محمدرضا گیلی؛ داود عاشورلو؛ حسین عقیقی؛ علی اکبر متکان؛ علیرضا شکیبا
چکیده
سابقه و هدف: با توجه به اینکه کشاورزی مهمترین نقش را در تأمین امنیت غذایی برعهده دارد، تهیه نقشه ای که پراکندگی مکانی، وسعت اراضی و نوع محصولات کشت شده را با دقت بالایی نشان دهد، بسیار ضروری است. پوشش اراضی کشاورزی در فواصل زمانی نسبتا کوتاه، بسیار پویا و متغیر است. این موضوع، طبقه‌بندی محصولات زراعی روی تصاویر ماهواره ای را به کاری ...
بیشتر
سابقه و هدف: با توجه به اینکه کشاورزی مهمترین نقش را در تأمین امنیت غذایی برعهده دارد، تهیه نقشه ای که پراکندگی مکانی، وسعت اراضی و نوع محصولات کشت شده را با دقت بالایی نشان دهد، بسیار ضروری است. پوشش اراضی کشاورزی در فواصل زمانی نسبتا کوتاه، بسیار پویا و متغیر است. این موضوع، طبقه‌بندی محصولات زراعی روی تصاویر ماهواره ای را به کاری چالش برانگیز مبدل می کند. کمبود یا فقدان دادههای دارای برچسب واقعیت زمینی نیز مزید بر علت است. بنابراین روشهایی که به نمونه های زمینی وابستگی کمتری دارند و از ویژگیهای فنولوژیک حاصل از سری زمانی باندها و شاخصهای گیاهی برای طبقه بندی محصولات استفاده می کنند، مناسبتر خواهند بود. هدف از این مطالعه استفاده از در روش یادگیری عمیق مبتنی بر شبکه های کانولوشن برای طبقه بندی محصولات کشاورزی و بهبود عمکرد این شبکه از طریق استفاده از کانالهای ویژگی محصولات بعنوان تصویر ورودی به شبکه و افزایش دقت طبقه بندی است.مواد و روش ها: در این مطالعه از تصاویر باندهای مرئی و فروسرخ نزدیک ماهواره سنتینل-2 در 10 تاریخ مختلف از سال 2019 برای ناحیه ای واقع در ایالت آیداهو ایالات متحده آمریکا که یک منطقه مهم کشاورزی به شمار می رود و از لایه دادههای زراعی(Cropland Data Layer) برای استخراج برچسب نوع محصولات در مزارع نمونه، استفاده گردید. سپس در نرم افزار متلب، سری زمانی باندها ساخته شد و با استفاده از آنها پروفیل زمانی NDVI برای شناسایی ویژگیهای فنولوژیکی منحصر به فرد برای هر محصول استخراج گردید. در ادامه توابعی که بر اساس ویژگیهای فنولوژیک هر محصول توسعه داده شده اند، بر روی سری زمانی باندها اعمال گردید و برای هر محصول یک کانال ویژگی به دست آمد که در دو فرآیند جداگانه، یکبار از باندها و بار دیگر از کانالهای ویژگی به عنوان ورودی به شبکه CNN استفاده گردید و شبکه، با استفاده از کانالهای ورودی و نمونه های زمینی، آموزش دیده و نتیجه عملکرد شبکه در طبقه بندی محصولات زراعی در سایت تست، مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج و بحث: در مرحله اول، سری زمانی باندها، ورودی شبکه کانواوشنی عمیق را تشکیل دادند و شبکه در ناحیه آموزش، با استفاده از اطلاعات طیفی-زمانی باندها به عنوان کانالهای ورودی و نمونه های زمینی محصولات به عنوان برچسب، آموزش دید. به دلیل همپوشانی طیفی محصولات در برخی از دوره های زمانی، آموزش شبکه با خطای نسبتا بالایی همراه بود و به همین دلیل برای ناحیه تست، دقت کلی طبقه بندی 69(درصد) و ضریب کاپای 55/0 به دست آمد. در مرحله دیگر، توابعی که به عنوان شاخصهای فنولوژیک برای هر محصول توسعه داده شده بود ، روی سری زمانی باندها اعمال گردید و برای هر محصول، یک کانال ویژگی بعنوان شاخص انحصاری آن محصول، به دست آمد. آنگاه الگوریتم با استفاده از این کانالهای ویژگی، در ناحیه تست اجرا گردید و دقت کلی به 86(درصد) و ضریب کاپا به82/0 ارتقا یافت که نشان دهنده بهبود چشمگیر نتایج در مقایسه با حالت قبل است.نتیجه گیری: شبکه کانولوشنی عمیق برای تشخیص محصولات کشاورزی، به نوع کانالهای ورودی بسیار حساس است و انتخاب کانال هایی با ویژگی های طیفی_زمانی مناسب برای انواع محصولات، بر دقت آموزش شبکه بسیار تاثیرگذار بوده و می تواند هزینه یا خطای آموزش شبکه کانولوشنی عمیق را پایین آورده و کارایی آن را در طبقه بندی محصولات گوناگون، بالا ببرد.
امید اشکریز؛ بابک میرباقری؛ علی اکبر متکان؛ علیرضا شکیبا
چکیده
سابقه و هدف: روند رشد شهری در دهه های اخیر تسریع شده است . بنابراین پیش بینی الگوی رشد آینده شهر برای جلوگیری از برخیمشکل های محیط زیستی، اقتصادی و اجتماعی از اهمیت بالایی برخوردار است. شهر تبریز نیز به دلیل تغییرات جمعیتی قابل توجه از رشد سریع زمین های شهری برخوردار بوده و بنابراین نیازمند شبیه سازی دقیق رشد شهری برای جلوگیری از پیامدهای ...
بیشتر
سابقه و هدف: روند رشد شهری در دهه های اخیر تسریع شده است . بنابراین پیش بینی الگوی رشد آینده شهر برای جلوگیری از برخیمشکل های محیط زیستی، اقتصادی و اجتماعی از اهمیت بالایی برخوردار است. شهر تبریز نیز به دلیل تغییرات جمعیتی قابل توجه از رشد سریع زمین های شهری برخوردار بوده و بنابراین نیازمند شبیه سازی دقیق رشد شهری برای جلوگیری از پیامدهای منفی محیط زیستی و اقتصادی می باشد. هدف این پژوهش ، ارزیابی دقت الگوریتم های مطرح یادگیری ماشین با روش اعتبارسنجی متقابل مکانی و تلفیق آنها با مدل سلول های خودکار جهت شبیه سازی رشد زمین های شهری است .مواد و رو ش ها: در این پژوهش جهت تحلیل تغییرات کاربری زمین های شهری تصاویر ماهواره ای لندست مربوط به سال های 1376،1385 و 1394 با استفاده از روش ماشین بردار پشتیبان طبقه بندی شدند. در گام بعدی تولید نقشه های پتانسیل تغییر زمین های غیرشهری به شهر با استفاده از الگوریتم های جنگل تصادفی، ماشین بردار پشتیبان و شبکه عصبی پرسپترون چند لایه برای دو دوره کالیبراسیون (سال های 1376 - 1385 ) و اعتبارسنجی (سا ل های 1385 - 1394 ) براساس لایه های اطلاعاتی فاصله از معابر اصلی، فاصله ازمرکز شهر، فاصله از زمین های ساخته شده، فاصله از رودخانه و راه آهن و همچنین لایه های شیب، ارتفاع و لایه دو کلاسه کاربری شامل کاربری کشاورزی (با مقدار صفر) و بایر (با مقدار یک)، انجام شد. در پژوهش حاضر جهت جلوگیری از بیش برازش الگوریتم ها به نمونه های آموزشی و در نتیجه به دست آمدن نتایج خوش بینانه، از روش اعتبارسنجی متقابل مکانی با هدف کاهش همبستگی مکانی میان داده های آموزشی و آزمایشی، در فرایند استخراج پارامترهای بهینه الگوریتم های یادگیری ماشین استفاده گردید. در نهایت با استفاده از مدل سلول های خودکار، شبیه سازی رشد شهر تبریز براساس نقشه های کاربری زمین ها و پتانسیل تغییر به دست آمده از الگوریتم های یادگیری ماشین برای دوره های بیان شده انجام شد.نتایج و بحث: نتایج نشان داد الگوریتم جنگل تصادفی با مقدار مساحت زیر منحنی ROC معادل 9228 / 0 نسبت به الگوریتم های ماشین بردار پشتیبان و شبکه عصبی مصنوعی به ترتیب با مساحت های 8951 / 0 و 8726 / 0، عملکرد بهتری در برآورد پتانسیل تغییر زمین های غیر شهری به شهر داشته است. همچنین این الگوریتم در مقایسه با سایر الگوریتم ها تغییرات محلی در پتانسیل تغییر را به صورت بارزتری استخراج کرده است. در نهایت رشد شهر تبریز با استفاده از مدل سلول های خودکار بر مبنای نقشه های پتانسیل تغییر به دست آمده شبیه سازی شد . مقایسه نقشه پیش بینی در دوره اعتبارسنجی با وضع موجود زمین های شهری در سال 1394 نشان داد که شبیه سازی رشد شهری با مدل سلول های خودکار مبتنی بر جنگل تصادفی با مقدار سنجه سازگاری 3569 / 0 نسبت به مدل های مبتنی بر بردار پشتیبان و شبکه عصبی به ترتیب با مقادیر سنجه سازگاری 3496 / 0 و 3434 / 0د ر اختصاص زمین های غیرشهری به شهری دقیق تر بوده است.نتیجه گیری: توانایی الگوریتم های یادگیری ماشین نظیر شبکه های عصبی مصنوعی، ماشین بردار پشتیبان و جنگل تصادفی در حلمسئله های غیر خطی، استفاده از آنها را در شبیه سازی رشد زمین ها ی شهری اجتناب ناپذیر می سازد. در این میان در تحقیق حاضرالگوریتم جنگل تصادفی که اساس آن بر یادگیری جمعی استوار است از مزیت بالاتری نسبت به دو الگوریتم ماشین بردار پشتیبان و شبکه عصبی مصنوعی برخوردار بوده است .
امین حسینی اصل؛ محمد سعدی مسگری؛ علی اکبر متکان
دوره 16، شماره 2 ، تیر 1397، ، صفحه 165-184
چکیده
سابقه و هدف:
در تخصیص منابع آب، تقسیم مناسب منابع یک اصل اساسی است، اما تعیین آن به‌دلیل وجود معیارهای مختلف مشکل است. شبیه‌سازی سامانه‌های منابع آب که بتواند عوامل مؤثر را لحاظ کند و تعامل درونی اجزاء آن را نمایان سازد، اقدامی کارآمد در بهینه کردن تخصیص منابع آب به شمار می‌آید. بررسی‌های مختلف نشان میدهد که شبیه‌سازی چندعاملی ...
بیشتر
سابقه و هدف:
در تخصیص منابع آب، تقسیم مناسب منابع یک اصل اساسی است، اما تعیین آن به‌دلیل وجود معیارهای مختلف مشکل است. شبیه‌سازی سامانه‌های منابع آب که بتواند عوامل مؤثر را لحاظ کند و تعامل درونی اجزاء آن را نمایان سازد، اقدامی کارآمد در بهینه کردن تخصیص منابع آب به شمار می‌آید. بررسی‌های مختلف نشان میدهد که شبیه‌سازی چندعاملی به تنهایی یا در تلفیق با روشهای بهینه‌سازی به‌عنوان روشی مؤثر برای درک بهتر پیچیدگی‌های استفاده از آب و کاربران آب به کار می‌آید و الگوریتم ژنتیک نیز یکی از روشهای هوشمند تکاملی در بهینه‌سازی مسائل پیچیده غیرخطی است.
مواد و روش‌ها:
چارچوب مفهومی مدل تخصیص آب پیشنهادی، تعامل عرضه و تقاضای آب با توجه به عوامل اقتصادی را در یکی از زیرحوضه‌های کویر مرکزی ارائه کرده است که مهمترین منابع آب آن را آبهای زیرزمینی تشکیل می‌دهند. از مهمترین وظایف تخصیص‌دهنده آب، تخصیص آب به شکل بهینه به بخشهای مختلف است. این کار با توجه به تقاضای آب موردنیاز هر یک از عامل‌های مصرف‌کننده انجام میشود. عامل کشاورزی که بیشترین سهم آب را به خود اختصاص میدهد، به قسمت‌های جزئی‌تری تقسیم میشود و در هر یک از محصولات به تنوع الگوی کشت، شرایط کم آبیاری و ... در جهت بهبود وضع اقتصادی و تخصیص بهینه منابع آب با توجه به داده‌ها و آمار در دسترس لحاظ میشود. در بخش صنعت، تولیدات و توابع آن در قالب یک تابع دربرگیرنده مجموع بنگاه‌ها مطرح میشود و در بخش شرب نیز، به‌دلیل اهمیت ویژه تأمین آب این بخش، کل مقدار آب مورد نیاز محاسبه و به‌طور کامل به این بخش اختصاص می‌یابد.
نتایج و بحث:
در منطقه مورد بررسی، بر اساس معیار بیشینه کردن سود اقتصادی و با توجه به منابع آب در دسترس، کشت نباتات علوفه‌ای و روغنی بهینه نیست. از سویی دیگر، در محصولات گروه غلات، به‌دلیل کم‌آبیاری و در محصولات باغی نیز به‌دلیل سودآوری بالای این محصولات سطح کشت بالا حفظ شده است و پس از غلات، درختان مثمر از قبیل: پسته، انار، انگور و خرما دارای بیشترین سطح هستند. بنابراین در بخش کشاورزی، بهره‌گیری از کم‌آبیاری در محصولات خانواده غلات و تغییر الگوی کشت با حذف محصولات دو خانواده نباتات علوفه‌ای و روغنی، منجر به بهینه شدن تخصیص آب میشود. در بخش صنعت، نکته حائز اهمیت، تأثیر تغییر تکنولوژی در کاهش تقاضای آب است و به‌دلیل سودآوری اقتصادی بالاتر این بخش نسبت به بخش کشاورزی، تخصیص بهینه در راستای افزایش سودآوری اقتصادی منجر به تخصیص بیشتر آب در مقایسه با مصرف فعلی شده است. از دیدگاه مدل توسعه‌یافته نیز، ارزیابی نتایج بهینه‌سازی در الگوریتم ژنتیک نشان داد که سرعت همگرایی در تکرارهای اولیه زیاد و به‌تدریج کاهش می‌یابد تا به همگرایی برسد و این همگرایی تابع بهینگی به‌تدریج حاصل میشود. همچنین واریانس کم تغییرات جواب نهایی الگوریتم در بازه صفر و یک، حاکی از ثبات مناسب این الگوریتم است.
نتیجه‌گیری:
استفاده از چارچوب پیشنهادی در منطقه مورد بررسی در افزایش سودآوری اقتصادی حاصل از تخصیص بهینه منابع آب به بخشهای مختلف تأثیرگذار است و بر اساس آن، سطح زیرکشت و میزان تخصیص آب بهینه برای مصارف مختلف تعیین شده است. نتایج حاکی از گرایش به سمت تولید محصولات باغی پربازده به جای محصولات کشاورزی کم‌بازده و تخصیص بیشتر آب به بخش صنعت است.
شهرام محمدی؛ علی اکبر متکان؛ سید حسین پورعلی؛ بابک میرباقری؛ پروین احمدپور
دوره 15، شماره 2 ، تیر 1396، ، صفحه 141-162
چکیده
سابقه و هدف: با توجه به وسعت و فواصل زیاد بین قطب‌های تولید و مصرف در کشور، توسعه زیرساخت‌های خطی به عنوان ضرورتی حیاتی مطرح میباشد. از آنجایی که در مسئله مسیریابی عوامل و معیارهای متعددی درگیر بوده که اغلب با یکدیگر ناسازگار بوده و برای گروه‌های تصمیم‌گیری در این زمینه مشکلاتی ایجاد می‌کنند و اغلب فرآیند مسیریابی را به تاخیر ...
بیشتر
سابقه و هدف: با توجه به وسعت و فواصل زیاد بین قطب‌های تولید و مصرف در کشور، توسعه زیرساخت‌های خطی به عنوان ضرورتی حیاتی مطرح میباشد. از آنجایی که در مسئله مسیریابی عوامل و معیارهای متعددی درگیر بوده که اغلب با یکدیگر ناسازگار بوده و برای گروه‌های تصمیم‌گیری در این زمینه مشکلاتی ایجاد می‌کنند و اغلب فرآیند مسیریابی را به تاخیر می‌اندازند، به همین خاطر بهره‌گیری از روشهای نوین نظیر سامانه اطلاعات مکانی برای بهینه‌سازی فرآیند مسیریابی خطوط انتقال نفت می‌تواند منجر به حل بسیاری از مسائل پیچیده‌ای بشود که در تصمیم‌گیری با آن مواجه هستند. مواد و روش‌ها: هدف از این پژوهش بهینه سازی مسیر خطوط انتقال نفت از چاه حفاری شده به پالایشگاه با استفاده از سناریوهای مختلف با در نظر گرفتن ریسک پذیری و ریسک گریزی می باشد. ابتدا مهمترین معیارهای مکانی نظیر، زمین شناسی، پوشش کاربری، شیب طولی، مدل رقومی ارتفاع، معدن، گسل، رودخانه و آبراهه که در استخراج مسیر بهینه و هزینه احداث و اثرات متقابل آن با محیط اطراف موثر هستند، جمع‌آوری و با استفاده از توابع خطی وزنی کاهشی و افزایشی استاندارد سازی و آماده سازی شدند. سپس برای وزندهی به پارامترهای مورد نظر از روش تحلیل سلسله مراتبی که یکی از روش های دانش بنیان می باشد، استفاده شد. جهت تلفیق پارامترهای مکانی از عملگرهای روش میانگین مرتب شده وزنی و برای یافتن مسیر بهینه بین موقعیت چاه و پالایشگاه، از الگوریتم دایجسترا استفاده شد. نتایج و بحث: نتایج بدست آمده نشان می دهد که با افزایش مقدار α، مقدار هزینه، متوسط شیب و ارتفاع مسیر عبوری نفت افزایش میباشد. در سناریوهای با مقادیر کمتر از1 > α ارزش بیشتر به پیکسل‌های دارای مقدار عددی بالا داده میشود. بعبارت دیگر با افزایش مقدار α و کاهش درجه خوش بینی،وزن‌های ترتیبی کوچکتر و کوچک‌تری به ارزش‌های بالای معیارها اختصاص پیدا میکند. در حالی که وزن‌های ترتیبی بزرگتر به مقادیر دارای ارزش عددی پایین در همان موقعیت اختصاص داده میشود. به همین خاطر مقدار طول مسیر از سناریو All (AND) به سمت سناریو At least one (OR) کاهش می یابد. به این دلیل که الگوریتم دایجسترا یک الگوریتم تک هدفه بوده و هدف آن استخراج مسیر با کمترین هزینه میباشد. زیرا در هر گام حرکت پیکسلی که دارای کمترین هزینه تجمعی باشد را به عنوان جهت حرکت انتخاب می کند و مقدار طول مسیر را در نظر نمی‌گیرد که همین مورد یکی از مهمترین عیوب الگوریتم میباشد. نتیجه گیری: با مقایسه بین مسیر موجود و مسیرهای بدست آمده از الگوریتم دایجسترا در سناریوهای متفاوت برا اساس چهار فاکتور طول، هزینه، متوسط شیب و متوسط ارتفاع مسیر استخراج شده در سناریوهای Almost All ، Most و Half (WLC) از نظر کلیه فاکتورها و معیارهای فنی- اقتصادی و زیست‌محیطی در شرایط بسیار مناسب‌تری قرار دارند. سناریوهای دیگر در برخی از فاکتورها نتایج بهتری نسبت به مسیر موجود ایجاد کرده‌اند. با ارائه نتایج گوناگون با سطح ریسک و جبران پذیری این روش از انعطاف‌پذیری بالایی در برآورد ساختن نیازها و اولویت تصمیم گیران در حوزه صنعت نفت برای طراحی بهینه خطوط انتقال برخوردار است.
حسن لشکری؛ علی اکبر متکان؛ مجید آزادی؛ زینب محمدی
دوره 14، شماره 4 ، دی 1395، ، صفحه 59-74
چکیده
سابقه و هدف: جنوب و جنوب غرب ایران هم از لحاظ موقعیت ژئوپولتیکی و هم از لحاظ سیاسی، اقتصادی، صنعتی و کشاورزی از مناطق استراتژیک کشور است. بنابراین طول دوره بارشی در این منطقه از اهمیت زیادی برخوردار است. پرفشار جنب‌حاره‌ای عربستان از سامانه‌های کنترل‌کننده اقلیم جنوب و جنوب غرب ایران و حتی کل کشور است. این سامانه به تبعیت از جابه‌جایی ...
بیشتر
سابقه و هدف: جنوب و جنوب غرب ایران هم از لحاظ موقعیت ژئوپولتیکی و هم از لحاظ سیاسی، اقتصادی، صنعتی و کشاورزی از مناطق استراتژیک کشور است. بنابراین طول دوره بارشی در این منطقه از اهمیت زیادی برخوردار است. پرفشار جنب‌حاره‌ای عربستان از سامانه‌های کنترل‌کننده اقلیم جنوب و جنوب غرب ایران و حتی کل کشور است. این سامانه به تبعیت از جابه‌جایی سالانه گردش عمومی جو و در حاشیه شمالی سلول هدلی1 در طول سال جابه‌جا شده و با جابه‌جایی شمال‌سو و جنوب‌سو شروع و پایان و به‌تبع طول دوره بارشی منطقه جنوب و جنوب غرب ایران را تعیین می کند.مواد و روش‌ها: برای شناسایی الگوی سینوپتیکی دوره‌های بارشی کوتاه در این تحقیق دادههای بارشی روزانه ایستگاه‌های سینوپتیک جنوب و جنوب غرب ایران (خوزستان، بوشهر، هرمزگان، فارس، کهگیلویه و بویراحمد، چهارمحال و بختیاری، لرستان و ایلام) در یک دوره آماری 36 ساله استخراج و سال پایه مشترک که تمام ایستگاه‌ها دارای بارش بوده‌اند، انتخاب شده است. در مرحله بعد برای تعیین طول دوره بارشی در ایستگاه‌های جنوب و جنوب غرب ایران ابتدا بر اساس سال زراعی کشور ایران، یعنی مهر تا مهر، شروع بارش و پایان بارش مشخص شد و در مرحله بعد تعداد روزها از شروع تا پایان شمارش شده است. سپس سال‌هایی که طول دوره بارشی آنها کمتر از 160 روز طول کشیده بود به‌عنوان دوره‌های بارشی کوتاه انتخاب شد. در مرحله اول ماتریسی به ابعاد 253×736 (سلول × روز) تهیه شد. که با توجه به تحلیل عاملی 5 عامل انتخاب شد و در نهایت روی عامل اول که پرتکرارترین الگوی سینوپتیکی بود و همچنین پراکنش هسته‌های پرفشار عربستان تحلیل انجام شد.نتایج و بحث: بررسی موقعیت هسته مرکزی پرفشار جنب‌حاره‌ای عربستان در 5 سال با طول دوره کوتاه نشان داد که در این سال‌ها هسته مرکزی پرفشار دارای دو نوع آنومالی بوده‌اند. اولاً هسته‌ها حرکت جنوب‌سوی بسیار کندی داشته‌اند. به‌طوری‌که گاهی یا اواخر اکتبر یا اواسط نوامبر همچنان روی منطقه جنوب و جنوب غرب ایران استقرار داشته‌اند. ثانیاً برعکس شرایط نرمال به جای حرکت شرق‌سو به سمت غرب عربستان و ساحل دریای سرخ جابه‌جا شدهاند. این نوع جابه‌جایی سبب شده است که سامانه کم‌فشار سودانی به‌عنوان مؤثرترین سامانه بارشی منطقه امکان حرکت و گسترش به سمت منطقه را نداشته باشد. و از طرفی مانع از گسترش جنوب‌سوی ناوه مدیترانه روی آفریقا و تقویت سامانه‌های سودانی شود. در این سال‌ها کم‌فشار سودان به‌جای حرکت شمال‌شرق‌سو به سمت شمال جابه‌جا شده و پس از عبور از روی مصر وارد دریای مدیترانه شده است. درنتیجه جنوب غرب ایران از دریافت بارش محروم شده است. رودباد جنب‌حاره‌ای نیز به‌عنوان مؤثرترین رودباد در تشدید ناپایداری‌های این منطقه در این سال‌ها با حرکت غرب‌سو و قرار گرفتن آن روی مصر و لیبی در شرایط مناسبی برای تشدید ناپایداری‌ها در منطقه قرار ندارد.نتیجه‌گیری: سامانه پرفشار جنب‌حاره‌ای عربستان مهمترین سامانه کنترل‌کننده اقلیم منطقه جنوب و جنوب غرب کشور ایران است. در برخی از سال‌ها جابه‌جایی شمال و جنوب‌سوی گردش عمومی جو و سلول هدلی روی منطقه شرایط همدیدی را فراهم میکند که هسته‌های پرفشار جنب‌حاره‌ای عربستان بسیار دیرتر از شرایط نرمال از منطقه خارج‌شده و زودتر از موعد به سمت منطقه برگشته و طول دوره بارشی را کوتاه میکند.
آزاده کاظمی؛ حمید رضا جعفری؛ علی ترابیان؛ علی اکبر متکان
دوره 12، شماره 2 ، تیر 1393
چکیده
دادههای طیفی یک دانش بنیادین جهت مطالعه میزان کلروفیلتشخص میزان یوتریفیکاسیون آبهای داخل خشکیها از قبیل رودخانهها،تالآبها، دریاچهها و غیره محسوب میشود. مهمترین مزیت استفاده ازدادههای طیفی تشخیص بهترین شاخص های طیفی جهت مطالعهمیباشد. شاخص طیفی با استفاده از بازتابندگی طیفی آبهای داخلجهت a خشکیها نظیر آب تالآبها در طول موج متأثر ...
بیشتر
دادههای طیفی یک دانش بنیادین جهت مطالعه میزان کلروفیلتشخص میزان یوتریفیکاسیون آبهای داخل خشکیها از قبیل رودخانهها،تالآبها، دریاچهها و غیره محسوب میشود. مهمترین مزیت استفاده ازدادههای طیفی تشخیص بهترین شاخص های طیفی جهت مطالعهمیباشد. شاخص طیفی با استفاده از بازتابندگی طیفی آبهای داخلجهت a خشکیها نظیر آب تالآبها در طول موج متأثر از میزان کلروفیلتخمین میزان یوتریفیکاسیون آب های داخل خشکی ها به کار بردهمیشوند. از اینرو استفاده از شاخصهای طیفی می تواند در بیان علتتفاوت طیفی نمونهها با توجه به ارتباط قوی شاخص طیفی با متغیر موردنظر، نقش مؤثری داشته باشد. از جمله شاخصهای طیفی که در مطالعاتمورد استفاده قرار گرفته است a آب ها به خصوص تخمین میزان کلروفیلمی توان به الگوریتم دو باندی (نسبت باندی) اشاره نمود. بر اساس نتایجبا شاخص نسبت باندی a بهدست آمده در بررسی رابطه مقدار کلروفیلدر دو عمق 15 و 30 a رابطه قوی بین مقدار این شاخص با مقدار کلروفیلسانتی متری مشاهده گردید. البته این رابطه در عمق 15 سانتی متری بهشکل قوی تری می باشد . در این تحقیق از دو طول موج 700 و 680نانومتر جهت محاسبه شاخص نسبت باندی استفاده شده است با توجه بهمطالعه منحنی بازتابندگی طیفی نمونه های آب حداکثر حساسیت بهدر طول موج 680 نانومتر وجود دارد و حداقل a جذب ذرات کلروفیلدر طول 700 نانومتر میباشد. در این a حساسیت به بازتابندگی کلروفیلتحقیق رابطه بین فسفر کل با میزان شاخص دوباندی نیز بررسی گردیددر عمق 15 سانتی متری رابطه قوی تری a که همانند میزان کلروفیلنسبت به عمق 30 سانتیمتری نشان میدهد
علی اکبر متکان؛ محمد حاجب؛ زینب آذرخش
دوره 12، شماره 1 ، فروردین 1393
چکیده
نشت نفت به محیطهای دریایی از مهمترین عوامل آلودگی دریا بوده است. شناسایی سریع و جلوگیری از نشت نفت در دریاها و کاهش اثرات مخرب آن بر اکوسیستمهای دریایی، امری ضروری است. تکنولوژی سنجش از دور به‌واسطه برداشت داده در بخشهای مختلف طیف الکترومغناطیس و در فواصل زمانی کوتاه همچنین دید ناحیهای وسیع، گزینه مناسبی جهت آشکارسازی ...
بیشتر
نشت نفت به محیطهای دریایی از مهمترین عوامل آلودگی دریا بوده است. شناسایی سریع و جلوگیری از نشت نفت در دریاها و کاهش اثرات مخرب آن بر اکوسیستمهای دریایی، امری ضروری است. تکنولوژی سنجش از دور به‌واسطه برداشت داده در بخشهای مختلف طیف الکترومغناطیس و در فواصل زمانی کوتاه همچنین دید ناحیهای وسیع، گزینه مناسبی جهت آشکارسازی و پایش سریع لکههای نفتی میباشد. هدف اصلی در این تحقیق معرفی قابلیت بخشهای مختلف سنجش از دور در آشکارسازی آلودگی‌های نفتی میباشد. در این تحقیق معایب و مزایای هر یک از سنجنده‌های مختلف در زمینه پایش لکههای نفتی مورد ارزیابی و بررسی قرار گرفته است. سنجنده‌ها محدوده مرئی طیف الکترومغناطیس در شب عمل نمی‌کنند و تمایز بین نفت و زمینه در آنها مشکل است. در محدوده مادون قرمز حرارتی، تابش برخاسته از علفهای دریایی، خطوط ساحلی و جبهههای اقیانوسی شبیه نفت میباشد که منجر به ایجاد خطا در فرآیند آشکارسازی لکههای نفتی می‌گردد. در رادیومتر ماکروویو، موجودات آلی، سیگنالهایی مشابه نفت در آنها ایجاد می‌کنند که باعث ایجاد خطا میشود همچنین این سنجنده‌ها پرهزینه هستند. در مقابل موارد ذکر شده، دادههای SAR به دلیل پوشش ناحیهای وسیع و قابلیت اخذ در همه مدت شبانه‌روز و در همه شرایط آب و هوائی، جهت پایش آلودگی‌های نفتی در دریاها و اقیانوسها پرکاربرد میباشند. بر طبق نتایج این تحقیق، دادههای SAR بخصوص در باند C امواج ماکروویو و پلاریزاسیون VV جهت آشکارسازی لکه نفتی مناسبتر شناخته شدهاند، همچنین نتایج بیانگراین است که استفاده توأم از دادههای کاملاً پلاریمتریک اطلاعات مفیدتری نسبت به دادههای تک پلاریزه در این زمینه در اختیار قرار میدهد.
علی اکبر متکان؛ محمد یزدی؛ داود عاشورلو؛ سیده نرگس ساداتی
دوره 9، شماره 4 ، تیر 1391
چکیده
منطقه سیاه بیشه با وسعتی در حدود 90 کیلومتر مربع، در 40 کیلومتری جنوب شهرستان آمل قراردارد و بر اساس تقسیم بندی زون های ساختاری زمین شناسی در زون البرز مرکزی واقع شده است. با وجودی که قسمت اعظم منطقه مورد مطالعه را سنگ های آندزیتی یا بازالتی ، دیاباز و آذرآواری های کرتاسه فوقانی تشکیل می دهد ولی به دلیل ساختارهای تکنونیکی ، فرسایش و در ...
بیشتر
منطقه سیاه بیشه با وسعتی در حدود 90 کیلومتر مربع، در 40 کیلومتری جنوب شهرستان آمل قراردارد و بر اساس تقسیم بندی زون های ساختاری زمین شناسی در زون البرز مرکزی واقع شده است. با وجودی که قسمت اعظم منطقه مورد مطالعه را سنگ های آندزیتی یا بازالتی ، دیاباز و آذرآواری های کرتاسه فوقانی تشکیل می دهد ولی به دلیل ساختارهای تکنونیکی ، فرسایش و در نتیجه تشکیل پوشش گیاهی شناسایی آن ها دشوار است؛ علیرغم این پوشش گیاهی به دلیل تبعیت از تخلخل و قابلیت نفوذ پذیری سنگ ها شاخص مناسبی برای شناسایی واحدهای لیتولوژیکی است. در تحقیق حاضر روش های مختلف پردازش تصویر نظیر ترکیب رنگی کاذب، تصاویر نسبتی ،آنالیز مولفه های اصلی انتخابی (تکنیک کروستا) و فیلترهای آشکار ساز لبه بر روی باندهای 1 تا 5 و باند 7 تصاویرETM+ با قدرت تفکیک 30 متر به کار گرفته شد. در این میان تکنیک کروستا جهت تعیین زون های آلتراسیون و فیلترهای آشکارساز لبه برای استخراج روند خطواره ها از موفق ترین فنون پردازش تصویر تشخیص داده شد. نتایج این تحقیق نشان دادند که روش های مختلف پردازش داده های ماهواره ای لندست ETM به همراه مطالعات صحرایی روش بسیار موفقی برای شناسایی پوشش گیاهی ، سنگ ها، دگرسانی ها وگسل هاست.
محسن ابراهیمی خوسفی؛ روشنک درویش زاده؛ علی اکبر متکان؛ داوود عاشورلو
دوره 7، شماره 4 ، تیر 1389
چکیده
رطوبت خاک و پوشش گیاهی از جمله مهم ترین عوامل تاثیرگذار در خشکسالی می باشند. بنابراین بررسی چگونگی رفتار طیفی خاک (بخصوص در باند مادون قرمز نزدیک و قرمز) و درصد پوشش گیاهی در برآورد میزان خشکسالی امری ضروری است. در این تحقیق از شاخص عمودی و خشکسالی (PDI) شاخص عمودی خشکسالی اصلاح شده ،(MPDI) و شاخص ذخیره ی آب گیاه (VSWI) به منظور بررسی خشکسالی ...
بیشتر
رطوبت خاک و پوشش گیاهی از جمله مهم ترین عوامل تاثیرگذار در خشکسالی می باشند. بنابراین بررسی چگونگی رفتار طیفی خاک (بخصوص در باند مادون قرمز نزدیک و قرمز) و درصد پوشش گیاهی در برآورد میزان خشکسالی امری ضروری است. در این تحقیق از شاخص عمودی و خشکسالی (PDI) شاخص عمودی خشکسالی اصلاح شده ،(MPDI) و شاخص ذخیره ی آب گیاه (VSWI) به منظور بررسی خشکسالی در مناطق خشک ناحیه مرکزی ایران در محدوده زمانی چهار سال (1381- 1378) استفاده شده است. به همین منظور از تصاویر سنجنده ETM+ مربوط به سال های 1378 و 1381 و آمار بارندگی 23 ساله استفاده گردید. بررسی روند پوشش گیاهی با استفاده از شاخص های گیاهی مورد استفاده نشان داد که در مناطق خشک، شاخص 2 SAVI روند تغییرات پوشش گیاهی را به خوبی آشکار می سازد. نتایج حاصله از شاخص عمودی خشکسالی اصلاح شده نشان داد که در سال 1381 با وجود بارندگی بیشتر نسبت به سال 1378 شدت خشکسالی افزایش یافته است که این بدلیل کاهش درصد پوشش گیاهی ناشی از کاهش بذردهی گیاهان مرتعی در سال های قبل می باشد. شاخص PDI روند کاهشی در شدت خشکسالی را نشان داد زیرا این شاخص بر پایه ی رطوبت خاک عمل می کند.
پرویز ضیائیان فیروز آبادی؛ علیرضا شکیبا؛ علی اکبر متکان؛ علی صادقی
دوره 7، شماره 1 ، مهر 1388
چکیده
این تحقیق در صدد است الگوی روش شناختی جدیدی را برای شبیه سازی دینامیک کاربری اراضی شهری با استفاده از سنجش از دور، GIS و مدل سلول های خودکار فراهم نماید. آزمایش این مدل برای شبیه سازی تغییرات کاربری اراضی شهری یکی از شهرهای میانی ایران(شهرکرد) وبرای یک دوره زمانی 35 ساله انجام گرفت. احتمالات تبدیل کلی از روش زنجیره های مارکف وهمچنین جداول ...
بیشتر
این تحقیق در صدد است الگوی روش شناختی جدیدی را برای شبیه سازی دینامیک کاربری اراضی شهری با استفاده از سنجش از دور، GIS و مدل سلول های خودکار فراهم نماید. آزمایش این مدل برای شبیه سازی تغییرات کاربری اراضی شهری یکی از شهرهای میانی ایران(شهرکرد) وبرای یک دوره زمانی 35 ساله انجام گرفت. احتمالات تبدیل کلی از روش زنجیره های مارکف وهمچنین جداول شرایط منحصر به فرد حاصل از روش WoE به دست آمد . احتمالات تبدیل محلی به وسیله متغیرهای مربوط به عوامل زیرساختی شهر و با استفاده از دو روش احتمالاتی تجربی روش وزن های شاهد WoE بر اساس تئوری بیز و همچنین مدل رگرسیون لجستیک ، محاسبه گردید. قوانین تبدیل کاربری اراضی نهایی وارد مدل Urban- CA گردید و بر اساس الگوریتم های اختصاص کاربری اراضی تصادفی ، شبیه سازی صورت گرفت . این مدل Urban- CA تغییر کاربری اراضی یک مدل CA که بر پایه همسایگی هشت تایی مور است را اجرا می کند. خروجی های شبیه سازی به صورت آماری با یک روش ترکیبی جدید که بر پایه روش های تحلیل چند گانه است، ارزیابی گردید. بعد از آنکه شبیه سازی برای پیش بینی تغییرات کاربری اراضی شهری تا سال 2025 (1404) و برای سناریوهای مختلف برنامه ریزی شهری اجرا شد. برای تمام دوره های شبیه سازی ، بهترین نتایج در استفاده از ترکیب روش مارکف و روش رگرسیون لجستیک با گامای 5/0 برای استخراج قوانین تبدیل حاصل شد. نتایج مختلف شبیه سازی برای منطقه مورد مطالعه ، کاربردی بودن آتی مدل برای شبیه سازی روند رشد شهرهای ایران و سایر نقاط جهان را اثبات میکند.
سید حسین پورعلی؛ علی اکبر متکان؛ امین حسینی اصل
دوره 6، شماره 1 ، مهر 1387
چکیده
با توجه به اهمیت منابع آبی در کشور ایران، نیاز است تا از بدنه های آب شیرین همچون سدها محافظت بیشتری گردد . یکی از مهمترین روشهای حفظ این منابع آبی، انجام مدیریت صحیح در جهت کاهش فرسایش و تولید رسوب می باشد که لازمه آن آگاهی از مقدار رسوب زایی و نواحی دارای بحران فرسایشی در حوزه های بالادست سدها است . از این رو مطالعه حاضر، تهیه نقشه بهنگام ...
بیشتر
با توجه به اهمیت منابع آبی در کشور ایران، نیاز است تا از بدنه های آب شیرین همچون سدها محافظت بیشتری گردد . یکی از مهمترین روشهای حفظ این منابع آبی، انجام مدیریت صحیح در جهت کاهش فرسایش و تولید رسوب می باشد که لازمه آن آگاهی از مقدار رسوب زایی و نواحی دارای بحران فرسایشی در حوزه های بالادست سدها است . از این رو مطالعه حاضر، تهیه نقشه بهنگام فرسایش و رسوب در حوزه آبخیز سد دز با مساحت تقریبی 17320 کیلومتر مربع جهت علاج بخشی سد دز و درک درست از مدیریت فرسایش این نواحی را مد نظر قرار داده است . وسعت قابل توجه حوزه آبخیز موردنظر و عدم امکان انجام عملیات میدانی گسترد ه بدلیل ویژگیهای طبیعی و صعب العبور بودن منطقه، موجب گردید تا استفاده از تصاویر ماهواره ای و سیستم اطلاعات جغرافیایی در تلفیق با عملیات میدانی محدود مورد توجه قرار گیرد . در این مطالعه با بررسی روشهای مختلف مدلسازی فرسایش و با 9 پارام تر مؤثر انتخاب گردید . به منظور تأمین PSIAC رسوب، مدل تجربی Landsat- و IRS اطلاعات ورودی موردنیاز مدل، از داده های ماهواره ای نقشه های پایه موجود، عکسهای هوایی، بازدید هلیکوپتری و نیز عملیات ، ETM+ زمینی بهره گرفته شد .کالیبراسیون مدل با داده های حاصل از بررسی مخزن سد و لحاظ ک ردن ویژگیهای بومی منطقه مورد مطالعه این امکان را فراهم آورد تا با بهره و تلفیق لایه های اطلاعاتی مختلف، شناسایی و طبقه بندی مناطق GIS گیری از فرسایشی میسر گردد . نتایج حاصله در قالب نقشه ها و آمار فرسایش، ضمن شناسایی کلاسهای فرسایشی و معرفی مناطق حاد فرسایش ی، راهگشای مدیریت حوضه آبخیز و کنترل رسوب با نگرش ویژه بر اولویتهای اجرایی می باشد.
امین حسینی اصل؛ علی اکبر متکان؛ فریده جاوید؛ حسین پورعلی
دوره 5، شماره 2 ، دی 1386
چکیده
در این مطالعه ، تکنیک های سنجش از دور و سیستم های اطلاعات جغرافیایی به صورت توام برای پایه ریزی یک پایگاه داده جغرافیایی در حوزه آبریز مادرسو دراستان گلستان مورد استفاده قرار گرفتند. تصاویر چند طیفی ماهواره های لندست با قدرت تفکیک 30 متر ،IRS هندوستان با قدرت تفکیک 8/5 و 5/23 و Quick- Bird با قدرت تفکیک 60 سانتی متر ، نقشه های کاربری و پوشش اراضی ...
بیشتر
در این مطالعه ، تکنیک های سنجش از دور و سیستم های اطلاعات جغرافیایی به صورت توام برای پایه ریزی یک پایگاه داده جغرافیایی در حوزه آبریز مادرسو دراستان گلستان مورد استفاده قرار گرفتند. تصاویر چند طیفی ماهواره های لندست با قدرت تفکیک 30 متر ،IRS هندوستان با قدرت تفکیک 8/5 و 5/23 و Quick- Bird با قدرت تفکیک 60 سانتی متر ، نقشه های کاربری و پوشش اراضی استخراج شده از این تصاویر، شبکه راه ها، اطلاعات خاک ، مدل رقومی ارتفاعی، اطلاعات شیب و جهت شیب استخراج شده از داده های رقومی ارتفاعی ، داده های هواشناسی و هیدرولوژی در سطح حوزه آبریز ، بخش های مهم این پایگاه داده را تشکیل می دهند. همچنین یک بخش دفتری با پرسنل آموزش دیده در مرکز استان مستقر گردید تا به صورت مناسب از اطلاعات حاصل از GIS در برنامه ریزی، پایش و کاربردهای مورد نیاز برای مدیریت سیلاب و در بروز رسانی اطلاعات فعالیت نمایند. رویکرد پایگاه داده جغرافیایی ، امکان ذخیره و مدیریت داده های متنوع و با فرمتهای متفاوت را بصورت یکپارچه ، همچنین پرهیز از تکرار داده ها و کاهش خطا و صرفه جویی در زمان وهزینه موجب می گردد پایگاه داده ایجاد شده جهت انجام آنالیزهای هیدرولوژیکی بررسی جریان سیلاب در محدوده مورد مطالعه در نرم افزار MIKE 11 بکار گرفته شد
علیرضا شکیبا؛ علی اکبر متکان
دوره 3، شماره 9 ، مهر 1384
چکیده
یکی از سوالات کلیدی و مهم در مبحث تغییرات اقلیمی در مقیاس جهانی،تغییرات در میزان مواد آلی موجود در خاک در صورت ادامه گرمایش جهانی است.این مقاله تلاش دارد تا تاثیر چنین نغییرات احتمالی را بر ذخایر کربن موجود در خاکهای جهان بررسی نماید. تحقیق حاضر بر مبنای یکی از داده های مدل های اقلیم جهانی (GCM) انجام پذیرفته است داده های درون یابی شده ...
بیشتر
یکی از سوالات کلیدی و مهم در مبحث تغییرات اقلیمی در مقیاس جهانی،تغییرات در میزان مواد آلی موجود در خاک در صورت ادامه گرمایش جهانی است.این مقاله تلاش دارد تا تاثیر چنین نغییرات احتمالی را بر ذخایر کربن موجود در خاکهای جهان بررسی نماید. تحقیق حاضر بر مبنای یکی از داده های مدل های اقلیم جهانی (GCM) انجام پذیرفته است داده های درون یابی شده حاصل از مدل GCM داده های بارندگی و دمای خاک مدل شده به همراه داده های رقومی خاک و پوشش گیاهی در مقیاس جهانی در یکی از متداول ترین مدل های تعیین و پیش بینی رفتار و تغییرات کربن وارد شده تا بدان وسیله شرایط مطالعه تاثیر احتمالی تغییرات اقلیمی را بر روی کربن آلی خاک(SOM) در طی صد سال آینده و تحت شرایط سناریوی متفاوت تغییر اقلیم فراهم سازد. این سه سناریو عبارتند از: سناریوی کنترل، سناریوی افزایش گازهای گلخانه (GHG) و سناریوی تاثیر مشترک گازهای گلخانه ای و هواویزها(4SO+GHG) نتایج این تحقیق نشان می دهد که مناطق مختلف جهان نسبت به تغییرات اقلیمی واکنش های متفاوتی را نشان داده و هر یک متناسب با سناریوی تبیین شده از دامنه تغییرات متفاوتی برخوردار می باشند. بر اساس این نتایج ، سطح مواد آلی موجود در خاک های جهان در نتیجه تغییر در میزان دما و بارندگی در هر سه سناریو، روندی کاهش خواهد داشت، البته میزان تغییرات کربن در اکوسیستم بر اساس سناریوهای متفاوت می باشد،به طوریکه میزان این تغییرات تحت تاثیر سناریوی (GHG) نسبت به دو سناریوی دیگر بیشتر می باشد. اگر چه نتایج این تحقیق کاهش سطح مواد آلی موجود در خاک های جهان را با توجه به تغییرات دما و باران بیان می نماید،کماکان مجهولات متعدد در خصوص چنین تحقیقاتی به لحاظ مدل و داده های حاصل از آن مطرح می باشد.
علی اکبر متکان
دوره 2، شماره 6 ، دی 1383
