فیلترهای جستجو:
فیلتری انتخاب نشده است.
نمایش ۸۴۱ تا ۸۶۰ مورد از کل ۱٬۲۰۹ مورد.
حوزههای تخصصی:
امروزه فنّاوری مدل سازی اطلاعات ساختمانی، یا به اختصار BIM، به بستری مهم و کاربردی به منظور تحقق اهداف شهرهای هوشمند تبدیل شده است. بااین حال، این فنّاوری ساختمان ها را به تنهایی و بدون توجه به فضای بیرونی شان و دیگر ساختمان های شهر در نظر می گیرد و نیز فاقد ابزارهای لازم برای تحلیل های مکانی گوناگون است. در این زمینه، اشتراک ذاتی میان BIM و سامانه های اطلاعات مکانی، یا به اختصار GIS، نشان می دهد که با تلفیق آنها می توان دانش یکپارچه ای در کاربردهای گوناگون شهری، هم در فضای داخلی ساختمان و هم در فضای بیرونی آن، ایجاد کرد. اگرچه BIM و GIS هریک به منظور دست یابی به اهداف جداگانه ای ایجاد شده است، هر دو به مدیریت اطلاعات در قالب مدل سازی سه بعدی می پردازند؛ با این تفاوت که BIM اطلاعات ریزدانه را در زمینه ساختمان و فضای داخلی آن، با عنوان اطلاعات ساختمانی، تهیه می کند و نمایش می دهد و منبع غنی اطلاعات ساختمانی شناخته می شود اما، در مقابل، GIS اغلب به تهیه و نمایش اطلاعات درشت دانه در فضای بیرونی ساختمان، با عنوان اطلاعات جغرافیایی، می پردازد و دارای ابزارهای مکانی مناسب است. به طورکلی، تلفیق BIM و GIS موجب مدیریت بهتر اطلاعات مکانی در زمینه کاربردهای گوناگون شهری و در نتیجه، تصمیم سازی بهتر در حل مسائل مرتبط می شود و تحقیقات متنوعی، در این باره، در سال های اخیر انجام شده است. مقاله حاضر، ضمن بررسی اجمالی فنّاوری BIM و استانداردهای تبادل اطلاعات در BIM و GIS، برخی تحقیقات درباره تلفیق BIM و GIS از سال 2008 تا 2020 را مرور می کند. در این مقاله، تلاش شده است با استخراج و دسته بندی روش ها و زمینه های کاربردی تلفیق BIM و GIS، وضعیت کلی پژوهش ها در این زمینه مشخص و دید جامعی به آنها به محققان ارائه شود.
گراف و کاربرد آن در GIS(مقاله پژوهشی دانشگاه آزاد)
منبع:
کاربرد سیستم اطلاعات جغرافیایی و سنجش از دور در برنامه ریزی دوره ۱۲ تابستان ۱۴۰۰ شماره ۲
41 - 51
حوزههای تخصصی:
یکی از مهمترین کاربردهای سیستم های اطلاعات مکانی، در مبحث مدیریت حمل و نقل است. در این زمینه قابلیت های تجزیه و تحلیل شبکه در سیستم های اطلاعات مکانی از جمله محاسبه کوتاهترین مسیر، می تواند مفید واقع گردد. گراف و تئوری های آن نقش مهمی در انجام آنالیزهای شبکه GIS دارند. برای حل برخی از مشکلات گراف یا ساده سازی آنالیزها در گراف، می توان تغییراتی در ساختار آن ایجاد کرد. شبیه سازی به وسیله گراف نشان می دهد که توانایی جابه جایی سیستم تا حد زیادی به توپولوژی شبکه حمل و نقل بستگی دارد. به طور کلی یک شبکه برنامه ریزی شده می تواند وسایل نقلیه بیشتری را در خود جا دهد و توانایی جابه جایی کلی آن بسیار بیشتر از یک شبکه در حال رشد خود سازمان دهی شده است. تاکنون نظریه های متعدد و بسیار کاربردی از جمله الگوریتمهای محاسبه کوتاه ترین مسیر برای حل مسائل گوناگون در گرافها ارایه و استفاده شده اند. اما برای بعضی از مسائل مهم و کاربردی راه حل و تئوری مناسبی بر مبنای گراف ارایه نشده است. به همین علت، همانند بسیاری از نظریه های دیگر که در آنها راه حلهایی بر مبنای فضاهای دوگان ارایه شده، در گرافها نیز چنین فضاهایی تعریف و استفاده شده اند. به این صورت که ابتدا مساله موجود در گراف اولیه را به یک فضای دوگان مناسب برده و پس از حل، نتایج به فضای اولیه برگردانده می شود. در این مقاله نشان داده خواهد شد که از مفاهیم دوگان گراف و با تغییر در ساختار و شکل گراف اولیه می توان مسایل با پیچیدگی بسیار زمانی را در گراف اولیه به مسایلی ساده تر و قابل حل تر تبدیل کرد. همچنین، به بحث و بررسی چند کاربرد متنوع در زمینه یافتن کوتاهترین مسیر در مسائل حوزه حمل پرداخته خواهد شد.
مدیریت ظرفیت شبکه ریلی بر مبنای پارامترهای تأثیرگذار مکانی و عملیاتی با رویکرد سرویس گرا(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزههای تخصصی:
ظرفیت حمل بار و مسافر در یک شبکه ریلی، تابعی از پارامترهای مختلف است. با توجه به هزینه بسیار بالای احداث خطوط ریلی، استفاده بهینه از ظرفیت شبکه ریلی می تواند کمک شایانی به ارتقاء سطح بهره برداری شبکه کند. بنابراین هدف از این پژوهش، محاسبه مکان مند ظرفیت شبکه ریلی کشور، بر مبنای پارامترهای تأثیرگذار است. در این مقاله، با استفاده از داده های سیر و حرکتی قطارها، اقدام به طراحی و تولید نرم افزار مکان مند محاسبه ظرفیت خطوط شد؛ سپس خروجی های حاصل، با داده های روزانه و برخط عملکرد قطارهای باری ارزیابی و مقایسه شد. در ادامه، میزان استفاده از ظرفیت هر مسیر و میزان ظرفیت باقی مانده در هر بلاک و مسیر نیز مشخص شد. بر اساس تحلیل ها، کمیت ظرفیت در مسیرهای منتخب دو خطه مسافری سمنان-شاهرود، تک خطه باری یزد-بافق و تک خطه ترکیبی اراک-دورود به ترتیب 2.6 برای مسیر رفت و 2.9 برای برگشت، 13.6 و 12.7 زوج قطار محاسبه شدند. با توجه به روال فعلی محاسبات، محاسبه برخط، با اتصال به پایگاه داده های مرتبط، انجام محاسبات مکان مند و امکان تبادل وب سرویس مکانی با نرم افزارهای مختلف، می تواند باعث افزایش سرعت و دقت در محاسبه ظرفیت شبکه ریلی شود. از طرفی، در معادله محاسبه ظرفیت (معادله اسکات) که در ایران استفاده می شود، تاکنون مرسوم بوده است ضریب تعدیل قطار مسافری توسط متخصصان سیر و حرکت تعیین شود، در حالی که در این مقاله، از آنجا که اطلاعات هر مسیر، قابل دسترس است، این ضریب از نسبت تعداد قطارهای مسافری به حداکثر تعداد آن در طول دوره مورد نظر محاسبه می شود. ضریب به دست آمده، با ضریب تعیین شده توسط کارشناسان، مقایسه شده و نتیجه قابل قبول بود. در نهایت با دسترسی به خروجی ها در محیط GIS، راهکارهای مدیریتی جهت استفاده بهینه از ظرفیت باقیمانده، ارتقاء ظرفیت بخش هایی از شبکه و رفع گلوگاه های شبکه ریلی پیشنهاد شد.
بهبود قدرت تفکیک مکانی باند های حرارتی با استفاده از شاخص های پوشش گیاهی و سطوح غیرقابل نفوذ(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزههای تخصصی:
در چند سال اخیر، موضوع بهبود قدرت تفکیک مکانی تصاویر حرارتی سنجنده های فضایی در نواحی شهری به صورت یکی از چالش های جدید مطرح شده است. هدف این مقاله به کارگیری شاخص های سطوح غیرقابل نفوذ و شاخص های پوشش گیاهی برای بهبود قدرت تفکیک مکانی باند حرارتی سنجندة ETM+، مربوط به بخشی از شهر تهران، است. بدین ترتیب پس از پیش پردازش های اولیه، تصاویر به دست آمده با استفاده از فیلتر میانگین در قدرت تفکیک ۱۲۰، ۲۴۰، ۴۸۰، ۷۲۰ و ۹۶۰ متر شبیه سازی شده اند. سپس معادلات رگرسیون، به قصد تعیین روابط بین این تصاویر با درجة حرارت سطح، در قدرت تفکیک ۹۶۰ متر، استفاده شده اند. در ادامه به کمک روابط به دست آمده، که شامل شاخص های گیاهی و سطوح غیرقابل نفوذ می شوند، حرارت سطح در قدرت تفکیک های یادشده برآورد شد. در انتها، با استفاده از تصاویر حرارتی سنجندة ETM+ و سنجندة MODIS، دقت هریک از خروجی ها مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که با افزایش دقت مکانی، مقدار خطاها نیز افزایش می یابد اما شیب تغییرات خطا ثابت نیست؛ به طوری که در تمامی شاخص ها، وقتی قدرت تفکیک از ۲۴۰ متر کمتر می شود، شیب تغییرات افزایش بیشتری نشان می دهد. به علاوه، ترکیب شاخص های سطوح غیرقابل نفوذ و پوشش گیاهی بهترین عملکرد را برای بهبود قدرت تفکیک مکانی تصاویر حرارتی شهر تهران دارد. با استفاده از ترکیب این شاخص ها، قدرت تفکیک مکانی سنجندة MODIS را می توان تا حدود 240 متر افزایش داد؛ درحالی که مقدار خطای مطلق کمتر از 1 درجة کلوین است.
مروری بر روش های مبتنی بر سنجش از دور در شناسایی و پایش آتش سوزی جنگل(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزههای تخصصی:
مطالعات متعددی که طی چندین دهه اخیر درمورد پدیده آتش سوزی انجام شده، مجموعه گسترده ای از داده های ورودی و روش های اجرا و ارزیابی را فراهم کرده است. بااین حال این مجموعه گسترده نتایج و تحقیقات، به صورت ساختاریافته، به منظور ارائه نقشه راه به کاربران جدید این حوزه و راهنمایی در زمینه کاربردها و شرایط گوناگونی فراهم آمده است که تا کنون تحلیل نشده اند. به عبارتی دیگر، خلأ تحقیقی منسجم درمورد عملکرد نسبی فرایندهای گوناگون سنجش از دور در این حوزه، به منظور تولید اطلاعات متفاوت و مرتبط با کاربری ها، احساس می شود. برای رفع این خلأ، در این تحقیق، تحلیلی نسبتاً جامع از مطالعات انجام شده درباره آتش سوزی در نشریات سنجش از دور صورت پذیرفته است. چند عامل کلی مورد ارزیابی در مطالعات پیش، حین و پس از آتش سوزی، تغییر در داده های ورودی، بررسی الگوریتم ها و توسعه آنها بودند زیرا تحلیلگران می توانند این عوامل را کنترل کنند تا دقت نهایی تحلیل ها و نتایج حاصل را بهبود بخشند. یکی از مسائل مهم در موضوع آتش سوزی، پس از شناسایی و کشف آتش، با توجه به تغییرات دائمی ایجادشده در ساختار و ترکیب پوشش گیاهی، بررسی نحوه بازیابی پوشش گیاهی و میزان رشد آن طی سالیان پس از آتش سوزی است. براساس بررسی انجام شده درباره مطالعات آتش سوزی در کشور، حدود 48% از این پژوهش ها به شناسایی و گسترش آتش سوزی و حدود 52% دیگر به احیا و بازیابی پرداخته اند. در بررسی تحقیقات درباره مطالعات شناسایی، مشخص شد که تقریباً 5% از آنها با استفاده از روش های یادگیری و 43% دیگر با روش های سنتی انجام شدند. درعین حال از سهم مرتبط با مطالعات احیا نیز، تقریباً 21% به بررسی پوشش گیاهی و 31% به بررسی خاک زیر سطح آتش پرداختند. یافته های این تحقیق می تواند به محققان، برای تصمیم گیری در انتخاب داده ها و الگوریتم های مورد استفاده، با توجه به هدف مطالعه، در شاخه های گوناگون مطالعات مرتبط با آتش سوزی کمک مؤثری برساند. بااین حال تحلیلگران می توانند، علاوه بر این دستورالعمل های کلی، ترجیحات شخصی یا مزایای الگوریتم ویژه ای را که ممکن است به برنامه ای خاص مربوط باشد، در نظر بگیرند.
ارزیابی و بهبود عملکرد الگوریتم شبیه سازی تبرید به منظور تهیه نقشه پوشش اراضی در سطح زیرپیکسل با استفاده از تصاویر چندطیفی(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزههای تخصصی:
یکی از چالش های بسیار مهم در تهیه نقشه پوشش اراضی با استفاده از تصاویر سنجش از دور، مشکل مربوط به پیکسل های مخلوط است. با توسعه روش های تجزیه اختلاط طیفی و طبقه بندی کننده های نرم، امکان برآورد سهم کلاس ها در سطح زیرپیکسل فراهم می آید و برچسب های چندگانه به پیکسل ها اختصاص داده می شود. با وجود این، تولید نقشه پوششی در سطح زیرپیکسل نیازمند جانمایی مکانی زیرپیکسل ها است. در سال های اخیر، روش های تهیه نقشه در سطح زیرپیکسل توسعه یافته اند و با استفاده از نتایج طبقه بندی کننده های نرم و بهره گیری از مفاهیم وابستگی مکانی، آرایش مکانی زیرپیکسل ها را بهینه سازی می کنند. در این تحقیق، دقت کلی الگوریتم شبیه سازی تبرید برای تهیه نقشه پوششی در سطح زیرپیکسل مورد ارزیابی قرار گرفته و همچنین، مکانیزم جدیدی در این روش، برای تولید پاسخ های جدید در هر مرحله از الگوریتم پیشنهاد شده و با نتایج روش موجود مقایسه شده است. از دیگرسو، پارامترهای مؤثر بر عملکرد الگوریتم مانند ضریب بزرگنمایی، نوع تابع خنک سازی و تکرارهای ایستا و پویا در عملکرد الگوریتم بررسی شده اند. در فرایند ارزیابی دقت کلی الگوریتم، دو روش مستقل از خطای طبقه بندی نرم و وابسته به این خطا لحاظ شده است. براساس نتایج، افزایش ضریب بزرگنمایی موجب کاهش دقت الگوریتم شبیه سازی تبرید شده و همچنین، تابع خنک سازی هندسی به لحاظ دقت و زمان اجرای الگوریتم، به منزله تابع بهینه انتخاب شده است. از طرف دیگر، تکرارهای پویا نیز، در مقایسه با حالت ایستا دقت بیشتری داشته است. روش پیشنهادی برای تولید پاسخ های جدید در الگوریتم شبیه سازی تبرید دستاورد مهم تحقیق به شمار می آید که دقت کلی را به نسبت روش موجود، افزایش داده و همچنین، زمان اجرای الگوریتم را تا 50% کاهش داده است. بیشترین دقت کلی الگوریتم براساس روش پیشنهادی و مستقل از خطای طبقه بندی نرم 97/94% برآورد شد.
واکاوی شدت - مدت - مساحت بارش و تأثیر آن در سیل، با استفاده از تصاویر و داده های رادار (مطالعه موردی: سیل هشتم خرداد 1393)(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزههای تخصصی:
چکیده در رابطه های تجربی برای محاسبه زمان تمرکز، شدت بارش حوضه یکنواخت فرض شده است. تغییرات در شدت، مدت و توزیع فضایی از ویژگی های ذاتی بارش های همرفتی شمرده می شود. در این پژوهش، با استفاده از تصاویر و داده های رادار هواشناسی، شدت و مقدار و پراکنش بارش، با تفکیک مکانی پانصد متر شعاعی و تفکیک زمانی پانزده دقیقه، محاسبه شد. سیل هشتم خرداد 1393 در سه حوضه سرمو، زرین گل و رامیان بررسی شد. ابتدا محدوده هریک از حوضه ها در محیط GIS به دست آمد و به صورت برنامه اجرایی برای نرم افزار رادار تعریف شد و سپس، به کمک تصاویر و داده های رادار هواشناسی، شدت و نحوه پراکنش بارش در حوضه های انتخابی واکاوی شد. نتایج نشان داد شدت، مدت و پراکنش بارش تعیین کننده مقدار رواناب حوضه بود. زمان سیل با زمان تمرکز و بیشینه رواناب حوضه اختلاف داشت. واکاوی تصاویر رادار نشان داد که بیشینه رواناب، علاوه بر مجموع بارش حوضه، به پراکنش بارش نیز مرتبط بود. اگر مجموع و پراکنش بارش هم سو بودند، شدت سیلاب افزایش و اگر شدت و مجموع بارش ناهم سو بودند، شدت سیلاب کاهش داشت. در پیش بینی زمان سیلاب و رواناب بیشینه، استفاده از داده های رادار دقتی بیشتر از روش های تجربی داشت.
توسعه یک مدل تصمیم گیری مبتنی بر محاسبات نرم جهت پیش بینی شدت تصادفات در راه های برون شهری(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزههای تخصصی:
توسعه روش های جدید و هوشمند برای جلوگیری از وقوع تصادف یا کاهش شدت تصادفات در راه های برون شهری یکی از اهداف اصلی مطالعات ایمنی راه است. هدف این تحقیق تلفیق قابلیت های سیستم های اطلاعات مکانی (GIS) با روش های مبتنی بر محاسبات نرم، جهت برآورد شدت تصادفات و تعیین فاکتورهای مؤثر بر آن در راه های دو خطه برون شهری است. روش پیشنهادی با ارائه مدل درخت دسته بندی و رگرسیون فازی (FCART) و ایجاد پایگاه داده مکانمند متشکل از داده های تصادفات و اطلاعات راه و محیط مجاور آن در محور قزوین- رشت (ایران) بررسی می شود. نتایج با استفاده روش اعتبارسنجی ده قسمتی بر رویدادهایی که شدت تصادفات آنها معلوم است، ارزیابی و با مدل درخت دسته بندی و رگرسیون (CART) مقایسه می شود. نتایج نشان می دهد که مدل درخت دسته بندی و رگرسیون فازی در مقایسه با درخت تصمیم CART فرایند استنتاج قوی تر ی دارد و شدت تصادفات را با صحت بیشتری پیش بینی می کند. تحلیل حساسیت روش پیشنهادی ضمن کشف تأثیرات مکانی طرح هندسی و عوارض و کاربری های مجاور راه بر شدت تصادفات، نقص فنی خودرو، کمربند ایمنی و شرایط آب وهوایی را نیز مهم ترین فاکتورهای تأثیر گذار در شدت تصادف می شمارد. این مطالعه به متخصصان ایمنی راه کمک می کند تا عوامل مکانی تأثیرگذار در سطوح متفاوت شدت تصادفات را شناسایی کنند و اقدامات پیشگیرانه لازم را برای کاهش شدت یا جلوگیری از وقوع تصادفات انجام دهند.
شبیه سازی پویایی جمعیت به منظور مدل سازی جدایی گزینی سکونتی با استفاده از مدل های عامل مبنا و GIS(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزههای تخصصی:
در مقالة حاضر به منظور بررسی کاربرد مدل های عامل مبنا در شبیه سازی پدیدة جدایی گزینی سکونتی، مدلی رستری با ترکیب GIS و تکنیک های Agent-Based و برمبنای نظریة Schelling ارائه شد و روی داده های ناحیه ای از تهران ارزیابی گردید. با مطالعة سوابق، دلایل و روند شکل گیری این پدیده در شهرهای مختلف دنیا و تهران، نوع غالب جدایی گزینی در تهران اجتماعی اقتصادی تشخیص داده شد. در فرض اولیه، افراد جامعه به چهار گروه اجتماعی اقتصادی تقسیم شدند و برای هر یک از آنها ویژگی ها و رفتارهایی تعیین شد. پارامترهای مؤثر بر جدایی گزینی در قالب مجموعه ای از عوامل اقتصادی، اجتماعی و محیطی با روش AHP وزن دهی شدند و میزان تأثیر آنها در تصمیم گیری های هر گروه تعیین گردید. نقشه های مربوط به هر شاخل در محیط ArcGIS تولید و طبق سلسله مراتب چینش زیرمعیارها با یکدیگر تلفیق شدند. مدل پیشنهادی با برنامه نویسی در محیط Netlogo تکمیل شد. اطلاعات مکانی در قالب نقشه های تولید شده، در محیط Netlogo فراخوانی و آنالیزهای مربوط به تصمیم گیری عامل ها در قالب توابع موجود در این محیط انجام شد. الگوی جدایی گزینی در منطقة مطالعه شده در بازة سال های 1365 تا 1385 شبیه سازی شد. تأثیر دو پارامتر مهم شعاع همسایگی و سطح رضایت عامل ها در این الگو بررسی شد و مدل با استفاده از این دو و پارامترهای دیگری چون نرخ رشد جمعیت، اندازة پیکسل ها، قیمت املاک، تعداد عامل ها، سهم هر گروه از عامل ها از کل جمعیت، مقادیر عدم تجانس گروه های مختلف نسبت به هم و پرستیژ محله ها کالیبره شد. اعتبارسنجی مدل به روش تعیین درصد پیکسل های صحیح برآورد شده انجام گرفت و صحتی معادل 5/62 درصد را نشان داد. کلید واژه ها : جدایی گزینی سکونتی، مدل عامل مبنا، شبیه سازی.
بررسی کارایی تصاویر پرنده بدون سرنشین برای تولید مدل رقومی سطح(مقاله پژوهشی دانشگاه آزاد)
حوزههای تخصصی:
در سال های اخیر به دلیل برتری از نظر هزینه و زمان نسبت به سایر روش ها شاهد پیشرفت روزافزون کاربرد پرنده های بدون سرنشین در کاربردهای متنوعی از جمله علوم زمین، منابع طبیعی، مطالعات محیطی، برنامه ریزی شهری می باشیم. در کنار این مزایا، استفاده از پرنده های بدون سرنشین با چالش هایی مانند هندسه ناپایدار تصویربرداری، عدم استفاده از دوربین های متریک و متغیر بودن پارامترهای تصاویر همراه است. در این پژوهش تکنیک های علم بینایی کامپیوتر برای پردازش تصاویر تهیه شده توسط هواپیمای بدون سرنشین بررسی و کارایی این تصاویر و تکنیک ها برای تولید مدل رقومی ارتفاع با قدرت تفکیک مکانی بالا بررسی شده است. بدلیل وجود شرایط ذکر شده برای تصویربرداری و عدم وجود پارامترهای توجیه داخلی و خارجی از عملگر SIFT برای استخراج نقاط گره ای در مناطق مشترک تصاویر استفاده شده است. توجیه نسبی و مطلق تصاویر به ترتیب با استفاده از نقاط گره ای و نقاط کنترل زمینی انجام شده است. از الگوریتم تناظریابی سه بعدی متراکم، ابر نقاط متراکم ایجاد و با درونیابی به روش مثلث بندی نامنظم، سطح رقومی منطقه تشکیل شده است. در نهایت با استفاده از نقاط چک زمینی، دقت زمین مرجع کردن و مدل رقومی سطح نهایی ارزیابی شده است. تعداد 5853 نقطه گره ای به صورت اتوماتیک توسط عملگر SIFT استخراج و تصاویر با دقت مسطحاتی 12/21 سانتی متر زمین مرجع شدند. سپس با تولید میلیون ها نقطه و مثلث بندی نامنظم، مدل رقومی ارتفاعی با دقت ارتفاعی 25/19 سانتی متر تولید شد. نتایج این پژوهش نشان می دهد که بدلیل هندسه ناپایدار تصویربرداری و متغیر بودن پارامترها برای تصاویر، تلفیق الگوریتم SIFT با تکنیک های بینایی کامپیوتر در پردازش تصاویر پهباد برای استخراج نقاط گره ای و توجیه دقیق تصاویر ضروری است.
ارزیابی جامع الگوریتم های بهینه سازی ژنتیک استاندارد، ژنتیک بهبودیافته و ازدحام ذرات بهبود یافته در کشف ترکیب بهینه ترم های توابع کسری وابسته به زمین(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزههای تخصصی:
استفاده از توابع کسری، در غیاب اطلاعات افمریز مدار ماهواره و هندسه داخلی سنجنده، یکی از بهترین روش ها برای زمین مرجع سازی تصاویر ماهواره ای و استخراج اطلاعات مکانی از تصاویر ماهواره ای است. تعداد زیاد ترم ها و عدم تفسیرپذیری آنها، باعث شده تا تعدد نقاط کنترل مورد نیاز و ایجاد خطای پارامتر های اضافه، به عنوان مهم ترین ضعف های توابع کسری وابسته به زمین شناخته شوند. استفاده از الگوریتم های بهینه سازی، یکی از راهکار های مناسب رفع این ضعف ها است. به همین دلیل از الگوریتم های بهینه سازی مختلف، برای کشف ترکیب بهینه ترم های توابع کسری وابسته به زمین استفاده شده است. از آنجا که سازوکار هریک از این الگوریتم ها با یکدیگر متفاوت است، میزان کارایی و خصوصیات مختلف این الگوریتم ها در کشف ترکیب بهینه ترم های توابع کسری وابسته به زمین متفاوت است اما تفاوت های موجود به صورت جامع، مورد مقایسه و تحلیل قرار نگرفته است. در این مقاله، به منظور بررسی کامل و جامع توانایی های سه الگوریتم بهینه سازی ژنتیک، ژنتیک بهبودیافته و ازدحام ذرات بهبودیافته در کشف ترکیب بهینه ترم های توابع کسری از دیدگاه های مختلف از جمله دقت، سرعت، تعداد نقاط کنترل مورد نیاز و قابلیت اطمینان به نتایج بدست آمده، از 4 تصویر ماهواره ای متعلق به سنجنده های GeoEye-1، IKONOS-2، SPOT-3-1ª و SPOT-3-1B استفاده شده است. اختلاف دقت کمتر از 4/0 پیکسل در نتایج هر یک از الگوریتم های بهینه سازی، 10 تا 12 برابر بودن سرعت الگوریتم ژنتیک بهبودیافته نسبت به دو الگوریتم دیگر، به ترتیب برتری 25/45 و 27 درصدی درجه آزادی الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات بهبودیافته نسبت به الگوریتم ژنتیک بهبودیافته و ژنتیک و پراکندگی نسبتا یکسان نتایج هر یک از الگوریتم ها در 10 بار اجرای برنامه، حاکی از آن است که دقت هر سه الگوریتم بهینه سازی نسبتا یکسان، سرعت الگوریتم ژنتیک بهبودیافته بیشتر، تعداد نقاط کنترل مورد نیاز الگوریتم ازدحام ذرات بهبودیافته کمتر از دو الگوریتم دیگر و قابلیت اطمینان به نتایج هر یک از الگوریتم های بهینه سازی به منظور کشف ترکیب بهینه ترم های توابع کسری وابسته به زمین، یکسان است.
شناسایی ساختمان های تخریب شده بر اثر زلزله، با استفاده از آنالیز بافت تصاویر ماهواره ای با قدرت تفکیک بسیار بالا ( VHR) و سیستم استنتاج فازی مطالعه موردی زلزله پورتوپرنس سال 2010(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزههای تخصصی:
زلزله یکی از مخرب ترین سوانح طبیعی است که در هر زمانی با شدت های مختلف رخ می دهد. زلزله های شدید در محیط های مسکونی باعث تخریب ساختمان ها، راه های اصلی و از همه مهم تر، باعث تلفات جانی می شوند. آشکارسازی ساختمان های تخریب شده ناشی از چنین سانحه ای در زمان مناسب مسئله ای حیاتی برای مدیریت بحران و امدادرسانی به شمار می رود. این پژوهش با هدف تشخیص ساختمان های تخریب شده بر اثر زلزله، با استفاده از تصاویر ماهواره ای با قدرت تفکیک بسیار بالا انجام شده است. جهت نیل به این هدف از تصاویر ماهواره ای با قدرت تفکیک بسیار بالا (VHR) مربوط به قبل و بعد از وقوع زلزله در شهر پورتو پرنس کشور هائیتی در سال 2010 و نقشه تخریب مشاهده شده از منطقه استفاده شده است. در این پژوهش پس از محاسبه ویژگی های بافتی تصاویر، با استفاده از تحلیل همبستگی، توصیفگرهای بافتی بهینه انتخاب شدند. سپس با استفاده از مقادیر بافت های برگزیده و سیستم استنتاج فازی، وضعیت تخریب ساختمان ها طبقه بندی شد. در نهایت، نقشه تخریب به دست آمده، با استفاده از مدل پیشنهادی، با نقشه تخریب منطقه مقایسه شد. دقت نهایی مدل پیشنهادی با استفاده از شاخص Kappa، 82% و همچنین، دقت مدل در تشخیص ساختمان های تخریب شده با استفاده از شاخص Jaccard، %89.69 به دست آمد.
شناسایی و بررسی روند تغییرات کاربری پوشش گیاهی با استفاده از مدل های شبکه عصبی زمانمند و CA با بهره گیری از تکنیک های GIS و RS (مطالعه موردی: شهرستان مینودشت استان گلستان)(مقاله پژوهشی دانشگاه آزاد)
منبع:
کاربرد سیستم اطلاعات جغرافیایی و سنجش از دور در برنامه ریزی دوره ۱۰ تابستان ۱۳۹۸ شماره ۲
50-71
حوزههای تخصصی:
پایش تغییرات کاربری اراضی در بسیاری از فعالیت های برنامه ریزی و مدیریت شهری دارای اهمیت می باشد. بر اثر فعالیت های انسانی و پدیده های طبیعی چهره ی زمین همواره دستخوش تغییر می شود. از اینرو برای مدیریت بهینه مناطق طبیعی آگاهی از نسبت تغییرات کاربری اراضی از ضروریات محسوب می شود. هدف از این تحقیق، ارزیابی و آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی بالاخص کاربری پوشش گیاهی در منطقه اوغان از توابع شهرستان مینودشت استان گلستان در بازه ی زمانی30 ساله با استفاده از تکنیک های سنجش از دور و سیستم های اطلاعات مکانی و نرم افزارهای MATLAB، ARCGIS و ENVI می باشد. بدین منظور از تصاویر سال های 1987، 1993، 1998، 2000، 2003، 2008، 2013، 2015و2017 میلادی سنجنده ETM ماهواره لندست استفاده شده است و پس از انجام تصحیحات مورد نیاز در مرحله پیش پردازش، برای پایش تغییرات زمانی کاربری پوشش گیاهی، شاخص پوشش گیاهی(NDVI) در نرم افزار متلب برای هر 9 بازه زمانی محاسبه شدند. سپس با استفاده از تصاویر شاخص های محاسبه شده 7 سال اول و مدل شبکه عصبی زمانمند(سری زمانی)، تصاویر سال هشتم و نهم پیش بینی و بدست آمد و در ادامه با محاسبه خطای RMSE بین تصاویر خروجی مدل با تصاویر واقعی، مدل مذکور اعتبارسنجی گردید. نتایج نشان می دهند که مدل با میانگین RMSE تقریباً 0.13 برای NDVI عملکرد بسیار خوبی داشته است. همچنین از مدل CA جهت پیش بینی روند تغییرات پوشش گیاهی استفاده گردید. نتایج نشان می دهند که وسعت پوشش گیاهی در دو سال آخر یعنی سال-های پیش بینی شده 2015 و 2017 توسط مدل شبکه عصبی روند صعودی داشته و منطقه مورد مطالعه سرسبزتر شده است.
ارزیابی خشکیدگی جنگل های بلوط با استفاده از تصویر اسپات6 (مطالعه موردی: منطقه کهمره در استان فارس)(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزههای تخصصی:
بلوط ایرانی، طی سال های اخیر، تحت تأثیر پدیده زوال بلوط قرار گرفته و این پدیده موجب ازدست رفتن بخش های وسیعی از جنگل های بلوط در عرصه های زاگرس شده است. به دلیل پوشش زمانی مناسب و وضوح زمینی مطلوب تصاویر جدید ماهواره ای، کاربرد آنها در تشخیص این پدیده امیدبخش به نظر می رسد. در این تحقیق، قابلیت های مکانی تصاویر سنجنده اسپات6 با توان تفکیک مکانی 1.5 متر در باند پانکروماتیک و 6 متر در باندهای چندطیفی، در تشخیص خشکیدگی درختان بلوط در منطقه جنگلی کهمره، از بخش های شهرستان شیراز در استان فارس، بررسی شد. مقادیر شاخص های گوناگون گیاهی شامل NDVI، EVI، TDVI، SAVI، RNDVI، OSAVI، DVI و MSR، با درصدهای متفاوت خشکیدگی درختان بلوط به صورت متناظر، در نمونه های زمینی و تصویر ماهواره ای ارزیابی شد. براساس نتایج به دست آمده، معادله رگرسیونی بین مقادیر انحراف معیار TDVI و خشکیدگی بیشتر از 30%، در هریک از پایه های درختان بلوط، به صورت y=17.92(x-0.06)-0.32 با ضریب تبیین R2=82% برآورد شد. پایش مناطق جنگلی برای درک روند زوال یا بهبودی درختان آن کمک شایان توجهی به دست اندرکاران مدیریت مناطق جنگلی خواهد کرد؛ بنابراین، استفاده از نتایج این تحقیق می تواند مدرکی برای مقایسه پایش مقاطع زمانی آینده با وضعیت موجود باشد.
معرفی روشی جدید به منظور تلفیق مکانی زمانی محصولات دمای سطح زمین سنجنده های ASTER و مادیس برمبنای تبدیل موجک دوبعدی ایستا(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزههای تخصصی:
پایش دمای سطح زمین (LST)، که یکی از پارامترهای مهم زیست محیطی محسوب می شود، تا کنون با استفاده از سنجنده های سنجش از دوری دارای توان تفکیک زمانی بالا، همچون سنجنده مادیس (توان تفکیک زمانی روزانه و توان تفکیک مکانی یک کیلومتر)، به طور گسترده ای صورت گرفته است. یکی از مهم ترین مشکلات این سنجنده ها پایین بودن توان تفکیک مکانی آنهاست که کارآیی شان را، در مواردی همچون شناخت آتش در مناطق جنگلی و مطالعه جزایر گرمایی شهری، محدود کرده است. در مقابل، سنجنده هایی با توان تفکیک مکانی بالا، همچون سنجنده ASTER (توان تفکیک مکانی 90 متر و توان تفکیک زمانی شانزده روز در محصول دمای سطح زمین)، توان تفکیک زمانی پایینی دارند که این منجر به ضعف آنها در پایش تغییرات سریع می شود. درواقع، به دلیل محدودیت های فنی، تا کنون سنجنده ای وجود نداشته است که، در دو بعد مکانی و زمانی، توان تفکیک بالا داشته باشد. برای حل این مشکل، روش های کم هزینه و کارآمد ادغام مکانی زمانی مطرح شده اند. از مهم ترین روش های مطرح در ادغام مکانی زمانی، روش های ESTARFM و STDFA شمرده می شوند. در این تحقیق، به منظور تلفیق داده های سنجنده های مادیس و ASTER از دمای سطح زمین در بخشی از شهر تهران، روشی جدید (SWT-STDFA) برمبنای روش STDFA مطرح و موجک دوبعدی ایستا تبدیل شد. نتایج حاصل از تلفیق نیز با نتایج دو روش ESTARFM و STDFA مقایسه شدند. همچنین، در ادامه، با توجه به وجود نقشه طبقه بندی تهیه شده براساس شاخص گیاهی تفاضلی نرمال شده در الگوریتم های STDFA و SWT-STDFA، درمورد تأثیر استفاده از شاخص های گیاهی تفاضلی نرمال شده سبز (GNDVI) و شاخص گیاهی تعدیل شده چندطیفی خاک (SAVI) در دقت تصویر مجازی خروجی بحث شده است. نتایج تحقیق نشان دهنده دقت بالای روش پیشنهادی با ریشه میانگین مربع خطاهای 3.03 کلوین، انحراف معیار 2.21 کلوین، میانگین قدرمطلق خطاهای 1.72 کلوین و ضریب همبستگی 0.92 بین تصویر دمای سطح واقعی منطقه و تصویر مجازی پیش بینی شده در مقایسه با دو روش دیگر است. افزایش شاخص های گیاهی GNDVI و SAVI در طبقه بندی دو روش STDFA و SWT-STDFA نیز تأثیری چندانی در دقت تصویر تلفیقی مجازی خروجی نداشته است.
بررسی بهبود دقت طبقه بندی با استفاده از ادغام تصویر تک باند ALI با تصاویر ابرطیفی Hyperion(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزههای تخصصی:
بیشتر الگوریتم های طبقه بندی داده های سنجش از دور براساس ویژگی ها و اطلاعات طیفی پیکسل ها عمل می کنند. این مسئله باعث نادیده گرفتن اطلاعات مکانی سودمند و قابل استخراج بسیاری، مانند بافت تصاویر می شود. محیط شهری بافت ناهمگنی دارد که شناسایی انواع کاربری ها را به فرایندی دشوار و پیچیده تبدیل کرده است. در این پژوهش تأثیر استفاده از بافت تصویر تک باند سنجنده ALI (Advanced Land Imager) بر دقت طبقه بندی تصاویر ابرطیفی سنجنده هایپریون«Hyperion» در محیط های شهری بررسی شد. طبقه بندی با استفاده از روش جنگل های تصادفی[1] و در پنج سناریوی مختلف انجام شد: سناریوی شماره 1: طبقه بندی اطلاعات طیفی تصویر ادغام شده به روش [1]CNT(بدون لحاظ کردن اطلاعات بافت)؛ سناریوهای 2، 3، 4 و 5: طبقه بندی تصویر CNT با افزوده شدن بردارهای ویژگی بافت حاصل از روش ماتریس هم وقوعی در اندازه های پنجره 3، 5، 7 و 9 هستند. براساس یافته های این تحقیق، افزودن بافت به طیف تصویر ادغامی به روش CNT دقت طبقه بندی را بهبود چشمگیری داد، به گونه ای که دقت کلی بر اثر افزودن بافت با حدود ده درصد افزایش، از 80.47% به 90.74% رسید. بسیاری از پوشش های کاربری مانند جاده، بافت مسکونی، صنایع کوچک و پراکنده و صنایع متمرکز نیز در زمینه دقت تولیدکننده و مصرف کننده رشد چشمگیری را شاهد بودند. پارامتر خطای OOB[1] با 11% کاهش، از 19.86 به 8.87% رسید. بردارهای ویژگی مانند میانگین و کنتراست نیز، توانستند از لحاظ میزان اهمیت در رتبه های بالا قرار گیرند. همچنین، افزایش اندازه پنجره منجر به بهبود بیشتر دقت طبقه بندی شد، به گونه ای که اندازه پنجره 9 بهترین عملکرد را در پی داشت.
ارزیابی تغییرات عمق تالاب انزلی با استفاده از تصاویر ماهواره ای و داده های هواشناسی در بازه سی ساله(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزههای تخصصی:
در چند دهه اخیر در ایران، در نتیجه تاثیرات تغییر اقلیم و رشد جمعیت، سطح و عمق آب در تالاب ها بسیار کاهش یافته است. بنابراین ضرورت دارد که عوامل اصلی این تغییرات شناسایی شود و در صورت امکان اقدامات لازم برای کاهش نرخ تغییرات صورت پذیرد. پیشرفت روز افزون تکنولوژی سنجش از دور، فرصت بی نظیری برای پایش روند تغییرات در محیط های طبیعی فراهم می کند. سری ماهواره لندست از دهه 1970، طولانی ترین آرشیو تصاویر سنجش از دور است. تصاویر ماهواره ای، داده ها را در سطح وسیع تر و در فواصل زمانی کوتاه تر با هزینه کمتر فراهم می کند. تالاب انزلی یکی از مهم ترین تالاب های بین المللی ایران است که در کنوانسیون رامسر به ثبت رسیده است. در چند دهه اخیر با افزایش جمعیت و رشد و گسترش مناطق مسکونی و زمین های زراعی، تغییرات اقلیمی منطقه و همچنین تغییرات شدید تراز آبی دریای خزر، این تالاب به سوی خشکیده شدن پیش رفته است. در تحقیق حاضر با استفاده از تصاویر لندست به بررسی تغییرات عمق تالاب پرداخته شده است. تغییرات عمق با توجه به داده های بارش و دما وتغییرات تراز آب دریای خزر در بازه ی 30 ساله از سال 1988 تا سال 2018 تشریح شده است. نتایج نشان می دهد که تغیرات عمق تالاب بیشتر از تغییرات تراز آب دریای خزر متاثر است و تغییرات بارش و دما، دلایل اصلی کاهش عمق تالاب انزلی نیستند.
مکان یابی مراکز خرید در شرایط رقابتی با استفاده از روش جست وجوی تابو(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزههای تخصصی:
مکان فعالیت های تجاری ازجمله مراکز خرید، نقش تعیین کننده ای در موفقیت یا عدم موفقیت هر فعالیت دارد. در مکان یابی مراکز خرید می بایست به معیارها و اهداف متنوعی توجه داشت. در پژوهش حاضر دو هدف حداکثرسازی جذب تقاضای موجود و حداکثرسازی دسترسی به مراکز خرید در نظر گرفته شد. هرکدام از این اهداف، معیارهای مختلفی مانند جمعیت، شرایط رقابتی بین مراکز خرید، دسترسی به معابر اصلی، ایستگاه های حمل و نقل و پارکینگ های عمومی، پارک ها و مکان های تفریحی را دربرمی گیرند. در این پژوهش، روش تصمیم گیری چندهدفه برای حل مسئله به کار گرفته شد. روش های گوناگونی برای حل مسئله های چندهدفه ارائه شده است که به دو گروه کلی روش های سنتی و تکاملی تقسیم می شوند. روش های سنتی عموماً در حل مسئله هایی از این دست، نقصان هایی دارند که پژوهشگران را به سوی استفاده از روش های تکاملی سوق داده اند. در پژوهش حاضر از میان روش های تکاملی، الگوریتم جست وجو ی تابوی چندهدفه به کار گرفته شد. در این مدل، ابتدا با توجه به کاربری اراضی، مکان های نامناسب از فضای مسئله حذف شدند و سپس الگوریتم جست وجو ی تابو برای دستیابی به توازن اهداف در محیط رقابتی به کار گرفته شد. به منظور ارزیابی موقعیت های پیشنهادشده در مدل تابو، مراکز پیشنهادی با نتایج حاصل از هم پوشانی نقشه های معیار اولیه مطابقت داده شدند. کلید واژه ها : مراکز خرید، مکان یابی در شرایط رقابتی، بهینه سازی چندهدفه، جست وجو ی تابو.
طراحی نواحی ترافیکی با استفاده از توسعه مکانی الگوریتم k-means(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزههای تخصصی:
نواحی ترافیکی که برای نمایش مکان های تولید و جذب سفر به کار گرفته می شوند در بسیاری از برنامه ریزی های حمل ونقل کاربرد گسترده ای دارند. از آنجا که نحوة تعیین این نواحی روی نتایج حاصل از تحلیل و مدل سازی های حمل ونقل تأثیر فراوانی دارد، طراحی مناسب آن بسیار مهم است. در این مقاله با استفاده از سامانه اطلاعات مکانی روشی کارآمد برای طراحی مناسب این نواحی ارائه شده است. با استفاده از روش ارائه شده می توان معیارهای مختلفی را برای ایجاد نواحی ترافیکی همگن در نظر گرفت و تعداد و اندازه شان را کنترل کرد. در روش پیشنهادی این مقاله از تکنیک k-means برای خوشه بندی واحدهای مکانی پایه و ایجاد نواحی ترافیکی همگن استفاده شده است. برای جلوگیری از ایجاد فضای خالی و همپوشانی میان نواحی و نیز ممانعت از تشکیل نواحی با اندازه های خیلی بزرگ یا کوچک، قیدهایی به تکنیک k-means افزوده شده است. اما ایجاد نواحی همگن بدون درنظرگرفتن فشردگی شکل هندسی، سبب پیچیدگی شکل هندسی نواحی می گردد. به منظور برطرف ساختن این مشکل یک الگوریتم هندسی برای ایجاد نواحی با شکل هندسی فشرده شرح و بسط داده شده است. در نهایت از روش پیشنهادی برای طراحی مجدد نواحی ترافیکی شهر تهران و مقایسة نتایج آن با نواحی ترافیکی موجود استفاده شده است. نتایج حاصل نشان می دهد که نواحی طراحی شده در این مقاله بسیار همگن تر از نواحی موجود است. اگرچه با اعمال الگوریتم فشردگی شکل هندسی، از میزان همگنی نواحی ایجادشده کاسته می شود، اما باز هم از نواحی موجود همگن ترند.
برآورد موجودی سرپای جنگل بااستفاده از داده های لیدار فضایی ICESat/GLAS در جنگل های کوهستانی شمال ایران(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزههای تخصصی:
اندازه گیری موجودی سرپای جنگل یکی از متغیرهای کمّی مهم است که نقش بسیاری در برنامه ریزی و مدیریت جنگل دارد. در این تحقیق، تلاش شد تا این ویژگی در بخشی از جنگل های کوهستانی شمال ایران (نوشهر)، بااستفاده از داده های لیدار فضایی برآورد شود. بدین منظور، طی پیش پردازش های اولیه روی داده های ICESat/GLAS از دو مأموریت متفاوت (L3K و L3I)، ضمن حذف داده های نامطلوب، سنجه های گوناگونی همچون گستره شکل موج (W ext )، گستره لبه پیشتاز (H lead )، گستره لبه پشتی (H trail ) و سنجه های ارتفاع در چارک های انرژی ( 25 H، 50 H، 75 H و 100 H) از شکل موج ها (waveform) استخراج شد. همچنین، با استفاده از روش تحلیل مؤلفه های اصلی (PCA) روی شدت سیگنال های شکل موج، ضمن حذف نویزها و فشرده سازی اطلاعات، مؤلفه های جدیدی تولید و به کار گرفته شد. با توجه به کوهستانی و شیب دار بودن منطقه و تأثیر آن در ویژگی های شکل موج، از مدل رقومی ارتفاع برای استخراج شاخص زمینی (TI) که بیانگر اطلاعات مربوط به توپوگرافی زمین است، استفاده شد. به منظور توسعه مدل های رگرسیونی و اعتبارسنجی آنها، حجم سرپا در 60 قطعه نمونه زمینی به قطر هفتاد متر اندازه گیری شد. سپس مدل های رگرسیون چندگانه و شبکه عصبی مصنوعی براساس دو دسته متغیر شامل سنجه های استخراج شده از شکل موج و مؤلفه های حاصل از PCA برای برآورد حجم سرپا توسعه داده شدند و به روش اعتبارسنجی متقابل پنج گردشی ارزیابی شدند. به طورکلی، هر دو روش رگرسیون چندگانه و شبکه عصبی مصنوعی نتایج تقریباً مشابهی داشتند. در این میان، روش شبکه عصبی مصنوعی براساس مؤلفه های حاصل از PCA قادر بود موجودی سرپای جنگل را با m 3 /ha9/119=RMSE و 73/0= برآورد کند (6/26=RMSE%). یکی از نکات مثبت این مدل درمقایسه با دیگر مدل ها، وابسته نبودن متغیرهای ورودی به کاررفته ( 1 PC، 2 PC، 3 PC و W ext )، به شناسایی صحیح قله زمین است که در مناطق شیب دار مشکل و با خطا همراه است. نیاز نداشتن به داده کمکی (مدل رقومی ارتفاع) و برآورد صحیح تر حجم جنگل در قطعه نمونه های تنک با موجودی سرپای کم از دیگر نکات مثبت این مدل است.