق مفاهیم اولیه منطق فازی، به منظور رفع مشکل حساسیت بالای روش تجزیه وتحلیل سلسله مراتبی در مواجهه با عدم قطعیت موجود در محیط های تصمیم گیری و داده های ورودی، توسعه یافته است. روش حاصل شده در قالب مدیریت بحران زمین لرزه مورد تست و ارزیابی قرار گرفته است که از مهم ترین حوزه های تصمیم گیری مکانی بشمار می رود و از سطح بالایی از عدم قطعیت ماهیتی و مکانی برخوردار است. نمونه اجرایی ارائه شده مربوط به مدیریت بحران زمین لرزه در شهر تهران می باشد که با تمرکز بر اولویت بندی پارامترهای موثر در تلفات انسانی به انجام رسیده است. مقایسه نتایج روش تجزیه و تحلیل سلسله مراتبی مرسوم و نمونه توسعه یافته ارائه شده در این تحقیق نشان دهنده قابلیت روش جدید در جذب عدم قطعیت می باشد. به علاوه نزدیکتر بودن منطقی تفاسیر حاصل از نتایج روش جدید به واقعیت های قابل مشاهده مؤید تامین شدن هدف این تحقیق در حفظ سطح مناسبی از شفافیت و سادگی روش تجزیه و تحلیل سلسله مراتبی مرسوم و در ضمن توجه به مفاهیم و اثرات عدم قطعیت مکانی در نتایج تجزیه و تحلیل می باشد.

مدل های ریاضی گوناگونی برای برازش سطح توپوگرافی زمینی پیشنهاد شده است که یکی از این مدل ها سطوح اسپلاین های صفحات نازک می باشند. در این مقاله ابتدا به تشریح ریاضی اسپلاین های صفحات نازک و سپس به حل و پیاده سازی روی داده های رقومی زمین پرداخته می شود. از آنجا که حل هر مسئله معمولا مسائل جدیدی مطرح می کند روش حل مذکور نیز مسئله وزن را پیش می کشد. برای بررسی وزن, بر اساس وابستگی یا عدم وابستگی به چگالی, دو گونه وزن کلی در نظر گرفته شد. به نمایندگی از روش های وابسته به چگالی نقاط, روش ورونی و روش وزن ثابت در برابر آن در نظر گرفته شد. در نتیجه به صورت تجربی اثبات شد سطوح حاصل از اسپیلان های صفحات نازک به پراکندگی نقاط ایجاد کننده آنها وابستگی ندارند.

یکی از مشکلات اساسی در بازسازی سطوح در مهندسی نقشه برداری چگونگی اتصال نقاط نمونه برداری شده به یکدیگر است. یکی از روش های اتصال، استفاده از شبکه نامنظم مثلث بندی شده (TIN) است، که بهترین الگوریتم پیشنهاد شده، الگوریتم دلونی است. این الگوریتم در برخی موارد در نشان دادن واقعیات و جزئیات ضعف دارد. هدف از این مقاله معرفی? -shapeها است که می توانند نقاط ضعف و نواقص الگوریتم دلونی را بهبود دهند. در این مقاله از?-shape ها برای مدل سازی رقومی زمین استفاده می شود. با توجه به اینکه?-shape ها تا کنون در کاربردهای مهندسی نقشه برداری مورد استفاده قرار نگرفته اند، بر آن شدیم تا توانمندی های آنها را در این کاربرد، DTM، بررسی نماییم. لذا، پس از یک سری تعاریف مقدماتی، مراحل ساخت? -shapeها را توضیح و کارهایی که برای توسعه? -shapeها پیشنهاد شده مورد بررسی قرار داده ایم.? -shapeها بدلیل داشتن معیار کنترلی? می توانند برای تعیین گپ ها و تصحیح مثلث های بدست آمده از مثلث بندی دلونی استفاده شوند. با توجه به قابلیت? -shapeها در تعیین مرز، می توان از آنها برای بازسازی سطوح سه بعدی، بخصوص در داده های لیزر اسکن که با ابری از نقاط مواجه هستیم، استفاده کرد.

آشکارسازی و پیش بینی کوتاه مدت مه و ابرهای استراتوس کوتاه، که کاربرد فراوانی در هوانوردی دارد، با استفاده از ماهواره های هواشناسی، امید زیادی را برای هواشناسان ایجاد کرده است. تعداد ایستگاه های مشاهده در خشکی و دریا برای تعیین امتداد هاله واقعی مه، کافی نمی باشد. برای رفع این نقصان، استفاده از داده های سنجش از دور، خصوصا داده های اخذ شده در شب ضروری بنظر می رسد. آشکارسازی مه و ابر استراتوس کوتاه در طول روز، بعلت اینکه این نوع ابر در باند های مرئی از درخشندگی لازم برخوردار می باشند، آسانتر خواهد بود. در طول شب و در غیاب بازتابش نور خورشید، تباین ناشی از تابش حرارتی و در نتیجه درخشندگی متفاوت، باعث تشخیص اینگونه ابرها می گردد. مه و سطح زمین بعلت اینکه دمایی کم و بیش مشابه دارند، اغلب در باندهای حرارتی قابل تشخیص از یکدیگر نمی باشند. در نتیجه از تغییرات گسیلمندی طیفی مه در فروسرخ برای تشخیص آن از سطوح خشکی و آبی استفاده شده است. در این پژوهش پنج روش برای تشخیص مه در شب و روز با استفاده از داده های باندهای مختلف سنجنده SEVIRI بر روی ماهواره زمین آهنگ نسل دوم متئوست MSG-11 ارائه شده است. نتیجه کار در تمامی این روش ها با دقت قابل قبولی با یکدیگر در توافق هستند. نمونه ای از این ماهواره بر فراز اقیانوس هند و در طول جغرافیائی 63 درجه شرقی پرواز می کند که استفاده از تصاویر آن، برای استخراج پارامتر های هواشناسی در منطقه فلات ایران توصیه می شود. همچنین آلگوریتم جدیدی برای ماسک نمودن برف با استفاده از باندهای 1 و 3 این سنجنده، پیشنهاد شده است.