سنجش از دور و GIS ایران

با رشد روزافزون جمعیت و نیاز جوامع بشری به مدیریت بهینة منابع، آمایش سرزمین اهمیت ویژه ای یافته است. تعیین مکان مناسب برای برخی از کاربری ها مانند کاربری های صنعتی، که تأثیری عمده در شرایط اقتصادی و اجتماعی و زیست محیطی دارند، پیامدهای مثبتی برای رشد منطقه خواهند داشت. در این بین از جمله مهم ترین مشکلات پیشِ رو برای مدل سازی و مکان یابی کاربری های صنعتی، تعدد توابع هدف اقتصادی و اجتماعی و زیست محیطی، و تناقض برخی از آنها با یکدیگر است، به گونه ای که روش ها و توابع پایه موجود در سیستم های اطلاعات مکانی (نظیر هم پوشانی) پاسخگوی چنین برنامه ریزی های چند هدفة آمایشی نیست. تحقیق حاضر، در زمینة یافتن مکان های مناسب برای تأسیس صنایع بزرگ و کاربری های صنعتی انجام شده است. در این تحقیق پس از بررسی روش های بهینه سازی همزمان چندهدفه، از الگوریتم چندهدفة ژنتیک NSGA-II به منظور حمایت از تصمیم گیری در یافتن زمین های مناسب برای کاربری صنعتی در محدودة استان زنجان استفاده شده است. روند کار بدین ترتیب بوده است که ابتدا شرایط و توابع هدف مورد نیاز تعریف شده و داده های مورد نظر از مراجع جمع آوری و آماده سازی شده اند. سپس، با استفاده از متد NSGA-II و نرم افزارهای GIS و نرم افزار طراحی شده در این حیطه، زمین های مناسب برای کاربری های صنعتی استخراج گردیده و رتبه بندی شده اند. به علاوه، یکی از مهم ترین نتایج این تحقیق، جبهة جواب های مؤثر بوده است که نتایج حاصل از تغییر اولویت های تصمیم گیری را به مدیران نشان می دهد و آنان را در انتخاب گزینه ای مطلوب از بین گزینه های برتر یاری می رساند. این الگوریتم در محدودة مطالعاتی آزمون گردیده و نتایج آن در شرایط مختلف مورد بررسی قرار گرفته، که در بخش درج شده است.

ایران با توپوگرافی عمدتاً کوهستانی، فعالیت زمین ساختی و لرزه خیزی زیاد، و شرایط متنوع اقلیمی و زمین شناسی، مهم ترین شرایط طبیعی را برای وقوع زمین لغزش داراست. وجود عوامل مستعد ناپایداری دامنه ها مانند، شیب، زمین شناسی و کاربری اراضی از جمله عوامل ایجاد کنندة خطر زمین لغزش قلمداد می شوند. روش های فراوانی برای پهنه بندی خطر زمین لغزش وجود دارد، که در این مقاله از روش Fuzzy TOPSIS برای پهنه بندی مناطق مستعد زمین لغزش استفاده شده است. داده های مورد استفاده شامل اطلاعات شیب، جهت شیب، قابلیت اراضی، کاربری اراضی، فاصله از گسل و فاصله از رودخانه بودند. از تعداد 162 زمین لغزه ثبت شده در محدوده مورد مطالعه، 70 درصد آن به طور تصادفی به عنوان نقاط Training انتخاب شد و مابقی به عنوان نقاط آزمون مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل از روش های محاسبه فاصله تفرق حاکی از آن است، که در صورت استفادة همزمان، از هر سه شاخص درجه عضویت، درجه عدم عضویت و درجه عدم قطعیت، استفاده از فاصلة اقلیدسی ـ برای محاسبة فاصلة تفرق ـ در مقایسه با فاصلة همینگ ارجحیت دارد. نتایج حاصل از 4 روش محاسبه فاصله تفرق، نشان می دهد که الگوریتم Fuzzy TOPSIS کارایی مناسبی در پهنه بندی خطر زمین لغزش دارد.

یاگر با تعریف عملگر میانگین وزنی مرتب شده در سال 1988، چارچوبی یکپارچه را برای تصمیم گیری در شرایط عدم قطعیت فراهم ساخت. تعیین بردار وزن در عملگر میانگین وزنی مرتب شده موضوعی اساسی در استفاده از این عملگر برای تصمیم گیری به شمار می آید، زیرا نتایج ترکیب انجام شده به وسیلة آن تا حدود زیادی بستگی به تعریف بردارهای وزن استفاده شده دارد. در نوشتار حاضر براساس تعریف شاخص بی نظمی (پراکندگی) در تابع لامبرت، مدل بیشینه بی نظمی برای تعیین وزن های عملگر OWA بهبود داده می شوند و نتایج به دست آمده با سایر روش های موجود مقایسه می گردند و نشان داده می شود که وزن های تولید شده به وسیلة این روش از توزیع منظمی پیروی نمی کنند. سپس برای بررسی میزان استحکام این روش، تحلیل حساسیت انجام می شود. در نهایت مدل مذکور در کاربردی واقعی برای تعیین محل احداث یک ایستگاه پمپ بنزین جدید به کار گرفته شده و نتایج آن با روش کمینه واریانس ـ که از متداول ترین و پرکاربردترین روش هاست ـ مقایسه خواهد شد. نتایج تحقیق نشان می دهد که به کارگیری روش ارائه شده در برخی از درجات خوش بینی، استحکام بیشتری در مقایسه با روش کمینه واریانس دارد، از این رو به کار گیری آن در مسائل تصمیم گیری موجب تصمیم گیری با ریسک کمتر می شود.

مطالعه آلومینوسیلیکاته (Al2SiO5) آندالوزیت، کیانیت و سیلیمانیت، از جنبه های اقتصادی و همچنین شرایط تشکیل آنها اهمیت دارد. به منظور مطالعه طیف مربوط به این پلی مورف ها، منطقه دگرگونی هاله الوند همدان و رگه های سیلیسی دارای این آلومینوسیلیکات ها انتخاب شده است. برای نیل به این هدف پس از مطالعات صحرایی و پتروگرافی نمونه ها، آنالیز طیف سنجی با دستگاه Field Spec®3 صورت گرفت و براساس نتایج به دست آمده، به طبقه بندی و آنالیز داده ها پرداخته شد. بر این اساس، پلی مورف های آلومینوسیلیکات با توجه به ترکیب شیمیایی یکسان، دارای باندهای جذبی مشابه اند ولی عمق جذبی متفاوتی در محدوده مادون قرمز دارند و ضمناً میزان بازتابندگی (Reflectance) آنها نیز متفاوت است. با توجه به اینکه هر یک از این سه پلی مورف در شرایط خاص دما و فشار به وجود می آیند و ساختار فیزیکی خاص خود را دارند، این تفاوت موجود در میزان بازتاب با ساختار فیزیکی این پلی مورف ها مستقیماً مرتبط است. در این زمینه، میزان بازتاب سیلیمانیت بیشتر از کیانیت است، و میزان بازتاب کیانیت هم بیشتر از آندالوزیت. همچنین این سه پلی مورف از نظر مقدار عمق جذب در محدوده باندهای جذبی شان مورد بررسی قرار گرفتند، که مقدار عمق جذب کیانیت کمتر از سیلیمانیت و آندالوزیت بوده و مقدار عمق جذب سیلیمانیت تنها در 950 و 1404 نانومتر کمتر از آندالوزیت بوده است. با توجه به بررسی های صورت گرفته، علت وجود هر یک از باندهای جذب در این سه پلی مورف، وجود عناصر و ترکیبات خاص در ترکیب کانی شناسی آنها بوده است. در پایان نیز برای بررسی امکان تفکیک اهداف مورد نظر، طیف های نماینده با باندهای سنجنده فراطیفی Hyperion و سنجنده چندطیفی Aster شبیه سازی شدند.

الگوریتم (Scale Invariant Feature Transform) SIFT یکی از روش های تناظریابی عارضه مبناست که به منظور انجام فرآیند تشخیص الگو در تصاویر اپتیکی ارائه شده است. با اینکه عملکرد بهتر توصیفگر این الگوریتم در مقایسه با دیگر روش ها اثبات شده و نسخه های گوناگونی نیز در مسیر افزایش کارایی آن ارائه شده است، اما عملگر استخراج عارضه در این الگوریتم با مشکلات جدی برای انجام تناظریابی در تصاویر سنجش از دور مواجه است. کنترل پذیری این الگوریتم در استخراج عوارض در تصاویر سنجش از دور پایین است و در آن راه حلی نیز برای انتخاب عوارض پایدارتر و متمایزتر و کنترل توزیع آنها، به منظور موفقیت در فرآیند تناظریابی، پیشنهاد نشده است. در مقاله حاضر با بهره گیری از خصوصیات فضای مقیاس در این الگوریتم روشی جدید با عنوان UR-SIFT (Uniform Robust Scale Invariant Feature Transform) به منظور استخراج عوارض پایدار تصاویر و در توزیع یکنواختی از مکان و مقیاس طراحی شده است. برای این منظور با توسعه روابطی جدید برمبنای ضریب مقیاس سطوح هرم تصاویر در الگوریتم SIFT، تعداد عوارض مورد نیاز در هر سطح تعیین گردیده و با بهره گیری از دو معیار پایداری و تمایز و در ساختاری شبکه ای استخراج شده است. بعد از استخراج عوارض و ایجاد توصیفگر آنها، فرآیند تناظریابی اولیه با استفاده از فاصله اقلیدسی میان توصیفگرها و با بهره گیری از روشی دوجانبه انجام می شود. در ادامه با استفاده از مدل تبدیل پروژکتیو و روش کمترین مربعات، صحت جفت تناظرهای اولیه بررسی شده و تناظرهای ناسازگار حذف شده اند. نتایج عملی بر روی دو جفت تصویر ماهواره ای بیانگر کارایی بالای روش پیشنهادی در مقایسه با الگوریتم استاندارد SIFT است.

معدن خاک نسوز استقلال آباده در زون زمین شناختی ایران مرکزی و در 10 کیلومتری شمال شرق شهر آباده در شمال استان فارس واقع شده و با تولیدی در حدود یک میلیون تن کائولینیت و پیروفیلیت در سال، یکی از بزرگ ترین کانسارهای رسوبی در ایران قلمداد می شود. مدل زیرپیکسلی پالایش تطبیقی تنظیم شده آمیخته و الگوریتم رده بندی کننده تمام پیکسلی نقشه بردار زاویه طیفی با هدف آشکارسازی توزیع مکانی کانی های رسی موجود در این معدن بر روی دسته داده های مرئی ـ فروسرخ نزدیک و فروسرخ موج کوتاه (NVIR+SWIR) سنجنده استر با استفاده از طیف های تصویر و کتابخانه طیفی USGS اجرا شد. روش های مخروط محدب بیشترین زاویه متوالی و شاخص خلوص پیکسل برای انتخاب عضوهای خالص از این دسته داده ها به کار گرفته شدند. مقایسه نتایج رده بندی های پیکسلی و زیرپیکسلی بر پایه نتایج XRD نمونه های گرد آوری شده از محدوده مورد مطالعه که منطبق بر خروجی های الگوریتم ها هستند، و همچنین نتایج آزمایش های طیف سنجی و شواهد و کنترل های میدانی پیکسل های متناظر زمین نشان داد که روش پالایش تطبیقی تنظیم شدة آمیخته، در مقایسه با الگوریتم نقشه بردار زاویه طیفی، قابلیت بهتری در تعیین توزیع مکانی کانی های رسی در ناحیه مورد مطالعه دارد. ارزیابی فراوانی زیرپیکسلی داده استر نشان داد که پیکسل هایی با فراوانی نسبی بیش از 50 درصد از دو کانی کائولینیت و پیروفیلیت در دو محدوده زمین ریخت شناختی متفاوت تمرکز و رخنمون پیدا کرده اند.