ابزارهای القاگر الکترومغناطیس که هدایت الکتریکی ظاهری توده خاک را اندازه گیری می کنند امروزه در سطح دنیا به منظور ارزیابی سریع تغییرات مکانی شوری خاک کاربرد گسترده ای یافته اند. در این تحقیق اقدام به واسنجی یکی از این ابزارها به نام EM38 در دو باغ پسته در منطقه چاه افضل استان یزد شده است، برای واسنجی این دستگاه شوری عصاره اشباع خاک در اعماق مختلف در دو قطعه زمین با خاک لوم رسی با مساحت های 45 و 40 هکتار با متوسط درصد رطوبت وزنی 25 و 35 درصد اندازه گیری شد. به همین منظور از یک شبکه منظم نمونه برداری با ابعاد 80×20 متر استفاده و قرائتهای دستگاه در دو وضعیت افقی و عمودی برای هر نقطه از این شبکه انجام گردید. جهت تبدیل قرائتهای دستگاه به شوری عصاره اشباع خاک، از فرمولهای متعدد استفاده و بهترین روش برای این کار انتخاب شد. نتایج این تحقیق نشان داد که بهترین روش برای واسنجی این دستگاه، بکارگیری مستقیم روابط رگرسیون چندمتغیره خطی است. همچنین مشخص گردید که روابط رگرسیونی بین شوری اعماق مختلف خاک و قرائتهای افقی و عمودی دستگاه مذکور در رطوبت وزنی 35 درصد در مقایسه با درصد رطوبت وزنی 25 درصد بهتر قابل استخراج بوده و ضرایب همبستگی (R2) بین 0.67 تا 0.85 را برای اعماق مختلف خاک بدست خواهد داد. همچنین در این تحقیق به کمک قرائتهای دستگاه مذکور نقشه های شوری باغات پسته در اعماق مختلف خاک و نیز نقشه تغییرات عمقی شوری در ابتدا و انتهای نوارهای آبیاری نیز ترسیم و تفسیر شده است.

موضوع فناوری پرتاب الکترومغناطیسی در چند دهه اخیر به طور جدی مورد توجه قرار گرفته است. منبع تغذیه بخش حساس و قابل توجهی از این پرتابگرها را تشکیل می دهد. منابع تغذیه قبلی طراحی شده برای پرتابگرها همگی از ذخیره کننده های انرژی مانند سلف ها و خازن ها استفاده کرده اند که از معایب عمده این منابع حجم و وزن زیاد آن ها است؛ و این مسئله محدودیتی جدی برای پیاده سازی و گسترش این پرتابگرها بشمار می آید. همچنین در برخی از آن ها از روش غیرمستقیم تبدیل فرکانس (AC-DC-AC) استفاده شده است. در این مقاله طرحی پیشنهاد می شود که با استفاده از مبدل ماتریسی، به طور مستقیم مشخصات موردنیاز تغذیه پرتابگر کویلی- القایی به دست می آید که نیازی به هیچ ذخیره کننده انرژی ندارد و به جای استفاده از ذخیره کننده های انرژی، از برق شبکه استفاده می شود. به این ترتیب نوآوری مقاله استفاده از مبدل ماتریسی در طراحی منبع تغذیه برای پرتابگر کویلی القایی است که منجر به برآورده شدن مشخصات پرتابگر بدون نیاز به هیچ المان ذخیره کننده انرژی می شود.

شناسایی، آشکارسازی، طبقه بندی و جداسازی مهمات منفجرنشده یکی از نیازهای ضروری کشورها و جوامعی است که درگیر جنگ بوده اند. روش های غیرتخریبی اکتشاف این­گونه مواد که بیشتر مبتنی بر روش­های ژئوفیزیکی است، به لحاظ اقتصادی و ایمنی از اهمیت خاصی برخوردارند. روش القای الکترومغناطیسی روش ژئوفیزیکی کارآمدی است که در شناسایی مین­های زمینی و دریایی کاربرد دارد. به طور­کلی در فرایند پردازش داده­های حاصل از برداشت­های ژئوفیزیکی و به ویژه در روش القای الکترومغناطیسی، این بی­هنجاری­ها با اجسام ساده هندسی نظیر کره یا کره­وار مدل­سازی می­شوند. در گام اول تفسیر داده­ها و برای تعیین ابعاد مدل که نشان­دهنده نوع مین یا بمب است و همچنین برای تعیین محل آن، لازم است مفسر دید روشنی از نحوه وابستگی پاسخ القای الکترومغناطیسی به پارامترهای هندسی و فیزیکی این­گونه مواد داشته باشد. برای این منظور، در این مقاله چگونگی تغییرات و رفتار پاسخ القای الکترومغناطیسی دریافتی در پیچه گیرنده برحسب عمق، ابعاد و جهت­گیری بی­هنجاری بررسی می­شود و نمودارهای به دست­آمده برحسب متغیرهای مذکور تحلیل می­شوند. نتایج این تحلیل­ها ضمن اینکه خود تا حدود زیادی وضعیت و موقعیت بی­هنجاری را به صورت کیفی معلوم می­کند، می­تواند در روش­های عددی محاسبه کمیت­های هندسی و فیزیکی بی­هنجاری نیز مفید واقع شود.

تهیه نقشه دقیق از تغییرات مکانی خاک های شور و سدیمی، اولین گام برای مدیریت بهینه این خاک ها می باشد. لذا، در این تحقیق، برای تهیه نقشه شوری 78000 هکتار از اراضی منطقه اردکان، اقدام به نمونه برداری از 151 پروفیل انتخاب شده بر اساس روش هایپرکیوب شد. به منظور پیش بینی پراکنش مکانی شوری خاک در عمق های 30-0 و 100-0 سانتی متری، از روش کریجینگ و کوکریجینگ استفاده شد. متغیرهای کمکی مورد استفاده در روش کوکریجینگ شامل داده های تصویر ماهواره ای ETM+، پارامترهای اراضی و قرائت های افقی- عمودی دستگاه القاگرمغناطیسی می باشد. با استفاده از روش ارزیابی متقابل و استفاده از معیارهای ریشه مربعات خطا و میانگین خطا، روش مناسب میان یابی انتخاب شد. نتایج نشان داد که برای پهنه بندی شوری خاک، روش کوکریجینگ با متغیر کمکی هدایت گر الکترومغناطیسی دارای دقت مناسب تری می باشد. دقت روش کوکریجینگ، بر اساس معیارهای ریشه مربعات خطا و میانگین خطا در عمق 30-0 سانتی متری به ترتیب 69.1، 30.55 و در عمق 100-0 سانتی متری به ترتیب 48.8، 20.41 است. نقشه های نهایی شوری خاک همچنین نشان دادند که بیشترین مقدار تجمع نمک در قسمت شمالی منطقه و کمترین میزان شوری در مناطق مرتفع تر می باشد که این مساله به علت حالت شکل محدب منطقه مورد مطالعه می باشد که باعث حرکت املاح و در نهایت تجمع نمک در نواحی شمالی می شود.

سابقه و هدف: شوری خاک یکی از خصوصیات بسیار مهم خاک بوده و بررسی تغییرات مکانی آن، جهت مدیریت زراعی، تخریب اراضی و مطالعات زیست محیطی حائز اهمیت می باشد. شوری خاک با استفاده از هدایت الکتریکی (EC) اندازه گیری می شود و تخمین مقادیر شوری خاک با استفاده از این روش های آزمایشگاهی گران و زمان بر است. بنابراین، جمع آوری اطلاعات در مورد توزیع مکانی شوری خاک در مناطق گسترده نیاز به تکنیک های جدید ارزان دارد. اخیراً تکنیک های جدیدی از قبیل طیف سنجی مرئی-مادون قرمز نزدیک، القاءگر الکترومغناطیس و سنجش از دور برای اندازه گیری شوری خاک به کاربرده شده است. هدف از این پژوهش تخمین شوری خاک با استفاده از روش های طیف سنجی مرئی-مادون قرمز نزدیک، القاءگر الکترومغناطیس و سنجش از دور می باشد. مواد و روش ها: منطقه مورد مطالعه در 20 کیلومتری شمال شرقی شهرستان قروه در استان کردستان واقع شده و سطحی معادل 26000 هکتار را در بر می گیرد. 100 نمونه خاک (عمق 30-0 سانتی متری) جمع آوری و هدایت الکتریکی خاک در عصاره اشباع اندازه گیری شد. متغیرهای کمکی استفاده شده در این مطالعه، داده های طیفی خاک در محدوده مرئی-مادون قرمز نزدیک، قرائت های روش القاءگر الکترومغناطیس و داده های سنجده ETM+ لندست 8 بودند. در 100 مکان نمونه برداری، قرائت های افقی و عمودی با استفاده از EM38 قرائت شده و شاخص شوری، شاخص NDVI، شاخص روشنایی و باندهای 1، 2، 3، 4، 5، 6 و 7 با استفاده از نرم افزار Arc GIS و داده های سنجده ETM+ لندست 8 محاسبه و استخراج شدند. افزون بر این، 100 نمونه خاک با استفاده از طیف سنج زمینی (مدل FieldSpec® 3, ASD, FR, USA) با طول موج 2500-350 نانومتر تحت اسکن قرار گرفتند. جهت ارتباط دادن بین شوری خاک و متغیرهای کمکی این سه روش از مدل شبکه عصبی مصنوعی استفاده گردید. در نهایت شوری خاک با استفاده از مدل شبکه عصبی مصنوعی برآورد شده و با استفاده از روش اعتبارسنجی متقاطع مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته ها: مقادیر شوری خاک کم تا زیاد بودند (47/14-23/0 دسی زیمنس بر متر). بیشینه مقادیر شوری خاک در مناطق مرکزی (اراضی پست و بایر) و کمینه مقادیر شوری خاک در اراضی مرتفع و مرتعی مشاهده شد. بر اساس آنالیز حساسیت، مدل شبکه عصبی مصنوعی در روش سنجش از دور، شاخص شوری، شاخص NDVI، باند 7 و باند 3 مهم ترین متغیرها برای پیش بینی شوری خاک بودند، به طور کلی، این نتایج نشان داد که مهم ترین متغیرهای کمکی برای پیش بینی شوری خاک به ترتیب داده های طیفی خاک در محدوده مرئی-مادون قرمز نزدیک، قرائت عمودی و داده های سنجش از دور بودند. روش طیف سنجی مرئی-مادون قرمز نزدیک برای پیش بینی شوری خاک دارای مقادیر 62/0، 94/0 و 0. 28/0 به ترتیب برای ضریب تبیین، میانگین خطا و میانگین ریشه مربعات خطا بود و در مقایسه با القاءگر الکترومغناطیس و سنجش از دور بهتر بود اگر چه تلفیق سه روش (طیف سنجی مرئی-مادون قرمز نزدیک، القاءگر الکترومغناطیس و سنجش از دور) با هم بهترین نتایج جهت تخمین شوری خاک را داشت. نتیجه گیری: مهمترین متغیر کمکی برای پیش بینی شوری خاک در منطقه داده های طیفی خاک در محدوده مرئی-مادون قرمز نزدیک بود. روش القاگر الکترومغناطیس هم متغیر مناسبی جهت پیش بینی شوری خاک بوده و می تواند به عنوان یک روش ارزان، دقیق و سریع برای پیش بینی شوری خاک توصیه شود. تلفیق سه روش (طیف سنجی مرئی-مادون قرمز نزدیک، القاءگر الکترومغناطیس و سنجش از دور) با هم بهترین نتایج جهت تخمین شوری خاک را داشت. بنابراین، پیشنهاد می شود که مدل شبکه عصبی مصنوعی و داده های کمکی همچون داده های طیفی روش طیف سنجی مرئی-مادون قرمز نزدیک و القاگر الکترومغناطیس در مطالعات آینده استفاده شود.

در این مطالعه روشی برای برداشت انرژی از گرمای اتلافی پیشنهاد شده است. در سیستم پیشنهادی، یک آهنربا روی مایع در ظرف سیم پیچی شده شناور شده و سیستم روی منبع حرارت قرار گرفته است. با جوشش مایع و طبق قانون القای فارادی، با حرکت آهنربا در داخل ظرف، ولتاژ در سیم پیچ القا شده است. دمای مازاد، ابعاد ظرف، ارتفاع مایع در ظرف و شکل و قطر قاب به عنوان پارامترهای مؤثر انتخاب شده است. تأثیر این پارامترها بر ولتاژ قله به دره و جذر میانگین مربعات ولتاژ به صورت تجربی بررسی شده است. نتایج به دست آمده نشان داد که حداکثر انرژی در مقادیر بالاتر دمای مازاد، ارتفاع مایع، دور سیم پیچ و قطر قاب با شکل قاب کروی برداشت می شود. بیشترین مقادیر اندازه گیری شده به ترتیب 532 میلی ولت و95/65 میلی ولت برای Vpp و Vrms بود. در بخش دوم این تحقیق از روش عددی برای شبیه سازی و تحلیل سیستم پیشنهادی استفاده شده است. تأثیر پارامترهای مختلف بر ویژگی های سطح مشترک بررسی شده است. نتایج نشان داد که روند تغییرات پارامترهای سطح مشترک (شامل فشار و ارتفاع آن) با داده های تجربی همخوانی دارد. بنابراین می توان از این روش برای طراحی و پیش بینی عملکرد دستگاه برداشت انرژی استفاده نمود.

به منظور واسنجی داده های دستگاه القاگر الکترومغناطیس از روش های مختلفی استفاده می شود. سوال پیش رو این است که کدام یک از تکنیک ها قابلیت بیشتری برای برآورد غیرمستقیم داده های شوری خاک دارند. برای پاسخ به این پرسش، در پژوهش حاضر، از 600 نمونه خاک جمع آوری شده از منطقه اردکان برای واسنجی داده های هدایت الکتریکی ظاهری خاک با استفاده از روش های رگرسیونی و هوش مصنوعی بهره گرفته شد. در این راستا، داده ها به دو سری شامل سری آموزشی (80 درصد داده ها) و سری ارزیابی (20 درصد داده ها) تقسیم شد. به منظور مدل سازی و برآورد شوری، از مدل های نروفازی، شبکه عصبی مصنوعی، الگوریتم ژنتیک و رگرسیون چند متغیره استفاده شد. نتایج ارزیابی مدل ها بر اساس شاخص های ریشه مربعات خطا، میانگین خطا و ضریب تبیین نشان داد مدل نروفازی بالاترین دقت در برآورد شوری خاک در چهار عمق را دارد. به طوری که این مدل به میزان 9، 9، 5 و 2 درصد دقت برآورد شوری را به ترتیب در اعماق 15، 30، 60 و 100 سانتی متری نسبت به روش رگرسیون خطی چندگانه افزایش داده است. با توجه به عدم قطعیت در پدیده های مرتبط با خاک یا تقریبی بودن مقادیر اندازه گیری شده خصوصیات مختلف خاک، به نظر می رسد کارایی بالاتر مدل مبتنی بر مجموعه های فازی در پردازش توابع انتقالی خاک به همین علت باشد. بعد از این مدل، الگوریتم ژنتیک و شبکه های عصبی مصنوعی نسبت به معادلات رگرسیونی کارایی بهتر داشته است. در مجموع، نتایج نشان داد روش های هوش مصنوعی کارایی بالاتری نسبت به روش های رگرسیونی برای واسنجی دستگاه القاگر الکترومغناطیس دارد.

به منظور بازسازی مقاطع رسانایی الکتریکی زیرسطحی با استفاده از داده­های ژئوالکترومغناطیس حوزه فرکانس تحت شرایط عدد القاء کوچک، یک الگوریتم مدل­سازی معکوس تکراری در دو بعد از طریق رویکرد معادلات انتگرال خطی در محیط برنامه­نویسی MATLAB توسعه داده شده است. الگوریتم معکوس­سازی حاضر بر اساس یک مدل سازی پیشرو خطی دو بعدی بنا نهاده شده است که برای حل این مسئله پیشرو از راه حل عددی به‎جای شیوه تحلیلی استفاده می­شود. از قابلیت­های این الگوریتم خطی، محاسبه کرنل تنها در یک مرحله و استفاده از آن در تمام تکرارها می­باشد که باعث افزایش سرعت محاسبات می­شود. ورودی این فرایند معکوس­سازی، مقادیر رسانایی الکتریکی ظاهری می­باشند. برای بهینه­سازی تابع هدف از شیوه کمترین مربعات وزن داده شده با حضور منظم­سازی و همچنین اعمال قید، از طریق تابع وزن دهی عمقی، استفاده شده است که از شدت عدم یکتایی و ناپایداری آن کاسته شود. در این تحقیق، مقدار اولیه پارمتر منظم سازی با استفاده از بیشنه مقدار ماتریس عملگر پیشرو حاصل و سپس بهینه می شود. الگوریتم مذکور قادر به معکوس­سازی در دو حالت منفرد و توأمان آرایه­های هم­صفحه افقی و هم­صفحه قائم می­باشد. صحت این الگوریتم با استفاده از داده­های حاصل از دو مدل مصنوعی، مدل اول شامل یک آنومالی در دو حالت افقی یا قائم و مدل دوم شامل چهار آنومالی با ابعاد و موقعیت­های مختلف، و همچنین داده­های مربوط به یک دایک ضخیم در آفریقای جنوبی ارزیابی می­شود. داده­ها از طریق شرایط دستگاه­های EM31، EM34 و EM38 شبیه­سازی یا برداشت شده­اند. نتایج معکوس­سازی­ها کارآیی روش را در حد مطلوب نشان می­دهند.