پژوهش های سنجش از دور و اطلاعات مکانی
سال:1402 | دوره:1 | شماره:2 |تعداد مقالات:12

پیشینه و اهداف: در دهه های اخیر، تعامل پیچیده بین عوامل محیطی و سلامت عمومی توجه پژوهشگران، سیاست گذاران و دست اندکاران سلامت عمومی را به خود جلب کرده است. درک اینکه چگونه عوامل محیطی بر سلامت انسان تأثیر می گذارند، در مقابله با چالش های سلامت شهروندان بسیار مهم است. در سال­های اخیر، سامانه­ های اطلاعات مکانی (GIS) به عنوان ابزارهای کاربردی در این زمینه مورد استفاده قرار گرفته ­اند و امکان بررسی و تجزیه و تحلیل روابط پیچیده بین متغیرهای محیطی و سلامت را فراهم کرده­اند. این سامانه ­ها ابزار مفیدی برای پهنه بندی بیماری ها به شمار می روند و با توزیع مکانی برخی بیماری ها می توان به نتایج قابل توجهی رسید. نتایجی نظیر این که برخی از بیماری ها با عوامل محیطی در ارتباط هستند. تشخیص عوامل محیطی در جهت درمان، پیش گیری و کاهش هزینه های بهداشتی و درمانی راهی در جهت توسعه سلامت می باشد. این مقاله به تجزیه و تحلیل مکان­مند  برخی عوامل محیطی مؤثر بر سلامت می ­پردازد تا بتوان راه­کارهایی را برای پیشگیری از بروز عوامل بیماری­ زا در شهروندان را ارائه کرد.روش ها : روش تحقیق انجام یک تجزیه و تحلیل مکانمند، شامل مراحل متعددی از جمله جمع آوری داده ها، پیش پردازش داده ها، تحلیل مکانی و ادغام با سیستم های پشتیبان تصمیم گیری است. جمع آوری داده های کیفیت هوا، یکی از اصلی ترین بخش های این تحقیق است. کیفیت هوای تهران تحت تأثیر عوامل متعددی از جمله انتشار آلاینده­ها توسط خودروها، واحدهای صنعتی و منابع طبیعی قرار دارد که میزان هریک با استفاده از شبکه ایستگاه های نظارت بر کیفیت هوا در سرتاسر شهر تهران اندازه ­گیری می­شود. این مجموعه داده زمانی- مکانی ما را قادر می سازد تا روندها و تغییرات کیفیت هوا در مناطق مختلف تهران را بررسی کنیم. همچنین، اطمینان از دسترسی به آب سالم، یک جنبه اساسی در حوزه بهداشت عمومی است. بنابراین، جمع آوری داده های کیفیت آب برای مطالعه ما بسیار حیاتی است  پارامترهای مورد نظر شامل میزان اسیدی یا بازی بودن آب (pH)، شفافیت، میزان اکسیژن خواهی شیمیایی (COD)، میزان اکسیژن خواهی زیستی (BOD) و غلظت آلاینده های خاص مانند فلزات سنگین است. برای تحلیل بیماری های واگیردار از جانوران از داده های جمع آوری شده توسط مراکز بهداشت محلات استفاده شده است. پس از جمع آوری داده های مورد نیاز، فرآیند تحلیل و پردازش داده ها جهت تجزیه و تحلیل مکانی آن ها انجام می شود و بعد از انجام تحلیل های مذکور، داده های حاصل از مراحل مختلف تحقیق در GIS ادغام می­شوند. این امر به ما امکان می دهد که داده های مکانی را با یکدیگر ترکیب کرده تا ارتباطات میان عوامل محیطی و بیماری ها را به صورت واضح تری نشان دهیم. این ادغام داده ها باید به صورت منظم و بادقت صورت گیرد تا نتایج تحلیل معتبر باشند. برای اجرای تحلیل ها و پردازش داده های مکانی، از نرم افزار QGIS استفاده شد. علاوه براین، برای تحلیل آماری داده ها از کتابخانه هایPandas  و NumPy در پایتون استفاده گردید.یافته ها: داده های جمع آوری شده از ایستگاه های پایش کیفیت هوا به ما امکان داد تا نقشه­ های دقیق از غلظت آلاینده ها و تغییرات مکانی آن ها به دست آوریم. این نقشه­ ها در پایش ریسک های سلامت مرتبط با آلودگی هوا بسیار ارزشمند هستند. تجزیه و تحلیل داده های کیفیت هوا غلظت های بالایی از مواد ذراتی PM2.5 و PM10 در مناطق با جمعیت متراکم را نشان داد. علاوه بر این، غلظتNO2  در نزدیکی معابر اصلی نشان دهنده سهم عمده وسائل نقلیه در تولید این گاز است. تجزیه و تحلیل کیفیت آب در تهران نشان داد که اختلافات معناداری در کیفیت آب مناطق مختلف وجود ندارد. . تجزیه و تحلیل داده های بیماری ، اطلاعات مهمی را در مورد ناقلین، زیستگاه ها و الگوهای رفتاری آن ها در برداشت که منجر به درک جامعی از اکوسیستم بیماری های واگیر شهر می­گردد. تدابیر هدفمند در کنترل بیماری­های واگیردار در مناطق با ریسک بالا و آموزش به جامعه هدف برای کاهش ریسک بیماری­ ها ضروری است.نتیجه گیری: سلامت انسان­ها توسط عوامل مختلف محیطی و از جمله مکان زندگی آنان تحت تأثیر قرار می گیرد به گونه ­ای که می توان گفت مسائل مربوط به سلامت تقریباً همیشه ابعاد مکانی دارند. بررسی خصوصیات این مکان­ها (از جمله خصوصیات مردم شناختی و وجود عوامل خطر محیطی)، به منظور انجام مطالعات بسیار حایز اهمیت است  نتایج این تحقیق نشان داد که GIS نقش ارزشمندی در بررسی و پیگیری روند شیوع و انتشار بیماری ها و سایر مسایل بهداشتی در طول دوره های زمانی و  ارزیابی خطرات محیطی برای ساکنین یک منطقه دارد. به کارگیری GIS یکی از راه­کارهای هشدار سلامتی به مردم در معرض خطر است. با مشخص نمودن مکان انتشار بیماری و نقاط آلوده شهر، مردم نسبت به محیط پیرامون خود آگاه تر شده، مسائل پیش­گیری را بهتر درک خواهند نمود. همچنین با مشخص شدن مناطق پرخطر، هزینه­ ها و مصارف بهداشتی تعدیل می­گردد زیرا سیاستگذاران و مدیران بهداشت و سلامت راهکارهای لازم برای پیشگیری و مقابله با شیوع این نوع بیماری­ها را به صورت هدفمند مورد توجه قرار خواهند داد.

پیشینه و اهداف: رشد سریع شهرها یک پدیده جهانی است که در کشور ما هم این مسأله به یک چالش تبدیل شده است. عدم توسعه زیرساخت­های شهری همزمان با گسترش شهرها به ویژه در بخش حمل و نقل مشکلات عدیده­ای از جمله ترافیک­های سنگین و آلودگی هوا برای کلان شهرها ایجاد کرده است. هدف این تحقیق، ارائه راه حلی برای مقابله با چالش های پیش روی شهر تهران در حوزه توسعه راه­های شهری با استفاده از تجزیه و تحلیل مبتنی بر سامانه اطلاعات مکانی (GIS) و سامانه­های پشتیبانی تصمیم گیری است تا بتوان با بهبود برنامه ریزی در ساخت و توسعه راه­های شهری به یک توسعه پایدار در بخش حمل و نقل دست یافت. به همین منظور، شناخت وضعیت فعلی در برنامه ریزی برای توسعه راه در شهر تهران، شناسایی زمینه های بهبود و ارائه راه حل های مبتنی بر GIS بسیار حائز اهمیت است. این راه حل ها به بهینه سازی انتخاب مسیر، انجام ارزیابی های اثرات زیست محیطی، مدیریت هزینه های پروژه به صورت کارآمد و مدیریت مؤثر ریسک منجر می­شوند.روش ها: برای دستیابی به اهداف تحقیق، یک روش چند وجهی اتخاذ گردید. در ابتدا، جمع آوری داده های مکانی مرتبط با شبکه راه­های شهری از جمله شبکه های حمل و نقل، پارامترهای محیطی و زیرساخت های راه های موجود انجام گرفت. سپس از فناوری GIS برای انجام تجزیه و تحلیل مکانی، بهینه سازی مسیر با استفاده از الگوریتم کوتاه­ترین مسیر دیکسترا (SPA) و ارزیابی های اثرات زیست محیطی استفاده شد. سامانه­های پشتیبانی تصمیم گیری برای تسهیل اتخاذ تصمیم مبتنی بر داده در هر سناریو در تحلیل پروژه ساخت راه توسعه داده شدند. در نهایت، سناریوهای به دست آمده از تجزیه و تحلیل مکانی با پروژه­های عملیاتی ساخت راه مقایسه گردید.یافته­ها: نتایج این تحقیق، ظرفیت قابل توجه تجزیه و تحلیل اطلاعات مکانی مبتنی بر GIS و سامانه­های پشتیبانی تصمیم گیری در اصلاح برنامه ریزی برای توسعه ساخت راه در شهری تهران را نشان داد. این فناوری­ها از طریق انتخاب بهینه مسیر موجب می­شوند تا ترافیک شهری تا 20% کاهش یافته و بهره­وری حمل و نقل شهری را بهبود بخشند. ارزیابی های اثرات زیست محیطی هم نشان داد که استفاده از این روش­ها می­تواند منجر به کاهش 36% اثرات مخرب از جمله آلودگی هوا شود. همچنین، ادغام ابزارهای مدیریت هزینه مبتنی بر GIS منجر به کاهش هزینه ساخت راه شد. شناسایی استراتژی های کاهش ریسک نیز از طریق تجزیه و تحلیل مکانی موفقیت پروژه را از لحاظ زمان بندی و هزینه کرد تضمین می کند و در نهایت، به رضایت شهروندان منجر می­گردد.پیشینه و اهداف: رشد سریع شهرها یک پدیده جهانی است که در کشور ما هم این مسأله به یک چالش تبدیل شده است. عدم توسعه زیرساخت­های شهری همزمان با گسترش شهرها به ویژه در بخش حمل و نقل مشکلات عدیده­ای از جمله ترافیک­های سنگین و آلودگی هوا برای کلان شهرها ایجاد کرده است. هدف این تحقیق، ارائه راه حلی برای مقابله با چالش های پیش روی شهر تهران در حوزه توسعه راه­های شهری با استفاده از تجزیه و تحلیل مبتنی بر سامانه اطلاعات مکانی (GIS) و سامانه­های پشتیبانی تصمیم گیری است تا بتوان با بهبود برنامه ریزی در ساخت و توسعه راه­های شهری به یک توسعه پایدار در بخش حمل و نقل دست یافت. به همین منظور، شناخت وضعیت فعلی در برنامه ریزی برای توسعه راه در شهر تهران، شناسایی زمینه های بهبود و ارائه راه حل های مبتنی بر GIS بسیار حائز اهمیت است. این راه حل ها به بهینه سازی انتخاب مسیر، انجام ارزیابی های اثرات زیست محیطی، مدیریت هزینه های پروژه به صورت کارآمد و مدیریت مؤثر ریسک منجر می­شوند.روش ها: برای دستیابی به اهداف تحقیق، یک روش چند وجهی اتخاذ گردید. در ابتدا، جمع آوری داده های مکانی مرتبط با شبکه راه­های شهری از جمله شبکه های حمل و نقل، پارامترهای محیطی و زیرساخت های راه های موجود انجام گرفت. سپس از فناوری GIS برای انجام تجزیه و تحلیل مکانی، بهینه سازی مسیر با استفاده از الگوریتم کوتاه­ترین مسیر دیکسترا (SPA) و ارزیابی های اثرات زیست محیطی استفاده شد. سامانه­های پشتیبانی تصمیم گیری برای تسهیل اتخاذ تصمیم مبتنی بر داده در هر سناریو در تحلیل پروژه ساخت راه توسعه داده شدند. در نهایت، سناریوهای به دست آمده از تجزیه و تحلیل مکانی با پروژه­های عملیاتی ساخت راه مقایسه گردید.یافته ­ها: نتایج این تحقیق، ظرفیت قابل توجه تجزیه و تحلیل اطلاعات مکانی مبتنی بر GIS و سامانه­های پشتیبانی تصمیم گیری در اصلاح برنامه ریزی برای توسعه ساخت راه در شهری تهران را نشان داد. این فناوری­ها از طریق انتخاب بهینه مسیر موجب می­شوند تا ترافیک شهری تا 20% کاهش یافته و بهره­وری حمل و نقل شهری را بهبود بخشند. ارزیابی های اثرات زیست محیطی هم نشان داد که استفاده از این روش­ها می­تواند منجر به کاهش 36% اثرات مخرب از جمله آلودگی هوا شود. همچنین، ادغام ابزارهای مدیریت هزینه مبتنی بر GIS منجر به کاهش هزینه ساخت راه شد. شناسایی استراتژی های کاهش ریسک نیز از طریق تجزیه و تحلیل مکانی موفقیت پروژه را از لحاظ زمان بندی و هزینه کرد تضمین می کند و در نهایت، به رضایت شهروندان منجر می­گردد.نتیجه گیری: با استفاده از تجزیه و تحلیل مکانی مبتنی بر GIS و الگوریتم SPA، مسیرهایی با حداقل زمان سفر شناسایی شد که ترافیک را کاهش می دهند و کارایی حمل و نقل را افزایش می دهند. کاهش در زمان سفر، می تواند به افزایش بهره وری و بهبود کیفیت زندگی شهروندان منجر شود. علاوه بر این، مسیریابی بهینه می تواند به کاهش مصرف سوخت و آلودگی هوا کمک کند. علاوه بر این، شاخص ارزیابی اثرات زیست محیطی (EIA) نمایانگر بهبود قابل توجه در پایداری زیست محیطی سناریوهایی بوده است که مبتنی بر تحلیل مکانی است. بدین ترتیب، کاهش سطوح آلودگی هوا و صدا و حفظ فضاهای سبز می توانند به افزایش کیفیت زندگی شهروندان کمک کنند. علاوه بر این، کاهش اثرات مخرب زیست محیطی می تواند به رشد و توسعه بلندمدت شهر کمک کند. از طرف دیگر، با شناسایی ریسک ظرفیتی در مرحله برنامه ریزی، مدیران پروژه می توانند منابع را به طور مؤثرتر تخصیص دهند و اقداماتی را برای پیشگیری از تأخیرها و افزایش هزینه ها اجرا کنند.

پیشینه و اهداف: اساس و پایه علم مکان یابی و نقشه­ برداری زمینی، دانش ژئودزی می­باشد. ریشه یونانی کلمه ژئودزی به معنای تقسیم کردن زمین است که نشان می­دهد ژئودزی از نظر تاریخی با تهیه نقشه، تجزیه و تحلیل وضعیت زمین و داده­های مکانی، ارتباط نزدیکی دارد. امروزه، دانش ژئودزی درباره مجموعه قواعدی که در ارتباط با اندازه گیری و نمایش زمین در یک فضای سه بعدی که با زمان تغییر می­کند، بحث می­کند. این دانش، نقش کلیدی در کاربردهای مختلف علمی، مهندسی و مسائل مرتبط با مسائل ناوبری دارد. در این مقاله، مروری بر کاربردهای نوین ژئودزی در حوزه ناوبری و پایش زمین خواهیم داشت و این که چگونه این پیشرفت ها بر زیرساخت جهانی دانش اطلاعات مکانی و تحقیقات علمی مرتبط تأثیرگذاری دارند.روش ها : در سال های اخیر، سامانه موقعیت یابی ماهواره ای جهانی (GNSS) با افزایش دقت و دسترسی عمومی به مکان یابی موجب تحولی اساسی در ناوبری دقیق، از جمله ناوبری خودروهای خودران، گردید. تعیین میدان گرانش زمین، یک جنبه اساسی دیگر از ژئودزی است که همگام با توسعه برنامه­های فضایی، پیشرفت های قابل ملاحظه ای در این عرصه وجود داشته است. مأموریت های ماهواره ای پیشرفته مانند GRACE-FO توانمندی­ بی سابقه ای را در افزایش دقت مدل های میدان گرانش زمین فراهم کرده اند. این مدل ها برای درک فرآیندهای پویای زمین، از جمله افزایش سطح دریا، تعادل جرمی لایه های یخی و دینامیک داخلی زمین، استفاده می­شوند. در این میان، به کارگیری یک چارچوب استاندارد برای اتصال مشاهدات ژئودزی در سراسر جهان یک امر ضروری است که بدین منظور از چارچوب های مرجع زمینی (TRFs) استفاده می­شود. توسعه چارچوب مرجع زمینی بین المللی (ITRF)  که آخرین نسخه آنITRF2023  است نشانه­ای از تلاش های مشترک جهانی برای افزایش دقت و قابلیت اعتماد در تحقق چارچوب­های مبنا برای یکدست کردن مشاهدات ژئودزی است.یافته ها: سامانهGNSS  توانایی موقعیت یابی با دقت مکانی خیلی بالا را فراهم کرده است. یافته­ها نشان داد که GNSS می تواند با دقت سانتیمتر تعیین موقعیت کند. همچنین، ناوبری با استفاده از فناوریGNSS ، رشد روزافزونی داشته و گیرنده­های GNSS  در صنایع هوانوردی، دریانوردی و حمل و نقل نقش حیاتی بازی می­کنند. این سامانه ناوبری برای خلبانان اطلاعات دقیقی در مورد موقعیت، سرعت و جهت هواپیماها فراهم می کند که به کنترل پرواز دقیق تر و پاسخ سریع تر در مواقع اضطراری کمک می­کند. صنعت دریانوردی نیز از طریق به کارگیری GNSS  تغییرات گسترده­ای کرده است. امروزه، کشتی های مختلف برای مسیریابی و جلوگیری از خطرات احتمالی برای برخورد به سایر شناورها به گیرندگان GNSS نیاز دارند. همچنین، فناوری GNSS در بخش حمل و نقل برای مدیریت ترافیک شهری و بین شهری، بهینه سازی شبکه های حمل و نقل، کاهش زمان سفر و بهبود کارایی سامانه حمل و نقل نقش اساسی دارد. علاوه بر این، نقشGNSS  در مدیریت سوانح طبیعی بسیار ارزشمند است. همچنین، اندازه گیری های میدان گرانش زمین با استفاده از مأموریت های ماهواره ای مانند GRACE-FO به درک بهتر تغییرات آب و هوایی زمین کمک کرده است. این مأموریت ها تغییرات توزیع جرم در سطح زمین را رصد می کنند و امکان پایش پدیده هایی مانند ذوب یخچال­های قطبی و جابجایی منابع آب زیرزمینی را فراهم می کنند. این اطلاعات برای ارزیابی تأثیرات تغییرات اقلیمی بسیار کاربردی هستند. داده های دقیق گرانش سنجی ماهواره­ای توانایی پایش تغییرات ارتفاعی سطح دریا را دارند. با پایش تغییرات در جرم اقیانوس، دانشمندان می توانند پیش بینی های دقیق تری در مورد تغییرات ارتفاعی سطح دریاها ارائه دهند. این اطلاعات برای مدیریت سکونت­گاه­های ساحلی و سیاست گذاری برای مدیریت سواحل ضروری است. در نهایت، این اندازه گیری ها به دانشمندان کمک می کنند تا ساختار داخلی زمین از جمله حرکات تکتونیکی صفحات را بهتر درک کنند. کمی کردن حرکت تکتونیکی صفحه برای درک ساختار داخلی و رفتار صفحات تکتونیکی مهم است که شامل روابط این فرآیندها با زلزله و فعالیت های آتشفشانی است.نتیجه گیری: سامانه های  GNSSبعنوان یکی از پایه­های اصلی ژئودزی ماهواره­ای توانایی ما را در ناوبری و موقعیت یابی دقیق بر روی سطح زمین با دقت قابل قبولی افزایش داده­اند. دستیابی به دقت سانتیمتری در ناوبری در صنایع مختلف از جمله حمل و نقل، کشاورزی و مدیریت سوانح طبیعی کاربرد دارد. تعیین میدان گرانش برای پایش تغییرات محیطی حیاتی هستند و اطلاعات مورد نیاز برای درک تغییرات اقلیمی را فراهم می­کنند. وجود چارچوب های مرجع زمینی یکی از مبانی اندازه گیری های ژئودزیک هستند. این چارچوب­ها امکان همکاری­های بین المللی در زمینه­هایی که نیاز به اندازه گیری در یک چارچوب واحد جهانی دارد را فراهم می کنند. از آن جا که ژئودزی نیز مانند سایر علوم اطلاعات مکانی به توسعه فناوری وابسته است، لذا در آینده تغییر روش­های تعیین موقعیت دقیق و ناوبری دور از انتظار نخواهد بود.

پیشینه و اهداف: در جهان امروز، شهرها به عنوان مراکز اصلی فعالیت های اجتماعی و اقتصادی جامعه، توجه فراوانی به خود جلب کرده اند. این تحقیق، به منظور ارتقاء توسعه شهری و بهبود کیفیت زندگی شهروندان، به بررسی کاربری اراضی در شهر تهران، به عنوان پایتخت ایران و یکی از شهرهای پرجمعیت و پرفشار، می پردازد. هدف اصلی این تحقیق ارزیابی توزیع کاربری های مختلف در سطح شهر تهران و تحلیل نقدهایی است که به نیازها و استانداردهای شهری پاسخ نمی دهند. این مطالعه، به ویژه به مسائل تعداد مناسب کاربری ها در مناطق مختلف شهر تهران و نقش کاربری تفریحی در توسعه شهری پرداخته است. با تأکید بر اهمیت تنظیم مناسب کاربری اراضی و تطبیق آن با نیازها و استانداردهای شهری، این تحقیق به عنوان یک ابزار مؤثر برای افزایش بهره وری شهری و بهبود شرایط زندگی در تهران مورد استفاده قرار می گیرد.روش ها : برای اجرای این تحقیق جامع، ابتدا شهر تهران به مناطق مختلف تقسیم گردید و متفاوت ترین کاربری ها در هر منطقه به دقت مورد بررسی قرار گرفت. این تقسیمات مناطق جهت ایجاد تصویر دقیق تری از نیازهای ویژه هر قسمت از شهر برای توسعه و بهره وری، مدنظر قرار گرفت. با بررسی توزیع کاربری ها در سراسر شهر، میزان فراوانی هر کاربری در سطح کلان شهر اندازه گیری شد. بر اساس این اطلاعات، تحلیل دقیقی از توزیع کاربری ها با استفاده از استانداردهای شهری انجام شد. از این استانداردها به عنوان معیارهای ارزیابی استفاده شده و نقدهایی که نشان می دهند کجا استانداردها پاسخگو نیستند، مورد بررسی قرار گرفت. این رویکرد تحلیلی، امکان فهم بهتری از نقاط قوت و ضعف در توسعه شهری فراهم کرده است. با بهره گیری از این روش، به نحو بهینه تری توزیع کاربری اراضی شهری ارزیابی گردید و به ارائه پیشنهادهایی جهت بهبود و بهینه سازی این توزیع پرداخته شد. این اطلاعات، به تصمیم گیران شهری و برنامه ریزان این امکان را می دهد که تصمیمات مبتنی بر شواهد دقیق تری در زمینه توسعه شهری اتخاذ کنند و جهت بهبود کیفیت زندگی شهروندان را هدایت کنند.یافته ها: نتایج این تحقیق، نقاط ضعفی در توزیع کاربری های اراضی در شهر تهران را آشکار کرده اند که نیاز به بهبود و تنظیم دقیق تر در مناطق خاص دارد. به ویژه، مناطق 7، 10، 13، 14، 16 و 17 به عنوان مناطقی ذکر شده اند که به تنظیم دقیق تر کاربری اراضی نیاز دارند. این اطلاعات مهم به تصمیم گیران شهری و برنامه ریزان این امکان را می دهد تا بهبودی فوری در تدابیر توسعه شهری ایجاد کنند. به علاوه، نتایج حاکی از این است که کاربری تفریحی در داخل شهر نیاز به توجه بیشتری دارد. این نکته، نشان دهنده عدم تطابق کافی کاربری ها با استانداردهای شهری و نیازهای جامعه است. توسعه مناطق تفریحی در داخل شهر می تواند بهبودی ملموس در کیفیت زندگی شهروندان ایجاد کند و به ایجاد محیط های سبز و فعالیت های تفریحی کمک کند. این تحقیق، نشان دهنده لزوم بررسی دقیق تر و اصلاح توزیع کاربری های اراضی در شهر تهران است.نتیجه گیری: این تحقیق، به عنوان یک ابزار مفید برای تصمیم گیران و برنامه ریزان شهری در توسعه و بهبود کیفیت زندگی شهروندان تهران مورد استفاده قرار می گیرد. نتایج به دست آمده از مطالعه، نشان می دهند که تنظیم بهینه کاربری اراضی و توجه به نیازهای شهری می تواند به توسعه پایدار و بهبود شرایط زندگی در شهر تهران کمک کند.

پیشینه و اهداف: در دهه های اخیر، علوم ژئوماتیک پیشرفت چشمگیری کرده و این پیشرفت ها، ناشی از ابزارهای پیشرفته اندازه گیری و تکنولوژی های نوآورانه در زمینه اخذ داده های هندسی و مکانی است. در این زمینه، لیزراسکنرهای همراه به عنوان ابزاری اساسی و کارآمد معرفی شده اند که قابلیت انجام اندازه گیری دقیق و سریع اشیاء و محیط های مختلف از جمله فضاهای شهری، را دارا هستند. این دستگاه ها به شکل خودکار تمامی جزئیات فضای شهری را به شکل ابرنقطه ثبت می کنند. برای استخراج اطلاعات هندسی ساختمان ها از درون این جزئیات، لازم است از روش های بینایی ماشین استفاده شود. در راستای دستیابی به مدل های دقیق و قابل اعتماد از ساختمان ها، هنگام پردازش داده های ابرنقطه، دنباله ای از عملیات پس پردازش اجرا می شود. یکی از مهمترین مراحل این پردازش ها، قطعه بندی ابرنقاط است. این مراحل انتقال داده های ابرنقطه را به اطلاعات مفهومی تر و قابل تحلیل تر تبدیل می کنند. یکی از مسائل مهم در پردازش داده های ابرنقطه، توانایی استخراج سطوح مسطح نما های ساختمانی (دیوارها) است. این سطوح مسطح به عنوان اجزاء اساسی در مدل سازی و تحلیل وضعیت ساختمان ها از اهمیت ویژه ای برخوردارند. دقت در اطلاعات مرتبط با این سطوح مسطح، امکان تمایز دقیق تر و کامل تر بین اجزاء مختلف ساختمان ها را فراهم می کند. این امر در کاربردهای متعددی از جمله برنامه ریزی شهری، مدیریت ساخت و ساز، و تجزیه و تحلیل مصرف انرژی ساختمان ها اهمیت دارد.روش ها: در این مقاله، برای استخراج سطوح مسطح از داده های ابرنقطه از دو الگوریتم MSAC و G-DBSCAN استفاده شده است. این دو الگوریتم به صورت متوالی اجرا می شوند. به طوری که ابتدا محتمل ترین سطوح مسطح در فضای مطالعه با استفاده از MSAC استخراج شده و سپس به منظور جداسازی دیوارها از میان این سطوح مسطح از G-DBSCAN استفاده می شود. در این مقاله، از دستگاه لیزراسکنر همراه GeoSLAM ZEB-HORIZON برای اخذ داده ها استفاده شده است و محوطه ای که برای این منظور انتخاب شده، ساختمان های دانشکده مهندسی دانشگاه بوعلی سینا در همدان می باشد. دلیل انتخاب این محوطه وجود ویژگی هایی از جمله تنوع معماری، وجود نماهای غیرمسطح و مسطح، حالت های مختلف قرارگیری دیوارها نسبت به هم با ابعاد مختلف، و چالش های مرتبط با معماری متنوع فضای اطراف ساختمان ها است.یافته ها: ارزیابی جامع این تحقیق، سه ساختمان مجزا را دربرمی گیرد. نتایج میانگین دقت (Precision) بالای 93 درصد را نشان می دهد که استخراج دقیق داده ها را تضمین می کند. به علاوه، نتایج به میانگین بازنمایی (Recall) بالای 94% دست یافته است، که اکثریت عناصر نما را به تصویر می کشد. در نتیجه، امتیاز  F1(F1 score) مقدار متوسط 94% را به دست آورده است. این تحقیق، به پیشرفت در زمینه استخراج دقیق داده های ساختمانی و مدل سازی معماری کمک می کند. البته، در مواجهه با ساختمان ها و محیط های پیچیده تر، الگوریتم با چالش هایی مواجه می شود. از جمله چالش هایی که می توان به آن ها اشاره کرد، ویژگی های معماری متنوع ساختمان ها و موانع خارجی می باشد. برای مثال، در ساختمان های دارای درب ها و پنجره های شیشه ای بزرگ، این الگوریتم ها ممکن است دیوارهای داخلی را به اشتباه استخراج کنند. همچنین، وجود پوشش گیاهی متراکم در اطراف نما می تواند موانعی ایجاد کند که مانع از توانایی لیزراسکنر در برداشت کامل نما شوند.نتیجه گیری: نتایج، نشان می دهد الگوریتم به طور کلی توانسته عملکرد قابل توجهی در استخراج اطلاعات نمای ساختمان ها به خصوص در سناریوهای معماری چالش برانگیز ارائه دهد. این پیشرفت ها، امیدوارکننده اند و امکانات جدیدی را در حوزه تحلیل داده های مکانی و مدل سازی ساختمانی ایجاد می کند. از این رویکرد نوآورانه، می توان در کاربردهای مختلفی استفاده نمود و به توسعه مدل های معماری مدرن و مبتنی بر داده کمک کرد.

پیشینه و اهداف: صنعت نفت لااقل از زمان ملی شدن صنعت نفت در ایران، موتور محرک اقتصاد کشور ما بوده است. صنعت نفت بر تأسیسات نفتی متکی است و یکی از مهم ترین تأسیسات نفتی که تقریباً در کل کشور وجود دارد، خطوط لوله است. شبکه گسترده خطوط لوله برای انتقال نفت از پایگاه­های تولید به پالایشگاه­های کشور و همچنین، فرآورده­های استخراج شده از پالایشگاه­ها تا مراکز مصرف، از اصلی ترین شریان­های حیاتی اقتصاد و صنعت هستند. محل عبور این خطوط لوله، یک مسأله مکانی است و از این رو، توسط سامانه اطلاعات مکانی (GIS) به بهترین شکل می­توان به آن پرداخت. روند مسیریابی دقیق و بهینه خطوط لوله از اهمیت خاصی برخودار است و باید به نحوی عملیاتی شود که بیشترین سازگاری را با ایده آل­های فنی و اقتصادی و کمترین تأثیر منفی را بر جامعه و محیط زیست داشته باشد.روش ها : در این تحقیق، سعی شده تا موضوع تعیین مسیریابی خط لوله چند جانبه با در نظر گرفتن تعداد زیادی از معیارها، داده­ها و اطلاعات فضایی و توصیفی شامل شیب زمین، پوشش گیاهی، جریان آب، گسل ها، مراکز مسکونی و جمعیتی، خطوط و خطوط لوله انتقال نیرو در منطقه، جاده­ها و غیره انجام شود. از آن جا که مجموعه گسترده­ای از شاخص های مرتبط با مسیریابی خطوط انتقال انرژی در مراجع پژوهشی و گزارش های اجرایی پروژه­ها وجود دارد که در این مقاله به عنوان اصلی ترین هدف این مجموعه وسیع تا حد امکان مورد بررسی قرار گرفته و طبقه بندی تخصصی روی آن ها صورت گرفته است. در مرحله بعد، از GIS  به عنوان چارچوبی برای ادغام اقلام متنوع اطلاعات مختلف استفاده شده تا با توجه به اهمیت تأثیر متفاوتی که هر یک از این شاخص­ها بر موضوع دارند امکان به کارگیری وزن های تأثیر متفاوت در برهم­نهی شاخص­ها وجود داشته باشد. برای این کار از روش مرسوم فازی AHP فازی استفاده شده است.یافته ها: منطقه مطالعاتی مورد نظر این پژوهش، در منطقه شمالی استان خوزستان، بین دره ریگ و سبزاب است که در این پژوهش در سه سناریوی بهینه بودن اقتصادی، بهینه بودن زیست محیطی و در نظر گرفتن هردوی آن ها مسیریابی خط انتقال نفت انجام شده است. نتایج حاصل شده، نشان داد که انتخاب بهترین مسیر در این کانال در مقایسه با خط انتقال موجود، منجر به کاهش 141 متری مسیر از طریق سناریوی اقتصادی،  کاهش 635 متری مسیر از طریق سناریوی زیست محیطی و کاهش 586 متری مسیر از طریق سناریوی جامع شده که از دستاوردهای عملی پژوهش می­باشند.نتیجه گیری: نتایج این تحقیق، به خوبی نشان داد که روش­های سنتی طراحی خطوط لوله نمی­توانند همه معیارهای مؤثر در طراحی مسیر خطوط لوله را در نظر بگیرند. در هر حال، کیفیت مسیرهای طراحی شده به کمک GIS بسیار به کیفیت اطلاعات مورد استفاده وابسته است و هرگونه نقص در اطلاعات ورودی می­تواند به صورتی منجر به نتایجی در طراحی انجام شده گردد که کار را زیر سؤال ببرد. بنابراین، ضمن اتکا به توانمندی GIS باید دقت لازم را نیز در جمع­آوری داده­ها به خرج داد. یکی دیگر از قابلیت­های بارز شده در این تحقیق، توانایی در نظر گرفتن سناریوهای مختلف است. بنا بر همین توانایی، متولیان امر می­توانند با مشاهده نتایج سناریوهای مختلف و در نظر داشتن ملاحظات گوناگون، بهترین تصمیم را در مورد خط لوله مورد نظر اتخاذ نمایند.

پیشینه و اهداف: فتوگرامتری بردکوتاه به ارائه مدل­ دقیق هندسی سه­بعدی اشیاء با استفاده از تصاویری که از جسم اخذ شده می­پردازد. امروزه، ایجاد مدل­های سه ­بعدی واقع بینانه و تجسم آن ها متداول­ شده و روز­به­روز محبوب­تر می­شود از طرفی، انتخاب درست نرم افزار مدل­سازی در بردکوتاه همواره چالش برانگیز و مورد بحث متخصصان و محققان بوده و هست. ازاین رو، بررسی و ارزیابی مدل­های تولیدشده در نرم­افزار­های مختلف، حائز اهمیت است. به علت فراگیر بودن نرم افزار Agisoft در میان مهندسان و محققان این حوزه، سعی شد تا در این تحقیق، پردازش تصاویر و مدل سازی در دو نسخه این نرم افزار با نام­های Photoscan و Metashape اجرا شوند. در تحقیقات صورت گرفته تا به امروز معیار بهینه­سازی شبکه عکس برداری، برمبنای افزایش دقت مدل سازی بوده است، به همین جهت، برای بررسی و ارزیابی مدل های سه بعدی تولیدی در دو نسخه این نرم افزار، سناریوهای متفاوتی برای طراحی شبکه عکس برداری تعریف شده و مدل سه بعدی تولیدی هر سناریو با یک مدل ریاضی به عنوان مدل مرجع مقایسه شدند. علاوه براین، در این پژوهش علاوه بر ارزیابی دقت مدل سه بعدی تولیدی، مدل­سازی کامل در نرم افزار به صورت اجرایی در حالت­های مختلف با دو بافت متفاوت مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به این که بافت تصویر تأثیر مستقیم بر کیفیت ابرنقطه دارد، برای بررسی کیفیت ابرنقطه تولیدشده به ­روش فتوگرامتری لازم است تا نقش بافت تصویر به همراه هندسه شبکه تصویربرداری به طور دقیق مورد بررسی قرار گیرند. ازاین رو، علاوه بر بررسی وضعیت هندسی شبکه عکس برداری، بافت تصاویر به عنوان یک شاخص رادیومتریکی مورد ارزیابی قرارگرفته و تأثیر این دو عامل بر کیفیت ابرنقطه تولید شده بررسی شده است. درنتیجه تعداد بهینه تصویر با بافت مناسب برای ساخت یک مدل سه­بعدی دقیق و باکیفیت تعیین شده است.روش ها : برای مدل­سازی یک شیء در روش فتوگرامتری بردکوتاه، تعدادی تصویر طبق شبکه از پیش طراحی شده از شیء مورد نظر اخذ شده و سپس، به کمک روش ساختار ناشی از حرکت (SfM)، ابرنقاط و مدل سه­بعدی ایجاد می­شود. اساس روش ساختار ناشی از حرکت، از نحوه ادراک اجسام توسط چشم انسان الگوبرداری شده است. روش ساختار ناشی از حرکت، امکان دستیابی سریع، خودکار و کم­هزینه به داده­های سه­بعدی را فراهم می­سازد. این روش به­گونه­ای است که با استفاده از تصاویر متوالی پوشش­دار مربوط­ به یک شیء و پردازش تصویر، مدل سه­بعدی دارای مختصات ایجاد می­کند. پس از ساخت مدل های سه بعدی بر مبنای سناریوهای تعریف شده در دو نسخه نرم افزار، در نرم افزار پردازش ابرنقطه Cloud Compare با ابرنقطه ریاضی (مرجع) مورد قیاس قرار گرفتند.یافته ها: یافته های استفاده از تصاویر با بافت ساده حاکی از آن است که در نرم­افزار Photoscan با افزایش تعداد تصاویر علاوه بر نویزی شدن ابرنقطه، میزان شباهت مدل ساخته شده به مکعب نیز، کاهش می­یابد. بر اساس نتایج، بهترین مدل سه­بعدی که شباهت زیادی با مکعب دارد مربوط به حالت چهارم (45 تصویر) با مقدار خطای 01/0 میلی متر است. در مورد نرم­افزار Metashape بهترین مدل مربوط به حالت سوم (90 تصویر) با مقدار خطای 05/0 میلی متر است. از طرفی در حالات استفاده از تصاویر با بافت پیچیده، بهترین ابرنقطه مربوط به حالت چهارم (45 تصویر) با مقدار خطای 02/0میلی متر در نرم­افزار Photoscan و حالت سوم (90 تصویر) با مقدار خطای 04/0 میلی متر در نرم­افزار Metashape است. به طور کلی استفاده از شیء با بافت پیچیده موجب تناظریابی بهتر عوارض می شود. تصاویر با بافت پیچیده گرادیان های پیچیده و به دنبال آن جهت های گرادیان غیرهم سو تولید می کنند و در مقابل آن، تصاویر با بافت ساده گرادیان های یکسان تولید می کنند. در نتیجه، وجود گرادیان های پیچیده و غیرهمسو موجب به تناظریابی بهتر و پایدارتر و در نتیجه آن تولید نقاط گرهی و تراکم ابرنقطه متراکم بیشتر می شود.نتیجه گیری: نتایج، نشان داد که تعداد بهینه تصاویر و وجود بافت پیچیده تصویر تأثیر بسزایی در بهبود کیفیت ابرنقطه سه­بعدی شیء دارند و با وجود عکس­های زیاد کیفیت مدل سه­بعدی علی رغم صرف زمان پردازش زیاد افزایش نیافته و تنها موجب تراکم ابرنقطه شده که این افزایش تراکم به دلیل افزایش نویز در ابرنقطه است.

پیشینه و اهداف: زمین دارای یک اکوسیستم پیچیده است که تحت تأثیر فرآیندهای طبیعی و فعالیت های انسانی قرار دارد و درک این فرآیندها یک ضرورت واقعی است. تغییرات محیطی از تغییرات اقلیمی تا کاهش منابع طبیعی، بر زندگی بشر، اقتصادها و رفاه نسل های آینده تأثیر می گذارد. بنابراین، نیاز به رصد جامع زمین هرگز تا این اندازه حیاتی نبوده است. برای توجه به این ضرورت، برنامه کوپرنیکوس در اوایل دهه 2000 توسط سازمان فضایی اروپا ایجاد شد. هدف این برنامه، ایجاد یک سامانه عملیاتی برای نظارت بر زمین با دسترسی رایگان و آزاد به داده های ماهواره­ای با کیفیت بالا بود. ماهواره ای سنتینل، بعنوان هسته اصلی برنامه کوپرنیکوس، یکی از نمادهای پیشرفت بشریت در رصد زمین و پایش محیط زیست است. این مقاله به بررسی ماهواره ای سنتینل می­پردازد و اهمیت، اصول اولیه و ویژگی های منحصر به فرد هر یک از ماهواره های سنتینل را نشان می­دهد. ماهواره های سنتینل نسبت به ماهواره­های نسل قبل از خود، به عنوان پلتفرم های عملیاتی منحصر به فرد محسوب می شوند.روش ها : در این مقاله چارچوب اصلی برنامه کوپرنیکوس، مانند دسترسی آزاد به داده­های ماهواره­ای، پوشش جهانی، پایداری عملیاتی، حسگرهای متنوع و چارچوب همکاری جهانی که کمک شایانی به پژوهشگران، سیاست گذاران و سایر بهره برداران داده­های ماهواره­ای کرده، مورد ارزیابی قرار گرفته است. مجموعه ماهواره ای سنتینل شامل ماهواره های متعددی است که تصاویری در محدوده­های طیفی مختلف، با پوشش جهانی و زمان دید مجددهای مختلف از زمین اخذ می­کنند. این ماهواره­ها پایداری عملیاتی دارند و نسل های جدیدی از ماهواره ها برای جایگزینی ماهواره های قدیمی تر توسعه می­یابند و به فضا پرتاب می­شوند. هر ماهواره با حسگرهای خاص منطبق بر اهداف مأموریتی خود تجهیز شده است و این امکان را فراهم می کند که پایش خشکی­ها، اقیانوس­ها و جو کره زمین با بهترین ابزارهای ممکن از فضا صورت پذیرد.یافته ها: ماهواره سنتینل-1 که به حسگر راداری مجهز شده است می­تواند در باند فرکانسی C و توان­های مکانی مختلف  از 5 تا 40 متر تصویربرداری کند. همچنین، این ماهواره قادر است در هر شرایط آب و هوایی و در هر ساعت از شبانه و روز تصویربرداری می کند که برای بسیاری از کاربردها ارزشمند است. دقت داده­های سنتینل-1 در پایش تغییرات شکل سطح زمین، مدیریت بحران، مشاهدات یخ­های قطبی و پایش اقیانوس­ها بسیار بالاست. این نقش حیاتی در آشکارسازی و پایش فرونشست زمین در مناطق شهری موجب می شود که در برنامه ریزی شهری و کمک به پیشگیری از بحران تاثیرگذار باشد. از سوی دیگر، ماهواره سنتینل-2 با حسگر چندطیفی، ابزار قدرتمندی برای مشاهدات زمین ارائه می دهد. با ثبت داده ها در یک محدوده طیفی گسترده در 13 باند طیفی از مرئی تا مادون قرمز موج کوتاه، این ماهواره توانسته است درک ما از ویژگی های سطح زمین را عمیق تر کند. زمان دید مجدد این ماهواره امکان  پایش محصولات زراعی و ارزیابی سلامت پوشش­های گیاهی را فراهم کرده است. همچنین، توان تفکیک مکانی تصاویر ماهواره سنتینل-2 در برنامه ریزی شهری، پایش سلامت درختان و پایش سوانح طبیعی از جمله مانند آتش سوزی و سیل عامل مؤثری است. علاوه بر این، عرض گذر بالای این ماهواره به پوشش کارآمد مناطق وسیع کمک می کند و بهره وری آن در پایش محیط زیست را افزایش می دهد .نتیجه گیری: برنامه کوپرنیکوس به چندین اصل کلیدی مشخص شناخته می شود که موفقیت آن ها را تضمین کرده است. این اصول شامل دسترسی آزاد به داده ها، پوشش جهانی، پیوستگی عملیاتی، حسگرهای متنوع و چارچوب همکاری جهانی است. اصل دسترسی آزاد این اطمینان را به عموم کاربران اعم از پژوهشگران، سیاست گذاران و شرکت های تجاری داده است که یک جریان پیوسته از تصاویر ماهواره­ای پشتیبان فعالیت­های آنها خواهد بود. برنامه کوپرنیکوس با منظومه­ای از ماهواره­ها پوشش جهانی با زمان دید مجدد مطلوب را تضمین می­کند. پیوستگی عملیاتی این برنامه موجب شده است تا نسل های جدید از ماهواره ها برای جایگزینی نسل های قدیمی توسعه داده و پرتاب شوند، تا جریان مستمر داده ها به طور مداوم تضمین شود. هر ماهواره سنتینل با حسگرهای خاصی که به منظور اهداف مأموریتی خود طراحی شده، تجهیز شده است و این امکان را فراهم می­کند که زمین، اقیانوس ها، جو و موارد دیگر را نظارت کند. باتوجه به ویژگی­های برنامه کوپرنیکوس، ماهواره های سنتینل دوره ای جدید از مشاهدات زمین را آغاز کرده­اند و یک ابزار قدرتمند و چندمنظوره برای پایش و درک اکوسیستم کره زمین فراهم آورده­اند.

پیشینه و اهداف: برنج به عنوان یک محصول استراتژیک در زمینه امنیت غذایی نه تنها در اقتصاد کلان جوامع بلکه در جایگاه جهانی نیز جایگاه ویژه ای دارد. اهمیت این محصول در تأمین نیازهای غذایی جمعیت و نقش آن در تحقق امنیت غذایی، اهمیت جدی و چشم گیری به آن اختصاص داده است. در این راستا، جمع آوری دقیق و به روز اطلاعات از وضعیت مزارع برنج، به ویژه اطلاعات مرتبط با کمیت و کیفیت محصولات، امری بسیار حیاتی و اساسی است. استفاده از تکنولوژی های سنجش از دور در این زمینه به عنوان یک راهکار کارآمد و موثر مطرح شده است. این تکنولوژی ها امکان جمع آوری اطلاعات پایشی از مزارع را با کمترین هزینه و در مناطق گسترده تر فراهم می آورند. از جمله این تکنولوژی ها، پهپادها به خاطر توانایی بهتر در تفکیک مکانی و دقت بالاتر در انجام پایش های مختلف نسبت به ماهواره ها، از مزایای نسبی برخوردارند. تحقیق حاضر از یک رویکرد پیشرفته به نام یادگیری عمیق استفاده می نماید تا به منظور تخمین سطح زیر کشت برنج نشاء یا نهال از تصاویر RGB گرفته شده از پهپادها در منطقه ووفنگ استان تایچانگ کشور تایوان، اقدام نماید. این روش از توانمندی های شبکه های عصبی عمیق به عنوان یک ابزار موثر برای تحلیل داده های پیچیده بهره مند شده و به دقت بالایی در تفکیک انواع مختلف سطح زیر کشت نشاء یا نهال برنج دست یافته است.روش ها : در این تحقیق، از یکی از روش های پیشرفته یادگیری عمیق به نام DenseNet برای مدل سازی و پیش بینی سطح زیر کشت برنج نشاء یا نهال در تصاویر RGB گرفته شده از پهپادها استفاده شده است. این روش به وسیله الگوریتم های پیچیده و مجموعه ای از لایه های پردازشی، قابلیت استخراج مفاهیم انتزاعی سطح بالا را از داده ها دارد. یکی از ویژگی های منحصر به فرد DenseNet این است که از الگوریتم لایه به لایه (Layer-to-Layer) به جای رویکردهای سنتی که از ادغام لایه ها (layer concatenation) استفاده می کنند، بهره می برد. در این الگوریتم، هر لایه مستقل از سایر لایه ها کار می کند و به لایه های قبلی متصل می شود، که باعث کاهش تعداد وزن ها و پارامترها و همچنین افزایش کارایی شبکه می شود. استفاده از قابلیت یادگیری عمیق برای پردازش به هنگام داده ها به صورت فوری پس از اخذ تصاویر نشان دهنده ی قابلیت پویای DenseNet در پردازش اطلاعات به سرعت و با دقت بالا است. این امکان به ما این اجازه را می دهد که در زمان واقعی به تحلیل و پیش بینی سطح زیر کشت برنج نشاء یا نهال پرداخته و اطلاعات مورد نیاز برای اداره بهینه مزارع را بدست آوریم.یافته ها: نتایج به دست آمده از این تحقیق، تأییدگر دقت بسیار بالای 99.8 درصد را بر روی داده های اعتبارسنجی نشان می دهد. این درصد بسیار بالا نشان دهنده ی توانایی فوق العاده روش یادگیری عمیق DenseNet در تخمین دقیق سطح زیرکشت برنج نشاء یا نهال می باشد. این دقت بالا نه تنها نشان دهنده ی عملکرد بسیار خوب مدل در شناسایی و پیش بینی میزان کاشت برنج، بلکه اطمینان بخش بوده و به کاربران اعتماد می بخشد. مدل ارائه شده توانسته است با دقت بسیار بالا به تشخیص و ارزیابی سطح زیر کشت برنج نشاء یا نهال بپردازد. این امر در عمل به کشاورزان و مدیران مزارع ابزاری ارزشمند ارائه می دهد تا به صورت دقیق تر و سریع تر از وضعیت مزرعه خود آگاه شوند و تصمیم گیری های بهتری در مدیریت کشت و بهره وری انجام دهند.نتیجه گیری: در مجموع، این تحقیق نشان می دهد که استفاده از پهپادها به همراه روش های یادگیری عمیق، به منظور تخمین سطح زیرکشت برنج نشاء یا نهال با دقت بالا، در مناطقی چون ووفنگ استان تایچانگ تایوان، امکان پذیر است. این ارتقاء در تکنولوژی پایش می تواند به مدیران ذی ربط در امور کشاورزی و امنیت غذایی کمک زیادی کند.

پیشینه و اهداف: عمل ناوبری که به عنوان یکی از سودمندترین و مؤثرترین ابزارها برای رسیدن به مقصد مطلوب شناخته می شود، نقش بیشک و حیاتی در جامعه معاصر ایفا می کند. به منظور پاسخگویی به نیازهای کاربرانی که به دنبال مسیری به مقصد مورد نظر خود هستند، سامانه های ناوبری به شدت به تعیین مکان تلفن همراه و مقصد مورد نظر بر روی نقشه متکی هستند. در حال حاضر، اکثریت قابل توجهی از خدمات مبتنی بر مکان به شدت به سامانه های ناوبری متکی هستند که از سامانه ماهواره ناوبری جهانی (GNSS) برای تعیین مکان تلفن همراه استفاده می کنند. با این حال، بسیار مهم است که اذعان کنیم که این روش خاص به دلیل محدودیت های فراوان در محیط های داخلی قابل اجرا نیست. بهمنظور غلبه بر محدودیت های فوق الذکر، فناوری های زیادی برای موقعیت یابی داخلی توسعه یافته اند، که شامل Wi-Fi، بلوتوث، سامانه ناوبری اینرسی(INS)، اولتراسونیک و امواج صوتی است، اما محدود به آن ها نیست. بسته به کیفیت موقعیت، دامنه برنامه های درگیر در خدمات مبتنی بر مکان می تواند بسیار متفاوت باشد. این محدوده، شامل سامانه های ناوبری رایج است که نیاز به دقت تا ده ها متر دارند، و همچنین سامانه های دقیق مکان یابی خودکار شیء که نیاز به دقت در سطح سانتی متر دارند. در زمینه این مطالعه خاص، یک رویکرد انقلابی که از روش های مبتنی بر تصویر استفاده می کند برای مقابله با مشکل موقعیت یابی موبایل داخلی استفاده شده است.روش ها : اجرای روش ناوبری مبتنی بر تصویر، چالش های بی شماری را به وجود می آورد که نیاز به بررسی و کاهش کامل به منظور اطمینان از حداکثر دقت، کارایی و مقرون به صرفه بودن دارد. تحقیقات گسترده و جامع برای رسیدگی به این چالش ها انجام شده است و هدف اصلی این مطالعه، کمک به پایگاه دانش موجود با بررسی نیازهای دقت تکنیک ناوبری مبتنی بر تصویر است. برای رسیدن به این هدف، یک مدل سه بعدی پیچیده و مفصل از ساختمان مورد نظر بادقت ایجاد شد و موقعیت نقطه کانونی تصویر به عنوان مکان تلفن همراه با استفاده از تکنیک های پیشرفته عکاسی و تطبیق تصویر تعیین شد. ضروری است که برجسته و تأکید کنیم که این تکنیک خاص از حضور گسترده تلفن های همراه فعلی که مجهز به دوربین های با کیفیت بالا هستند، استفاده می کند و در نتیجه، آن را به یک راه حل فوق العاده ارزان، سریع، کارآمد و دقیق برای ناوبری داخلی تبدیل می کند.یافته ها: نتیجه اولیه این مطالعه، حول ارزیابی جامع دقت موقعیت یابی حاصل از استفاده از روش ناوبری مبتنی بر تصویر پیشنهادی است. نتایج حاصل از این پژوهش، پیامدهای عمیق و اساسی برای طراحی و توسعه یک سامانه ناوبری بهینه مبتنی بر تصویر دارد. تجزیه و تحلیل عددی عمیق، دقت پلانمتری متوسط فوق العاده 2.5 سانتی متر را نشان می دهد، بنابراین، اثربخشی شدید روش پیشنهادی در دستیابی به دقت بی نظیر در حوزه ناوبری داخلی را تأکید می کند.نتیجه گیری: با توجه به یافتههای حاصل از این مطالعه دقیق ، می توان به طور قاطع و صریح نتیجه گرفت که روش ناوبری مبتنی بر تصویر پیشنهادی در واقع، دارای سطح دقت لازم برای تحقق کلیه الزامات ناوبری داخلی است. علاوه بر این، شیوع گسترده و پذیرش تلفن های هوشمند در میان جمعیت عمومی، استفاده از این روش نوآورانه و پیشگامانه را نه تنها بسیار امکان پذیر، بلکه به طور فزاینده ای عملی می کند. نتایج و پیامدهای این مطالعه، به طور قاطع و صریح از کاربرد روش ناوبری مبتنی بر تصویر در بسیاری از برنامه های ناوبری داخلی و همچنین برخی از برنامه های فضای باز با فاصله نزدیک پشتیبانی می کند. بنابراین، کاملاً واضح و آشکار است که این تلاش، تحقیقاتی با موفقیت، راه را برای اجرای یکپارچه و کارآمد یک راه حل ناوبری قابل اعتماد و قوی در محیط های داخلی و خارجی، هموار کرده است.

پیشینه و اهداف: سیلاب ها، هر ساله موجب بروز خسارات قابل توجهی در سراسر جهان منجر می­شوند. پیش بینی به موقع و دقیق آن ها می­تواند میزان خسارات جانی و مالی را به طور چشم گیری به حداقل برساند. در سال­های اخیر، مدل­های یادگیری ماشین متعددی به منظور پیش بینی سیل مورد استفاده قرار گرفته­اند؛ به طوری که نتایج آن ها حاکی از عملکرد بهتر این مدل­ها نسبت به مدل های آماری کلاسیک می­باشد. با این حال، این مدل­ها ویژگی­های مکانی که منجر به ایجاد و تقویت سیلاب­ها می­شوند، مدنظر قرار نمی­دهند. با استفاده از مدل حافظه طولانی کوتاه مدت پیچشی (ConvLSTM)، پیش بینی سری­های زمانی با ویژگی­های مکانی و اطلاعات هیدرولوژی ترکیب می­گردد. بدین ترتیب، الگویی جدید از ترکیب عوارض مکانی و پیش بینی سری­های زمانی با هدف استخراج خصوصیات زمانی- مکانی طراحی شده است تا چالش اصلی در پیش بینی سیل، یعنی ترکیب داده­های مکانی با داده­های هیدرولوژی را تا حد امکان حل کند.روش ها : برای تحلیل جامع خصوصیات زمانی- مکانی بارش، ویژگی های مکانی را با تحلیل­های سری زمانی ادغام کردیم. به همین منظور از مدل ConvLSTM استفاده گردید که ورودی­های آن شامل طول جغرافیایی، عرض جغرافیایی، ارتفاع، بارش، دبی و سایر اطلاعات ایستگاه­های اندازه گیری است. ConvLSTM یک مدل پردازشی سری­های زمانی است که ویژگی­های مکانی را استخراج می­کند. برای دستیابی به پیش بینی مکانی-زمانی، از ConvLSTM به عنوان یک بلوک پایه استفاده گردید تا بتوان با طراحی یک شبکه متراکم، ویژگی ها را لایه به لایه استخراج کرد تا پس از نگاشت آن ها، عمل پیش بینی انجام شود. در مرحله شبیه سازی، اندازه بچ و تعداد اپک­ها به ترتیب 64 و 30 انتخاب شد. همچنین، از یک شبکه پیچشی سه لایه با تعداد هسته­های 1، 8 و 32 و تعداد عصب­های 20، 40 و 80 در هر لایه به عنوان مدل نهایی استفاده گردید.یافته ها: با تحلیل نتایج، مشخص شد که دقت پیش بینی با افزایش زمان بهتدریج کاهش می­یابد. با این حال، هنگامی که زمان پیش بینی 10 ساعت پیش از رخداد سیلاب باشد، دقت پیش بینی از زمان های دیگر کمتر است. علت این است که هنگامی که زمان پیش بینی افزایش یابد، میزان اطلاعات دقیق کمتر خواهد بود که منجر به حصول دقت کمتر در یادگیری مدل و در نتیجه کاهش دقت پیش بینی می­شود. برای حل این مسأله باید عمق شبکه افزایش یابد که این امر موجب افزایش زمان مدل­سازی می­گردد که نشان از اهمیت مصالحه میان دقت مورد انتظار و زمان پردازش است.نتیجه گیری: ارزیابی نتایج، نشان داد که مدل ConvLSTM قادر است نتایج پیش بینی قابل قبولی، به ویژه در زمآن های کوتاه مدت، ارائه دهد و این مدل یک ابزار مناسب برای پیش بینی­های سری زمانی است. با وجود این که مدل ConvLSTM، عملکرد قابل ملاحظه­ای برای پیش بینی­های کوتاه مدت به دست آورد اما هنوز هم برخی محدودیت­ها از جمله پیش بینی بلند مدت سیلاب بر پایه داده­های سری زمانی وجود دارد. از جمله محدودیت­های دیگر، می­توان به پیچیدگی و وابستگی مدل ConvLSTM به تعداد نمونه­های آموزشی اشاره کرد که به تبع آن مدل­سازی دقیق­تر نیازمند جمع آوری داده­های بیشتر است. بدین ترتیب، در مناطقی که تعداد نمونه­ها برای مدل­سازی کافی نباشد، ممکن است دقت مدل پیش بینی تحت تأثیر قرار بگیرد.

پیشینه و اهداف: ارزیابی اراضی، حلقه ای بسیار مهم در زنجیره ای است که منجر به مدیریت پایدار منابع اراضی و خاک می گردد. بهره برداری از اراضی مطابق با قابلیت آن ها، افزون بر تأمین احتیاجات نسل حاضر و آینده، تعادل اکولوژیک کره زمین را نیز، حفظ می کند. تحلیل تناسب اراضی با استفاده از مجموعه متنوعی از عوامل مؤثر بر تولید کمی و کیفی محصولات و بررسی پیچیدگی­های روابط آن­ها باهم و همچنین، همگام با تحلیل کاربری اراضی، از مفیدترین کاربردهای سامانه اطلاعات مکانی در مدیریت اراضی کشاورزی است. روش­های بسیاری از زمان ارائه چارچوب FAO برای ارزیابی تناسب اراضی توسعه یافته اند و برخی از آن­ها هنوز به صورت گسترده استفاده می­شوند. در پژوهش حاضر، ارزیابی کیفی تناسب اراضی با استفاده از سامانه اطلاعات مکانی (GIS) و ارزیابی چند معیاره (MCE) برای سه محصول راهبردی گندم، جو و برنج در چهار منطقه مطالعاتی در شمال ایران، مورد بررسی قرار گرفت.روش­ها: جهت پیاده سازی مدل پیشنهادی، داده های مرتبط با ویژگی های خاک، داده­های اقلیمی، داده­های توپوگرافی، نقشه زمین شناسی و نقشه پوشش اراضی جمع آوری شد. در میان داده­های جمع آوری شده، دما نقش مهمی در تعیین تناسب اراضی برای محصولات کشاورزی دارد، الگوهای مکانی بارش برای ارزیابی دسترسی به آب اهمیت دارند و شیب زمین تأثیر زیادی در زهکشی، میزان نور دریافتی از خورشید و بالطبع آن، انرژی مورد نیاز برای رشد گیاه دارد. سپس، با توجه به تنوع اقلیمی در شمال ایران و مجموعه متنوع از محصولات زراعی که در این منطقه کشت می شوند، معیارهای مناسب انتخاب شدند. معیارهای انتخاب شده عبارتند از: نوع خاک، دما، بارش، شیب و پارامترهای زمین شناسی. جهت تخصیص وزن به هر یک از معیارها و تشدید تأثیر آ ن ها در مرحله ارزیابی تناسب اراضی، یک فرآیند تخصیص وزن انجام شد. این تخصیص وزن، توسط متخصصین امر انجام گرفت. هر معیار بر اساس تأثیر آن بر کشت محصولات مختلف در این منطقه مورد ارزیابی قرار گرفت و وزن هر لایه مشخص گردید. در نهایت، بررسی دقیق نتایج و تحلیل تناسب اراضی برای کشاورزی در مناطق مورد مطالعه انجام شد.یافته­ها: نتایج این تحقیق، نشان داد که غرب استان گیلان مکانی ایده آل برای کشت برنج اما این منطقه چالش هایی برای کشت جو و گندم دارد. امتیازات نسبتاً مناسب برای هر سه محصول، گندم، جو و برنج شرق استان گیلان نشان داد که این منطقه مستعد کشت محصولات متنوع است.  مرکز استان مازندران برای کشت محصولات گندم، جو و برنج امتیاز مناسبی کسب نکرد. همچنین، مرکز استان گلستان به عنوان یک مکان بسیار مناسب برای کشت گندم و جو تعیین گردید.نتیجه گیری: در مجموع، مناطق با امتیاز نسبتاً مناسب امکاناتی برای متنوع کردن شیوه های کشت ارائه می دهند که باعث افزایش انعطاف پذیری و کاهش خطرات مرتبط با نوسانات بازار و تغییرات اقلیمی می شود. همچنین، در مناطق با امتیاز تناسب پایین نقش حفاظت از محیط زیست و شیوه های مدیریت پایدار اراضی حائز اهمیت است. از یک بعد دیگر، دسته بندی تناسب اراضی به سیاست گذاران و مدیران بخش کشاورزی این امکان را می دهد تا منابع به صورت صحیح و به صورت بهینه تخصیص یابند. برای تحقیقات آتی پیشنهاد می­شود تحلیل سری زمانی داده­های ماهواره­ای با استفاده از مدل­های یادگیری عمیق صورت پذیرد.