فهرست مطالب

سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی - سال ششم شماره 1 (بهار 1394)

فصلنامه سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی
سال ششم شماره 1 (بهار 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/04/16
  • تعداد عناوین: 7
|
  • طیبه طباطبایی، فاضل امیری * صفحه 1
    هدف از این تحقیق، تعیین مکان مناسب احداث نیروگاه های بادی با توجه به معیارها و گزینه های اقلیم (سرعت باد، سرعت باد غالب و دما)، جغرافیا (ارتفاع از سطح دریا، شیب)، اقتصادی- اجتماعی (فاصله از راه های ارتباطی، فاصله از شهرها و فاصله از روستاها)، زیست محیطی (فاصله از مناطق حفاظت شده، کاربری اراضی و فاصله از رودخانه) و زمین شناسی (فاصله از کانون های زلزله و فاصله از گسل ها) در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی در استان بوشهر است. بر اساس نقش و تاثیر متفاوت این فاکتورها، نقشه عوامل موثر در محیط ArcGIS®10.1 تهیه گردید. وزن معیارها و گزینه ها با روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) در محیط نرم افزار EC2000 تعیین گردید. از محیط نرم افزار ArcGIS®10.1 برای مدل سازی و تحلیل فضایی و تلفیق لایه ها استفاده شد و نقشه مکان یابی احداث نیروگاه بادی در چهار کلاس مختلف (خیلی مناسب، مناسب، متوسط و کم) به دست آمد. نتایج نشان داد پهنه هایی که در منطقه با توان کاملا مناسب شناسایی شده-اند، 8/24 درصد از کل منطقه (566218 هکتار) را به خود اختصاص داده اند که مناطق شمال شرقی استان بوشهر بهترین مکان جهت احداث نیروگاه های بادی هستند. نتایج همچنین نشان داد که سیستم اطلاعات جغرافیایی به عنوان یک سیستم پشتیبانی تصمیم گیری، در ساخت نیروگاه می تواند در آماده سازی داده ها و اولویت مدل ها و نظرات کارشناسان در ارتباط با عوامل مختلف در انتخاب محل مناسب نیروگاه بادی موثر باشد. فرآیند تحلیل سلسله مراتبی مدل انعطاف پذیری در مدل سازی داده-های مکانی در انتخاب مکان مناسب نیروگاه بادی است.
    کلیدواژگان: مکانیابی، نیروگاه بادی، فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP)، سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)، استان بوشهر
  • اسماعیل تازیک، عبدالعلی رضایی*، علی آبکار، سیدکاظم علوی پناه، زهرا جهانتاب، علیرضا رحمتی صفحه 17
    استفاده از انرژی های نو به ویژه تابش امروزه به عنوان یکی از مهم-ترین منابع تولید انرژی محسوب می شود. لذا مطالعه انرژی خورشیدی از اهمیت زیادی برخوردار است. با این حال که خورشید یک منبع عظیم انرژی است، اما برون داد انرژی آن در سطح زمین به طور یکسان عمل نمی کند، به این صورت که میزان تابش انرژی خورشیدی در نقاط مختلف جهان متغیر بوده و در عرض های جغرافیایی پایین بیشتر است. بنابراین شناخت مکان های مناسب جهت بکارگیری انرژی خورشیدی الزامی می باشد. بهترین و دقیق ترین روش برای اندازه گیری این پارامتر استفاده از دستگاه های تابش سنجی می باشد، اما امکان استفاده از این ایستگاه ها به دلیل شرایط مختلف طبیعی و اقتصادی وجود ندارد. از طرف دیگر این دستگاه ها مقدار تابش را به صوت نقطه ای تا شعاع محدودی برآورد می کنند. در سال های اخیر با استفاده از تصاویر ماهواره ای تا حدودی این مشکلات برطرف گردیده است. لذا در این تحقیق با استفاده از تصاویر ماهواره ای سنجنده مودیس و با استفاده از روش تبدیل آلبدوی باریک باند به پهن باند، میزان تابش کل لحظه ای موج کوتاه خورشیدی در مناطق مرکزی ایران متشکل از استان های قم، اصفهان، تهران و سمنان برآورد شده است. به منظور تحلیل نتایج به دست آمده از سه شاخص آماری ضریب تبیین، جذر میانگین مربع خطا و مقدار متوسط خطا استفاده شد. در نهایت میزان جذر میانگین مربع خطا حدود 42 وات بر متر مربع و میزان متوسط خطا در حدود 75/ 40 وات بر متر مربع به دست آمد که بیانگر دقت بالای روش مورد استفاده در برآورد تابش می باشد.
    کلیدواژگان: انرژی های نو، تابش خورشیدی، سنجش از دور، سنجنده مودیس
  • محدثه یزدانی، سید مسعود منوری، * قاسمعلی عمرانی، محمود شریعت، سید محسن حسینی صفحه 31
    هدف از این مطالعه، ارزیابی تناسب محل های موجود دفن پسماند در محدوده غرب استان مازندران با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی است. به منظور اجرای این ارزیابی سه دستورالعمل آژانس حفاظت محیط زیست آمریکا، سازمان مدیریت و برنامه ریزی ایران و سازمان حفاظت محیط زیست ایران مورد استفاده قرار گرفت. پس از بررسی وضعیت هر یک از ضوابط موجود در هر دستورالعمل با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و همچنین بازدیدهای میدانی از این محل ها میزان تناسب در هرمحل و همچنین کل محدوده مطالعاتی مشخص گردید. نتایج نشان داد که هیچ کدام از 10 محل دفن موجود در محدوده با معیارهای سازمان محیط زیست ایران تناسب ندارند. در رابطه با روش سازمان مدیریت برنامه ریزی فقط محل دفن پسماند مرزن آباد مناسب است و با توجه به معیارهای روش آژانس حفاظت محیط زیست آمریکا محل های دفن پسماند نور، نوشهر و کلارآباد مناسب و بقیه سایت ها نامناسب هستند. ضمنا میزان تناسب در کل محدوده مورد مطالعه نسبت به روش سازمان محیط زیست 20%، سازمان مدیریت و برنامه ریزی 5/ 48% و آژانس حفاظت محیط زیست آمریکا 9/ 77% است.
    کلیدواژگان: ارزیابی محل دفن پسماند، ضوابط مکان یابی، سامانه اطلاعات جغرافیایی، استان مازندران
  • علی آریاپور*، مسلم حدیدی، فاضل امیری، علی حسین بیرانوند صفحه 47
    شایستگی تولید علوفه از جمله عوامل مهم موثر در شایستگی چرای مرتع برای بهره برداری پایدار از پتانسیل های طبیعی است. تعیین این شایستگی در مدت زمان اندک و با هزینه کم و دقت بالا از مهمترین چالش های کارشناسان و بهره برداران مراتع می باشد. این تحقیق در مراتع سراب سفید بروجرد طی دو سال (1391-1390) و با استفاده از تصاویر ماهواره لندست، اطلاعات و نقشه های پایه دستی و رقومی شده نظیر توپوگرافی و مدل رقومی ارتفاعی اقدام به تولید سایر نقشه-های مورد نیاز مانند شیب، جهت و ارتفاع شد. همچنین اندازه گیری های میدانی با استفاده از روش قطع و توزین برای برآورد علوفه، چهارفاکتوری برای تعیین وضعیت مرتع، ترازوی گرایش برای مشخص شدن گرایش، شد. اندازه گیری درصد تاج پوشش گیاهان برای تیپ بندی، پیمایش صحرایی برای جداسازی واحدهای اراضی و به تبع آن تیپ بندی صورت گرفت. با تلفیق اطلاعات برداشت شده صحرایی با اطلاعات رقومی شده در محیط نرم-افزار ArcGIS®9.3 نقشه های تیپ-بندی، گرایش، وضعیت و تولید علوفه به دست آمد. نقشه لایه های اطلاعاتی با دستور یکپارچه سازی در محیط نرم افزار تبدیل به نقشه نهایی شایستگی تولید علوفه شد. نتایج نشان داد از 16 تیپ جداسازی شده 4 تیپ در کلاس غیرشایسته تولید، 8 تیپ در کلاس سه، 2 تیپ در کلاس دو و 2 تیپ در کلاس یک شایستگی تولید علوفه قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که در صورت رعایت استانداردها و معیارها، بکارگیری تکنیک های سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی می-تواند، با سرعت بالا، دقت زیاد و هزینه کم در مدیریت پایدار اکوسیستم های مرتعی مفید واقع شود.
    کلیدواژگان: مدل شایستگی، تولید علوفه، سامانه اطلاعات جغرافیایی، مراتع سراب سفید، بروجرد
  • بهروز احمدی، اردوان قربانی*، طاهر صفرراد، بهروز سبحانی صفحه 61
    این تحقیق با هدف بررسی دمای سطح زمین در رابطه با پوشش گیاهی و کاربری اراضی شهری با استفاده از داده های سنجش از دور در محدوده شهر اردبیل و اراضی حاشیه آن تا شعاع 15 کیلومتری با استفاده از تصویر لندست TM (2010)، پس از عملیات پیش پردازش نظیر آماده سازی تصویر، اصلاح رادیومتریکی و هندسی که با استفاده از نرم افزار ENVI®4.7 انجام شد. سپس برای اندازه گیری دمای سطحی از باند حرارتی تصویر و اعمال معادلات مربوطه جهت تبدیل اعداد رقومی به رادیانس و رادیانس به دمای درخشندگی استفاده شد. در مرحله بعد برای محاسبه گسیلمندی از شاخص نرمال شده تفاوت پوشش گیاهی (NDVI) استفاده شد و نقشه کاربری اراضی به صورت نظارت شده در شش کلاس از سطح تصویر استخراج شد. برای استخراج کسر پوشش گیاهی از مدل پیکسل Dimidiate استفاده شد. برای ارزیابی صحت داده های دمای سطحی استخراج شده از تصویر، از داده های چهار ایستگاه هواشناسی به صورت ساعتی استفاده شد و برای تطبیق این داده ها با هم، از یک رابطه رگرسیونی ساده استفاده شد. نتایج نشان داد که ضریب همبستگی دمای سطحی زمین (استخراج شده از تصویر) با دمای هوای ایستگاه های هواشناسی 79/ 0 و همبستگی دمای هوای ایستگاه ها با دمای هوای استخراج شده از تصویر 99/ 0 می-باشد.
    کلیدواژگان: دمای سطحی، مدل پیکسل Dimidiate، کاربری اراضی، شاخص نرمال شده تفاوت پوشش گیاهی، کسر پوشش گیاهی، اردبیل
  • زهرا خبری، فرهاد نژادکورکی، حمید سودایی زاده صفحه 79
    رودخانه ها از مهم ترین منابع آب های سطحی و تامین کننده آب شیرین مصرفی در بخش های شهری، کشاورزی و صنعتی هستند. هدف این پژوهش ارزیابی اثر منابع آلاینده اطراف بر کیفیت آب رودخانه زاینده رود با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی است. در این مطالعه داده های فیزیکوشیمیایی (دبی، سختی، کلر، هدایت الکتریکی، اسیدیته) در دوره 9 ماهه (پاییز 1389- بهار 1390) در 7 ایستگاه زاینده رود مورد بررسی قرار گرفت. لیست صنایع مهم اطراف رودخانه تهیه و با تبدیل آن ها به فایل های اطلاعات مکانی به محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی منتقل شد. درصد مساحت کاربری اراضی در بافرهای 10 کیلومتری اطراف رودخانه و ایستگاه ها محاسبه گردید. همچنین فاصله هر یک از 10 صنعت مادر اطراف تا ایستگاه ها تعیین شد. سپس مجموع داده ها مورد تجزیه و تحلیل آماری (SPSS®19) قرار گرفت. نتایج نشان داد که در بافر 3/ 451682 هکتاری اطراف رودخانه، 9/ 40% این مساحت را کشاورزی و 1/ 8% را توسعه شهری تشکیل داده است و غلظت آلاینده ها با مساحت کشاورزی اطراف هر ایستگاه و فاصله تا صنایع اطراف رودخانه مثل تصفیه خانه جنوب اصفهان رابطه معنی دار دارد. با توجه به اهمیت حفاظت رودخانه زاینده رود اعمال مدیریت صحیح بر روی این رودخانه به خصوص در محدوده بعد از شهر ضروری است. ایجاد سیستم تصفیه مناسب برای خروجی پساب صنایع اطراف رودخانه، توصیه به کشاورزان جهت استفاده صحیح از کودهای شیمیایی می تواند راهکارهای مناسبی باشد.
    کلیدواژگان: کیفیت آب، منابع آلاینده، سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)، رودخانه زاینده رود
  • آرش فاضلی فارسانی*، رضا قضاوی، محمدرضا فرزانه صفحه 91
    طی چند دهه اخیر، تغییر کاربری اراضی تحت اثر عوامل محیطی و انسانی سبب بروز اثرات جدی بر محیط زیست، اقتصاد و اجتماع شده است، بنابراین داشتن اطلاع از نوع استفاده از اراضی و تغییرات آن در طی زمان از موارد مهم در برنامه-ریزی و سیاست گذاری در کشور است. یکی از کاربردهای تکنیک تلفیق تصاویر ارائه یک طبقه بندی دقیق تر می باشد که به عنوان ابزاری نوین در استخراج اطلاعات مکانی مورد استفاده قرار می گیرد. هدف از ادغام داده ها افزایش کیفیت و محتوای اطلاعات موجود در هر یک از داده های اولیه است تا به این وسیله بتوان به استنتاج های ویژه ای دست یافت. در این تحقیق با استفاده از داده های سنجنده OLI ماهواره لندست 8 و استفاده از قابلیت های سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، به کمک تکنیک های ادغام تصاویر و معیارهای ارزیابی صحت، عملکرد الگوریتم های طبقه-بندی کاربری اراضی مورد مطالعه که شامل ماشین بردار پشتیبان، بیشترین شباهت و شبکه عصبی می باشد، مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج حاصل از ارزیابی کیفیت تصاویر ادغام شده نشان می دهد که تکنیک Gram-Schmidt بیشترین دقت را در حفظ بیشتر داده های اولیه و بارزسازی بهتر تصاویر نسبت به سه روش مورد مطالعه دارد. با توجه به طبقه بندی صورت گرفته بر روی این تصاویر، روش Maximum Likelihood بیشترین تاثیر را در افزایش دقت طبقه بندی بر روی الگوریتم های Gram-Schmidt و PC_Sharpened داشته است. به طور کلی افزایش دقت طبقه بندی کاربری اراضی با لحاظ تکنیک های ادغام تصاویر نسبت به طبقه بندی صورت گرفته بر روی داده های چندطیفی اولیه مشاهده می شود.
    کلیدواژگان: طبقه بندی کاربری اراضی، تکنیک تلفیق تصاویر، لندست 8، سنجش از دور، سامانه اطلاعات جغرافیایی
|
  • T. Tabatabaei, F. Amiri* Page 1
    The aim of this paper is site selection for wind farm based on multi-criteria; climate (wind speed، dominant wind speed and temperature)، geography (elevation، slope)، socio-economic (distance from roads، distance from cities، distance from the villages)، environmental (distance from protected areas، landuse، distance from the river)، and geological (distance from the earthquake، distance to faults) in a geographic information systems (GIS) using analytical hierarchy process (AHP) in the Bushehr province. According to the role and influence of these criteria، preferences site map is implemented in ArcGIS®10. 1 software. Weight of criteria and alternative are determined using AHP in ExpertChoice2000 software. For modeling، spatial analysis and integration layers ArcGIS®10. 1 setting was used and the zoning map was obtained at four different classes (very high، high، moderate and low). The results of the site suitability assessment by AHP showed that site NE located at Bushehr province was the most suitable area for locating the wind farm، with covers area of 566218 ha، 24. 8% of the total area. Furthermore، the map provides the foundation for decision makers in develop the wind farm location. Finally، the results indicate that GIS as a decision support system، can also prepare the data and the model priorities and expert opinions in relation to various factors in selecting an appropriate location and design is very efficient will help to build power plants. The results indicate that the AHP than other methods of high flexibility in modeling the geospatial data on site selection of wind farm.
    Keywords: Site selection, Wind power plants, Analytic hierarchy process (AHP), Geographic information system (GIS), Bushehr province
  • E. Tazik, A. A. Rezaei*, A. A. Abkar, S. K. Alavipanah, Z. Jahantab, A. Rahmati Page 17
    Using renewable energy, particularly solar radiation is considered today as one of the most important energy sources. Therefore the study of solar energy is very important. Although the sun is a great source of energy, but the energy output at ground level does not act alike, so that the amount of solar radiation in different parts of the world is changing and it is high in low latitudes. Thus, identifying appropriate locations for implementation of solar energy is necessary. The best and most accurate way to measure this parameter is using devices that measure radiation in stations, but because of natural, economic conditions and other conditions we cannot use them On the other hand, these devices have a limited radius of point measurements. So, in recent years using satellite images these problems have been resolved partially. Therefore, in this study using satellite images of MODIS sensor and narrow band to broadband albedo conversion method, the instantaneous short-wave solar radiation in the central Iranian province of Qom, Isfahan, Tehran and Semnan was estimated. To analyze the results of the coefficient of determination (R2) root mean square error (RMSe) and the mean average error (MAE) was used. Consequently the rate of RMSE was about 42 watts per square meter and MAE rate was about 40.75 watts per square meter indicating the high accuracy of the method used to estimate radiation.
    Keywords: Renewable Energy, Solar radiation, Remote sensing, MODIS sensor
  • M. Yazdani, M. Monavari*, G. A. Omrani, M. Shariat, M. Hosseini Page 31
    Several factors to reduce the negative impacts on natural resources as well as public health in landfill sites should be considered. So in the present study the significance lies in the fact that it tends to assess the suitability of the existing municipal landfill sites in the west area of Mazandaran province, located in north of Iran, and the south coast of the Caspian Sea. In order to carry out this assessment, 3 guidelines such as United States Environmental Protection Agency, management and planning organization of Iran and Iran department of environment are used. After reviewing all the specified criteria in each of the guidelines with Arc GIS software and visit the field, the authenticity of each deposit site of the study area and the entire area also was examined; and eventually the appropriate areas were identified. As a result, all of the 10 landfill sites were unsuitable with the Iran department of the environment, according to the management and planning organization of Iran only Marzan abad site was suitable and according to USEPA criteria Noor, Noshahr and Kelar abad were suitable and other site were unsuitable. In the entire studied area 20%, according to the Iran department of environment, 48.5%, according to the management and planning organization of Iran and 77.9% of the study area according to the guideline of USEPA were suitable for landfill siting.
    Keywords: Landfill site assessment, Siting criteria, Geographic information system (GIS), Mazandaran province
  • A. Ariapour*, M. Hadidi, F. Amiri, A. H. Biranvand Page 47
    Forage production suitability is one of the most factors to the sustainable utilization of natural potential by rangeland grazing suitability. To determine this factor in short time, low cost and height accuracy is most challenges of expertise and ranchers. Using a suitable technique for this subject can be sustainable utilization comprising from rangeland ecosystems, according to its degradation and heavy grazing. This research was conducted in Borujerd Sarab Sefid rangeland from 2001 to 2012. Slope, aspect and height maps provided by using satellite imagery, basic information and analog maps and digitized maps such as; topographic and DEM (Digital Elevation Model). Also measurement of field conducted by using clipping and weighting method for estimation of forage, four factors method to range condition, trend balance to range condition trend and physiognomy to typing. Forage production, range condition, ranges condition, trend and typing maps integrated with obtaining and digitized field data in ARCGIS®9.3 software. At least to become changed to final forage production, sustainability this maps in software by using unity command. Result show that from 16 types, 4 types were in non sustainable, 8 types in class III, 2 types in class II and 2 types in class I of sustainability. As a final conclusion this research and other research show that uses RS and GIS can useful for sustainable management of rangeland ecosystems with height accuracy and speed and low cost if considered standards and criteria of using GIS and RS.
    Keywords: Forage production, Suitability model, Geographic Information System, Sarab Sefid rangelands, Borujerd
  • B. Ahmadi, A. Ghorbani*, T. Safarrad, B. Sobhani Page 61
    This study aimed to evaluate land surface temperature in relation to vegetation and urban land use using remote sensing data within the city of Ardabil and urban margin of up to 15km radius, using 2010 Landsat TM image, after preprocessing, such as data preparation, radiometric and geometric correction, which was performed using ENVI®4.7 software. Then for measuring the surface temperature, the thermal band of an image using relevant equations for converting digital numbers to radiance and radiance to brightness temperature was used. In the next step for calculating emissivity the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) index was used and finally land use map in six classes using supervised classification method were extracted from the image. For extracting the vegetation fraction the Dimidiate model was used. To assess the accuracy of surface temperature extracted from the image, hourly data from 4 weather stations was used and to reconcile these data with each other, a simple regression equation was used. Results show that the coefficient of relationship between land surface temperature (derived from the image) and air temperature recorded at the stations was 0.79 and the correlation between recorded air temperature of stations and derived air temperature from the image was obtained 0.99.
    Keywords: Surface temperature, Dimidiate model, Land use, Normalized difference vegetation index, Vegetation fraction, Ardabil
  • Z. Khebri*, F. Nejadkoorki, H. Sodaie Zadeh Page 79
    The Rivers are more important sources of surface water and fresh water in urban, agricultural and industrial. The aim of this study is to evaluate effects of pollutant sources on the water quality of river Zayandehroud using Geographic information systems (GIS). In this study, physicochemical data (Discharge, Hardness, Cl, EC, pH), (October 2010 to May 2011) were studied in 7 stations of Zayandehroud. A land use map of the surrounding environment was then investigated with a buffer 0f 10 km from center of the river. Considering the location of monitoring stations the key factors, distance to industrial unit and land use percentage within the station buffet were calculated using GIS. Data moves to SPSS®19 for further statistical analysis. The results show that, at 451682.3 hectares of around buffer the river consisted; 40.9% agricultural and 8.1% urban development. We also found that the physicochemical parameters have a direct with the increase agricultural area around each station relationship. Also located industries in the area of Polkalleh to Chum stations such as south Isfahan refinery, have a significant relationship with water quality factors discussed in this study. So considering the protection importance of the Zayandehroud river, applying appropriate management on this river is essential, especially in the areas after the city. Implementation of appropriate treatment system for industrial wastewater, advised to farmers in the proper use of chemical fertilizers can be the appropriate solution.
    Keywords: Water quality, Pollutant sources, Geographic Information Systems (GIS), Zayandehroud river
  • A. Fazeli Farsani*, R. Ghazavi, M. R. Farzaneh Page 91
    In recent decades, land use changes cause an important environmental, economical and social damage in the world. Land use classification images are essential tools for land management and policy decisions. Fusion of remote sensing data could increase quality and intensify of data. The main aim of this study was investigated of land use classification algorithms (Support Vector Machine Background, Neural Net, and Maximum Likelihood) using a fusion of OLI remote sensing data using Geographic Information System (GIS). According to the results, Gram-Schmidt method had the best punctuality for taking of the firstly data and rebuilding of images. The results showed that Maximum likelihood method increased accuracy of PC_Sharpened and Gram-Schmidt algorithms. A significant accuracy in land use classification was observed via combination techniques.
    Keywords: Land use classification, Images fusion techniques, Landsat 8, Remote sensing, Geographic Information System (GIS)