فهرست مطالب

نشریه مهندسی نقشه برداری و اطلاعات مکانی
سال چهارم شماره 4 (پیاپی 16، آذر 1392)

  • تاریخ انتشار: 1392/09/20
  • تعداد عناوین: 7
|
  • محمد امین قنادی، محمد سعادت سرشت، حامد افشارنیا، اکرم افتخاری صفحات 1-12
    امروزه با گسترش علم و فن آوری و به ویژه انجام ماموریت های گوناگون در جهت تهیه تصاویر راداری از سراسر دنیا، بحث استفاده از این تصاویر در جهت تولید محصولات گوناگون از جمله مدل ارتفاعی زمین اهمیت یافته است. یکی از موارد مهم جهت انجام مطالعه، بحث تناظریابی تصاویر SAR است. تناظریابی در این تصاویر به علت وجود پدیده های گوناگون هندسی از جمله سایه، همپوشانی و کوتاه شدگی در کنار نویزهای مختلف که مهم ترین آنها نویز اسپیکل می باشد، به مراتب پیچیده تر از تناظریابی در تصاویر اپتیکی است. در این مقاله ابتدا با استفاده از یک فیلتر کاهنده نویز اسپیکل اثر این نویز بروی جفت تصویر کاهش داده می-شود، سپس با الگوریتم استخراج عارضه نقطه ای Harris در سطح جفت تصویر عوارض نقطه ای استخراج می شود. در ادامه با تعریف توصیف گر اقدام به تناظریابی محلی می شود. در مرحله بعد با استفاده از معادلات مولتی کوآدریک میزان جا به جایی نقاط استخراج شده در تصویر اول نسبت به تصویر دوم محاسبه می شود. در ادامه با استفاده از این جابه جایی به دست آمده و استفاده از روش تناظریابی کمترین مربعات، نقاطی در دو تصویر با یکدیگر متناظر می شوند. انجام دو مرحله آخر بطور چشمگیری نتایج حاصل از تناظریابی محلی را بهبود می دهد. این مراحل بروی دو سری تصاویر باز بلند و باز کوتاه سنجنده Terra-SAR-Xکه از منطقه جم استان خوزستان اخذ شده است آزمایش می شود. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که روش ذکر شده با دقت و اعتمادپذیری بالایی تعداد قابل قبولی از عوارض نقطه ای در دو تصویر را متناظر می کند.
    کلیدواژگان: تناظریابی تصاویر SAR، معادلات مولتی کوآدریک، تناظریابی کمترین مربعات، Terra، SAR، X، Harris، نویز اسپیکل
  • سعید عظیمی، مهدی مختارزاده، محمد جواد ولدان زوج صفحات 13-24
    حد تفکیک مکانی به عنوان یکی از مهمترین پارامترهای هندسی تصاویر هوایی و ماهواره ای مورد اندازه گیری قرار می گیرد. این پارامتر به عنوان معیاری جهت تشخیص کوچکترین فاصله بین دو شی مجاور قابل تفکیک در تصاویر شناخته شده است. برای اندازه گیری دقیق حد تفکیک مکانی، تارگت هایی با شکل هندسی مشخص در تصاویر بکار گرفته می شوند. این تارگت ها می توانند تارگت های مصنوعی استانداردی باشند که جهت اندازه گیری حد تفکیک مکانی طراحی شده اند و یا می توانند عوارض طبیعی موجود در تصویر باشند که قابلیت اندازه گیری این پارامتر را داشته باشند. در این تحقیق، نحوه ی اندازه گیری پارامتر حد تفکیک مکانی تصاویر سنجنده ی هوایی Ultra Cam، با استفاده از تارگت های دایره ای ستاره سایمنز، به عنوان یکی از پرکاربردترین تارگت های مصنوعی مورد استفاده در اندازه گیری این پارامتر، مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که مقادیر حد تفکیک اندازه گیری شده، اندکی از مقدار اسمی آن کمتر می باشد.
    کلیدواژگان: حد تفکیک مکانی، تابع پخش نقطه ای، ستاره سایمنز، کالیبراسیون هندسی
  • بلال هژبری، فرهاد صمدزادگان، حسین عارفی صفحات 25-34
    در بسیاری از کاربردهایی که از ابر نقطه لیدار استفاده می شود، بخش بندی یک مرحله پیش پردازش است که از اهمیت قابل توجهی برخوردار است و دقت انجام این مرحله تاثیر به سزایی در نتیجه نهایی هدف مورد نظر دارد. یکی از مهمترین کاربردها، بازسازی مدل سه بعدی ساختمان است که در ابتدا باید صفحات مختلف سقف استخراج شوند. در این مقاله برای بخش بندی ابر نقطه لیدار و استخراج صفحات مختلف سقف از الگوریتم خوشه بندی انتقال میانگین استفاده شده است. روش انتقال میانگین یک فرآیند غیر پارامتریک است که بر خلاف الگوریتم های دیگر خوشه بندی نیاز به دانش اولیه در مورد داده ها و همچنین پارامترهای خوشه بندی از قبیل تعداد و مراکز خوشه ندارد. داده های مورد استفاده به صورت نامنظم می باشند و فرض شده است که ساختمان ها دارای رویه های مسطح می باشند. برای ارزیابی این روش چند ساختمان نمونه با ابعاد و سطح پیچیدگی متفاوت، با استفاده از نقشه دوبعدی از میان ابرنقطه انتخاب شده است و خروجی های روش ارائه شده از دو جنبه کیفی و کمی (هندسی) مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده کارایی روش ارائه شده را در مواجه با انواع مختلف ساختمان نشان می دهد.
    کلیدواژگان: لیدار، بخش بندی سقف ساختمان، خوشه بندی، الگوریتم انتقال میانگین
  • علیرضا چهرقان، محمدعلی رجبی صفحات 35-50
    هدف یک مساله تعیین مکان بهینه، انتخاب مکانی با کاربرد خاص و با در نظر گرفتن معیارهای متعدد می باشد. عموما مسائل تعیین مکان بهینه دارای ساختاری پیچیده می باشد. از جمله مسائل مهم شهری تعیین مکان بهینه ایستگاه های آتش نشانی است که به دلیل نجات و محافظت از جان و مال انسان ها دارای اهمیت فراوانی می باشد. در این تحقیق با در نظر گرفتن سیزده پارامتر موثر بر تعیین مکان بهینه ایستگاه های آتش نشانی، سعی گردید تا این مساله با واقعیت منطبق گردد. همچنین با استفاده از تلفیق سه جزء سیستم اطلاعات مکانی، سیستم استدلال فازی و روش بهینه سازی زنبور عسل یک راهکار منطقی و نوین به منظور حل مسائل تعیین مکان بهینه ارائه شده است. از سیستم اطلاعات مکانی برای ارزیابی و آنالیز مکان های کاندید، از سیستم استدلال فازی برای محاسبه میزان نزدیکی مکان های کاندید به مکان ایده ال کارشناسان و از الگوریتم زنبور عسل برای بهینه کردن همزمان مکان های مورد نیاز استفاده شده است. با پیشنهاد مکان های جدید بدست آمده از روش ارائه شده، مناطق تحت سرویس برای منطقه مورد مطالعه از 69 درصد به 2/95 درصد افزایش پیدا کرد که به طورقابل توجهی منجر به افزایش خدمت رسانی به مناطق شهری شده است.
    کلیدواژگان: تعیین مکان بهینه، ایستگاه های آتش نشانی، سیستم اطلاعات مکانی، سیستم استدلال فازی، الگوریتم زنبور عسل
  • رویا اسماعیلی، علی اسماعیلی، فرزین ناصری، فرید کریمی پور صفحات 51-62
    داده های مکانی مردم گستر دائما توسط کاربران در حال اضافه شدن، تغییر و یا حذف می باشند. به طوریکه از یک منطقه داده های گوناگون با خصوصیات مختلف تولید می شود. سیاست اغلب وب گاه های مردم گستر، ارائه آخرین نسخه موجود از داده ها به کاربر است، چرا که این اعتقاد وجود دارد که کیفیت داده ها به علت نظارت تعداد زیادی کاربر رو به بهتر شدن بوده و بنابراین، آخرین نسخه از داده، باکیفیت ترین آنها خواهد بود. این در حالی است که کیفیت داده های مکانی، دارای پارامترهای مختلفی از جمله میزان کامل بودن، دقت مکانی، سازگاری منطقی و به روز بودن است که ممکن است الزاما همگی آنها در یک داده جمع نگردد. به عبارت دیگر، داده باکیفیت در کاربردهای مختلف، معانی متفاوتی خواهد داشت. در این مقاله، رویکردی ارائه شده است که در آن، کاربر تعیین کننده نوع پارامتر کیفیت بوده و داده مناسب برای کاربرد خویش را از میان کلیه داده های مکانی مردم گستر موجود انتخاب نماید. علاوه بر این، از آنجا که اغلب کاربران سیستم های مردم مکانی گستر، افراد عادی با دانش کم نقشه ای می-باشند، به جای کاربرد فراداده برای ارائه پارامترهای کیفیت به کاربران، از روش های بصری استفاده می گردد. رویکرد پیشنهادی، برای یک منطقه مورد مطالعه، پیاده سازی گردیده و نتایج مورد ارزیابی قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: داده های مکانی مردم گستر، ارزیابی کیفیت، ارائه کیفیت
  • رضا عرب شیبانی، یوسف کنعانی سادات، عباس عابدینی، عباس ذوقیان صفحات 63-72
    معمولا خطاهای تصادفی در تمام پارامترهایی که بوسیله ی ابزارهای مشاهده گر برداشت می شوند به عنوان بخشی نامطلوب از مشاهدات وجود دارند. به منظور انجام پردازشهای تحلیلی جهت کشف این اشتباهات فرض می شود که توزیع این خطاها از تابع توزیع نرمال پیروی می کند. اشتباهات اگر حذف نشوند بر روی فرآیندهای محاسباتی بر روی مشاهدات تاثیر منفی خواهند داشت و نتایج آن را غیر قابل اعتماد می کنند. تحقیق پیش رو به اجرا و مقایسه روش باردا به عنوان یک روش مرسوم آماری ودیدگاه فازی می پردازد. با استفاده از این دو روش، مشاهدات اشتباه در دو مجموعه داده سه بعدی شامل داده های برداشتی لیزر اسکنر موسوم به ابر نقاط و همچنین یک مجموعه تصادفی شبیه سازی شده از نقاط سه بعدی را بررسی می کند و کارائی هر دو روش را مورد سنجش و مقایسه قرار می دهد. اگر چه روش های مختلفی برای تحلیل خطاهای تصادفی و اشتباهات وجود دارند اما همچنان یافتن راه حل های بهینه به ویژه برای داده های با حجم عظیم ابر نقاط برای رسیدن به دقت و صحتی بهبود یافته لازم به نظر می-رسد. برخلاف روش باردا که به محض یافتن مشاهدات اشتباه، آتها را حذف می کند، دیدگاه فازی بیشتر محاسبات را بر روی خطاهای مشاهداتی و باقیمانده های پس از انجام سرشکنی متمرکز می کند که این امر به طور قابل ملاحظه ای به تست های آماری برای تصمیم گیری وابسته است. نتایج نشان می دهد که در داده های با حجم بالا اشتباهات کشف شده با استفاده از روش باردا بیشتر از تعداد اشتباهاتی است که روش فازی-آماری کشف می کند که این امر هم برای مشاهدات ابر نقطه لیزر اسکنر و هم برای داده های شبیه سازی شده ملموس است. در عین حال هر دو روش در داده های با تعداد مشاهدات کم شبیه هم عمل می کنند. علاوه بر موارد فوق توانایی دیدگاه فازی در کشف مشاهدات اشتباه در سطوح مختلف مشاهداتی مورد بررسی قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: روش فازی، آماری، روش باردا، ابر نقاط، اشتباه
  • هانیه طباطبایی، بهزاد وثوقی، اصغر راست بود صفحات 73-84
    با بهبود تکنیک های ژئودتیکی برای مشاهده سازوکار گسلش، تعیین پایداری و دقت اندازه گیری ها بسیار مهم است. با استفاده از تکنیک های جدید از قبیل GPS و مشاهدات با دقت بالا، مطالعات بسیاری در زمینه های تکتونیکی قابل انجام و بهبود است. بنابراین کیفیت و اعتمادپذیری داده حاصل از این مطالعات وابسته به موقعیت ایستگاه ها و به عبارتی طراحی شبکه های ژئودتیکی، روش اندازه گیری و خطاهای مشاهداتی است. هدف این تحقیق، استفاده از روش کمترین مربعات برای طراحی بهینه شبکه های ژئودینامیکی GPS است به طوری که دقیق ترین مقادیر پارامترهای هندسی گسل به دست آید. برای این منظور یک مدل ساده و یک بعدی برای یک گسل امتدادلغز مورد استفاده قرار گرفت و تعدادی ایستگاه ژئودتیکی در اطراف گسل مستقر شد و فرض شد تغییرشکل ها توسط این ایستگاه ها به درستی مشاهده شده است و با استفاده از شبیه سازی و روش کمترین مربعات، ارتباط مابین دقت پارامترهای مدل تغییرشکل بر مبنای خطاها بررسی شد و سپس حساسیت پارامترها به تعداد ایستگاه ها و فاصله از گسل مورد مطالعه قرار گرفت.
    کلیدواژگان: گسل امتدادلغز، سازوکار گسلش، اعتمادپذیری داده، طراحی شبکه های ژئودتیکی، شبیه سازی، حساسیت پارامتر
|
  • M. A. Ghannadi, M. Saadat Seresht, H. Afsharnia, A. Eftekhari Pages 1-12
    Since there are different applications of radar in various sciences doing research and study on radar is necessary. one of the radar image applications is DEM generation. one of the essential DEM generation steps is image matching. radar image matching is more complex than matching on optical images. one of the most serious problems in SAR image matching is speckle noise. besides the noises, some geometric distortions like shadows, foreshortening, and layover also increase the complexity images matching. in this paper, a SAR image is firstly filtered by a speckle suppression algorithm and then a Harris algorithm is used to extract feature points. Then descriptor is introduced and local matching is performed. Furthermore,we compute the first image point extracted to the second image point extracted displacement with multi quadric equation. Finally, we use least square image matching for image matching improvement. Proposed method for on TerraSAR-X images of the area JAM-IRAN was tested. The result shows that our proposed method is superior to the Local matching in terms of accuracy and number of matched points.
    Keywords: SAR image matching, Multi quadric equations, Least square image matching, Harris, Terra, SAR, X, Speckle noise
  • S. Azimi, M. Mokhtarzade, M. J. Valadan Zoej Pages 13-24
    Spatial Resolution is one of the most important geometric parameters of aerial and space imagery. This key parameter introduces the minimum distance between two distinguishable adjacent objects in the image. For accurate measurement of spatial resolution, some targets with standard geometric formats are used. These targets can be either artificial targets or applicable objects in the image to measure spatial resolution. In this paper, a method for measuring spatial resolution of UltraCamd images with Siemens star target, as one of the most usable artificial target, is introduced. Result shows that the measured spatial resolution of UltraCamd images is slightly less than its nominal spatial resolution for this sensor.
    Keywords: Spatial Resolution, Point Spread Function, Siemens star, Geometric calibration
  • B. Hojabri, F.Samadzadegan, H. Arefi Pages 25-34
    In most of the applications that LiDAR point cloud is used, segmentation is a preprocessing stage which is of considerable importance. The accuracy of this process has a great impact on the final result of the desired purpose. One of its main applications is 3D building reconstruction, for which different roof facets must be extracted first. So, for the LiDAR point cloud segmentation, in this paper, Mean Shift algorithm is used. Mean Shift algorithm is a non-parametric process which doesn’t require prior knowledge about data and also about clustering parameters such as the counts and the centers of the clusters. The input data is as an irregular LiDAR point cloud, also it is assumed that the buildings’ roofs are composed of some planar facets. In order to evaluate this method, using 2D map, several different buildings were selected and the results were evaluated both qualitatively and quantitatively. The performance of proposed method in dealing with different types of buildings was significant.
    Keywords: LiDAR, Building roof segmentation, Clustering, Mean Shift algorithm
  • A.R. Chehreghan, M.A. Rajabi Pages 35-50
    The goal of an optimum site selection problem is to select a location with special use based on different criteria. Generally, optimum site selection problems have complex structure. One of the most important problems in cities is optimum site selection in Fire Stations that have more importance due to saving lives and properties. In this study, be tried to close this problem to reality by considering 13 effective criteria in optimum site selection for fire stations. Also by integrating GIS, Fuzzy Reasoning Systems (FRS) and Bee Colony optimization method, a new reasonable method proposed to solve optimum site selection problem. GIS used in evaluation and analyze candidate locations, FRS used to calculate rate of proximity between candidates and ideal expert's locations and bee colony used to optimize candidate locations on time. Proposed locations outcome from this method made increasing in service area from 69% to 95.2% that cause more servicing to urban.
    Keywords: Optimum site selection, Fire Stations, GIS, FRS, Bee Colony Algorithm
  • R. Esmaeili, A. Esmaili, F. Naseri, F. Karimipour Pages 51-62
    A growing number of cell phones, digital cameras, PDAs and other hand-held devices are equipped with georeferenced data collection technologies, made it possible for ordinary people to collect spatial data, which are then shared and disseminated on the internet using web map services. It has led to a huge source of spatial data termed as Volunteered Geographic Information(VGI) by Mike Goodchild. Volunteered geographic data are constantly being added, edited or removed by the users, so different versions of the same data may exist. It is very common in geographic communities to confront with several versions of the same data and select the relevant one based on the quality parameters stored in the metadata. However, in case of VGI, the users are not experts and do not necessarily have high spatial knowledge. Therefore, a system administrator decides on behalf of the users to select and publish one of the produced data as the best, which is in most cases the latest one, because they believe that if the data is not correct, someone will improve it later. However, this is not the right assumption. Quality of spatial data depends on different parameters such as spatial accuracy, attribute accuracy, completeness, logical consistency and updateness. Therefore, the best data may differ from an application to another.In this article, we propose providing the VGI users with the spatial data quality parameters through simple cartographic representation and let them decide on selecting the appropriate dataset for the application in hand. The users select the desired quality parameters as well as the visual element (e.g. color, intensity, style, thickness, etc.) to classify the desired parameters. All the datasets are represented by the selected visual element based on their metadata information, which help the users to visually compare them and select their appropriate dataset. In addition to determine the quality of each data set, instead of comparing them with the ground truth data they’ll be compared with each other to define the relative quality of them.The proposed approach has been implemented for a case study where 16 versions of 2D map were produced using different data collection methods (i.e., surveying, GPS and digitization) and with different spatial data quality parameters, limited here to spatial accuracy and completeness. An ArcGIS extension was developed to display the datasets based on the visual classification elements as well as spatial quality parameters selected by the user, which eventually help the user to visually compare the existing data and select the appropriate one for his/her certain application.
    Keywords: Crowd, Sourcing Data, Volunteered Geographic Information (VGI), Spatial Data Quality
  • R. Arabsheibani, Y. Kananisadat, A. Abedini, A. Zoghian Pages 63-72
    Typically the random errors exist in every observed parameter as an undesirable part of measured observation which following the normal distribution function (NDF) in statistical components analysis as a satisfactory assumption. Generally those random errors straying from NDF characteristics are being considered as blunders or outliers throughout the set of observations which would effect on the sensitivity analysis negatively. This paper presents application and comparison of Baarda method as a conventional statistical methodology and Fuzzy approach in order to determine the outliers in two set of data including three dimension (3D) points of ground Laser Scanner so-called cloud points as well as a set of random simulated 3D cloud points. Although there are several methods to analyze the random errors and outliers but it is still necessary to find more optimized solutions especially for 3D cloud points such as ground Laser Scanner observations and or performing an improvement to the previous ones in terms of accurateness and preciseness. However Baarda method eliminates the outliers as soon as finding them but Fuzzy method deals mostly with the residuals and observed errors in the adjustment computations procedures which depends critically on statistical tests outputs. The results show that the detected outliers using Baarda method sequel to or more than what Fuzzy method whether for the real cloud points of Laser Scanner or the random 3D simulated cloud points discovered. Moreover, Baarda method is acting quite similar to the Fuzzy method’s results in low number of points approximately while the comparison presented that Fuzzy method approached to the acceptable value of 1 through ameliorating adjustment computations in larger set of points quantity step by step. Besides, the future capabilities of Fuzzy approaches to detect the outliers in different levels of observation quantity are discussed.
    Keywords: Fuzzy, statistical methods, Baarda methods, cloud points, outlier
  • H.Tabatabaei, B.Voosoghi, A. Rastbood Pages 73-84
    Based on the improvement of the geodetic techniques for the observation of the fault mechanism, it became very important to determine the stability and accuracy of the measurements. Following the new technologies such as GPS and high quality observations, many studies on tectonic problems can be initiated and improved. However, the quality and reliability of data obtained and results deduced from these studies depend on the location of stations, in other words, the design of geodetic networks, measurements techniques and observation errors. The purpose of this study is the optimum designing for the geodynamic networks which estimates the most accurate values for the geometric parameters of the fault. For this scope, a simple and one dimensional model for a strike-slip fault is used and number of stations is fixed around the fault and it is assumed that we observe the deformations with these station positions correctly, and, using simulations, we checked the relationship between the accuracy of deformation model parameters based on errors (correlated noise and monument instability) and then investigate the sensitivity of the parameters according to the number of the stations and the distance from the fault.
    Keywords: strike, slip fault, fault mechanism, reliability of data, the design of geodetic networks, simulation, sensitivity of the parameter