ژئودزی
مسعود شیرازیان؛ فرزاد حاج محمود عطار
چکیده
پیشینه و اهداف: تنافر قائم‌های ژئوئیدی (Vertical Skewness) یکی از خطاهای رایج در علم ژئودزی است که در اثر ناموازی بودن قائم‌ها بر ژئوئید در نقاط مختلف مشاهده میشود. این خطا تأثیر مستقیم بر زوایای افقی و قائم مشاهده شده دارد و به طور غیر مستقیم بر مشاهدات طول تأثیر گذار است. در زمینه تصحیح تبدیل به افق طول، این اثر به اندازه کافی توسط زاویه‌های ...
بیشتر
پیشینه و اهداف: تنافر قائم‌های ژئوئیدی (Vertical Skewness) یکی از خطاهای رایج در علم ژئودزی است که در اثر ناموازی بودن قائم‌ها بر ژئوئید در نقاط مختلف مشاهده میشود. این خطا تأثیر مستقیم بر زوایای افقی و قائم مشاهده شده دارد و به طور غیر مستقیم بر مشاهدات طول تأثیر گذار است. در زمینه تصحیح تبدیل به افق طول، این اثر به اندازه کافی توسط زاویه‌های قائم نشان داده میشود. بنابراین، صحت زاویه های قائم نقش مهمی در کاهش اثرات تنافر قائم‌های ژئوئیدی و اطمینان از دقت اندازه گیری های طول دارند.پدیده انکسار تأثیر قابل توجهی بر مشاهدات زاویه دارد. این تأثیر، به خصوص بر زاویه قائم دارای مقدار زیادی است که هنگام تصحیح تبدیل به افق طول‌های مایل، خطای بزرگی ایجاد میکند. روش رایج کنونی جهت حذف اثر انکسار قائم، مشاهده هم‌زمان دوطرفه زاویه قائم در دو سر یک طول است.روش‌ها: به طور کلی دو نوع سیستم مختصات برای بیان موقعیت نقاط در ژئودزی وجود دارد. سیستم مختصات ژئوسنتریک (مبدأ در مرکز ثقل زمین) و سیستم مختصات توپوسنتریک (مبدأ نقطه ای بر سطح زمین). در سیستم مختصات ژئوسنتریک، مبدا مختصات منطبق بر مرکز ثقل زمین است و محور z ها منطبق بر محور دوران زمین تعریف میشود. در سیستم مختصات توپوسنتریک، مبدا مختصات منطبق بر نقطه ای بر سطح زمین (محل استقرار دوربین) و محور z ها منطبق بر قائم بر سطح هم پتانسیل گذرنده بر نقطه محل استقرار دوربین (خط شاغولی گذرنده بر نقطه) میباشد.اندازه‌گیری‌های ژئودتیک زوایای افقی و قائم در سیستم های مختصات توپوسنتریک انجام می پذیرد. طبق آنچه گفته شد، روش رایج جهت حذف اثر انکسار بر زوایای قائم، قرائت هم‌زمان زوایای قائم از ابتدا و انتهای طول‌ها است. از آنجا که مبدا اندازه گیری زاویه قائم، امتداد قائم بر سطح هم پتانسیل در نقطه استقرار است و این امتداد در ابتدا و انتهای طول متفاوت است، خطایی بزرگ بر مشاهده زاویه قائم و درنتیجه بر تصحیح تبدیل به افق طول‌ها تحمیل می نماید.یافته‌ها: مطالعه حاضر به بررسی کامل این خطا و اثرات ناشی از آن بر فاصله افقی بین نقاط در شبکه های ژئودتیک در مقیاس کوچک پرداخته است. برای این منظور، چهار منطقه مجزا در کشور سوئد که دارای ژئوئیدهای دقیق بودند با دقت انتخاب شدند و بر روی ژئوئید این مناطق یک رویه بیضوی برازانده ایم و پارامترهای سطح ژئوئید را محاسبه کردیم. مقادیر محاسبه شده تنافر قائم های ژئوئیدی در مناطق فوق برای طول های بین ٨٠٠ متر تا ٥٢٠٠ متر چیزی بین ʺ٢٧ تا حدود °٣ به دست آمد.نتیجه‌گیری: نتایج این مطالعه نشان میدهد که تنافر قائم‌های ژئوئیدی حتی در شبکههای ژئودتیکی در مقیاس کوچک دارای مقدار قابل‌توجهی است و بنابراین نمی‌توان آن را نادیده گرفت. با توجه به این واقعیت که برآورد میزان اثر تنافر قائم‌های ژئوئیدی صرفاً در مناطقی که یک ژئوئید دقیق وجود دارد امکان پذیر است، بنابراین حذف کامل این اثر بر مشاهدات زاویه‌های قائم که به‌طور هم‌زمان در مناطقی فاقد ژئوئیدهای دقیق ثبت شده‌اند، غیرممکن است. درنتیجه باید یک روش جایگزین در نظر گرفته شود تا تبدیل به افق طول مایل را اصلاح کند. این رویکرد جایگزین در بخش های بعدی این مقاله با جزئیات بیشتری مورد بررسی قرار گرفته است.
سامانه اطلاعات مکانی
مجید اعزازی؛ مسعود شیرازیان؛ فرهاد حسینعلی؛ فرزاد حاج محمود عطار
چکیده
پیشینه و اهداف: عمل ناوبری که به عنوان یکی از سودمندترین و مؤثرترین ابزارها برای رسیدن به مقصد مطلوب شناخته میشود، نقش بیشک و حیاتی در جامعه معاصر ایفا میکند. بهمنظور 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. ...
بیشتر
پیشینه و اهداف: عمل ناوبری که به عنوان یکی از سودمندترین و مؤثرترین ابزارها برای رسیدن به مقصد مطلوب شناخته میشود، نقش بیشک و حیاتی در جامعه معاصر ایفا میکند. بهمنظور 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 سامانه‌های ناوبری متکی هستند که از سامانه ماهواره ناوبری جهانی (GNSS) برای تعیین مکان تلفن همراه استفاده می‌کنند. با این حال، بسیار مهم است که اذعان کنیم که این روش خاص به دلیل محدودیت‌های فراوان در محیط‌های داخلی قابل اجرا نیست. بهمنظور غلبه بر محدودیت‌های فوق‌الذکر، فناوری‌های زیادی برای موقعیت‌یابی داخلی توسعه یافته اند، که شامل Wi-Fi، بلوتوث، سامانه ناوبری اینرسی(INS)، اولتراسونیک و امواج صوتی است، اما محدود به آن‌ها نیست. بسته به کیفیت موقعیت، دامنه برنامه‌های درگیر در خدمات مبتنی بر مکان می‌تواند بسیار متفاوت باشد. این محدوده، شامل سامانه‌های ناوبری رایج است که نیاز به دقت تا ده‌ها متر دارند، و همچنین سامانه‌های دقیق مکان‌یابی خودکار شیء که نیاز به دقت در سطح سانتی‌متر دارند. در زمینه این مطالعه خاص، یک رویکرد انقلابی که از روش‌های مبتنی بر تصویر استفاده میکند برای مقابله با مشکل موقعیت‌یابی موبایل داخلی استفاده شده است.روش‌ها: اجرای روش ناوبری مبتنی بر تصویر، چالش‌های بی‌شماری را به‌وجود می‌آورد 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 چالش‌ها 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 تکنیک‌های پیشرفته عکاسی و تطبیق تصویر تعیین شد. ضروری است که برجسته و تأکید کنیم که این تکنیک خاص از حضور گسترده تلفن‌های همراه فعلی که مجهز به دوربین‌های با کیفیت بالا هستند، استفاده میکند و در نتیجه، آن را به یک راه حل فوق‌العاده ارزان، سریع، کارآمد و دقیق برای ناوبری داخلی تبدیل میکند.یافته‌ها: نتیجه اولیه این مطالعه، حول ارزیابی جامع دقت موقعیت‌یابی 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 فوق‌العاده 2.5 سانتی‌متر را نشان میدهد، بنابراین، اثربخشی شدید روش پیشنهادی در دستیابی به دقت بی‌نظیر در حوزه ناوبری داخلی را تأکید میکند.نتیجه‌گیری: با توجه به یافتههای حاصل از این مطالعه دقیق ، می‌توان به‌طور 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 تلفن‌های هوشمند در میان جمعیت عمومی، استفاده از این روش نوآورانه و پیشگامانه را نه تنها بسیار امکان‌پذیر، بلکه به طور فزاینده‌ای عملی میکند. نتایج و پیامدهای این مطالعه، به طور قاطع و صریح از کاربرد روش ناوبری مبتنی بر تصویر در بسیاری از برنامه‌های ناوبری داخلی و همچنین برخی از برنامه‌های فضای باز با فاصله نزدیک پشتیبانی میکند. بنابراین، کاملاً واضح و آشکار است که این تلاش، تحقیقاتی با موفقیت، راه را برای اجرای یکپارچه و کارآمد یک راه‌حل ناوبری قابل اعتماد و قوی در محیط‌های داخلی و خارجی، هموار کرده است.
سامانه اطلاعات مکانی
سعید بهزادی؛ مصطفی آدرسی؛ مسعود شیرازیان
چکیده
پیشینه و اهداف: امروزه، مدیریت شهری به عنوان یکی از مهم‌ترین مسائل تصمیم‌گیران و مدیران در حوزههای شهری است. مسئله‌ی یافتن کوتاهترین مسیر، به عنوان یکی از مسائل مهم در حوزه‌ی مدیریت شهری به منظور کاهش زمان سفر بین دو نقطه‌ی حیاتی، همواره مورد توجه بسیاری از حوزههای تحقیقاتی از قبیل مدیریت شهری، حمل و نقل، ارتباطات و غیره ...
بیشتر
پیشینه و اهداف: امروزه، مدیریت شهری به عنوان یکی از مهم‌ترین مسائل تصمیم‌گیران و مدیران در حوزههای شهری است. مسئله‌ی یافتن کوتاهترین مسیر، به عنوان یکی از مسائل مهم در حوزه‌ی مدیریت شهری به منظور کاهش زمان سفر بین دو نقطه‌ی حیاتی، همواره مورد توجه بسیاری از حوزههای تحقیقاتی از قبیل مدیریت شهری، حمل و نقل، ارتباطات و غیره بوده است. در طول دهه‌های گذشته، الگوریتم ژنتیک در حل مسائل پیچیده‌ی بهینه‌سازی چند هدفه، به خوبی عمل کرده است، اما بسیاری از الگوریتمهای ژنتیک، تنها برای یافتن مسیر بهینه در شبکههای محلی، مناسب هستند. در این شبکهها، در صورتی که تعداد نقاط افزایش یابد، الگوریتمهای ارائه شده کارآیی خود را نخواهند داشت. هدف از این تحقیق، یافتن مسیری در شبکه‌ی خیابانهای شهر تهران میباشد که کمترین زمان، مسافت و هزینه را داشته باشد. بنابراین، یک روش جدید برای حل مسئله‌ی مسیریابی بر مبنای الگوریتم ژنتیک، با این فرض که تمام خطوط موجود در شبکه دارای وزنهای مثبت میباشند، پیشنهاد میگردد.روش‌ها: ویژگی الگوریتم پیشنهادی، متغیر بودن عملگرهای الگوریتم ژنتیک میباشد که متناسب با ساختار شبکه، تعریف میگردد. بر همین اساس، عملگر جهش در الگوریتم ژنتیک بر اساس فضای مورد مطالعه و فاصله‌ی بین نقاط شروع و پایان، تعریف میگردد. برای حل مسئله، از کدگذاری اعداد صحیح استفاده میشود و لذا، نقاط موجود در این گراف با استفاده از اعداد صحیح، نام‌گذاری شده و هر فرد در جمعیت به عنوان یک جواب برای حل مسئله، در نظر گرفته میشود. اندازه‌ی جمعیت، بسته به تعداد گرههای موجود در گراف و طول هرکروموزوم دارد. طول رشتههای انتخاب شده، حداکثر برابر با تعداد گرههای موجود در شبکه، در نظر گرفته میشود، زیرا این احتمال وجود دارد که بهترین مسیر، مسیری باشد که از تمام گرهها عبور میکند. در پایان، این الگوریتم بر روی شبکه‌ی مورد مطالعه که یک گراف مسطح میباشد، پیادهسازی میشود. دقت روش پیشنهادی نسبت به روش متداول، در سه جفت نقطه، مورد ارزیابی قرار گرفته است.یافته‌ها: با توجه به این‌که هدف از حل مسئله، یافتن مسیری بود که کمترین وزن را داشته باشد، در الگوریتم پیشنهادی یک عملگر ترکیب و سه عملگر جهش، ارائه گردید. این، در حالی است که در الگوریتمهای ژنتیک رایج، تنها از یک عملگر جهش و ترکیب، استفاده شده است. در این الگوریتم، نحوه‌ی استفاده از عملگرهای جهش، به ساختار شبکه و فاصله‌ی بین نقطه‌ی شروع و پایان، بستگی دارد. استفاده از الگوریتم ژنتیک پیشنهادی، نسبت به الگوریتم ژنتیک رایج، با 16% بهبود عملکرد همراه بوده است که نشان میدهد الگوریتم ژنتیک پیشنهادی، سریع‌تر به جواب مسئله میرسد. همان‌طور که در شکل 4 نشان داده شده است بهترین مسیر، مسیری است که مقدار تابع برازندگی آن به یک، نزدیکتر باشد. نتایج حاصل از مقایسه‌ی روش پیشنهادی با روش‌های متداول، 16 درصد سرعت بالاتر را نشان میدهد.نتیجه‌گیری: با توجه به این‌که فرض اولیه‌ی این تحقیق، مثبت بودن وزن تمام خطوط موجود در شبکه بوده است، عملگر جهش در الگوریتم ژنتیک، بر اساس فضای مورد مطالعه و فاصله‌ی بین نقاط شروع و پایان، تعریف شد. نتایج نشان داد که در صورت وجود فضای جستجوی کوچک، نقاط کمتری مورد نیاز است و به منظور تولید جمعیت اولیه، گرههایی که در کنار هم قرار دارند و به هم نزدیکتر هستند، باید انتخاب شوند. بدین ترتیب، مقدار تابع برازندگی افراد موجود در جمعیت اولیه، افزایش یافته و جوابها به واقعیت، نزدیکتر میشود. برای تحقیقات آتی، پیشنهاد میگردد که به منظور تولید جمعیت اولیه، نقاط بین نقطه‌ی شروع و پایان انتخاب گردد و همچنین، نقاط انتخاب شده در نزدیکی خط واصل بین نقطه‌ی شروع و پایان باشد، زیرا هنگامی که وزن یالهای شبکه، فاصله‌ی بین نقاط باشد، بهترین مسیر در فضای بین نقطه‌ی شروع و پایان قرار دارد. همچنین، پیشنهاد میشود که عملکرد شبکه با چندین عملگر ترکیب نیز، مورد ارزیابی قرار گیرد.
