فهرست مطالب

مهندسی نقشه برداری و اطلاعات مکانی - سال ششم شماره 2 (پیاپی 22، خرداد 1394)

نشریه مهندسی نقشه برداری و اطلاعات مکانی
سال ششم شماره 2 (پیاپی 22، خرداد 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/03/18
  • تعداد عناوین: 7
|
  • امیر شاهرخ امینی *، مسعود ورشوساز، محمد سعادت سرشت، عادل شریفی صفحات 1-10
    تولید مدل های جامع از محیط با قابلیت دسترسی به اطلاعات هندسی و بصری با دقت های مناسب، مورد نیاز و کاربرد بسیاری از سازمان ها می باشد. در این راستا، روش و سیستم های مختلفی جهت اخذ داده و مدل سازی محیط ارائه شده است. یکی از روش-هایی که اخیرا در این زمینه مورد توجه قرار گرفته است، استفاده از تصویربرداری بصورت استریو پانوراما می باشد که در حین سادگی روش، به کاربر امکان دید واقعی محیط را می دهد. تاکنون سیستم ها و روش های مختلفی جهت مدل سازی محیط به روش استریو پانوراما ارائه شده است که هر یک از این ساختارها دارای مزایا و معایب خاص خود می باشند. این مقاله، به بررسی امکان استفاده از دوربین های استریوی ارزان قیمت در تولید مدل های استریو پانوراما از محیط می پردازد. در این رابطه، چگونگی بکارگیری این نوع دوربین ها در ایجاد یک سیستم استریو پانوراما مورد ارزیابی قرار گرفته و مسائل مطرح در این زمینه بررسی می شود. در نهایت دقت بکارگیری این نوع دوربین ها در اندازه گیری های هندسی در مدل استریو پانورامای تولید شده نیز مورد ارزیابی قرار می-گیرد.
    کلیدواژگان: دوربین استریو، استریو پانوراما، مدل سازی سه بعدی، اندازه گیری هندسی
  • فرشید عندلیبی *، علی اسماعیلی صفحات 11-16
    این مطالعه پتانسیل تصاویر سنجندهMODIS را برای تخمین محتوای آب گیاه بررسی می کند. این عمل با استفاده از شاخص های گیاهی که در ناحیه VIS-NIR-SWIR عمل می کنند انجام می شود و عملکرد آنها را با انتخاب صحیح باندها بهبود می بخشد. در واقع هدف از انجام این مطالعه ارتقاء امکان عملی استفاده از تصاویر MODIS به منظور تخمین پارامتر رطوبت گیاه است که به راحتی، به صورت رایگان و با قدرت تفکیک زمانی خوب در دسترس هستند. داده های مرجع زمینی که برای اعتبارسنجی استفاده شده اند مربوط به محتوای آب گیاهان ذرت و سویا در 31 ایستگاه در یک منطقه ی کشاورزی واقع در ایالت Iowa آمریکاست، که 21 ایستگاه ذرت و 10 ایستگاه سویا می باشد. دو دسته شاخصی که در نواحی طیفیVIS-NIR وNIR-SWIR عمل می کنند محاسبه شدند. با استفاده از روش cross-validation داده های مربوط به گیاه ذرت به 4 خوشه و داده های مربوط به سویا به 2 خوشه تقسیم بندی شدند و هر بار یک خوشه به عنوان داده ی تست و بقیه ی خوشه ها به عنوان داده ی آموزشی در نظر گرفته شدند. بین مقادیر مرجع محتوای رطوبت گیاه و مقادیر محاسباتی از شاخص ها، رگرسیون خطی برقرار شد و سپس با داده های تست و با استفاده از آماره ی R2 اعتبار سنجی صورت گرفت. طبق نتایج بدست آمده شاخص هایی که از باندهای NIR-SWIR استفاده می کنند نتایج بهتری را نسبت به شاخص های محدوده VIS-NIRارائه می دهند دراین تحقیق باند های 5،6 و7 سنجنده MODIS به عنوان محدوده SWIR برای شاخص NDWI به کار رفتند که باندهای 6 و 5 نتایج بهتری را نسبت به باند7 تولید کردند و در باقی شاخص ها نیز از باند 6 استفاده شد. در زمین های سویا به علت کمتر بودن تراکم و دقت داده های مرجع زمینی آنها نسبت به زمین های ذرت نتایج بدست آمده نیز از اعتماد پذیری کمتری برخوردار بودند. از مقایسه این نتایج با داده های مرجع زمینی توانایی بالای تصاویر سنجنده ی MODIS در تخمین پارامتر رطوبت گیاه اثبات شد.
    کلیدواژگان: محتوای آب گیاه، سنجنده MODIS، شاخص های گیاهی
  • سمیرا بدرلو *، مهدی مختار زاده، محمد جواد ولدان زوج صفحات 17-28
    به دلیل وجود اختلافاتی همچون مقیاس، دوران و شدت روشنایی و تغییر شکل ناشی از ارتفاع در بین تصاویر ماهواره ای، تناظریابی این تصاویر یکی از چالش برانگیزترین مسائل در سنجش از دور می باشد. این فعالیت به صورت گسترده ای در سنجش از دور به منظور طبقه بندی چند منبعی، مانیتورینگ محیط، بازرسی تغییرات، موزائیک نمودن تصاویر و... کاربرد دارد. روش های زیادی برای تناظریابی ارائه شده اند، یکی از این روش ها تناظریابی سراسری با استفاده از شبکه عصبی هاپفیلد می باشد. عمده تحقیقات انجام شده در این روش تناظریابی در حوزه شناسایی هدف و مربوط به تصاویر برد کوتاه می باشند و تا کنون بر روی تصاویر ماهواره ای مورد آزمون قرار نگرفته اند. هدف اصلی این تحقیق، پیاده سازی روش تناظریابی با استفاده از شبکه عصبی هاپفیلد بر روی تصاویر ماهواره ای می باشد. در تحقیقات انجام شده، شبکه عصبی مورد استفاده برای تناظریابی بر پایه تبدیل پروجکتیو، شبکه عصبی هاپفیلد مرتبه 5 می باشد. این شبکه با افزایش تعداد نقاط سرعت و کارایی خود را در تناظریابی از دست می دهد. از این رو، در این تحقیق با کاهش مرتبه شبکه عصبی هاپفیلد از مرتبه 5 به شبکه عصبی هاپفیلد مرتبه 2 کارایی و سرعت روش تناظریابی بهبود می یابد. نتایج عملی بر روی دو جفت تصویر ماهواره ای بیانگر کارایی این روش می باشد.
    کلیدواژگان: تناظریابی سراسری، شبکه عصبی هاپفیلد
  • بهرام سعیدیان *، ابوالقاسم صادقی نیارکی، مصطفی قدوسی، رضا آراسته صفحات 29-42
    مزایای بسیار نرم افزارهای متن باز، موجب افزایش استفاده از این نرم افزارها شده است. امروزه نرم افزار های متن باز بی شماری وجود دارد که قابلیت های مختلفی به منظور کار با داده های مکانی در اختیار استفاده کنندگان قرار می دهند. انتخاب یک نرم افزار متن باز با قابلیت های موردنیاز برای پروژه ای خاص و از طرفی مسئول نبودن شرکت یا سازمانی در قبال مشکلات پیش روی این نرم-افزارها، استفاده کننده های آن ها را مجبور می کند که از تجربه های همدیگر استفاده کنند. محیط های مجازی گفت وگو یا انجمن ها این فرصت را به کاربران برای انتقال تجربیات همدیگر در سطح جهانی با استفاده از محیط اینترنت، می دهند. در این مقاله سه نرم-افزار متن باز برتر QGIS، GRASS و gvSIG، با استفاده از سوال ها و جواب ها در انجمن های مهم GIS، مورد بررسی و ارزیابی قرارگرفته است. همچنین مقایسه ای بین این سه نرم افزار در انجمن ها و قابلیت های خود انجمن ها، انجام شده است. نتایج تحقیق حاکی از آن است که نرم افزار QGIS بیشتر از دو نرم افزار دیگر استفاده می شود. همچنین انجمن stackexchange مناسب برای کاربران عادی GIS و انجمن OSgeo مناسب برای کاربران تخصصی GIS است.
    کلیدواژگان: نرم افزارهای متن باز، انجمن های gvSIG، QGIS، GRASS، GIS
  • امیر یزدیان *، بهزاد وثوقی، سعید حاجی آقاجانی صفحات 43-56
    کشور ما در یک پهنه لرزه خیز واقع شده است و دارای گسل های فعال می باشد که میلیون ها انسان تحت تهدید یک زلزله احتمالی در این مناطق از کشورمان زندگی می کنند، مطالعه گسل های فعال امری حیاتی محسوب می شود. هدف این مقاله بدست آوردن اطلاعات مربوط به پارامترهای گسل با استفاده از مجموعه مشاهدات تغییرشکل که مسئله معکوس ژئوفیزیک نامیده می شود. در اغلب مسایل معکوس، ماتریس مشاهدات مساله به علت وابسته بودن مشاهدات و عدم دسترسی به اطلاعات کافی دارای کمبود مرتبه است و در نتیجه سینگولار بوده و معکوس پذیر نیست. بنابراین از آنجایی که مسئله معکوس به طور مستقیم قابل حل نیست، از روش های بهینه سازی برای حل آن ها استفاده می شود. بسیاری از مسائل بهینه سازی ژئوفیزیکی غیرخطی هستند و دارای تابع هدف بی قاعده هستند. در برخورد با این مسائل به راحتی با استفاده از روش های کلاسیک نمی توان به نتیجه مطلوب رسید و روش های غیرکلاسیک یا تکاملی مطرح می شوند. در این تحقیق به منظور تخمین پارامتر های گسل مسبب زلزله از میدان جابجایی هم لرزه بدست آمده از مشاهدات تداخل سنجی راداری در زلزله 6 آذر 1384 جزیره قشم و الگوریتم شبکه عصبی مصنوعی استفاده شده است. نتایج بیانگر آن است که مشاهدات تداخل سنجی راداری با یک گسل معکوس به عمق 6.1 کیلومتر و طول 7 کیلومتر و عرض 5 کیلومتر، با شیب 42 و آزیموت 251 منطبق است. این گسل دارای لغزش 88 سانتی متر بوده است. بزرگترین مولفه در سطح زمین مولفه ارتفاعی می باشد که دارای مقادیر6 سانتی متر بالا آمدگی و فرونشست می باشد. همچنین ماکزیمم جابجایی سطحی زمین ناشی از این گسلش در راستای غربی-شرقی 4 سانتی متر می باشد.
    کلیدواژگان: مسئله معکوس، بهینه سازی تکاملی، شبکه های عصبی مصنوعی، پارامترهای گسل، تداخل سنجی راداری
  • حسین هاشمی *، حسین عارفی، مهدی غریبی، حسن خرمگاه صفحات 57-66

    در سال های اخیر تکنیک های جمع اوری و پردازش مدل رقومی ارتفاعی به سرعت بهبود یافته است و اجازه دسترسی به جزئیات و دقت بیشتر را می دهد، در نتیجه رسیدن به یک مدل ارتفاعی واحد به روز شده با بیشترین دقت و صحت قابل حصول با استفاده از مدل های ارتفاعی موجود و در دسترس نیاز است. در این مقاله به روز رسانی، افزایش چگالی، افزایش دقت، صحت و حذف اشتباهات در مدل ارتفاعی با استفاده از روشی اتوماتیک بر مبنای استخراج عارضه توپوگرافی ساختمان صورت گرفته است. ساختمان های استخراج شده از مدل های ارتفاعی به کلاسه های ساختمانی تغییر نیافته، قدیمی، جدید و تغییر یافته دسته بندی شده است. داده های مورد پردازش در این مقاله مدل ارتفاعی لیدار قدیمی با دقت بالاتر ولی گران تر از مدل ارتفاعی Worldview-2 به روز است. در این مقاله برای کلاسه بندی مدل ارتفاعی Worldview-2 از تصاویر 8 باندی ارتو Worldview-2 نیز استفاده شده است. روش ارائه شده و نتایج براساس داده های مربوط به شهر مونیخ در المان نشان داده شده است. در پایان موفقیت روش پیشنهادی از ارزیابی کیفی (پروفیل عرضی و مدل ارتفاعی به روز شده) که نشان دهنده نقاط به روز شده فقط در مناطق تغییر یافته و کمی که به صورت مقایسه پارامترهای میانگین، میانه و انحراف معیار از اختلاف های مدل ارتفاعی Worldview-2 با مدل ارتفاعی لیدار و به روز شده است، نتیجه شده است.

    کلیدواژگان: به روز رسانی، مدل رقومی ارتفاعی، لیدار، تصاویر ماهواره ای با قدرت تفکیک بالا (Worldview، 2)، تشخیص تغییرات 3بعدی، استخراج اتوماتیک ساختمان
  • مهری داوطلب *، محمدرضا ملک، فرزین ناصری صفحات 67-82
    در سال های اخیر، با توسعه ی سیستم های کامپیوتری و علوم الکترونیک، شاهد پیشرفت های چشم گیری در ایجاد محیط های الکترونیکی و هوشمند هستیم. یکی از محیط های الکترونیکی که از مهم ترین چشم اندازهای علوم الکترونیک و مخابرات محسوب شده، هوش محدوده ای است. در هوش محدوده ای(Ambient Intelligence)، افراد با محیطی متشکل از ابزارهای هوشمندجاسازی شده در عموم اشیا پیرامون، احاطه می شوند. هوش محدوده ای به کمک ابزارهای مختلف، به طریقی هوشمندانه و با اتصالاتی پنهان، افراد را در انجام فعالیت هایشان یاری رسانده و موجب بهبود کیفیت زندگی آنها می شود. پرداختن به مکان و تحلیل های مکانی جهت کمک به بهبود عملکرد هوشمندانه ی چنین محیطی از یک سو و درنظر گرفتن محیط های هوش محدوده ای به عنوان یکی از بسترهای انجام و پیاده سازی سیستم های اطلاعات مکانی از سوی دیگر، انگیزه ی اصلی این مقاله برای معرفی فناوری هوش محدوده ای بوده است. علی رغم ویژگی ها و کاربردهای این نوع از محیط های حسابگر هوشمند، چالش هایی نیز در تحقق کامل اهداف چنین سیستم هایی وجود دارد. این مقاله با استناد بر مقالات و تحقیقات صورت گرفته در زمینه ی هوش محدوده ای، به بررسی ویژگی ها، کاربردها و نیز چالش های موجود بر سر راه این فناوری نوظهور پرداخته است.
    کلیدواژگان: هوش محدوده ای، حسابگری همه جاگاه، معماری هوش محدوده ای، سیستم های هوشمند
|
  • A. Sh. Amini *, M. Varshosaz, M. Saadatseresht, A. Sharifi Pages 1-10
    Producing a complete large scale environment model which enables access to geometric as well as visual information is required by most organizations. In this regard، the use of stereo panoramas is an image based solution which has attracted the developers and users of city maps. This is due to the fact that stereo panoramas offering visual and complete view of surrounding simply. There exist a number of techniques which are used to develop stereo panoramas and each structure has its own advantages and disadvantages. This paper investigates the possibility of using off-the-shelf stereo cameras in production of stereo panoramic models from environment. In this regard، the possibility of using stereo cameras in developing a stereo panorama system is studied and different issues to produce an appropriate 3D model are investigated. Finally، the accuracy of using these types of cameras in geometric measurement through generated stereo panorama model is evaluated.
    Keywords: 3D Modeling, Geometric Measurement, Stereo Camera, Stereo Panorama
  • F. Andalibi *, A. Esmaeily Pages 11-16
    This study investigates the potential of MODIS data for estimating Vegetation Water Content (VWC) using Vegetation Indices (VI) that work in VIS/NIR and SWIR spectral region and improving their performances with appropriate band selection. In fact the aim of this study is raising the possibility of the practical use of MODIS imageries which are available easily، for free and with high temporal resolution for estimation VWC parameter. The ground truth data which were used for validation، were collected from 31 stations in an agricultural area in the State of Iowa، USA. Among them، 21 stations belonged to corn and 10 stations to the soybean fields. Two sets of indices that work in the VIS-NIR and NIR-SWIR spectral region were calculated. By using the cross-validation the corn data were divided to 4 clusters and the soybeans data were divided in 2 clusters. Each time one cluster considered as test data and the other clusters as training. And thus by using the training data، scatter plots between VWC reference values and calculated VWC values using vegetation indices were sketched and linear regression was established. Then by using test data and R2 statistic the results were validated. According to the results، indices which use NIR-SWIR bands show better performance than indices that use VIS-NIR spectral range. In this study bands 5، 6 and 7 of MODIS sensors were used to calculate NDWI index that bands 5، 6 produced better results than band 7. Therefore، band 6 was used for the rest of indices. The results also showed that the experiment on the soybean fields were less reliable than corn fields because of low density and accuracy in soybean field data. The high potential of MODIS data to assess VWC was confirmed by comparing the results of indices and field data.
    Keywords: VWC, Vegetation Index, MODIS
  • S. Badrloo *, M. Mokhtarzadeh, M. J. Valadanzoej Pages 17-28
    Because there are differences of scale، rotation and intensity and deformation caused by the high of the satellite images، matching is one of the challenging problems in remote sensing. This activity intensively is used in remote sensing for many purposes such as multi source classification، environment monitoring، change detection، image mosaicking، etc. Among the variety of matching methods، one of them is global matching by Hopfield neural network. This method is mainly applied in object recognition and close range dominant and up to now it is not evaluated on aerial and remote sensing images. Implementing the matching method using Hopfield neural network on remote sensing images is the main goal of this study. In research conducted، fifth-order Hopfield neural network is used to perform the projective invariant matching. This network with increasing number of points loses its speed and efficiency in matching. Therefore، in this paper by reducing the order of Hopfield neural network from fifth-order to second-order improves the efficiency and speed of matching method. Practical results on two pairs remote sensing images shows the efficiency of this method.
    Keywords: Global matching, Hopfield neural network
  • Research | Subject: Gis Pages 29-42
    The use of open source software has been increased rapidly due to its various benefits. These days many open source software exist that provide different capabilities for users to handle with spatial data. The selection of an open source software with needed capabilities for special project and lack of any responsibility about these software from corporations، forces the members to use their experiences. The forums give these opportunities to users to transfer their experiences in global level through Internet environment. In this paper، three top open source software، QGIS، GRASS and gvSIG have been investigated using questions and responds in the important GIS forums. Also these software via forums and forums capabilities have been compared. The results show that QGIS is used more than the others. Also stack exchange is the appropriate forum for ordinary GIS users and OSgeo is the suitable forum for expert GIS users.
    Keywords: open source software, GIS forums, GRASS, QGIS, gvSIG
  • A. Yazdian *, B. Voosoghi, S. H. Aghajany Pages 43-56
    The ultimate goal of geophysical observations is determining geological structures from the geophysical data which is very difficult due to the complex structure of the earth’s interior. Retrieving the parameters of a fault through a set of its deformation observations is called “geophysics’ inverse problem”. In this article، the Artificial Neural Network as an evolutionary method are applied to retrieve the Qeshm fault parameters. In this research، in order to estimate parameters of the fault causing the earthquake، Insar displacement observations of the earthquake occurred on The 2005 November 27 in Qeshm and also neural network have been used. Deploying this approach in co-seismic displacement field of Qeshm leaded to parameter estimation of the fault with a depth، length، widths، dip angle، strike، slip، of 6. 1 km، 7. 4 km، 4. 6 km، 42 degrees، 251 degrees and 88 cm، respectively. Maximum difference of the reconstructed displacement field based on the estimated parameters on displacement field obtained by Insar is demonstrated as large as 1 cm in vertical direction and 4 cm in north-south direction. The results indicate that the artificial neural networks are trusted approaches in parameter estimation of faults.
    Keywords: inverse problem, evolutionary optimization, artificial neural networks, Interferometry Synthetic Aperture Radar technic
  • H. Hashemi *, H. Arefi, M. Gharibi, H. Khorramgah [] Pages 57-66

    In recent years، the acquisition and processing techniques of high resolution Digital Surface Models (DSM) have been rapidly improved. This will allow us to have more access in details as well as high elevation accuracy. Besides، Airborne LiDAR production as a well-known and high quality DSM is still unbeatable in elevation accuracy and highly produced dense point clouds. In this paper، the objective is to update an old but high quality DSM produced by LiDAR data using a DSM generated from high resolution stereo satellite images. A stereo-based DSM produced from Worldview –2 imagery will be used as new elevation database to update older DSM. A classification-base algorithm is proposed to extract building changes between DSMs in two epochs. For image classification procedure، the DSM and Worldview-2 orthorectified images from 8 spectral bands have been used as input data for a fuzzy-based classification method. Then، extracted buildings are classified into unchanged، destroyed، new، and changed classes. In this study a dataset related to Munich city، has been utilized to test the experimental investigation. The implemented qualitative and quantitative assessments demonstrate high quality as well as high feasibility of the proposed approach.

    Keywords: updating, DSM, LiDAR, high resolution satellite images, Worldview, 2, 3D change detection, automatic building extraction
  • M. Davtalab *, M. R. Malek, F. Naseri Pages 67-82
    In recent years development of electronics and computer sciences conduced to significant progresses to create smart environments and systems. Ambient intelligence is one of the most paradigms of electronic and telecommunication environments. Ambient intelligence refers to an environment in which the people are surrounded by intelligent and intuitive interfaces embedded in daily-life objects around which assist them in an invisible and smart way and improve their lives. The main goals of this paper to introduce ambient intelligence are to recognize the role of spatial analyses to improve such intelligent environments efficiency and also to consider ambient intelligence environments as one of the infrastructures to implement Geospatial Information Systems (GIS). Despite the efficiency of this type of smart computing environments، there are some challenges which make it difficult to achieve all of their goals completely. This paper addresses the main properties، applications and challenges of ambient intelligence based on the literatures.
    Keywords: Ambient Intelligence, Ubiquitous Computing, Architecture of Ambient Intelligence, Smart Systems