سنجش از دور
فاطمه ربیعی؛ سینا ادیب زاده؛ علیرضا شریفی؛ سعید صادقیان
چکیده
پیشینه و اهداف: روند رو به رشد شهرنشینی و گسترش سریع سکونتگاهها در دهههای اخیر، اهمیت مطالعه تغییرات کاربری اراضی را در برنامهریزی شهری دوچندان کرده است. شهر جدید پرند، بهعنوان یکی از نمونههای مهم شهرهای جدید کشور و واقع در مجاورت تهران، طی دو دهه گذشته دچار تغییرات قابل توجهی شده است. این شهر که در ابتدا تنها بخش کوچکی از ...
بیشتر
پیشینه و اهداف: روند رو به رشد شهرنشینی و گسترش سریع سکونتگاهها در دهههای اخیر، اهمیت مطالعه تغییرات کاربری اراضی را در برنامهریزی شهری دوچندان کرده است. شهر جدید پرند، بهعنوان یکی از نمونههای مهم شهرهای جدید کشور و واقع در مجاورت تهران، طی دو دهه گذشته دچار تغییرات قابل توجهی شده است. این شهر که در ابتدا تنها بخش کوچکی از محدودهٔ مطالعه را دربر میگرفت، با افزایش جمعیت و تقاضای مسکن، رشد سریع و ملاحظهای داشته است. هدف اصلی این مطالعه، پایش کمی تغییرات کاربری اراضی با تمرکز بر گسترش مناطق ساختهشده و کاهش اراضی بایر، مقایسه نقشههای کاربری اراضی در دو دوره زمانی، ارزیابی دقت طبقهبندی و تحلیل الگوی فضایی توسعه شهری پرند و پیامدهای آن است.روشها: برای تحلیل توسعه شهری، رویکردی مبتنی بر ادغام چندحسگر بهکار گرفته شد. تصاویر ماهوارهای Landsat-7 مربوط به سال ۲۰۰۰ بهعنوان داده پایه و تصاویر ماهوارهای 2Sentinel- مربوط به سال ۲۰۲۴ بهعنوان دادهٔ معاصر استفاده شدند. همچنین دادههای راداری 1Sentinel- برای بهبود تفکیک بافتهای شهری به تحلیل اضافه شد. تمامی مراحل پردازش دادهها در محیط ابری Google Earth Engine انجام گرفت که امکان پردازش سریع و مدیریت دادههای حجیم را فراهم میکند. چهار کلاس اصلی شامل گیاهان، مناطق ساختهشده، اراضی بایر و جادهها با استفاده از الگوریتم جنگل تصادفی (Random Forest) طبقهبندی شدند. نمونههای آموزشی از طریق تفسیر بصری تصاویر و دادههای کمکی آماده شدند. برای اعتبارسنجی، ماتریس خطا تهیه شد و دقت کلی و ضریب کاپا محاسبه گردید. خروجیهای مطالعه شامل نقشههای باینری مناطق ساختهشده، نقشههای طبقهبندیشده کاربری اراضی و جداول آماری مساحت کلاسها برای هر دو بازه زمانی بود.یافتهها: نتایج نشان داد که مساحت مناطق ساختهشده در پرند طی دوره مطالعه بهطور چشمگیری افزایش یافته است؛ از حدود ۳.۶۶ کیلومتر مربع در سال ۲۰۰۰ به بیش از ۱۴.۳۱ کیلومتر مربع در سال ۲۰۲۴ رسیده است، که نشاندهنده افزایش بیش از چهاربرابری است. در همین دوره، اراضی بایر از ۱۴۶.۶۶ کیلومتر مربع به ۱۳۴.۵۰ کیلومتر مربع کاهش یافته است که نشاندهنده تبدیل بخش قابل توجهی از این اراضی به مناطق شهری است. تحلیل فضایی تغییرات نشان داد که رشد شهری عمدتاً در بخشهای شرقی و جنوبی پرند متمرکز بوده و الگوی پراکندگی اولیه به ساختاری منسجمتر و سازمانیافتهتر تغییر کرده است. مقایسه کیفیت طبقهبندی نشان داد که نقشه سال ۲۰۲۴ با دقت کلی ۹۵.۹۷٪ و ضریب کاپا ۰.۹۴۴۴، کیفیت بالاتری نسبت به نقشه سال ۲۰۰۰ با دقت کلی ۸۹.۰۶٪ و ضریب کاپا ۰.۸۲۰۱ دارد؛ این تفاوت عمدتاً به وضوح بالاتر دادههای جدید و ادغام دادههای اپتیکی و راداری بازمیگردد. کلاسهای گیاهان و جادهها تغییرات اندکی داشتهاند که با ماهیت پایدارتر این کلاسها همخوانی دارد..نتیجهگیری: نتایج نشان میدهد که ترکیب دادههای نوری و راداری با الگوریتمهای یادگیری ماشین در محیط ابری، روشی مؤثر و تکرارپذیر برای پایش بلندمدت توسعه شهری است. گسترش سریع مناطق ساختهشده، بهویژه در بخشهای شرقی و جنوبی پرند، نیازمند بازنگری در سیاستهای کاربری اراضی، توسعه زیرساختهای حملونقل و خدمات عمومی و حفاظت از اراضی کشاورزی است. این رویکرد میتواند مبنای مناسبی برای برنامهریزی شهری پایدار، مدیریت جمعیت و اولویتبندی سرمایهگذاری فراهم کند. با این حال، محدودیتهایی مانند نویز دادههای راداری، کمبود دادههای میدانی و تفکیکپذیری محدود برخی کلاسها همچنان باقی است.
فتوگرامتری
ابوالفضل شهسواری بابوکانی؛ سعید صادقیان؛ علیرضا وفائی نژاد؛ داود صدیق پور
چکیده
پیشینه و اهداف: مدلسازی سهبعدی و مستندسازی میراث فرهنگی غیرمنقول، بهویژه در زمینه حفاظت، مرمت و مدیریت پایدار این آثار، نقش بسزایی در حفظ هویت تاریخی و فرهنگی جوامع ایفا میکند. این رویکرد نهتنها امکان ثبت دقیق و جامع ویژگیهای کالبدی و فضایی بناها و محوطههای تاریخی را فراهم میسازد، بلکه بستری علمی برای تحلیلهای تطبیقی، ...
بیشتر
پیشینه و اهداف: مدلسازی سهبعدی و مستندسازی میراث فرهنگی غیرمنقول، بهویژه در زمینه حفاظت، مرمت و مدیریت پایدار این آثار، نقش بسزایی در حفظ هویت تاریخی و فرهنگی جوامع ایفا میکند. این رویکرد نهتنها امکان ثبت دقیق و جامع ویژگیهای کالبدی و فضایی بناها و محوطههای تاریخی را فراهم میسازد، بلکه بستری علمی برای تحلیلهای تطبیقی، تعیین حریم آثار، ارزیابی آسیبها و طراحی برنامههای مرمتی فراهم میآورد. بهرهگیری از فناوریهایی نظیر فتوگرامتری پهپادمبنا، بهعنوان روشی غیرمخرب، دقیق و سریع، امکان ثبت اطلاعات جامع از ساختارهای تاریخی و طبیعی را با حداقل دخالت انسانی فراهم کرده و موجب تسهیل در فرآیندهای مستندسازی، تحلیل و برنامهریزیهای حفاظتی و مرمتی میشود. یکی از مزایای برجسته این روش، کاهش چشمگیر هزینهها و زمان اجرایی نسبت به روشهای دیگر برداشت و مستندسازی است که آن را به گزینهای مقرونبهصرفه و کارآمد بدل میسازد. اهمیت این روش در مناطقی با شرایط جغرافیایی دشوار، از جمله نواحی کوهستانی، صعبالعبور یا دارای محدودیت دسترسی، دوچندان میشود؛ چراکه امکان برداشت دادههای دقیق بدون نیاز به حضور طولانیمدت در محل را فراهم میکند. بدین ترتیب، فتوگرامتری پهپادمبنا میتواند به عنوان راهکاری نوین و عملیاتی برای ثبت، حفاظت و برنامهریزی بهینه در پروژههای مرتبط با میراث فرهنگی مورد استفاده قرار گیرد.روشها: این پژوهش در سه مرحلهی کتابخانهای، میدانی و دفتری انجام پذیرفت. در مرحله کتابخانهای، اطلاعات پایهای درباره پیشینه تاریخی، موقعیت جغرافیایی و وضعیت سایت مورد مطالعه گردآوری شدند. در مرحله میدانی، ابتدا نقاط کنترل زمینی با استفاده از گیرنده تعیین موقعیت ماهوارهای سهفرکانسه برداشت و مختصات دقیق آنها ثبت گردید تا امکان هممرجعسازی دادهها فراهم شود. سپس، به منظور برداشت دادههای دقیق از محدوده مورد نظر، از پهپاد DJI Mavic Mini 2 برای تصویربرداری هوایی استفاده شد. پهپاد طی چند پرواز برنامهریزیشده، مجموعهای از تصاویر هوایی با وضوح بالا از زوایای مختلف قلعه و محیط پیرامون آن ثبت کرد. تصاویر با همپوشانی مناسب (۸۰ درصد طولی و 50 درصد عرضی) برداشت گردیده شد تا امکان مدلسازی سهبعدی دقیق فراهم گردد.یافتهها: پس از انجام مراحل برداشت میدانی و پردازشهای دفتری، مجموعهای از محصولات رقومی با دقت و کیفیت بالا تولید شد که در راستای اهداف تحقیق در زمینه مستندسازی، مرمت و حفاظت میراث فرهنگی کاربرد دارند. این محصولات شامل مدل سهبعدی دقیق از ساختار قلعه، مدل رقومی ارتفاعی نمایشدهندۀ ارتفاعات سطح زمین، نقشه ارتوموزائیک با وضوح بالا و اصلاحشده از نظر هندسی، و همچنین پلان دوبعدی بازنماییکنندۀ ابعاد و موقعیت عناصر معماری بود. ارزیابی دقت مدل سهبعدی با استفاده از نقاط کنترل زمینی برداشتشده در اطراف سایت نشان داد که خطای مسطحاتی و ارتفاعی مدل بهترتیب برابر با 2.4 و 1.9 سانتیمتر بوده که بیانگر دقت بالای نتایج حاصل است. افزون بر این، نقشه توپوگرافی همراه با نمایش منحنیهای میزان و نیز نقشه نهایی سایت شامل کلیه عوارض طبیعی و مصنوعی موجود در محدوده مطالعه تهیه شد. این اطلاعات، بستر مناسبی برای انجام تحلیلهای محیطی، تعیین حدود حریم سایت و ارزیابی مخاطرات فراهم آورده و نقش مؤثری در فرآیندهای حفاظت، مرمت و مدیریت پایدار میراث فرهنگی ایفا میکند.نتیجهگیری: استفاده از فتوگرامتری پهپادمبنا در مستندسازی و مدلسازی سهبعدی میراث فرهنگی، بهعنوان یک روش غیرمخرب، دقیق و مقرونبهصرفه، تحولی چشمگیر در شیوههای ثبت و حفاظت آثار تاریخی ایجاد کرده است. این فناوری با بهرهگیری از تصاویر هوایی با وضوح بالا و تکنیکهای پردازش تصویر، امکان تولید مدلهای سهبعدی دقیق از بناها، محوطهها و ساختارهای فرهنگی را فراهم میآورد. دادههای حاصل نهتنها بازنمایی رقومی واقعگرایانهای از وضعیت موجود آثار ارائه میدهند، بلکه پایهای قابل اعتماد برای تحلیلهای تخصصی، برنامهریزی حفاظتی و مرمتی و تهیه مستندات حقوقی محسوب میشوند. یکی از کاربردهای کلیدی این دادهها، تهیه کاداستر سهبعدی میراث فرهنگی است؛ فرآیندی که در آن اطلاعات مکانی، توصیفی و مالکیتی آثار تاریخی در قالبی یکپارچه و رقومی سازماندهی میگردد. کاداستر سهبعدی با تکیه بر مدلهای دقیق تولیدشده از فتوگرامتری، امکان مدیریت فضایی پیشرفته، تعیین دقیق حریم آثار، پایش تغییرات و پیشگیری از تجاوزات یا آسیبهای محیطی را فراهم میسازد. بهویژه در مناطق با بافت تاریخی متراکم یا شرایط توپوگرافی پیچیده، این اطلاعات میتوانند نقش محوری در تصمیمسازیهای مدیریتی و حقوقی ایفا کنند.
فتوگرامتری
مهرنوش شریفزاده؛ علیرضا قراگوزلو؛ سعید صادقیان
چکیده
پیشینه و اهداف: آثار باستانی بهعنوان میراثفرهنگی و تاریخی هر جامعه، نقشی اساسی در حفظ هویت و تاریخ آن دارند. حفاظت و مدیریت این آثار نیازمند فناوریهای نوین است تا بتوان به طور دقیق و غیرمخرب، این میراث را مستندسازی و حفظ کرد. استفاده از فناوریهای فتوگرامتری و سیستمهای اطلاعات مکانی در مدیریت و حفاظت از آثار تاریخی، از جمله ...
بیشتر
پیشینه و اهداف: آثار باستانی بهعنوان میراثفرهنگی و تاریخی هر جامعه، نقشی اساسی در حفظ هویت و تاریخ آن دارند. حفاظت و مدیریت این آثار نیازمند فناوریهای نوین است تا بتوان به طور دقیق و غیرمخرب، این میراث را مستندسازی و حفظ کرد. استفاده از فناوریهای فتوگرامتری و سیستمهای اطلاعات مکانی در مدیریت و حفاظت از آثار تاریخی، از جمله محوطههای باستانی، به طور فزایندهای مورد توجه قرار گرفته است. هدف اصلی این پژوهش، استفاده از فناوریهای فتوگرامتری و سیستم اطلاعات مکانی برای مدیریت و حفاظت از محوطه باستانی هگمتانه همدان است. این پژوهش به دنبال بهبود دقت و کیفیت دادهها از طریق پردازش تصاویر هوایی، تصحیح و زمین مرجع کردن دادهها، و تهیه نقشههای دقیق است. همچنین، پژوهش به تحلیل تغییرات محوطه و ارائه خروجیهایی برای برنامهریزی و تصمیمگیریهای مدیریتی در زمینه حفاظت از آثار تاریخی میپردازد. هدف اصلی پژوهش، استفاده از فناوریهای فتوگرامتری و سیستم اطلاعات مکانی برای مدیریت و حفاظت از محوطه هگمتانه همدان است. پژوهش به دنبال بهبود دقت دادهها، پردازش تصاویر هوایی، تصحیح دادهها و تهیه نقشههای دقیق است. همچنین، هدف تحلیل تغییرات محوطه و ارائه ابزارهایی برای برنامهریزی و تصمیمگیریهای مدیریتی در حفاظت از آثار تاریخی است.روشها: در این پژوهش، محوطه باستانی هگمتانه همدان بهعنوان جامعه و نمونه انتخاب شد، چرا که این محوطه دارای اهمیت تاریخی و فرهنگی بالا از دورههای مادها و هخامنشیان است. ابزار جمعآوری دادهها شامل ۱۲ تصویر هوایی بادقت ۱ تا ۲ متر با استفاده از دوربین التراکم ایکس پی در سال ۱۳۹۶ و نرمافزار گوگل ارث برای اندازهگیری و تعیین نقاط مرجع است. مواد استفادهشده شامل دادههای تصویری و نرمافزارهای پردازش تصاویر مانند اجی ای سافت متاشیپ پروفینشال و گلوبالمپر برای تولید مدل رقومی ارتفاعی و ارتوفتو بودند. روند انجام پژوهش شامل تهیه و پردازش تصاویر، تصحیح دادهها، مدلسازی و ترسیم نقشهها بوده است. این مراحل به طور افزایشی دقت دادهها را افزایش داده و مدلهای سهبعدی دقیقتری برای تحلیل تغییرات محوطه تولید کرده است. این پژوهش به طور عمده به مدیریت و حفاظت از آثار باستانی کمک کرده و بهعنوان ابزار تصمیمگیری مدیریتی مورد استفاده قرار میگیرد.یافتهها: این پژوهش با استفاده از فناوریهای فتوگرامتری و سیستم اطلاعات مکانی به مدلسازی مکانی محوطه هگمتانه همدان پرداخت. با پردازش تصاویر هوایی و ماهوارهای، مدلهای سهبعدی دقیقی ایجاد شد که امکان تحلیل تغییرات ساختاری و شهری همچنین نقشههای میراث همدان و سازمان نقشهبرداری را فراهم کرد. نتایج نشان داد که ترکیب این فناوریها به ثبت دقیقتر اطلاعات، شناسایی تهدیدات و برنامهریزی مدیریتی کمک میکند. این روشها دقت مدلسازی را افزایش داده و ابزاری کارآمد برای تصمیمگیریهای حفاظتی و مدیریتی در حوزه میراثفرهنگی ارائه میدهند.نتیجهگیری: بازسازی و مرمت اصولی آثار تاریخی باید بر اساس شواهد مستند و با رعایت ضوابط ملی و بینالمللی انجام شود تا از آسیب به اصالت بناها جلوگیری شود. همچنین، طراحی و ساخت بناهای جدید باید هماهنگ با ساختارهای تاریخی و با نظارت دقیق صورت گیرد. استفاده از تکنولوژیهای نوین مانند تصاویر هوایی، ماهوارهای، هوش مصنوعی و واقعیت افزوده میتواند به بهبود مدیریت و حفاظت آثار کمک کند. پیشنهادهای محقق شامل نیاز به مستندسازی دقیق و نظارت مداوم در تمامی مراحل مرمت، طراحی و انتقال آثار است. محدودیتها و موانعی مانند کمبود مستندات علمی، مشکلات بودجهای و چالشهای مدیریتی در راستای حفاظت از آثار تاریخی وجود دارد که باید بهدقت مورد توجه قرار گیرد تا از تخریب و آسیب به آثار جلوگیری شود.
سامانه اطلاعات مکانی
محمد علی ممتازی؛ سعید صادقیان؛ علیرضا وفایی نژاد
چکیده
پیشینه و اهداف: هر چه ارزش املاک و اراضی بیشتر شود افراد تلاش می کنند تا محدوده ملک خود را با دقت بیشتری مشخص کنند تا جلوی کوچکترین ضررها را بگیرند. جهت افزایش دقت محدوده املاک نمیتوان به موقعیت مسطحاتی اکتفا نمود و از سوی دیگر سیستم های نوین کاداستر در مدیریت شهری و تأمین نیازهای کاربران مختلف لزوم ثبت تغییرات فضاهای شهری ...
بیشتر
پیشینه و اهداف: هر چه ارزش املاک و اراضی بیشتر شود افراد تلاش می کنند تا محدوده ملک خود را با دقت بیشتری مشخص کنند تا جلوی کوچکترین ضررها را بگیرند. جهت افزایش دقت محدوده املاک نمیتوان به موقعیت مسطحاتی اکتفا نمود و از سوی دیگر سیستم های نوین کاداستر در مدیریت شهری و تأمین نیازهای کاربران مختلف لزوم ثبت تغییرات فضاهای شهری و به کار گیری مدل های سه بعدی زمانمند را ایجاب می کند. امروزه جهت ارائه یک مدل برای مدیریت املاک و اراضی در شهرها می بایست بعد سوم یعنی ارتفاع و بعد چهارم یعنی زمان را نیز در نظر گرفت.روشها: تلفیقی از دو روش : بر اساس هدف به صورت کاربردی بر اساس نتابج تحقیقات پیشین در این زمینه و بر اساس روش جمعآوری داده بهصورت آزمایشی با رویکرد علم سنجییافتهها: مدلسازی سه بعدی در کاداستر باید در بستر زمان ایجاد شود تا تمامی جنبه های مدیریت زمین را در یک کشور بر اساس گذر زمان، مورد توجه قرار دهد. در حال حاضر این مدلسازی سه بعدی زمانمند را با عنوان کاداستر چهار بعدی می شناسند. به طور کلی کاربردهایی از انجام این پژوهش متصور است بیشتر شامل استفاده صحیح از مدیریت زمین و کاداستر همچنین به کارگیری ارتفاع 3D cadastre و زمان 4D cadastre، رشد ساخت و ساز از جنبه های مختلف شده و نیاز به اجرای کاداستر که در بعد سوم (ارتفاع) و چهارم (زمان) وجود دارد، افزایش پیچیدگی و انعطاف پذیری کاربری مدرن مستلزم آن است که کاداسترها باید اطلاعات مربوط به بعد سوم و زمانی (چهارم) را مدیریت کنند. به منظور طراحی کاداستر چهار بعدی توجه به مواردی از قبیل هزینه، زمان و تجهیزات در دسترس بسیار ضروری و مهم است. آمایش سرزمین، تعیین محدوده املاک، توسعه تأسیسات زیربنایی مانند شبکه های آب و فاضلاب، برق و گاز، مدیریت بر روی فضاهای سبز شهری و تغییر کاربری این زمینها همچنین در میراث فرهنگی و بازسازی بناهای قدیمی کاربرد دارد. جلوگیری از پدیده زمینخواری در کنار جعل اسناد و یا سرقت و تصرفات غیر قانونی نیز از دیگر کاربردهای حاصل شده است.نتیجهگیری: این مطالعه یک چارچوب کلی برای نحوه اعمال اطلاعات زمانی در مدل پیشنهاد میکند که با ادغام اطلاعات کاداستر با LADM روی اشیاء قانونی و CityGML روی اشیاء فیزیکی ایجاد میشود. الزامات اصلی برای ایجاد یک مدل کاداستر 4 بعدی برای ایران با دیدگاه های قانونی و فیزیکی از اشیاء کاداستر موجود ارائه شده است. این مطالعه با استفاده از داده های واقعی در یک مطالعه موردی مورد آزمایش قرار گرفت. بنابراین، این مدلسازی دادههای کاداستر، و مراحل مدیریت و ارائه خدمات، بهصورت جداگانه در محدوده تحقیق مورد بررسی قرار گرفتهاند و شبیه به کتابچه راهنمای ایجاد شده برای کاربران مختلف است. تفاوت مطالعه ما با سایر مطالعات دیگر در این زمینه این است که کلیه مراحل پردازش (تجزیه و تحلیل، مدلسازی، ذخیرهسازی، تبدیل و سرویس داده ها، تجسم) انجام شده برای مطالعات کاداستر سه بعدی توضیح داده شده است و از نرم افزار منبع باز در محدوده استفاده شده است.
فتوگرامتری
مهدی فرهنگی؛ اصغر میلان؛ سعید صادقیان
چکیده
پیشینه و اهداف: طبقهبندی دقیق کاربری اراضی برای مدیریت مؤثر منابع طبیعی، برنامهریزی شهری، کشاورزی دقیق و پایش محیط زیست ضروری است. طبقهبندی به پیشبینی و پیشگیری از مشکلات زیستمحیطی کمک میکند. روشهایی مانند تصاویر ماهوارهای و هوایی با وضوح بالا، GIS و تکنیکهای یادگیری عمیق از جمله شبکههای عصبی کانولوشنال (CNN) و معماری ...
بیشتر
پیشینه و اهداف: طبقهبندی دقیق کاربری اراضی برای مدیریت مؤثر منابع طبیعی، برنامهریزی شهری، کشاورزی دقیق و پایش محیط زیست ضروری است. طبقهبندی به پیشبینی و پیشگیری از مشکلات زیستمحیطی کمک میکند. روشهایی مانند تصاویر ماهوارهای و هوایی با وضوح بالا، GIS و تکنیکهای یادگیری عمیق از جمله شبکههای عصبی کانولوشنال (CNN) و معماری U-Net دقت بالایی در تحلیل و طبقهبندی تصاویر هوایی ارائه میدهند. شبکه U-Net با ساختار منحصر به فرد خود در تعریف مرزهای کاربری اراضی برتری دارد. این مطالعه بر روی منطقهای در لهستان تمرکز دارد و از مدل U-Net برای افزایش دقت و کارایی طبقهبندی از طریق تکنیکهای منظمسازی و بهینهساز Adam استفاده میکند.روشها: در این تحقیق از تصاویر هوایی با قدرت تفکیک ۲۵ سانتیمتر و در باند مرئی برای تحلیل و طبقهبندی کاربری اراضی استفاده شده است. مدل U-Net به دلیل معماری خاص خود، شامل بلوکهای کانولوشن و فعالسازی ReLU، برای استخراج ویژگیهای مکانی دقیق و حفظ جزئیات تصویر انتخاب شد. به منظور افزایش دقت و جلوگیری از بیش برازش، از تکنیکهای منظمسازی مانند حذف تصادفی (Dropout) و Regularization L2 بهره گرفته شد. همچنین، برای بهبود همگرایی مدل، روشهای افزونسازی داده و تکنیک توقف زودهنگام (Early Stopping) به کار رفته است. تصاویر هوایی به قطعات کوچکتر با ابعاد ۲۵۶×۲۵۶ پیکسل تقسیم و به سه مجموعه آموزشی، اعتبارسنجی و آزمون تقسیم شدند.یافتهها: الگوریتم U-Net بر روی دادههای شهر پوزنان در کشور لهستان اعمال شد. این دادهها توسط کارشناسان برچسبگذاری شدند و شامل چهار نوع کاربری اراضی: ساختمانها، جنگلها، جادهها و آب هستند. از 769 تصویر برچسبگذاری شده، 576 تصویر برای آموزش مدل (که پس از تکنیک افزونسازی داده به 2304 تصویر گسترش یافت)، 183 تصویر برای اعتبارسنجی و 10 تصویر نیز برای آزمایش استفاده شد. این مدل، با استفاده از زبان برنامهنویسی Python و کتابخانه Keras بر بستر TensorFlow توسعه یافته و در Google Colab آموزش داده شد و پس از 96 تکرار به دقت بالایی رسید و با نقشههای برچسبگذاری شده توسط کارشناسان اعتبارسنجی شد. در حالی که مدل U-Net در دستهبندی کلی عملکرد خوبی داشت، با چالشهایی در کلاسهای نادر مانند آب مواجه شد. افزایش دادهها و نمونههای بیشتر برای این کلاسها میتواند دقت را بهبود بخشد. دقتهای آموزش و اعتبارسنجی به ترتیب به 0.95 و 0.85 رسید و خطای اعتبارسنجی در حدود 0.5 تثبیت شد. مدل U-Net بهبودهای قابل توجهی در دقت کلی، ضریب کاپا و امتیاز ژاکارد نسبت به مطالعات قبلی نشان داد که حاکی از اهمیت دادههای با کیفیت و تنظیم دقیق پارامترها است.نتیجهگیری: در این مطالعه، مدل یادگیری عمیق U-Net، برای دستهبندی دقیق کاربری اراضی با استفاده از تصاویر هوایی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان میدهد که این مدل به طور مؤثر انواع کاربری اراضی را با دقت بالا شناسایی و تفکیک کرده است. ساختار U-Net دقت کلی 92.47%، امتیاز ژاکارد 54.45% و ضریب کاپا 79.59% را به دست آورد. این نتایج توانایی قوی مدل را در تعریف مرزهای کلاسها نشان میدهد. بهبودهای آینده میتواند شامل استفاده از تصاویر چند طیفی و فراطیفی برای اطلاعات دقیقتر، ترکیب U-Net با سایر شبکهها مانند ANN، بهینهسازی فراپارامترها با استفاده از روشهای جستجوی پیشرفته و بهکارگیری یادگیری انتقالی، به ویژه در شرایط با دادههای محدود باشد. اجرای این استراتژیها میتواند دقت و کارایی در دستهبندی کاربری اراضی را افزایش دهد و کاربردهای وسیعتری در زمینههای علمی و عملی ارائه دهد.
سنجش از دور
حمیدرضا بابایی فرد؛ سعید صادقیان
چکیده
پیشینه و اهداف: این تحقیق، به دنبال ارائه رویکردی نوین برای بازیابی پارامترهای خاک از ترکیب دادههای ماهوارهای سنتینل-1 و مدل OH است. این اطلاعات، میتواند به بهبود مدیریت زمین و افزایش بهرهوری کشاورزی کمک کند. تعیین دقیق پارامترهای خاک، مانند زبری و رطوبت، برای مدیریت کارآمد زمین کشاورزی و تصمیمگیری اهمیت قابل توجهی دارد. روشهای ...
بیشتر
پیشینه و اهداف: این تحقیق، به دنبال ارائه رویکردی نوین برای بازیابی پارامترهای خاک از ترکیب دادههای ماهوارهای سنتینل-1 و مدل OH است. این اطلاعات، میتواند به بهبود مدیریت زمین و افزایش بهرهوری کشاورزی کمک کند. تعیین دقیق پارامترهای خاک، مانند زبری و رطوبت، برای مدیریت کارآمد زمین کشاورزی و تصمیمگیری اهمیت قابل توجهی دارد. روشهای زمینی مرسوم برای دستیابی به این پارامترها از نظر پوشش مکانی، محدود و اغلب زمانبر و پرهزینه هستند. در مقابل، تکنیکهای سنجش از دور، بهویژه آنهایی که از دادههای ماهوارهای SAR استفاده میکنند، پتانسیل راهحل مؤثرتر و جامعتری را برای پایش شرایط خاک در مناطق وسیع ارائه میدهند. در این تحقیق، سه سؤال اصلی مورد توجه قرار گرفته است که بر تعیین پارامترهای زبری و رطوبت خاک، اهمیت آنها برای کشاورزی و تأثیر آنها بر خاک تمرکز دارد. همچنین، بر پتانسیل تکنیکهای سنجش از دور، به ویژه، کسب دادههای ماهوارهای، برای ارائه راهکارهای موثر و جامع برای نظارت بر شرایط خاک در مناطق گسترده تأکید دارد. زبری و رطوبت خاک اهمیت بسیاری برای کشاورزی دارند و میتوانند تأثیرات زیادی بر رشد محصولات داشته باشند.روشها: این پژوهش، به بررسی و تحلیل پارامترهای رطوبت و زبری خاک یکی از اراضی کشاورزی شهرستان نظرآباد پرداخته است. این فرآیند شامل جمعآوری دادهها، پیشپردازش، کالیبراسیون و اعتبارسنجی دادههای رادار است. دادههای راداری این تحقیق از ماهواره Sentinel-1 بهدست آمده است. استفاده از دادههای راداری از این ماهواره برای نظارت شبانهروزی بر زمینهای کشاورزی و تحقیق جامعی بر روی موضوع فوق بسیار ارزشمند است. دادههای ورودی، مورد پیشپردازش در نرمافزار اسنپ قرار گرفت بهطوریکه پیشپردازش شامل استفاده از فیلترها برای حذف نویز لکهها و اصلاحات هندسی بود. ورودیهای لازم برای حل معادلات مدل OH از تصاویر پلاریزه بهویژه HH و VV پس از انجام تنظیمات فوق با استفاده از نرمافزار اسنپ بهدست آمد. تجزیه و تحلیل آماری شامل استخراج اطلاعات حیاتی مانند Sigma Naught (σ) و زاویه فرود (θ) برای هر پیکسل است که برای مدل OH بسیار مهم هستند. تصاویر پلاریزه، پس از تنظیمات، برای تجزیه و تحلیل بیشتر مورد استفاده قرار گرفتند. در مرحله بعد، معادلات نوشته شده برای هر پیکسل بهطور جداگانه در نرمافزار برنامهنویسی MATLAB حل شد و مقادیر ریشه میانگین ارتفاع مربع (s) برای بهدست آوردن زبری و ثابت دیالکتریک (ε)پارامتر مورد علاقه برای تخمین رطوبت خاک یعنی میزان رطوبت (mv) برای تمام پیکسلها بهدست آمد. در نهایت، ماتریسهای مربوط به این مقادیر به تصویر خروجی تبدیل شد و یک نقشه تولید شد که اطلاعات مربوط به رطوبت و زبری خاک را نمایش میدهد.یافتهها: با توجه به نتایج حاصل، نشان داده شده است که مقادیر ثابت دی الکتریک، زبری و رطوبت به پارامترهای اولیه حلکننده بسیار حساس میباشند. به ویژه، ثابت دی الکتریک دارای حساسیت قابل توجهی است که ممکن است با بهبود روش حل، این حساسیت کاهش یابد. تحلیل نمایه زبری نشان میدهد که ارتفاع rms در مناطق مختلف متفاوت است و با افزایش زبری، پراکندگی افزایش مییابد. همچنین، تحلیل محتوای رطوبت نشان میدهد که رطوبت در سراسر منطقه نسبتاً یکنواخت است.نتیجهگیری: این مطالعه، نشان میدهد که استفاده از دادههای ماهواره Sentinel-1 و بهرهگیری از مدلOH، منجر به بهبود قابل توجهی در دسترسی به اطلاعات قابل اعتماد جهت بهبود مدیریت زراعت میشود. این روش توانایی تجزیه و تحلیل نوسانات مکانی و زمانی در زبری و رطوبت خاک را داراست و اطلاعات حیاتی جهت بهینهسازی روشهای کشاورزی را فراهم میسازد. اصلاح شرایط خاک، بهطور قابلتوجهی به نظارت دقیقتر بر شرایط خاک و بهرهوری بهتر در حوزه کشاورزی منجر میشود و این رویکرد امکان نظارت دقیقتر بر شرایط خاک و بهرهوری بهتر در زمینه کشاورزی را فراهم میکند. این بررسیها، میتواند اطلاعات ارزشمندی را برای مدیریت زمین کشاورزی و فرآیندهای تصمیمگیری فراهم کرده و به افزایش بهرهوری و حفاظت از محیط زیست کمک کند.
سامانه اطلاعات مکانی
حمیدرضا بابایی فرد؛ سعید صادقیان؛ علیرضا قراگوزلو
چکیده
پیشینه و اهداف: فعالیتهای ساختوساز غیرمجاز در اراضی جنگلی باعث نگرانیهای زیادی شده است. کاداستر محیط زیست بهعنوان ابزار اساسی برای ارائه اطلاعات دقیق مکانی، حقوقی و زیست محیطی مورد توجه قرار میگیرد و باعث نظارت دقیق، مدیریت زمین و توسعه پایدار میشود.روشها: در این تحقیق، از یک روش تحقیق ترکیبی کیفی و کمی استفاده شده است. ...
بیشتر
پیشینه و اهداف: فعالیتهای ساختوساز غیرمجاز در اراضی جنگلی باعث نگرانیهای زیادی شده است. کاداستر محیط زیست بهعنوان ابزار اساسی برای ارائه اطلاعات دقیق مکانی، حقوقی و زیست محیطی مورد توجه قرار میگیرد و باعث نظارت دقیق، مدیریت زمین و توسعه پایدار میشود.روشها: در این تحقیق، از یک روش تحقیق ترکیبی کیفی و کمی استفاده شده است. رویکرد کیفی شامل تحلیل چارچوب قانونی و نظارتی کاداستر و بررسی ترتیبات نهادی و مشارکت ذینفعان بوده است. از سوی دیگر، رویکرد کمی شامل تجزیهوتحلیل دادههای مکانی و پیادهسازی کاداستر برای ارزیابی تغییرات کاربری اراضی و ساخت ویلا در اراضی جنگلی میباشد. برای شناسایی ویلاسازیها در مناطق جنگلی روستای لالون، از ابزارهای جمعآوری داده مانند تصاویر گوگل ارث بهره گرفته شده است. سپس با استفاده از الگوریتمهای نظارت شده حداکثر احتمال، تصاویر طبقهبندی شده و نقشه کاربری اراضی تهیه شده است. در نهایت، نقشه کاداستر ۱/۵۰۰۰ روستای لالون تهیه شده و ایده اجرای کاداستر محیطی در این منطقه مورد بررسی قرار گرفته است.یافتهها: در نتایج مطالعه کاربری اراضی در روستای لالون در بازه زمانی ۲۰۱۱ تا ۲۰۲۴، تغییرات قابل توجهی مشاهده شد. افزایش مناطق مسکونی در زمینهای جنگلی نشاندهنده تأثیرات زیست محیطی نامطلوب است. این تغییرات، باعث به خطر افتادن اکوسیستم و توازن زیستی منطقه و افزایش جمعیت شده است. در این مطالعه، ضریب کاپا برای سالهای ۲۰۱۱ با مقدار 902/0 و برای سال ۲۰۲۴ با مقدار 945/0، به عنوان شاخصی از تفاوتهای کاربری اراضی در روستای لالون، مورد ارزیابی قرار گرفته است. همچنین، دقت کلی تحقیق برای سال ۲۰۱۱ به میزان 703/92 % و برای سال ۲۰۲۴ بهمیزان 405/96 % محاسبه شده است. نتایج حاکی از اهمیت و دقت بالا در تشخیص تغییرات کاربری اراضی در روستای لالون میباشد. ارزیابی پیادهسازی کاداستر زیست محیطی برای ساختوساز ویلاها در مناطق جنگلی روستای لالون نشان میدهد که نیاز به استراتژیهای مدیریت زمین مؤثر وجود دارد و عملکرد سیستم کاداستر زیست محیطی قادر به تشخیص تغییرات اراضی و برنامهریزی حفاظتی است. این تحقیق بر اهمیت گنجاندن ملاحظات زیست محیطی در فرآیندهای نقشهبرداری کاداستر تأکید دارد.نتیجهگیری: با توجه به یافتههای این مطالعه، استفاده بهینه از کاداستر محیط زیست در ایران جهت حفاظت از منابع طبیعی و حفظ پایداری زیستگاهها بهعنوان یک اقدام بسیار حیاتی تلقی میشود. رعایت قوانین و مقررات زیست محیطی در هنگام اجرای فرآیندهای توسعه و احداث سازهها برای همه یکسان و غیرقابل انکار میباشد. پیادهسازی کاداستر محیط زیست نیازمند همکاری سازمانهای دولتی، تخصص فنی، بهرهوری از فناوریهای پیشرفته و مشارکت جامعه است. این تحقیق، نشان میدهد که پیادهسازی کاداستر محیط زیست نقش مهمی در حفظ توازن بین توسعه و حفاظت از محیط زیست دارد. بهمنظور بهبود بهرهوری سیستم کاداستر محیطی در ایران، پیشنهاد میشود که اقداماتی همچون تقویت چارچوب قانونی، بهبود مدیریت دادهها، ارتقای فنآوری، افزایش مشارکت ذینفعان و تضمین تامین مالی پایدار انجام شود. این اقدامات شامل تدوین قوانین و مقررات مخصوص، ایجاد پایگاه داده متمرکز و قدرتمند، تشکیل کمیته مشورتی چندجانبه با حضور نهادهای مختلف و تخصیص منابع مالی پایدار برای پیشرفت و توسعه کاداستر محیط زیست میباشد.
