به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

فهرست مطالب پرهام پهلوانی

  • مسلم دهنوی ئیلاق، پرهام پهلوانی*

    زمین لغزش می تواند به سبب فعالیت های انسانی و عوامل محیطی رخ دهد که اثرات مخربی در پی دارد. رسیدن به یک پهنه بندی از خطر وقوع این پدیده می تواند به اتخاذ تصمیم هایی در جهت کاهش تلفات و خسارات ناشی از این پدیده کمک کند. در این مطالعه با هدف تهیه یک نقشه خطرپذیری رخداد زمین لغزش، عوامل طبیعی مختلفی شامل ارتفاع، شیب، جهت شیب، بارش، جنس خاک، فاصله از آبراهه و فاصله از گسل به کار گرفته شده اند. همچنین از اطلاعات تاریخی رخداد زلزله به منظور برآورد میزان اثر هر معیار و زیر معیار استفاده شده است که به این منظور با به کارگیری روش نسبت فراوانی (FR)، میزان اثر زیرمعیارها و با استفاده از روش آنتروپی شانون، وزن هر معیار محاسبه شده است. همچنین پس از محاسبه وزن معیارها و زیرمعیارها از روش های ویکور (VIKOR) و میانگین وزنی مرتب شده (OWA) برای تهیه نقشه خطرپذیری استفاده شده است. بر اساس نتایج به دست آمده، معیار جنس خاک با مقدار وزن 33/0 دارای بیشترین وزن موثر بوده است. برای مقایسه روش های مختلف از معیار FR استفاده شده است که بر اساس نتایج به دست آمده روش OWA به ازای مقادیر α برابر با 10 و 2 نتایج بهتری داشته است.

    کلید واژگان: آنتروپی شانون, زمین لغزش, نسبت فراوانی, میانگین وزنی مرتب شده, ویکور}
    Moslem Dehnavi Eelagh, Parham Pahlavani *

    Landslides can occur due to human activities and environmental factors that have destructive effects. Reaching zoning of the risk of this phenomenon can help to make decisions to reduce losses and damages caused by this phenomenon. In this study, to prepare a landslide risk map, various natural factors including height, slope, slope direction, precipitation, soil type, distance from the waterway and distance from the fault have been used. Also, the historical information on the earthquake occurrence has been used to estimate the effect of each criterion and sub-criteria. For this purpose, by using the frequency ratio (FR) method, the impact of sub-criteria and by using Shannon's entropy method, the weight of each criterion has been calculated. Also, after calculating the weights of criteria and sub-criteria, VIKOR and weighted average (OWA) methods have been used to prepare a risk map. Based on the obtained results, the criterion of soil type with a weight value of 0.33 has the most effective weight. To compare different methods, the FR criterion has been used, which based on the results obtained, the OWA method has better results for α values ​​equal to 10 and 2.

    Keywords: Landslide, Shannon Entropy, Frequency Ratio(FR), Ordered Weighted Averaging (OWA), Vikor}
  • سعید زالی، پرهام پهلوانی*، بهناز بیگدلی
    قیمت مسکن یکی از شاخص هایی است که شناخت عوامل موثر بر آن برای افزایش کارایی طرح ها و ارائه راهبردها و سیاست های برنامه ریزی مسکن کمک شایانی می کند. با وجود نوسان های فراوان نرخ ارز در سال های اخیر لزوم استفاده از مدلی که در آن علاوه بر ویژگی های مسکن به عوامل اقتصادی تاثیرگذار بر قیمت مسکن از جمله نرخ ارز توجه شود بیش از پیش احساس می شود. از آنجا که مدل سازی قیمت مسکن از جمله مسائلی است که دارای مولفه مکانی است باید در ارائه مدل مربوط به قیمت مسکن به مکان قرارگیری آن نیز توجه شود. از این رو در این پژوهش تحلیل پراکنش فضایی قیمت مسکن در منطقه 5 شهرداری تهران و عوامل موثر بر آن بررسی شده است. در این زمینه از داده های خرید و فروش مسکن در این منطقه در بازه سال های 1397 و 1398 و 1399 برای مدل سازی قیمت مسکن استفاده شده است. نتایج تحقیقات با استفاده از روش رگرسیون وزن دار جغرافیایی چندمقیاسه (MGWR: Multiscale Geographically Weighted Regression) به دست آمده است که در قیاس با روش های رگرسیون وزن دار جغرافیایی (GWR: Geographically Weighted Regression) و حداقل مربعات معمولی (OLS: Ordinary Least Squares) نتایج بهتری را ارائه کرد. میزان ضریب تعیین تعدیل شده در الگوریتم های OLS و GWR و MGWR به ترتیب برابر با 762/0 و 821/0 و 853/0 حاصل شد. در این زمینه روش MGWR توانست ناهمگونی های فضایی موجود در داده های قیمت مسکن را مدل سازی کند. بر اساس نتایج به دست آمده متغیر نرخ ارز (قیمت دلار) بیشترین تاثیر را در مدل سازی قیمت مسکن دارد.
    کلید واژگان: تهران, رگرسیون وزن دار جغرافیایی, رگرسیون وزندار جغرافیایی چندمقیاسه, قیمت مسکن, منطقه 5}
    Saeed Zali, Parham Pahlavani *, Behnaz Bigdeli
    Housing prices are one of the indicators that identify the factors affecting it and could help to increase the efficiency of plans and to present housing planning strategies and policies. Despite many exchange rate fluctuations in recent years, there is a need to create a model that pays attention to the economic factors affecting housing prices in addition to the ordinary housing features. Since the housing price modeling is one of the issues that has a spatial component, therefore, in presenting the model related to housing prices, its location should also be considered. Therefore, in this study, the analysis of the spatial distribution of housing prices in district 5 of Tehran municipality and the factors affecting that have been investigated. In this regard, housing sales data in this region in 2018, 2019, and 2020 have been used to model housing prices. The research results have been obtained by the Multiscale Geographically Weighted Regression (MGWR) method, which provided better results compared to those by both the Geographically Weighted Regression (GWR) and Ordinary Least Squares (OLS) methods. The adjusted coefficient of determination in OLS, GWR, and MGWR algorithms was obtained equal to 0.762, 0.821, and 0.853, respectively. The MGWR method is one of the methods that can model the spatial heterogeneity of housing price data. According to the results, the exchange rate variable (dollar price) has the greatest impact on housing price modeling.
    Keywords: Spatial governance system, spatial planning, Organizational Culture, Strategic leadership, Iran}
  • ایمان زندی، پرهام پهلوانی*، بهناز بیگدلی

    ایجاد تعادل میان تقاضا و ارائه خدمات بهداشتی و درمانی نیازمند بهره برداری از بیمارستان های جدید است، اما مسئله مهم این است که کدام مکان برای احداث بیمارستان بهینه است. تحقیق حاضر به منظور تعیین مکان بهینه احداث بیمارستان در منطقه 2 کلان شهر تهران از روش ترکیبی استفاده کرده است. روش ترکیبی استفاده شده مبتنی بر سیستم اطلاعات مکانی، مدل وزن دهی بهترین-بدترین و روش های تصمیم گیری چندمعیاره واسپاس و تاپسیس است. مقایسات زوجی کمتر در فرایند وزن دهی روش پیشنهادی موجب افزایش دقت و قابلیت اطمینان نتایج تصمیم گیری شده است. انجام توام مدل سازی مکانی و رتبه بندی نیز موجب کاهش فضای جست وجوی مکان های مناسب احداث بیمارستان شده است. این ابتکار علاوه بر افزایش دقت، موجب افزایش سرعت و سهولت تصمیم گیری می شود؛ بر این اساس، پس از تعیین معیارهای مناسب در تصمیم گیری، فرایند وزن دهی با مدل جدید بهترین-بدترین انجام شد و لایه مکانی هر معیار با استفاده از سیستم اطلاعات مکانی تهیه شد. براساس نتایج روش وزن دهی، معیارهای فاصله از بیمارستان های موجود و فاصله از مراکز بهداشتی و درمانی، به ترتیب بیشترین و کمترین وزن را به خود اختصاص دادند. در گام بعد، نقشه تناسب اراضی با تلفیق لایه های مکانی تهیه شد. تقریبا 88 درصد نتایج مدل سازی مکانی با واقعیت های منطقه مطابقت داشت و نیمه غربی به ویژه قسمت جنوب غربی برای احداث بیمارستان جدید، از تناسب بیشتری در مقایسه با سایر قسمت ها برخوردار بود. درنهایت سایت های شماره 2، 5 و 8 از میان 11 سایت کاندید، به عنوان بهینه ترین مکان برای احداث بیمارستان جدید در منطقه 2 کلان شهر تهران تعیین شد. پیشنهاد می شود که متناسب با جمعت ساکن در قسمت های فاقد دسترسی مطلوب به امکانات بیمارستانی در منطقه 2، یک یا چند بیمارستان در سایت های بهینه تعیین شده احداث شود تا علاوه بر بهبود دسترسی شهروندان به خدمات بهداشتی و درمانی، هزینه های دسترسی ساکنان منطقه به خدمات بهداشتی و درمانی کاهش یابد.

    کلید واژگان: مدل سازی مکانی, مکان یابی بیمارستان, مدل بهترین-بدترین, واسپاس, تاپسیس, سیستم اطلاعات مکانی}
    Iman Zandi, Parham Pahlavani *, Behnaz Bigdeli

    Making a balance between the demand for healthcare services and the response to it requires the operation of new hospitals. But the important problem is finding the optimal for the construction of a hospital. The present research used a mixed method for determining the optimal location for a hospital in District 2 of Tehran. The mixed method is based on the Geospatial Information System (GIS), Best-Worst Method (BWM), and Multi-Criteria Decision-Making Methods, WASPAS, and TOPSIS. Fewer pairwise comparisons in the weighting process of the proposed method have increased the accuracy and reliability of decision-making results. The combination of spatial modeling and ranking has also reduced the search space for suitable places to build a hospital. For this purpose, after determining the appropriate criteria, the weighting process was carried out with BWM, and the spatial layer of each criterion was prepared using GIS. Based on the weighting results, the criteria of distance from existing hospitals and distance from healthcare centers have had the highest and lowest weight, respectively. In the next step, the land suitability map was prepared by combining the spatial layers. Almost 88% of the spatial modeling results corresponded with the realities of the region, and the western half, especially the southwestern part, for the construction of a new hospital, had a higher proportion than other parts. Finally, sites number 2, 5, and 8 among 11 candidate sites were determined as the most optimal places for the construction of a new hospital in the studied area. It is suggested that one or more hospitals should be built in the designated optimal sites in accordance with the population living in areas without optimal access to hospital facilities so that in addition to improving health spatial equity, the cost of citizens’ access to hospitals could be reduced.

    Keywords: Spatial Modeling, Hospital Location Selection, Best-Worst Method, WASPAS, TOPSIS, GIS}
  • ایمان زندی، پرهام پهلوانی*، بهناز بیگدلی

    تعیین مکان بهینه برای احداث بیمارستان موجب افزایش رضایت شهروندان از خدمات بهداشتی و درمانی و کیفیت زندگی شان می شود. هدف پژوهش حاضر، تعیین مکان بهینه برای احداث بیمارستان در منطقه 2 کلان شهر تهران است که بدین منظور یک روش ترکیبی شامل سیستم اطلاعات جغرافیایی، وزن‎دهی سوارا و رتبه‎بندی کوپراس ارایه شده است. روش ارایه‎ شده، مدل سازی مکانی و رتبه بندی بهینه مکان احداث بیمارستان را به طور یکپارچه انجام داده است و موجب افزایش دقت، سهولت پیاده سازی و کاهش پیچیدگی های معمول می شود. روش های تصمیم گیری چند معیاره سوارا و کوپراس جزو بهترین روش های تصمیم گیری هستند و در زمینه تعیین مکان بهینه بیمارستان و در ترکیب با سیستم اطلاعات جغرافیایی کمتر موردتوجه قرار گرفته اند. نتایج روش وزن دهی نشان دهنده آن بود که معیارهای فاصله از بیمارستان های موجود و توزیع مکانی ذرات PM2.5  به ترتیب مهم ترین و کم اهمیت ترین معیارها در فرایند تصمیم گیری تعیین مکان بهینه بیمارستان هستند. نتایج مدل سازی مکانی نشان دهنده آن بود که قسمت های جنوب غربی منطقه از پتانسیل بسیار زیادی برای احداث بیمارستان برخوردارند و به طور تقریبی 48 درصد از منطقه دارای پتانسیل احداث بیمارستان است. به عبارتی، عدالت فضایی برای شهروندان نیمی از منطقه در استفاده از خدمات درمانی بیمارستان ها برقرار نیست. نتایج رتبه بندی سایت های کاندید نشان دهنده آن بود که دو سایت 5 و 6 مناسب ترین مکان برای احداث بیمارستان جدید در منطقه 2 بوده اند. براساس نتایج تحقیق، روش وزن دهی مورداستفاده با وجود پیچیدگی اجرایی و محاسباتی بسیار کمتر نسبت به روش وزن دهی رایج فرایند تحلیل سلسله مراتبی دقتی مشابه دارد؛ همچنین رویکرد یکپارچه مدل سازی مکانی و رتبه بندی نسبت به حالت های مستقل موجب افزایش دقت و سهولت تصمیم گیری می شود.

    کلید واژگان: مکان یابی بهینه بیمارستان, مدل سازی مکانی, سوارا, کوپراس, سیستم اطلاعات جغرافیایی}
    Iman Zandi, Parham Pahlavani *, Behnaz Bigdeli

    Determining the optimal location for the construction of the hospital will increase citizens' satisfaction with health services and increase their quality of life. The aim of the present study is to determine the optimal location for the construction of a hospital in the second district of Tehran’s metropolis. For this purpose, an integrated methodology including GIS, SWARA weighting method, and COPRAS ranking method has been presented. SWARA and COPRAS multi-criteria decision-making methods are among the best methods and have received less attention in the field of determining the optimal location of the hospital in combination with the GIS. The results of the weighting method showed that the criteria of distance to existing hospitals and the geospatial distribution of PM2.5 particles are the most and least important criteria in the decision-making process of the optimal location of the hospital, respectively. The results of geospatial modeling showed that the southwestern parts of the district have a very high potential for hospital construction and almost 48% of the region has the potential to build a hospital. In other words, there is no spatial justice for the citizens of half of the region in using the medical services of the hospitals. The results of ranking candidate sites showed that sites 5 and 6 were the most suitable places to build a new hospital in the second district. According to the research results, the weighting method used has the same accuracy as the fashionable weighting method of the analytic hierarchical process, despite the executive and computational complexity.

    Keywords: Optimal Hospital Location Selection, Geospatial Modeling, SWARA, Copras, Geographic Information Systems (GIS)}
  • ایمان زندی، پرهام پهلوانی*، بهناز بیگدلی

    سیل مهمترین بحران طبیعی می باشد که هر ساله موجب خسارات جانی و مالی می گردد، بنابراین مدیریت آن از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. اساسی ترین گام در مدیریت بحران سیل، تهیه نقشه حساسیت می باشد که تلفیق سیستم اطلاعات مکانی و تصمیم گیری چند معیاره رویکردی کارا جهت انجام آن می باشد. تحقیق حاضر به منظور مدلسازی مکانی حساسیت سیل به ارایه یک رویکرد مبتنی بر ادغام وزن معیارهای موثر بر حساسیت سیل با استفاده از تیوری ادغام اطلاعات دمپستر-شفر پرداخته است. هدف از ادغام وزن معیارها، افزایش قابلیت اطمینان، کاهش عدم قطعیت فرایند وزندهی و افزایش دقت مدلسازی حساسیت سیل می باشد. تحقیق حاضر با ادغام نتایج دو روش وزندهی تحلیل سلسله مراتبی و بهترین-بدترین، به ارایه یک روش وزندهی ترکیبی پرداخته است. روش های وزندهی ترکیبی تحقیقات پیشین عمدتا مبتنی بر عملگرهای ریاضی ساده بوده اند و عملگرهای پیچیده همانند تیوری ادغام دمپستر-شفر مورد استفاده در تحقیق حاضر کمتر مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج ادغام وزن های بدست آمده از دو روش وزندهی فرایند تحلیل سلسله مراتبی و بهترین-بدترین بیانگر وزن بسیار بالای معیار جریان تجمعی (437/0) و وزن بسیار پایین معیار شاخص پوشش گیاهی (004/0) بوده است. مقایسه نتایج تحقیق با واقعیت های منطقه مورد مطالعه نشان داد رویکرد وزندهی ترکیبی ارایه شده با دقت 96 درصد در مقایسه با هر یک از روش های وزندهی پایه مورد استفاده، از عملکرد بالاتری برخوردار بوده است. همچنین، مدلسازی حساسیت حاصل از روش نوین وزندهی بهترین-بدترین در مقایسه با روش رایج فرایند تحلیل سلسله مراتبی از دقت بالاتری برخوردار بوده است. بر اساس نتایج تحقیق، بیش از 92 درصد منطقه مورد مطالعه از حساسیت سیل متوسط به بالا و کمتر از 8 درصد منطقه از حساسیت کمتر از متوسط برخوردار بوده است که این نشان دهنده سیل خیز بودن منطقه مورد مطالعه می باشد.

    کلید واژگان: مدلسازی حساسیت سیل, تئوری دمپستر-شفر, روش بهترین-بدترین, فرایند تحلیل سلسله مراتبی, سیستم اطلاعات مکانی}
    Iman Zandi, Parham Pahlavani*, Behnaz Bigdeli

    The flood is the most important natural disaster that causes human and financial losses every year, then its management is very important. The most basic step in flood disaster management is the preparation of a flood susceptibility map, which integrating the geospatial information system and multi-criteria decision making is an efficient approach to handle it. In order to spatially model flood susceptibility, the present study has presented an approach of fusion the weights of the effective criteria on flood susceptibility using the Dempster-Shafer information fusion theory (DST). The purpose of the fusion of the weights of the criteria is to increase reliability, reduce the uncertainty of the weighting process, and increase the accuracy of flood susceptibility modeling. The present research has presented a hybrid weighting method by integrating the results of two weighting methods (Analytical Hierarchy Process (AHP) and Best-Worst Method (BWM)). The hybrid weighting methods of previous researches are mainly based on simple mathematical operators, and complex operators such as DST used in the present research are less used. The results of the fusion of the weights obtained from the two weighting methods of AHP and BWM indicate the very high weight of the flow accumulation criterion (0.437) and the very low weight of the vegetation index criterion (0.004). Comparing the results of the research with the facts of the studied area showed that the presented hybrid weighting approach with 96% accuracy Compared to each of the basic weighting methods used, is of higher performance. Also, the susceptibility modeling resulting from the new BWM weighting method has been more accurate compared to the common method of the AHP. According to the results of the research, more than 92% of the studied area has moderate to high flood susceptibility and less than 8% of the area has less than moderate susceptibility, which indicates that the studied area is prone to flooding.

    Keywords: Flood Susceptibility Modeling, Dempster-Shafer Theory, Best-Worst Method, Analytical Hierarchy Process, Geospatial Information System}
  • پرهام پهلوانی*، علی ربانی، بهناز بیگدلی، سید احمد اسلامی نژاد
    پژوهش حاضر با هدف مکان یابی مراکز اسکان موقت پس از بحران زلزله به منظور تامین نیازمندی های حادثه دیدگان انجام شد. در این تحقیق سعی شد جایگاه های اسکان موقت در منطقه 22 شهر تهران به کمک معیارهای موثر شناسایی شوند. داده های مورد نیاز از طریق سازمان پیشگیری و مدیریت بحران شهر تهران و نتایج سرشماری عمومی نفوس و مسکن سال 1397 به دست آمد. نوآوری تحقیق حاضر ارائه یک رویکرد ترکیبی جدید جهت تعیین معیارهای موثر برای مکان یابی جایگاه های اسکان موقت است. در این زمینه از ترکیب رگرسیون وزن دار جغرافیایی (هسته های گوسین و مکعبی سه گانه) و الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات گسسته استفاده شد. روش ترکیبی پیشنهادی مناسب برای مسائل رگرسیون مکانی است. زیرا این روش با دو خواص منحصربه فرد داده های مکانی، یعنی خودهمبستگی مکانی و ناایستایی مکانی، سازگار است. بهترین مقدار تابع برازش (1-R2) برای هسته های گوسین و مکعبی سه گانه به ترتیب 04616/0 و 0097/0 به دست آمد که نشان دهنده سازگاری بالای هسته مکعبی سه گانه با معیارهای موثر است. بر اساس نقشه های حاصل شده، پارک چیتگر و مجموعه ورزشی آزادی وسیع ترین و مناسب ترین پهنه ها برای احداث جایگاه های اسکان موقت پس از بروز بحران زلزله در منطقه مورد مطالعه هستند. با شناسایی جایگاه های اسکان موقت، سازمان های مربوطه می توانند زیرساخت های اولیه و مناسب را برای این مراکز منتخب فراهم کنند تا در صورت وقوع زلزله نیاز به صرف وقت برای تامین این خدمات نباشد.
    کلید واژگان: اسکان موقت, الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات گسسته, رگرسیون وزن دار جغرافیایی, زلزله}
    Parham Pahlavani *, Ali Rabani, Behnaz Bigdeli, Seyed Ahmad Eslaminezhad
    The purpose of this research is to select temporary accommodation centers after the earthquake crisis to meet the needs of the victims. Therefore, this research has tried to identify temporary accommodation sites in District 22 of Tehran with the help of effective criteria. The required data has been obtained from the Tehran Disaster Mitigation and Management Organization and the results of the general population and housing census of 2017. The novelty of this research is to present a new combination approach to determine the effective criteria for locating temporary shelter sites. In this regard, the combination of geographically weighted regression (Gaussian and tri-cube kernels) with a binary particle swarm optimization algorithm was used. The recommended combination method is suitable for spatial regression problems because it is compatible with two unique properties of spatial data, i.e. spatial autocorrelation and spatial non-stationarity. The best value of the fitness function (1-R2) for Gaussian and tri-cube kernels was obtained at 0.04616 and 0.0097, respectively, which indicates the high compatibility of the tri-cube kernel with effective criteria. According to the obtained maps, Chitgar Park and Azadi Sports Complex are some of the widest and most suitable areas for the construction of temporary shelter sites after the earthquake crisis in the case study. By identifying temporary shelters, relevant organizations can provide the appropriate infrastructure for these selected centers so that there is no need to spend time to provide these services in the event of an earthquake.
    Keywords: earthquake, Temporary Shelter, Geographically weighted regression, Binary particle swarm optimization algorithm}
  • پرهام پهلوانی*، محمدحسین عقلان

    مبحث جانمایی گمانه های تکمیلی و ارایه الگوی بهینه برای حفر گمانه ها از دیرباز مورد توجه در فرآیند معدن کاری بوده و به جزءجدایی ناپذیر آن تبدیل گشته است. می توان ریشه این اهمیت را در مباحث مالی مربوط به فرآیند معدن کاری و همچنین بخش اکتشاف و استخراج و مباحث مربوط به رده بندی جست وجو کرد. برای رسیدن به سطح قابل قبولی از عدم قطعیت، در این پژوهش از روش خطای تخمین به منظور رده بندی بلوک ها بهره برده شد. همچنین به منظور جانمایی گمانه های تکمیلی و وزن دهی به گمانه های احتمالی روش های کریتیک و تاپسیس بکارگرفته شد. روش کریتیک برای تخصیص وزن و روش تاپسیس برای انتخاب 5 عدد از بهترین گمانه استفاده شده است. در ابتدا گمانه ها به روش کریتیک و با نظر متخصص وزن دهی شده و در ادامه با روش تاپسیس رتبه بندی گردیدند. معیارهای استفاده شده برای روش تاپسیس شامل عیار آهن، عیار درصد وزنی باقی مانده آهن (مولفه ژیومتالورژی)، واریانس، خطای تخمین و رده بندی می باشد. در نهایت پس از جانمایی 5 گمانه مورد نظر فرآیند تخمین و رده بندی بار دیگر انجام پذیرفت که بر مبنای تعداد بلوک های با رده بندی قطعی از 380 عدد به 571 عدد ارتقاء پیدا کرد و عیار میانگین تخمینی آهن نیز افزایش یافت و 19 درصد ارتقاء در رده بندی حاصل گردید. ارتقا حاصل شده در تعداد بلوک های با رده بندی قطعی به قطعیت و قابل اتکا بودن مدل می افزاید.

    کلید واژگان: گمانه تکمیلی, جانمایی گمانه, تاپسیس, کریتیک, تکنیک وزن دهی}
    Parham Pahlavani *, MohammadHossein Aghlan

    The topic of placement of infill drill holes and providing an optimal pattern for drilling drill hole has long been of interest in the mining process and has become an inseparable part of it. The root of this importance can be found in the financial issues related to the mining process as well as the exploration and extraction sector and issues related to classification. In order to reach an acceptable level of uncertainty, the estimation error method was used in this research to classify the blocks. Also, in order to place supplementary drill holes and weight potential drill holes, CRITIC and TOPSIS methods were used. The CRITIC method was used to assign weight and the TOPSIS method was used to select 5 of the best drill holes. At first, the drill holes were weighted by CRITIC method and with expert opinion, and then they were graded by TOPSIS method. The criteria used for the TOPSIS method include the grade of iron, weight percent grade of remaining iron (geometallurgical component), variance, error of estimation and classification. Finally, after placing the 5 wells in question, the estimation and classification process was carried out again, based on the number of definitively classified blocks, it was increased from 380 to 571, and the estimated average grade of iron also increased and 19% improvement in the classification was obtained. The improvement achieved in the number of blocks with definite classification adds to the certainty and reliability of the model.

    Keywords: Infill drill hole, Locating drill hole, TOPSIS, CRITIC, Weighting technique}
  • مسلم دهنوی ئیلاق، پرهام پهلوانی*
    آلاینده PM2.5 یکی از معضلات مهم زیست محیطی است که در پی صنعتی شدن و افزایش جمعیت شهرها پدید می آید. اطلاعات درباره وضعیت غلظت آلاینده ها از جمله PM2.5 تاثیر بسزایی در نحوه تصمیم گیری مدیران شهری به منظور ارتقای سطح سلامت شهرها دارد. در این پژوهش از روش میانگین وزنی مرتب شده برای تولید پهنه بندی آلاینده PM2.5 استفاده شد. به این منظور از لایه های اطلاعاتی هواشناسی شامل سرعت باد، دمای بیشینه، دمای کمینه، دمای میانگین، بارش 24 ساعته و رطوبت و همچنین لایه های شاخص نرمال شده تفاوت پوشش گیاهی (NDVI) و تراکم جاده ای استفاده شد. برای محاسبه وزن های مربوط به ترتیب مقادیر به منظور به کارگیری الگوریتم میانگین وزنی مرتب شده از الگوریتم گرادیان کاهشی استفاده شد. برای دستیابی به مقدار بهینه وزن ها پارامتر نرخ آموزشی مطلوب به دست آمد. همچنین لایه های اطلاعاتی براساس وزن های به دست آمده طبق رویکرد میانگین وزنی مرتب شده تلفیق شدند. در نهایت برای ارزیابی نتایج به دست آمده از شاخص RMSE استفاده شد. برآورد آلاینده PM2.5 برای فصل های تابستان و زمستان به ترتیب کمترین و بیشترین خطا را داشت و مقادیر خطا برای این دو فصل به ترتیب 129/0 و 190/0 بود. ایستگاه اقدسیه در همه فصل ها کمترین خطا و ایستگاه های گلبرگ، منطقه 11 و شهرری بیشترین خطا را داشتند.
    کلید واژگان: آلاینده PM2.5, پارامترهای هواشناسی, میانگین وزنی مرتب شده, الگوریتم گرادیان کاهشی, نرخ آموزشی}
    Moslem Dehnavi Eelagh, Parham Pahlavani *
    PM2.5 pollution is one of the critical environmental problems that occurs after industrialization and the increase in the population of cities. Information about pollutant concentration, including PM2.5 pollutants, significantly impacts how city managers make decisions to improve cities' health. This study used the ordered weighted averaging (OWA) technique to produce PM2.5 pollutant zonation. For this purpose, meteorological information layers include wind speed, maximum temperature, minimum temperature, average temperature, 24-hour precipitation and humidity, normalized vegetation difference index layers (NDVI), and road density are used. The gradient descent algorithm has been used to calculate the weights related to the order of the values to apply the OWA algorithm. The optimal learning rate parameter has been obtained to achieve the optimal value of the weights. Also, the layers of information were combined based on the obtained weights from OWA. Finally, the RMSE index was used to evaluate the obtained results, and the PM2.5 pollutant estimated for the summer and winter seasons had the lowest and highest errors, respectively. The error values for these two seasons were 0.129 and 0.190, respectively. Also, Aqdasiyeh station had the lowest error in all seasons, and Golberg, Region 11, and Shahr-e-ray stations had the highest error.
    Keywords: PM2.5 pollutant, meteorological parameters, Ordered weighted averaging (OWA), Gradient descent algorithm, Learning rate}
  • سعید زالی، پرهام پهلوانی*، بهناز بیگدلی

    در این پژوهش، تحلیل پراکنش فضایی زمانی قیمت مسکن در منطقه 5 شهرداری تهران و عوامل موثر بر آن بررسی شد. در این زمینه از داده های خرید و فروش مسکن در این منطقه در بازه سال های 1397، 1398، و 1399 برای مدل سازی قیمت مسکن استفاده شد. نتایج تحقیقات با استفاده از روش GTWR به دست آمد که در قیاس با روش های GWR و OLS نتایج بهتری را ارایه کرد. میزان ضریب تعیین تعدیل شده در الگوریتم های OLS، GWR، و GTWR به ترتیب برابر با 759/0، 798/0، و 835/0 حاصل شد. روش GTWR از روش هایی است که می تواند ناهمگونی های فضایی زمانی موجود در داده های قیمت مسکن را مدل سازی کند. بر اساس نتایج به دست آمده متغیر نرخ ارز (قیمت دلار) بیشترین تاثیر را در مدل سازی قیمت مسکن دارد. پس از متغیر نرخ ارز، ویژگی های فیزیکی مسکن، همچون مساحت واحد مسکونی و عمر بنا، اهمیت بیشتری در مدل سازی قیمت مسکن دارند. در نهایت، سطح دسترسی به خدمات شهری همچون فاصله از مراکز درمانی، ورزشی، آموزشی، مذهبی، فضای سبز، بزرگراه، و ایستگاه های حمل ونقل شهری می‏توانند مدل سازی قیمت مسکن را بهبود بخشند. یافته های این پژوهش نشان می دهد در صورت بهره بردن از قیمت دلار به عنوان متغیر مستقل می توان با دقت مناسبی به مدل سازی قیمت مسکن پرداخت.

    کلید واژگان: تهران, رگرسیون وزن دار جغرافیایی, رگرسیون وزن دار جغرافیایی زمانی, قیمت مسکن, منطقه 5}
    Saeed Zali, Parham Pahlavani *, Behnaz Bigdeli

    In this study, the spatial-temporal distribution analysis of housing prices in District 5 of Tehran Municipality and the factors effective on it were investigated. To this end, the data related to housing buying and selling in this district in the years 2018, 2019, and 2020 were used to model the housing price. The results were obtained using GTWR method, which gave in a better measure compared to GWR and OLS methods. The adjusted coefficient of determination in OLS, GWR, and GTWR algorithms were found to be 0.759, 0.798, and 0.835, respectively. GTWR is a method that can model the spatial-temporal heterogeneities that exist in the housing price data. Based on the obtained results, the currency exchange rate (dollar to rial) has the highest effect on modeling housing prices. After that, the physical characteristics of housing – such as its footage and age – are important in modeling housing prices. Finally, the access rate to urban services – such as distance to hospitals, sports centers, educational centers, religious sites, green space, highways, and urban public transportation stations – can improve the modeling of housing prices. The findings of this study show that using dollar-to-rial exchange rate as the independent variable, we can model the housing price with a proper precision.

    Keywords: Tehran, Geographically weighted Re-gression, Geographically, temporally weighted regression, Housing prices, District 5}
  • ایمان زندی، پرهام پهلوانی*، بهناز بیگدلی

    بیمارستان‏ها یکی از مراکز خدماتی مهم اند و انتخاب مکان بهینه بیمارستان به منظور توزیع فضایی مطلوب بیمارستان‏ها و دسترسی مطلوب شهروندان به آن ها بسیار مهم و پیچیده است. در تحقیق حاضر به منظور مکان یابی بهینه بیمارستان در منطقه 5 کلان شهر تهران از ترکیب سیستم اطلاعات جغرافیایی و روش‏های وزن دهی عینی و تصمیم‏گیری چندمعیاره استفاده شد. در این تحقیق از سیستم اطلاعات جغرافیایی به منظور تجزیه وتحلیل و مدیریت معیارهای مکان یابی بهینه بیمارستان و از روش وزن دهی کریتیک به دلیل در نظر گرفتن همبستگی بین معیارها و از روش وزن دهی آنتروپش شانون به دلیل مدل سازی عدم قطعیت موجود در معیارها استفاده شد. روش تصمیم‏گیری چندمعیاره کوداس به دلیل جدید بودن و ارزیابی گزینه‏ها بر اساس دو معیار ارزیابی مورد استفاده قرار گرفت. بر اساس نتایج روش وزن دهی کریتیک معیارهای فاصله از مراکز بهداشتی و درمانی و بر اساس نتایج روش وزن دهی آنتروپی شانون معیارهای فاصله از مناطق صنعتی مهم ترین معیار در مکان یابی بهینه بیمارستان بودند. نتایج رتبه‏بندی سایت‏های کاندید با استفاده از دو روش کریتیک کوداس و آنتروپی شانون کوداس تقریبا یکسان بود و هر دو روش سایت‏های واقع در نیمه غربی منطقه مورد مطالعه را که فاقد بیمارستان بودند به عنوان سایت‏های مناسب تشخیص دادند. نتایج تحقیق بیانگر صحت بالای ترکیب روش‏های وزن دهی عینی و تصمیم‏گیری چندمعیاره در مکان یابی بهینه بیمارستان بود. این روش‏ها می‏توانند جایگزین روش‏های وزن دهی موضوعی، همانند فرایند تحلیل سلسله مراتبی، شوند.

    کلید واژگان: آنتروپی شانون, تصمیم‏گیری چندمعیاره مبتنی بر سیستم اطلاعات جغرافیایی, کریتیک, کوداس, مکان یابی بهینه بیمارستان}
    Iman Zandi, Parham Pahlavani *, Behnaz Bigdeli

    Hospitals are among the most important service centers, and the selection of the optimal site for them is a very important (yet complex) undertaking, as it can bring about optimal spatial distribution of hospitals and can make them optimally accessible for citizens. In the present study, in order to optimally locate hospitals in District 5 of Tehran metropolis, a combination of the geographical information system, objective weighting methods, and multi-criteria decision making method was used. The geographical information system was used to analyze and manage the optimal hospital locating criteria, the CRITIC weighting method was implemented to account for the correlation between the criteria, and Shannon's entropy method was used to model the existing uncertainty in the criteria. CODAS multi-criteria decision making method was used due to its novelty and the evaluation of alternatives based on two criteria. Based on the results obtained from CRITIC weighting method, distance from health centers, and based on the results of Shannon's entropy method, distance from industrial areas were the most important optimal hospital locating criteria. The results of ranking the candidate sites using CRITIC-CODAS and Shannon’s entropy-CODAS were almost the same, and both methods identified the sites on the western side of the District (that did not have any hospital) as the appropriate sites. The results of the study indicated the high accuracy of combined objective weighting and multi-criteria decision making methods in optimal locating of the hospitals. It might be asserted that these methods can replace thematic weighting methods such as analytical hierarchy process.

    Keywords: Optimal hospital site selection, GIS-based Multi-Criteria Decision Making, Critic, Shannon Entropy, CODAS}
  • پرهام پهلوانی*، سلمان فراهانی، میعاد بادپا
    منطقه گیلانغرب در غرب کشور ایران واقع شده و از لحاظ زمین شناسی ویژگی های خاصی دارد. این منطقه بخشی از ناحیه زاگرس چین خورده محسوب می شود و از این رو برای اکتشاف ماده معدنی گیلسونایت (قیر طبیعی) بسیار مستعد است. داده های سنجش از دور (تصاویر ماهواره ای)، زمین شناسی، تکتونیک و مجموعه داده های معدنی منطقه برای تهیه یک الگوریتم یکپارچه ابتکاری برای اکتشاف ماده معدنی گیلسونایت در مراحل اولیه اکتشاف استفاده شد. معیارها و زیرمعیارهای موثر در اکتشاف این ماده معدنی با توجه به داده های اکتشافی موجود مورد شناسایی و ارزیابی قرار گرفتند، سپس این معیارها با استفاده از فرآیند سلسله مراتبی تحلیلی فازی وزن دهی و در نهایت با استفاده از روش بیشترین شباهت به راه حل ایده آل مثبت و منفی در محیط فازی برای تهیه نقشه پتانسیل یابی معدنی گیلسونایت در منطقه گیلانغرب رتبه بندی شدند. در نهایت، نقشه پتانسیل یابی معدنی با استفاده از ترکیب روش های یاد شده برای شناسایی بهینه در مراحل اولیه اکتشاف این ماده معدنی ارزشمند برای کاهش زمان، هزینه و ریسک اکتشاف تولید شد. در آخر، مناطقی از نقشه پتانسیل یابی که مستعد کانی سازی گیلسونایت تشخیص داده شدند، مورد بازدید و اکتشاف صحرایی قرار گرفتند. نتایج حاصل از این عملیات صحرایی برای ارزیابی روش حاضر مورد استفاده قرار گرفت. این نتایج نشان می دهد که 82٪ از نقاط شناسایی شده، با نقشه پتانسل یابی معدنی انطباق دارند. این سازگاری بالا نشان دهنده این مطلب است که این روش برای استفاده در اکتشاف گیلسونایت عملکرد خوبی دارد.
    کلید واژگان: تلفیق داده های اکتشافی, FuzzyAHP, FuzzyTOPSIS, پتانسیل یابی معدنی, گیلسونایت, گیلانغرب}
    P. Pahlavani *, S. Farahani, M. Badpa
    Gilan-e Gharb region has been located in the west of Iran and it has special features in terms of geology. Remote sensing data (satellite images), geology, tectonics and mineral data sets of the region were used to prepare an innovative integrated method for the exploration of Gilsonite mineral. Effective criteria and sub-criteria in the exploration of this mineral were identified and evaluated according to the available exploration data. Afterwards, these criteria were weighted using Fuzzy Analytical Hierarchical Process (FAHP). Accordingly, the ideal positive and negative solutions were ranked using a Fuzzy TOPSIS method to prepare a mineral potential mapping (MPM) of Gilsonite in Gilan-e Gharb region. The product of this paper is a potential map used for optimal identification in the early stages of exploration of Gilsonite mineralization that reduces the time, cost, and risk of exploration. Finally, the field’s visit and investigation has been accomplished for the regions with a high potential of Gilsonite mineralization to evaluate the proposed method. The results showed that 82% of the identified points had proper adjustment to the MPM. This high adaptation showed that the proposed method has good performance in Gilsonite exploration.
    Keywords: Integration of exploratory data, FuzzyAHP-FuzzyTOPSIS, Mineral potential detection, Gilsonite, Gilan-e Gharb region}
  • پرهام پهلوانی*، محمد حسنلو، بهناز بیگدلی، سید احمد اسلامی نژاد

    با توجه به بالا رفتن وقوع سیلاب مخصوصا در سطح شهرها و به وجود آمدن خطرات جانی، مالی و محیط زیستی ناشی از افزایش آن، پهنه بندی مناطق سیل خیز از اهمیت بالایی برخوردار است. لذا در این تحقیق سعی شد مناطق وقوع سیلاب به کمک تعیین معیارهای موثر پهنه بندی شود. معیارهای مورد استفاده در این تحقیق شامل شاخص فورنیه اصلاح شده، شاخص موقعیت توپوگرافی، منحنی رواناب، جریان تجمعی، شیب، مدل رقومی ارتفاعی، شاخص رطوبت توپوگرافی، فاصله قایم تا رواناب، فاصله افقی تا رواناب و شاخص نرمال شده تفاوت پوشش گیاهی است. نوآوری این مطالعه ارایه روش ترکیبی جدید برای تعیین معیارهای موثر در پهنه بندی خطر سیل (شهرستان مانه و سملقان) است. در این راستا از ترکیب رگرسیون وزن دار جغرافیایی (هسته های گوسین و مکعبی سه گانه) و الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات گسسته استفاده گردید. روش ترکیبی پیشنهادی مناسب برای مسایل رگرسیون مکانی است، زیرا این روش با دو خواص منحصر به فرد داده های مکانی یعنی خودهمبستگی مکانی و ناایستایی مکانی سازگار است. بهترین مقدار تابع برازش (1-R2) برای هسته های گوسین و مکعبی سه گانه به ترتیب 0745/0 و 0022/0 به دست آمد که نشان دهنده سازگاری بالای هسته مکعبی سه گانه نسبت به هسته گوسین با معیارهای موثر است. هم چنین مشخص شد که معیارهای به کار برده شده تاثیر قابل توجهی بر میزان سیل خیزی در منطقه موردمطالعه دارند.

    کلید واژگان: پهنه بندی خطر سیلاب, رگرسیون وزن دار جغرافیایی, الگوریتم بهینه سازی انبوه ذرات گسسته}
    Parham Pahlavani *, Mohamad Hasanloo, Behnaz Bigdeli, Seyed Ahmad Eslaminezhad

    Due to the increase in the occurrence of floods, especially in the cities, and the emergence of human, financial, and environmental risks due to its increase, the flood zoning areas are of great importance. Therefore, in this study, it was tried zoning the areas of floods with the help of determining effective criteria. The criteria used in this research include Modified Fournier Index, Topographic Position Index, Curve Number, Flow Accumulation, Slope, Digital elevation model, Topographic Wetness Index, Vertical Overland Flow Distance, Horizontal Overland Flow Distance, and Normalized difference vegetation index. The novelty of this study is to present a new combination approach to determine the effective criteria in flood hazard zoning (Maneh and Samalqan County). In this regard, the combination of geographically weighted regression (Gaussian and tri-cube kernels) and binary particle swarm optimization algorithm was used. The recommended combination method is suitable for spatial regression problems because it is compatible with two unique properties of spatial data, i.e. spatial autocorrelation and spatial non-stationarity. The best value of the fitness function (1-R2) for Gaussian and tri-cube kernels were obtained 0.0745 and 0.0022, respectively, which indicates higher compatibility of the tri-cube kernel than the Gaussian kernel. It was also found that the criteria used have a significant effect on the rate of flooding in the study area.

    Keywords: Flood hazard zoning, geographically weighted regression, Binary Particle Swarm Optimization}
  • ایمان زندی، پرهام پهلوانی *، بهناز بیگدلی

    خدمات بهداشتی و درمانی از مهم ترین خدمات شهری بوده که دسترسی مناسب به مراکز ارایه دهنده این خدمات بسیار مهم و حیاتی است. مسئله تعیین مکان بهینه بیمارستان یک مسئله دشوار تصمیم گیری چند معیاره است و استفاده از سیستم های اطلاعات جغرافیایی موجب بهبود عملکرد آن می شود. در این تحقیق به منظور تعیین مکان بهینه احداث بیمارستان در منطقه 5 تهران از تلفیق سیستم های اطلاعات جغرافیایی و تصمیم گیری چند معیاره استفاده شده است. بدین منظور ابتدا معیارهای موثر در فرایند تعیین مکان بهینه بیمارستان با مرور ادبیات و نظرات کارشناسان انتخاب شده و لایه مکانی هر معیار تهیه شده است. در گام بعدی تعداد 10 سایت در این منطقه انتخاب شده و مقادیر معیارها برای هر کدام محاسبه شده است. آنگاه با استفاده از روش وزن دهی اهمیت معیارها از طریق همبستگی بین معیارها (کریتیک) وزن معیارها تعیین شده است. نتایج وزن دهی نشان داد که معیار آسیب پذیری لرزه ای موثرترین معیار در فرایند تصمیم گیری است. در مرحله بعد به وسیله دو روش تصمیم گیری چند معیاره ارزیابی ترکیبی مبتنی بر فاصله (کوداس) و ویکور ارزیابی و رتبه بندی سایت ها انجام شده و نتایج بیانگر تشابه عملکرد دو روش بوده است. نتایج رتبه بندی دو روش نشان داد که سایت شماره 7 و سایت شماره 1 به ترتیب بهترین و نامناسب ترین مکان جهت احداث بیمارستان می باشند. جهت ارزیابی صحت رتبه بندی روش ها، نتایج رتبه بندی دو روش با رتبه بندی صورت گرفته توسط کارشناسان مورد مقایسه قرار گرفت. ارزیابی صحت روش ها نشان داد که روش کوداس به منظور انتخاب مکان بهینه بیمارستان از صحت بالاتری نسبت به روش ویکور برخوردار است.

    کلید واژگان: تصمیم گیری چند معیاره, سیستم های اطلاعات جغرافیایی, کریتیک کوداس, ویکور}
    Iman Zandi, Parham Pahlavani *, Behnaz Bigdeli

    Healthcare is one of the most important urban services and proper access to healthcare centers is critical. Determining the hospital’s prospect location is a difficult problem of multi-criteria decision-making (MCDM) and the use of Geographic Information Systems (GIS) improves this decision. In this study, integration of GIS and MCDM was used in order to determine the prospective location of the hospital in the fifth district of Tehran. For this purpose, firstly, the effective criteria in the process of determining the prospect location of the hospital was selected by reviewing the literature and expert's opinions, and the spatial layer of each criterion was prepared. Then, ten sites in this district were selected and the criteria values were calculated for each. Then, the criteria weights were determined by the Criteria Importance Through Inter-criteria Correlation (CRITIC) weighting method. Weighting results showed that the seismic vulnerability was the most effective criterion in the decision-making process. In the next step, the sites were evaluated and ranked by two MCDM methods, that is, the Combinative Distance-based Assessment (CODAS) and the Vlse Kriterijumska Optimizacija Kompromisno Resenje (VIKOR), and the results showed the similarity of the performance of the two methods. The ranking results of the two methods showed that sites No. 7 and 1 were the most suitable and the most unsuitable place to build a new hospital, respectively. In order to evaluate the accuracy of the ranking, the ranking results of the two methods were compared with the ranking performed by experts. Evaluation of the accuracy of the methods showed that the CODAS method for selecting the prospect location of the hospital has higher accuracy than the VIKOR method.

    Keywords: Multi-criteria decision making, Geographic Information Systems, CRITIC, CODAS, Vikor}
  • فرزاد مرادی*، علیرضا آزموده اردلان، پرهام پهلوانی

    در سال های اخیر سازمان های نقشه برداری کشور، جغرافیایی،ثبت و املاک کشور و به صورت محدود برخی شهرداری ها برای ارایه خدمات تعیین موقعیت آنی دیفرانسیلی اقدام به ایجاد سامانه هایی کرده اند. این سامانه ها هرچند برای مقاصد نقشه برداری سریع در کشور موثر و مفید بوده اند، اما تامین کننده تعیین موقعیت دقیق در مناطق ساحلی و فراساحلی کشور برای پاسخگویی به نیازهای ناوبری و اکتشاف و استخراج منابع دریایی در میادین نفتی نیستند. این در حالی است که کشور دارای مرز آبی طولانی در جنوب و شمال بوده و در برنامه های توسعه کشور، اقتصاد دریا محور در اولویت قرار گرفته است. گام اصلی در ایجاد یک سامانه تعیین موقعیت دیفرانسیلی آنی انتخاب مکان مناسب برای استقرار ایستگاه های تعیین موقعیت دایم است. لذا مکان یابی ایستگاه های شبکه کینماتیک آنی در جنوب کشور موضوع این تحقیق قرار گرفت. برای این منظور ابتدا ماتریس مقایسه زوجی لایه ها و زیرلایه های اطلاعاتی مورد نیاز، بر اساس نظر پنج خبره در این امر به روش دلفی به دست آمد. سپس با استفاده از نرم افزار Matlab به روش تحلیل سلسله مراتبی فازی(Fuzzy Analytic Hierarchy Process) برنامه  نویسی و وزن هر لایه و زیرلایه محاسبه شد. سپس بر اساس وزن های به دست آمده از تجزیه و تحلیل ماتریس های مقایسات زوجی برای هر یک از زیر لایه ها، کلاسه بندی لایه ها در محیط GIS   انجام پذیرفت؛ در نهایت با ادغام لایه ها به روش هم پوشانی شاخص وزن دار (Weighted index overlay) بر اساس وزن های به دست آمده برای هر لایه، مکان یابی برای استقرار ایستگاه های دایمی بهینه  یابی شده است. جزییات محاسبات و نتایج حاصل در مقاله ارایه شده است.

    کلید واژگان: مکانیابی ایستگاه های مرجع دائمی CORS, تحلیل سلسله مراتبی فازی(FAHP), شبکه کینماتیک آنی (NRTK), همپوشانی شاخص وزندار (Weighted index overlay)}
    Farzad Moradi *, Ali Reza Azmoudeh Ardalan, Parham Pahlavani
    Introduction

    Recently, National Cartographic Center, the Organizationfor Registrationof Deeds and Properties, and alsoon a limited scale some municipalities have developed systems to provide real-time differential positioning services. Although these systems have proved to be efficient for quick mapping purposes in this country, they do not provide accurate differential positioning in coastal and offshore areas and thus cannot meet the needs of navigation and exploration and extraction of marine resources in oil fields. However, Iran has long maritime boundary in its south and north, and maritime economy is considered to be a priorityin its development planning. Since site selection for permanent positioning stationsis considered to be the main step of creating a real-time differential positioning system, finding the most suitable location for permanent positioning stations in the south of the country was selected as the purpose of the present study. To reach this aim, pairwise comparison matrix of the required information layers was first constructed using Delphi methodbased on the opinion of 5 experts, and in the next step, computer coding was performedin MATLAB using Fuzzy Analytic Hierarchy Process to compute the weight of each layer and sublayer.Then, layers were classified in GIS environment based on the weights obtained from the analysis of pairwise comparison matrices for each sublayer. Finally, layers were integrated usingweighted index overlay analysis methodto select optimal sites for permanent stations based on the weights obtained for each layer. Details of the calculations and the results are presented in the article.  

    Materials and Methods

    High efficiency of analytichierarchyprocess and spatial information systems in management and analysis of spatial data have led to the creation of a highly efficient environment in which various stages of different analysis such as site selection for permanent GNSS stations can be performed. One of the advantages of this procedure is that the analysis can beupdated in the shortest possible time and the result can be depicted visuallyat any stage of decision makingwith a simple changing of the values (weights) of each input data based on the expert opinion. Thisgreatly impacts experts' understanding of changes in the studyarea. Accordingly,fuzzy analytichierarchyprocess method is used within the GIS environment in the present study.  

    Results and Discussion 

    The present study addresses the issue of site selection for permanent GNSS stations. In the first step,pairwise comparison matrix was created for the criteria and sub-criteria and filled in by 5 experts. Then, layers were classified in GIS environment based on the weights obtained for each sub-layers of pairwise comparison matricesand the codes written in MATLAB. Finally, suitable locations for permanent GNSS stations were obtainedby integrating the layers usingweighted index overlay.   

    Conclusion

    The present study has provided the results of optimal site selection for GNSS permanent stations. These selected sites meet the needsofprecise positioning in the coastal areas of the country and can be used in navigation and exploration and extraction of marine resources and oil fields. Afterthe selection of southern coasts as the study area, 7 criteria (proximity to urban areas and facilities, slope, distance from faults, distance from access roads, soil type, distance from rivers and distance from railways) were selected based on the expert opinion. A pairwise comparison matrix was createdfor these criteria and sub-criteria and 5 expert experts were consulted in this regard. Expert opinions were analyzed using codes written in MATLAB software andFuzzy Analytic Hierarchy Process method and thus, the weight of each criterion and sub-criterion was obtained. These weights were then integrated using the geometric mean method and the final weight of each layer and sublayer was determined. Using Arc map software, these weights were applied to different layers and sublayers, and finally, optimal locations for permanent GNSS stations were divided into 5 classesof very good, good, medium, bad, and very bad stations. Good and very good classes can be considered as optimal places forcontinuously operating reference stations.

    Keywords: Continuously Operating Reference Station (CORS), Fuzzy Analytic Hierarchy Process (F-AHP), Network Real-Time Kinematic (NRTK), Weighted Index Overlay}
  • ایمان زندی*، پرهام پهلوانی

    بیمارستان ها از مراکز خدماتی ضروری مورد نیاز بشرند که نقش آن ها در سلامت جامعه و شهروندان بسیار حایز اهمیت است. یکی از موضوعات مهم مربوط به بیمارستان‏ها در شهرهای توسعه‏یافته تعیین مکان مناسب و بهینه جهت احداث آن هاست. در این پژوهش، به منظور تعیین مکان بهینه احداث بیمارستان، از تلفیق دیدگاه خبرگان و سیستم‏های اطلاعات مکانی و تصمیم‏گیری چندمعیاره استفاده شد. بدین منظور ابتدا دوازده معیار، به منظور مدل سازی مکانی مناطق مستعد احداث بیمارستان، انتخاب و سپس وزن هر یک از معیارها با استفاده از روش وزن‏دهی فرایند تحلیل شبکه (ANP) محاسبه شد. در ادامه، نقشه مناطق مستعد و غیر مستعد احداث بیمارستان تهیه و یازده سایت در مناطق مستعد انتخاب شد. در مرحله بعد، بار دیگر وزن هر یک از معیارها با استفاده از روش وزن‏دهی اهمیت معیارها از طریق همبستگی بین معیارها (CRITIC)، تعیین شد. پس از آن، با استفاده از تلفیق روش‏های وزن‏دهی ANP و CRITIC با روش‏های تصمیم‏ گیری چندمعیاره ارزیابی بر اساس فاصله از راه‏حل میانگین (EDAS) و ویکور (VIKOR) مکان‏های کاندید رتبه‏بندی شدند. نتایج مدل سازی مکانی نشان داد نیمه غربی منطقه جهت احداث بیمارستان جدید از تناسب بسیار بیشتری نسبت به سایر مناطق برخوردار است. بر اساس نتایج روش ANP معیار فاصله از بیمارستان‏ها و بر اساس نتایج روش CRITIC معیار ریسک آسیب‏پذیری لرزه‏ای مهم ترین معیار در تعیین مکان بهینه بیمارستان بودند. بر اساس نتایج رتبه‏بندی روش‏های CRITIC-EDAS، CRITIC-VIKOR، و ANP-EDAS سایت شماره 1 و بر اساس نتایج روش ANP-VIKOR سایت شماره 8 مناسب‏ترین مکان جهت احداث بیمارستان جدید بودند. با توجه به نتایج ارزیابی سایت‏ها توسط کارشناسان، روش‏های CRITIC-EDAS و CRITIC-VIKOR از صحت بالاتری در انتخاب مکان بیمارستان برخوردارند.

    کلید واژگان: تصمیم‏ گیری چندمعیاره مبتنی بر سیستم‏های اطلاعات مکانی, مکان یابی بهینه بیمارستان, ویکور, ANP, Critic, EDAS}
    Iman Zandi *, Parham Pahlavani

    Hospitals are among the most essential human services whose role in the health of the citizens is very important. One of the important issues related to hospitals in developed cities is determining the optimal location for their construction. In this study, in order to select the optimal hospital location, a combination of expert opinions, GIS, and MCDM was used. For this purpose, 12 criteria were selected for the spatial modeling of the potential areas of hospital establishment, and then the weight of each criterion was calculated using the weighting method of Analytic Network Process (ANP). Then, a map of the potential areas for the hospital establishment was prepared and 11 sites in the potential areas were selected. In the next step, the weight of each criterion was determined again using Criteria Importance Through Intercriteria Correlation (CRITIC) method. Then, by the integration of two weighting methods, i.e., ANP and CRITIC, with two MCDM methods, i.e., EDAS and VIKOR, these sites were ranked. The results of spatial modeling showed that the western half of the district is more suitable for the construction of a new hospital than the other areas. According to the results of the ANP, the distance from hospitals, and according to the results of the CRITIC, the seismic vulnerability were the most important criterions in determining the optimal hospital location. Based on the ranking results coming from CRITIC-EDAS, CRITIC-VIKOR, and ANP-EDAS, the site No. 1, and according to the ranking results of the ANP-VIKOR, the site No. 8 have been the most suitable places for the construction of a new hospital. In the light of the results of the site evaluations by experts, CRITIC-EDAS and CRITIC-VIKOR methods are more accurate for hospital location selection.

    Keywords: GIS-based multi‑criteria decision-making, Optimal hospital site selection, ANP, Critic, EDAS, Vikor}
  • پرهام پهلوانی*، میعاد بادپا

    در این پژوهش، از روش های آنتروپی شانون و تاپسیس برای رتبه بندی مناطق مسکونی شهری در برابر خطر زمین لرزه استفاده شد. بدین منظور، به صورت موردی در 27 ناحیه از شهرستان آمل در استان مازندران، هشت متغیر شامل انرژی آزادشده زمین لرزه های 20 سال اخیر برحسب تن TNT به ازای هر ناحیه، کیفیت ابنیه و ساختمان ها، تراکم مسکونی، تراکم ساختمانی، تراکم جمعیت، نفوذ پذیری شبکه معابر، فضای باز شهری و عمق آب زیرزمینی بررسی شد. این متغیرها با استفاده از روش های آنتروپی شانون و مدل تصمیم گیری چندشاخصه تاپسیس، براساس نزدیکی به ایدیال آسیب پذیری رتبه بندی شدند. در محاسبه انرژی آزادشده زمین لرزه های 20 سال اخیر از داده های دقیق موسسه ژیوفیزیک دانشگاه تهران استفاده شد، اما این مقادیر به دلیل کوتاه بودن دوره زمانی الزاما گویای لرزه خیزی منطقه نبود و به همین علت وزن کمتری به این فاکتور اختصاص داده شد. در ادامه رتبه های به دست آمده از این تحلیل به نقشه شهر اضافه شده و ناحیه های شهری به بخش های دارای آسیب پذیری خیلی زیاد تا خیلی کم تقسیم شدند و نقشه پهنه بندی آسیب پذیری شهر تهیه شد. نتایج این پژوهش نشان می دهد که ناحیه های مرکزی 24، 13، 18، 10 و 12 آسیب پذیری خیلی زیاد و ناحیه های 19، 17، 14و 16 آسیب پذیری زیادی در برابر زمین لرزه دارند. بر همین اساس، ناحیه های 15، 21، 2، 6، 22، 25، 11، 20، 27 و 4 آسیب پذیری متوسط، ناحیه های 26، 9، 23، 3، 1 و 5 آسیب پذیری کم و ناحیه های 8 و 7 آسیب پذیری خیلی کمی در برابر زلزله دارند.

    کلید واژگان: آسیب پذیری شهری, آنتروپی شانون, تاپسیس, زمین لرزه, مناطق مسکونی}
    Parham Pahlavani *, Miad Badpa

    In this study, Shannon's entropy and the TOPSIS techniques have been used for ranking residential areas against the earthquake hazards. For this purpose, 8 variables were examined in 27 districts of Amol city. These variables include released energy, earthquakes of the last 20 years in terms of ton TNT, buildings quality, residential density, building density, population density, network permeability, urban open space, and groundwater depth after construction. Information was ranked based on the proximity to the ideal vulnerability ideal using the Shannon entropy and the TOPSIS multi-character decision model. The rankings obtained from this analysis were added to the city map and the areas of the city were divided into five categories with vulnerability, including ‘too much’, ‘much’, ‘medium’, ‘little’, and ‘too little’ and finally the map of the extent of Amol's vulnerability was prepared. The results showed that the central areas, i.e. 24, 13, 18, 10, and 12, are very vulnerable. Moreover, areas 19, 17, 14, and 16 are highly vulnerable, areas 15, 21, 2, 6, 22, 25, 11, 20, 27, and 4 have moderate vulnerability, areas 26, 9, 23, 3, 1, and 5 have low vulnerability, and finally, areas 8 and 7 have very vulnerable to earthquakes, respectively. Therefore, it is expected that the vulnerability of urban areas will be considered in future constructions.

    Keywords: Urban Vulnerability, earthquake, Residential Area, Shannon Entropy, TOPSIS}
  • پرهام پهلوانی*، حمیدرضا صحرائیان، بهناز بیگدلی
    در این پژوهش عامل های موثر بر آتش سوزی جنگل های پارک ملی گلستان مشخص شد و سپس با استفاده از این عامل ها، مدل سازی توسعه آتش سوزی جنگل بر مبنای اتوماتای سلولی انجام شد. برای تعیین عامل های موثر بر آتش سوزی جنگل های پارک ملی گلستان، از رگرسیون چندگانه خطی به همراه الگوریتم ژنتیک استفاده شد. برای بررسی مقدار تاثیر توان تفکیک مکانی نقشه های مورد استفاده بر روی نتایج حاصل از مدل سازی، عامل های موثر در توان های تفکیک مکانی مختلف تولید می شوند و از این داده ها به عنوان ورودی الگوریتم پیشنهادی، استفاده شد. همچنین از فیلترهای همسایگی 3×3، 5×5 و 7×7 برای بررسی تاثیر فیلتر همسایگی در فرآیند توسعه آتش سوزی جنگل به کار گرفته شد. برای مدل سازی توسعه آتش سوزی جنگل های پارک ملی گلستان از اتوماتای سلولی استفاده می شود که برای کالیبره کردن آن از الگوریتم بهینه سازی زنبورعسل، بهره گرفته شده است. نتایج این پژوهش نشان می دهد که استفاده از الگوریتم پیشنهادی با فیلتر همسایگی 3×3 دارای دقت بالاتری نسبت به دیگر فیلترهای همسایگی است. در بهترین حالت شاخص کاپا، دقت کلی و شاخص عامل نسبی به ترتیب برابر با 92/0، 96/0 و 94/0 به دست آمده است که این نتایج برای آتش سوزی تاریخ 26 آبان 1389 با توان تفکیک مکانی 30 متر است.
    کلید واژگان: الگوریتم ژنتیک, بهینه سازی زنبورعسل, آتش سوزی جنگل, رگرسیون چندگانه خطی}
    Parham Pahlavani *, Hamidreza Sahraiian, Behnaz Bigdeli
    In the present study, firstly, the effective factors of Golestan national park forests fire have been identified. Then, by using these factors, forest fire development modeling is performed based on cellular automata. Multiple linear regression and genetic algorithm are used to determine the effective factors on Golestan national park forests fire. In order to investigate the effect of spatial resolution of the maps are used on the results of modeling, effective factors have been generated in different spatial resolution and these data are used as the input of the proposed algorithm. Also, the neighboring filters 3×3, 5×5, and 7×7 are used to investigate the effect of the neighboring filter in the forest fire development process. Cellular automata is used for modeling Golestan national park forests fire development, and the artificial bee colony is proposed to calibrate it. The results of this study show that using the proposed algorithm with 3×3 neighboring filter is more accurate than the other neighboring filters. In the best case, the Kappa index, the overall accuracy, and the relative operating characteristic are 0.924, 0.960, and 0.494, respectively that these results are for spatial resolution of 30 meters on November 17, 2010.
    Keywords: Artificial bee colony, Forest fire, Genetic algorithm, Multiple linear regression}
  • شکوه ریاحی، علی مرادزاده*، پرهام پهلوانی، علی کشت دار

    انرژی زمین گرمایی یکی از منابع انرژی پاک، تجدید پذیر و کم هزینه است. بنابراین کشف و شناسایی منابع آن جهت بهره برداری و استفاده بسیار با اهمیت می باشد. در ایران با توجه به وجود چشمه های آب گرم فراوان در بسیاری از نقاط و وجود شواهد مبنی بر وجود منبع زمین گرمایی نسبت به کشف و شناسایی مناطق با پتانسیل زمین گرمایی اقدامات زیادی تاکنون صورت گرفنه است. استان زنجان یکی از مناطقی است که در آن شواهد مبنی بر وجود منابع زمین گرمایی وجود دارد. در این مطالعه از لایه های اطلاعاتی مختلف مربوط به اکتشاف منابع زمین گرمایی مانند لایه ژیوفیزیکی (که از تلفیق داده های مغناطس سنجی، نقشه عمق نقطه کوری، گرادیان و جریان حرارتی به دست آمد) و وزن دهی به آن ها توسط روش سلسله مراتبی فازی استفاده شد. سپس با ستفاده از روش همپوشانی لایه های اطلاعات اکتشافی با یکدیگر تلفیق شده و مناطق دارای پتانسیل منابع زمین گرمایی به دست آمد. پس از آن مناطق شناسایی شده با استفاده از روش ترکیب اطلاعات سلسله مراتبی فازی با روش دمپسترشفر، اولویت بندی شدند و بهترین مناطق با پتانسیل زمین گرمایی توسط این روش مشخص شد.. با استفاده از پیاده سازی این روش مناطق 11، 16 و 13 که بر روی شکل نقشه ی استان زنجان آورده شده اند با مقادیر به ترتیب 702/0، 621/0 و 592/0 به عنوان بهترین مناطق شناسایی شدند. با بررسی نتایج نهایی با شواهد موجود مانند چشمه های آب گرم و سایر شواهد می توان گفت که ترکیب و تلفیق لایه های اطلاعاتی اکتشافی با استفاده از روش دمپستر شفر و اوزان به دست آمده توسط روش سلسله مراتبی فازی می توانند قابل قبول می باشد.

    کلید واژگان: پتانسیل زمین گرمایی زنجان, تلفیق لایه های اطلاعاتی, ترکیب اطلاعات, دمپستر-شفر, سلسله مراتبی فازی}
    Shokouh Riahi, Ali Moradzadeh*, Parham Pahlavani, Ali Keshtdar
    Introduction

    In spite of the occurrence many evidences that indicate several rich regions of the geothermal resource in Iran, very few exploration studies have been carried out so far specially in Zanjan province that have a lot of hot springs and other relevant evidences. Geothermal heat flux is one of the main parameters to be investigated in geothermal exploration programs but few direct heat flux measurements are available in Iran. We can get reliable and better result by using all exploration criteria related to the geothermal resources such as lithological, remote sensing, structural and geophysical information layers, if we use a suitable method to overlaying and fusion these layers. In this study we firstly use index overlay and fuzzy methods for overlaying these data and the DS-fuzzy AHP technique is then used for data fusion and prioritizing of the results.

     Methodology and Approaches:

     In the first step, relevant digital information layers were prepared. They comprised of lithology layer, alteration layer obtained from ASTER data, structural layer acquired from lithology, ASTER and airborne magnetic data. Then, Curie depth, thermal gradient and thermal flow maps were obtained using a set of high resolution airborne magnetic data. All of these layers were then integrated by fuzzy logic and index overlay methods to determine the promise regions of geothermal resources. Finally, the favorable geothermal areas, obtained in the previous stage, were prioritized using DS-FAHP fusion method. 

    Results and Conclusions

    By examining and evaluating the results and considering the existing evidences such as hot water springs, it is found that the data fusion DS-fuzzy AHP methods can provide an acceptable and reliable results. Moreover, the prioritization of the results using these data fusion methods indicates that high potential geothermal regions are related to all the evidences of geothermal resources. The obtained results also show that by applying fuzzy AHP for weighting exploration layers, one can consider uncertainty in decision making, and then, by using DS method for data fusion more reliable results can be acquired.

    Keywords: Geothermal resources potential, Zanjan Province, Geophysical information Layers, Data fusion, Exploration information layers, Overlay, Index overlay, Dempster Shafer (DS), Fuzzy AHP}
  • پرهام پهلوانی*، امین راعی، بهناز بیگدلی

    امروزه شناسایی فاکتورهای موثر بر آتش سوزی جنگل ها از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است زیرا سالانه مساحت زیادی از جنگل های جهان بر اثر آتش سوزی نابود می شوند و تکرار این اتفاق در بلندمدت می تواند خسارات جبران ناپذیری بر زمین و ساکنین آن وارد کند. با شناسایی این فاکتورها می توانیم زمان ها و نقاط دارای ریسک بالای آتش سوزی را شناسایی نماییم و با وضع قوانین و سیاست های مدیریتی کارآمد، آموزش به مردم و نظارت بیشتر در جهت مقابله با عوامل محرک آتش برآییم. در این تحقیق سعی شده است فاکتورهای موثر بر آتش سوزی های جنگل گلستان شناسایی شود و برای این منظور از سه روش رگرسیون خطی چندگانه، رگرسیون لجستیک و رگرسیون اسپلاین تطبیقی چندمتغیره در ترکیب با الگوریتم ژنتیک استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که هر دو دسته فاکتورهای بیوفیزیکی و انسانی در آتش سوزی های منطقه مورد مطالعه دارای تاثیر هستند. از این میان تنها فاکتورهای حداقل دما و حداکثر سرعت باد در هر سه حالت موثر شناخته شدند. روش رگرسیون اسپلاین تطبیقی چندمتغیره در مقایسه با دو روش دیگر عملکرد بهتری از خود نشان داد. مقدار RMSE نرمال شده این سه روش برابر 0/4291 برای رگرسیون خطی چندگانه، 0/9416 برای رگرسیون لجستیک و 0/1757 برای رگرسیون اسپلاین تطبیقی چندمتغیره و مقدار R2 آن ها نیز به ترتیب برابر 0/9862، 0/9912 و 0/9886 به دست آمد.

    کلید واژگان: آتش سوزی جنگل, رگرسیون اسپلاین تطبیقی چندمتغیره, رگرسیون خطی چندگانه, رگرسیون لجستیک, الگوریتم ژنتیک}
    Parham Pahlavani*, Amin Raei, Behnaz Bigdeli
    Introduction

    Nowadays, Determining the effective factors on fire is so important, because the plenty areas of forests around the world are destroyed annually by fire and recurrence of that in the long term can irreparably damage to the earth and its inhabitants. It helps us to identify most dangerous locations and times in forest fire. Hence, we can prevent many of driving factors of forest fire by law enforcement, efficient forest management policies and more supervision. In the current study, we identified the effective factors on the fire in Golestan forest through integration of three different methods including multiple linear regression, logistic regression and multivariate adaptive regression spline with Genetic Algorithm.

    Study Area


    Golestan Province is in the North of Iran and 18% of it is covered by forests. Golestan Province is a touristic province and several roads pass through its forests and according to statistical records, most of the occurred fires were in proximity of these roads. Our study area is located in 36°53′-37°25′N and 55°5′- 55°50′E and its area is about 3719.5 km2. We selected this area, because includes the most of fires have been occurred in Golestan Province in recent years.

    Materials and Methods

    A big fire was occurred on 12 December, 2010 in our study area and we used it as the dependent variable. The actual burnt area and some other data, such as Digital Elevation Model (DEM), the roads network, the rivers, the land uses, and soil types in the area were provided from Golestan Province Department of Natural Resources. Also, geographic coordination of the synoptic weather stations near the area and their data, including maximum, minimum, and mean temperature; total rainfall, as well as maximum wind speed and azimuth in December 2010 were obtained from National Meteorological Organization of Iran.
    The land use and soil layers were in scale of 1:100000 and the roads and the rivers layers were in 1:5000 and all of them were provided in 2006. The region DEM is generated from topographic maps of Iran National Cartographic Center in scale of 1:25000 with positional resolution of 30m and we produced the slope and the aspect layers from it in ArcGIS software with the same resolution. The roads and the rivers were in vector format, hence, we used the Euclidean Distance analysis to generate rasters that each cell of them shows the distance from the nearest road or river.
    At first we had 5 weather stations, which is very few for GWR. In this regard, we generated 1000 random points in the area and interpolated data to these points using Ordinary Kriging method with exponential semivariogram model in 30m resolution in ArcGIS software.
    The multiple linear regression (MLR) model is the generalization of simple linear regression that is modeling the linear relation between one dependent variable and some independent variables. The general formula of MLR is seen below: (1)The unknown coefficients are obtained using least squares adjustment as follows:  (2)The logistic regression (LR) model is a nonlinear model for determination of the relation between a binary dependent variable and some independent variables. If we use the values of 0 and 1 for non-fire and fire points respectively, then the probability that a point be a fire point is obtained by Eq. (3):   (3)If the number of parameters is insignificant compared to the observations, then we use the unconditional maximum likelihood estimation shown by Eq. (4) to compute the unknown coefficients of this model. (4)The multivariate adaptive regression spline (MARS) model is a flexible non-parametric model that requires no assumption about the relation between the dependent andindependent variables. Hence it has a high ability in determination of complex nonlinear relations among the variables. The general formula of MARS is seen below:   (5) is the m’th basic function that is obtained by Eq. (6):  (6)These basic functions are chosen in such a way that leads to minimum RMSE of model.
    We use the genetic algorithem (GA) with the fitness function of the normalized RMSE to select the optimum combination of effective factors on forest fire.

     Results and Discussion

    In this paper we study the dependence of the forest fire to 14 factors shown in table 1, in the study area. Our results are shown in figures 1 to 3.
     

    Conclusion

    This research shows that both of the biophysical and anthropogenic factors have significant effects on forest fire in our study area. Just two factors were identified as impressive factors in all three cases including the minimum temperature and the maximum speed of wind. This study concluded to the NRMSE=0.4291 and R2=0.9862 for the multiple linear regression, NRMSE=0.9416 and R2=0.9912 for the logistic regression and NRMSE=0.1757 and R2=0.9886 for the multivariate adaptive regression spline and totally the multivariate adaptive regression spline method showed a better performance in comparison to the other two methods.

    Keywords: Forest fire, Multivariate Adaptive Regression Spline, Multiple Linear Regression, Logistic Regression, Genetic Algorithm}
  • پرهام پهلوانی*، علی محمد پاکدامن، مهدی مهران پور

    تعیین نرخ نفوذ مته یکی از موارد پر اهمیت در صنعت حفاری می باشد. عموما، دو روش برای مدل سازی نرخ نفوذ مته وجود دارد که عبارتند از مدل های فیزیکی و مدل های مبتنی بر شبکه های عصبی. کارایی مدل های فیزیکی با توجه به نقاط ضعفی مانند استفاده از ضرایب تجربی، نیاز به داده های جانبی زیاد، مورد تردید می باشد. از سوی دیگر، شبکه های عصبی می توانند با توجه به محدودیت داده های در درسترس، ابزاری مناسب جهت پیش بینی نرخ نفوذ مته باشند. در این مقاله نرخ نفوذ مته به کمک حدود 2000 روز داده های حفاری، با استفاده از شبکه های عصبی پرسپترون چند لایه و المان مدلسازی شد. در هردوشبکه ی مذکور تعداد 7 نرون به عنوان نرون بهینه در تنها لایه ی پنهان تعیین شد که نتایج نشانگر میزان همبستگی 1/77%، 7/76% و میانگین مربعات خطای 31/1، 33/1 به ترتیب در شبکه ی پرسپترون چندلایه و شبکه ی المان بود. سپس، به منظور ارتقاء نتایج هردو شبکه ی عصبی، پارامترهای ورودی به کمک نظرات کارشناسان و با استفاده از رویه ی تحلیل سلسله مراتبی وزن دهی شد و مجددا مدلسازی نرخ نفوذ صورت گرفت که باعث بهبود نتایج هردو شبکه ی عصبی شد. نتایج حاصل از این پژوهش نشانگر برتری شبکه ی پرسپترون چندلایه جهت تخمین نرخ حفاری می باشد که موید این واقعیت است که شبکه های عصبی با دقت مناسبی قابلیت پیش بینی نرخ نفوذ مته را بر اساس داده های در دسترس دارند

    کلید واژگان: پیش بینی نرخ نفوذ مته, شبکه عصبی پرسپترون چند لایه, شبکه عصبی المان, فرآیند تحلیل سلسله مراتبی فازی, میادین نفتی}
    Parham Pahlavani *, Ali Mohamad Pakdaman, Mahdi Mehranpour

    Determination of the rate of penetration is one of the most important factors in oil industries. Generally, two methods have been proposed for modeling the rate of penetration which include physical and artificial neural networks methods. Artificial neural networks can be used accurately in order to predict the rate of penetration in which the prediction of the rate of penetration does not include experimental coefficients and bit specifications. Furthermore, in this method, the rate of penetration only depends on the input data. In this paper, the rate of penetration using almost 2000 daily drilling reports and rock mechanical properties was applied. These data were reduced to approximately 1800 data according to data preprocessing. The rate of penetration was modeled by two artificial neural networks including a Multi-Layer Perceptron and an Elman with a hidden layer. After preprocessing the input data and sensitivity analysis of the number of neurons in the hidden layer, seven neurons were chosen as the optimized number of neurons in the Multi-Layer Perceptron with the correlation and mean square error of 77.1% and 1.31, respectively. Also, the Elman neural network showed the correlation and mean square error of 77.6% and 1.33, respectively. Thereafter, the fuzzy AHP method was applied for imposing weights, gaining by expert comments, on the input data resulted in improvements of the artificial neural networks. The results of this investigation have shown insignificant superiority of the Multi-Layer Perceptron neural network for prediction of the rate of penetration comparing to the Elman neural networks. Therefore, the proposed weighted Multi-Layer Perceptron neural network models the rate of penetration accurately and appropriately using available data.

    Keywords: Rate of Penetration, MLP Artificial Neural Network, Elman Artificial Neural Network, Fuzzy AHP Method, Oil fields}
  • علی شاه حیدری پور، پرهام پهلوانی*، بهناز بیگدلی

    جنگل ها از مهم ترین منابع طبیعی و اکولوژیکی در کره زمین و از ارکان مهم توسعه پایدار در هر کشوری به حساب می آیند. آتش سوزی هر سال حدود 5500 هکتار از جنگل ها را در ایران از بین می برد. در این تحقیق با استفاده از داده های آتش سوزی سازمان جنگل ها در تلفیق با داده های سنجنده MODIS بین سال های 91 تا 96 نقاط آتش شناسایی شدند. ازآنجا که بیش از 75 درصد آتش سوزی ها در فصل گرم سال یعنی سه ماه تیر، مرداد و شهریور اتفاق افتاده بود، از داده های این سه ماه برای مدل سازی استفاده شد. پارامترهای موثر در وقوع آتش سوزی ارزیابی و پارامترهای وابسته حذف شدند. سپس دو روش رگرسیون چندگانه خطی و رگرسیون انطباقی چندمتغیره اسپیلاین برای پیش بینی ریسک وقوع آتش سوزی بررسی شدند. برای ارزیابی از چند پارامتر مهم شامل جذر میانگین مربعات خطاها، ضریب تعیین R2، درصد برآورد درست نقاط آتش و غیرآتش و توزیع خطا استفاده شد. نتایج نشان داد که روش رگرسیون انطباقی چندمتغیره اسپیلاین با داشتن خطای میانگین مربعات باقی مانده ها داده های آموزشی برابر با 0/1628، R2 داده های آموزشی برابر با 8932/0، درصد پیش بینی درست نقاط آتش آزمایشی نزدیک به 94 درصد، درصد پیش بینی درست نقاط غیرآتش آزمایشی نزدیک به 88 درصد و توزیع مناسب تر خطا عملکرد بهتری نسبت به روش دیگر دارد. این امر در واقع نشان دهنده مدل سازی دقیق تر یک روش محلی در مقایسه با یک روش غیرمحلی است. به همین دلیل نقشه ریسک تهیه شده با رگرسیون انطباقی چندمتغیره اسپیلاین اعتمادپذیری بیشتری از روش دیگر دارد. در نهایت با استفاده از نقشه ریسک این روش مناطق پرریسک شناسایی شدند. ویژگی این مناطق شامل فاصله کم تا مناطق مسکونی و راه، دارای خاک غنی از مواد عالی، دمای به نسبت زیاد و ارتفاع کم بود.

    کلید واژگان: آتش سوزی جنگل, رگرسیون انطباقی چندمتغیره اسپیلاین (MARS), رگرسیون چندگانه خطی(MLR), نقشه ریسک آتش سوزی}
    Ali Shah, Heydaripour, Parham Pahlavani *, Behnaz Bigdeli

    Forest areas are among the most important natural and ecological resources on the Earth and are considered as one of the main pillars of sustainable development in any country. Fires ruins almost 5500 hectares of Iran’s forests yearly. In this research, firstly, the fire points were identified using the fire data of Forest Organization in combination with MODIS sensor data between 2012 and 2017. Due to the fact that more than 75% of fires were happened in the hot season of the year (June, July, and August), the data of the three months was used for modeling. Then, the effective parameters in fire occurring were evaluated and the dependent parameters were removed. Accordingly, two methods, including multiple linear regression and multivariate adaptive regression spline were studied to predict the fire risk. Some important parameters including the root-mean-square error (RMSE), R2, the correct estimation percentage of fire and non-fire points, and error distribution were used to evaluate. After modeling, it was found that the multivariate adaptive regression spline has better performance—where its RMSE of test data was 0.1628, its R2 of test data was 0.893, and its correct estimation percentage of test fire points and test non-fire points was near 94% and 88% respectively, as well as its error distribution was better than the other method. This actually shows that modeling with a local method is very better than modeling with a global method. Therefore, the risk map resulted by multivariate adaptive regression spline has better reliability compared to those of the other method. Finally, the high-risk areas were recognized using the risk map of this method. The traits of these areas were a short distance to residential areas and roads, having rich soil with organic materials, relatively high temperature, and low height.
     

    Introduction

    In 2000, a convention was established in the United Nations to improve the quality of human life in which the principles of the Millennium Development Goals were adopted. One of these goals was to ensure the stability of the environment and natural resources. In the contemporary world, the value of forests is about 120 billion dollars and the livelihood of almost 9.1 people is dependent on forest (in)directly.
    According to the opinion of global experts including FAO, if the forest cover of a country is less than 25% of that country’s area, that country is in critical condition in terms of the human environment. Almost 190000 hectares of Iranian forests have been ruined by fire in a 28-year period. Forest fire not only changes the natural ecosystem and ruins many plant and animal species of a region, but also makes other destructive effects like air pollution, respiratory problems, soil erosion, increased flowing surface waters, increased acidity of soil, decreased fertility, tourism industry losses, manufacturing industry and economy losses, and even climate change.
    Immediate and accurate detection of the fire location and the ability to determine the effective parameters on it, as well as the detection of the areas with high-risk of fire is among the main concerns of environmental protection and disaster management. We can prevent the fire by training people, making effective regulations and management policies, and increased monitoring to deal with fire triggers. Moreover, in the case of fire occurrence, we must take necessary actions like deploying fire-fighting equipment near hazardous areas and making easy access to these areas. In fact, nowadays, the increasing importance of protecting the forests and natural resources has led to change the focus from crisis management to risk management.

    Methodology

    The modeling was not possible without non-fire points. Accordingly, at the beginning, some points are randomly selected in the whole area with a certain distance from the fire points and are identified as non-fire points. To implement the methods in MATLAB programming environment, firstly, the parameters used in the modeling are extracted using the maps of these parameters for fire and non-fire points. These parameters are used as inputs in each of these methods. 
    Constantly, 70% of the selected data were used as the training data and 30% of them were used as the test data. Initially, the multivariate linear regression and then the multivariate adaptive regression spline were used for modeling. The steps of the research implementation are shown in Figure (1).
    After implementation of the modeling, the evaluation parameters of each method were provided to compare. Then, the risk map of the area was provided using trial points and Inverse Distance Weighting (IDW) and by employing 12 lateral points for each method (Figures 2 and 3). The points with a high risk were extracted from the resulted map. Then, the main traits of these points are considered as the traits of high-risk points.
     
    Fig. 1. The steps of the research implementation

    Fig. 2. Fire risk map provided using the MLR method on test data

    Fig. 3. Fire risk map provided using the MARS method on test data

    Discussion and Results

     
    After removing the dependent parameters from the effective parameters on the fire, the optimal effective parameters are presented in Table (1). These parameters are divided into three groups including climate, ground physical, and human parameters.
    The modeling of fire risk was done by two methods. In the training and testing data section, the RMSE and R2 are presented in Table (2) for multivariate adaptive regression spline and multivariate linear regression methods, respectively. The results achieved by the training data section indicate that the training procedure is more accurate (R2 closer to 1) and with less error (less RMSE) in the multivariate adaptive regression spline than those achieved by the multivariate linear regression method. The appropriate amount of evaluation parameters for test data shows that the model does not experience over-fitting in these methods.
    Table 1. Effective parameters on fire occurrence in the case-study area

    In the linear regression method, the two parameters of the correct estimation percentage of fire points and non-fire points have a low value, hence, the worst possible scenario has happened and the risk map has the least amount of reliability. In the multivariate adaptive regression spline, the fire and non-fire points are simultaneously estimated with a high accuracy. This makes the risk map provided by the multivariate adaptive regression method becomes to be more reliable.
    As seen in the results, the risk map provided by the multivariate adaptive regression spline method has a very higher reliability compared to the risk map provided by multivariate linear regression method. Hence, the risk map resulted by the first method was used to determine the features of the areas with a high risk of fire (Figure 4).
    Since the fire risk has a normal distribution, the areas which satisfy Equation (1) are among the 2.5% of the areas that have the most fire risk.
    (1)
    where  is the average,  is the standard deviation, and R is the fire risk. The main features of the mentioned areas can be used as the important tools for decision making. The extraction of high-risk areas is done in ArcGIS environment. Statistical analysis of effective parameters’ features in these areas shows some key points. These features include low distance from the residential regions (less than 2 km), low distance from the road (less than 2 km), having mollisol, relatively high average temperature (more than , and low height (less than 50 m).

    Fig. 4. High risk map provided using the MARS method on test data

    Conclusions

    This research attempted to identify the optimal method for modeling of fire points risk using climate, ground physical, and human parameters. Therefore, an accurate local method (MARS) was used along with a non-local method (MLR).
    In the test data and the training data sections, the MARS method had the lowest RMSE and a value closer to 1. The outputs showed that the MARS method had a more accurate performance in the estimation of the fire and non-fire points compared to the MLR method. This indicated the high reliability of the MARS method. After determining the optimal method for the modeling of the area’s fire occurrence, the points of the area with high risk of fire were detected. After doing a statistical analysis it was found that these points have some fundamental features including low distance from the residential regions (less than 2 km), low distance from the road (less than 2 km), having mollisol, relatively high average temperature (more than  and low height (less than 50 m).

    Keywords: Forest Fire, Multiple Linear Regression, Multivariate Adaptive Regression Spline, Risk Map}
  • میلاد ابوذری *، غلامرضا نبی بیدهندی، پرهام پهلوانی
    در راستای افزایش بهبود کیفیت پساب صنعتی و مدیریت بهتر آن‏ها، باید راه کاری ساده و با دقت مناسب برای تخمین فرآیندها ایجاد نمود. با توجه به این که فرآیندهای تصفیه به‏صورت سیستم جعبه سیاه1 می باشند و به دلیل تاثیرپذیری اکثر عوامل دخیل در سیستم و مشکلات جمع آوری داده در مدل های فیزیکی، استفاده از آمار و روش های رگرسیونی می تواند بسیار اثربخش باشد. بنابراین هرچه مدل ساده تر و با متغیرهای ورودی کمتری باشد مدل مربوطه اهمیت بیشتری خواهد داشت. ورودی مدل پیشنهادی شامل داده های خروجی واحد بیولوژیکی و پارامتر خروجی مدل، میزان اکسیژن خواهی شیمیایی2 واحد زلال ساز می باشد. همچنین برای مقایسه کارایی مدل ها از ضریب تبیین3، میانگین مجموع خطاها4 و ضریب همبستگی5 استفاده می شود. هدف این تحقیق ارائه یک مدل داده مبنا و بهبود آن و سپس مقایسه آن با روش های مشابه است. در این تحقیق داده های ورودی و خروجی به‏صورت منظم و با مقیاس واقعی در طول 13 ماه هستند. در نهایت یک رابطه خطی با مدل رگرسیون مقاوم6 با شاخص های ماکزیمم مربعات خطای برابر 089/0، ضریب همبستگی برابر 784/0 و ضریب تبیین 6096/0 ارائه شده است.
    کلید واژگان: تصفیه خانه فاضلاب پتروشیمی فجر, مدل سازی خطی, رگرسیون مقاوم, اکسیژن خواهی شیمیایی}
    Milad Abuzari *, Gholamreza Nabi Bidhendi, Parham Pahlavani
    In order to increase the quality of industrial wastewater treatment and better manage of them, their approach should be simple and accurate for estimating process. Treatment processes for black box systems are due to the influence of many factors that involved in the system. Because of problems in using physical models, the use of statistics and regression methods could be helpful. Therefore, whatever model is simpler and less input variables so the model will be more important. Influent of the proposed model includes output data of biological unit and effluent is chemical oxygen demand of the clarifier. To compare the models performance three indicators of R-square, Correlation Coefficient(R) and Mean Square Error (MSE) are used. The aim of this study is creating linear data mining model and comparing them with similar methods for quality data. Finally, a linear robust regression with MSE = 0.089054, R = 0.784727 and R-Square = 0.6096 is proposed.
    Keywords: Chemical Oxygen demand (COD), Fajr Petrochemical WWTP, Linear Models, Robust Regression}
  • محسن پورعرب مقدم، پرهام پهلوانی
    اخیرا استفادهازابزارشبیه سازیجریانترافیکبه عنوانیکیازروش هایکارآمدمدیریتترافیک،کنترلترافیک،تصمیم گیری و انتخاب راهبرد بهینه، روز به روز در حال افزایش می باشد. این در حالی است که تمامی مدل های شبیه سازی ترافیکی میکروسکوپی1 نیازمند یک مدل تعقیب خودرو مناسب اند تا بتوانند شرایط واقعی را به بهترین صورت ممکن نمایش دهند. تاکنون مدل های تعقیب خودرو بسیار زیادی مطرح شده اند. تمامی مدلهای سنتی که تاکنون ارائه شده اند به علت ماهیت چند تخصصی2 در حوزه مطالعه دارای پارامترهای بسیار زیادی هستند، به گونه ای که کالیبره نمودن این پارامترها بسیار دشوار است و هرگونه تغییر در این پارامترها حتی اگر بسیار کم باشد، در خروجی مدل اختلالات شدیدی ایجاد می کند. در این تحقیق، برای اولین بار، با استفاده ازروش رگرسیون اسپیلاین تطبیقی چندگانه3یک مدل تعقیب خودرو با خطای میانگین مربعات4 به مقدار 004/0و ضریب همبستگی5 (بین داده های مدلسازی شده و داده های واقعی) به مقدار 98/0 ارائه شده است. از ویژگی های مدل پیشنهادی، توانایی تعیین بهترین تابع برازش داده های آموزشی با حجم بسیار بالا و بدون نیاز به عملیات کالیبراسیون است. خروجی این مدل، تغییرات شتاب خودروی پیرو است. برای ارزیابی عملکرد مدل پیشنهادی، خروجی آن با خروجی مدل های سنتی مطرح شامل مدل هایHelly،GHR و Gipps مقایسه شد که نتایج حاصل از شبیه سازی میکروسکوپی صورت گرفته نشان نشانگر دقت مطلوب مدل پیشنهاد شده در این تحقیق، نسبت به این مدل ها است.
    کلید واژگان: مدل تعقیب خودرو, مدل رگرسیون اسپیلاین تطبیقی چندگانه, شیبه سازی ترافیکی میکروسکوپی}
    Mohsen Poor Arab Moghadam, Parham Pahlavani
    Recently, utilizing the traffic simulation models have been known as an efficient traffic control and management tool. However, all traffic micro-simulation models require a car-following model so that the simulations would be performed based on it. Many car-following methods have been proposed yet, but all these methods have several number of parameters to calibrate, in a way a little variation over them creates considerable disturbance. In this paper a new car following model was proposed using the Multi-variate Adaptive Regression Spline (MARS) method that do not need any calibration stage. The proposed model inputs are leading vehicle velocity, relative velocity of leading and following vehicles and spacing between them and the output is the acceleration of the following car. As a result of this paper, a car following model with the Mean Squared Error (MSE) equal to 0.004 and the correlation coefficient (R) equal to 0.98 was achieved using the function estimation method through the MARS method. Finally, the MARS output was compared with the results achieved by the Helly linear model, the GHR model and the Gipps model. Based on micro simulation experiment it was shown that the proposed method was more accurate than those models.
    Keywords: Car following, multi-variate adaptive regression spline (MARS), micro traffic Simulation}
  • پرهام پهلوانی، مهدی حسنلو
    امروزه ترکیب داده ها و تصاویری که از منابع مختلف سنجش از دوری به دست آمده اند، به عنوان راه حلی بهینه به منظور استخراج اطلاعات بیشتر مطرح است، چرا که این داده ها با دید وسیع خود، رقومی بودن، تهیه بصورت دورهای، اطلاعات مختلفی را در اختیار محققین قرار میدهند. در این راستا، سنجنده های غیرفعال نوری به صورت گسترده در نگاشت ساختارهای افقی مورد استفاده قرار می گیرند. داده های راداری نیز با توجه به این که غالبا مستقل از شرایط جوی و به صورت شبانهروزی امکان جمعآوری دارند و نیز برخی ساختارهای زمینی و اهداف مصنوعی پاسخ ویژهای در فرکانس راداری دارند، توانایی های تصاویر نوری را تکمیل میکنند. همچنین داده های هوابرد لیدار نیز میتوانند اندازه گیری های نمونه ای با دقت بسیار بالا از ساختارهای قائم در اختیار قرار دهند. در نتیجه، استفاده همزمان داده های نوری، راداری و لیدار میتواند اطلاعات بیشتری در کاربردهای متنوع فراهم نماید. در این تحقیق، با بکارگیری همزمان این سه دسته داده سعی بر شناسایی عوارض خاص شهری به شکل بهینه نمودیم. در این راستا، با بکارگیری و تولید توصیفگرهای مختلف (57 توصیف گر) و با استفاده از روش های استخراج ویژگی (شامل PCA و ICA) و تخمین ابعاد ذاتی داده ها (شاملSML و NWHFC)، فضای بهینه ای برای طبقه بندی نظارت شده ایجاد شد. پس از انجام طبقه بندی (روش K-NN) با استفاده از نتایج بدست آمده، توصیفگرهای (لایه های اطلاعاتی) تولید شده برای شناسایی عوارض خاص شهری شامل ساختمانها، راه ها و پوشش گیاهی براساس دقت کلاسه بندی بدست آمده و گروه بندی شدند. نتایج عددی بدست آمده حاکی از کارایی بالای رویه پیشنهادی و نیز روش های بکارگرفته شده تخمین بعد ذاتی و استخراج ویژگی است.
    کلید واژگان: تخمین بعد ذاتی, طبقه بندی تصویر, راه, ساختمان, پوشش گیاهی}
    Parham Pahlavani, Mahdi Hasanlou
    Nowadays, integrating different kinds of data and images, achieved by the different remote sensing sensors are known as a suitable solution for extracting more useful information. This because of large range of aqucition images, digital format, and high temporal resoulation enable scinentits to extract information form land surface. The passive optical sensors have been used extensively in mapping horizontal structures. However, radar data could be used as a complementary data, since these data would be gathered in different climatic conditions in 24 hours of a day, as well as some geo and manmade structures have a specific response in the radar frequency. Furthermore, LiDAR data could gather precise measurements from vertical structures. On the other hand incorporating these variety of information and data for extracting specific urban features is curucial and challenging task. Hence, by integrating optical, radar, and LiDAR data more features and information would be prepared for different kinds of applications. For example some object may easily find in optic imagery but it is difficult to extract that object form LiDAR or RADAR images. Therefore utilizing procdure for fusing and extracting these object is inevitable. In this research, we used these datasets to detect buildings, roads, and trees in a complex city sense, i.e., San Francisco, by generating 57 features, and also by using the PCA and ICA feature extraction methods, as well as the well-known intrinsic dimension methods, including SML and NWHFC. Finally, the K-NN classifier was utilized in order to detect buildings, roads, and trees and grouping features according to the earned accuracies. Results show the high performance of the proposed approach and support our analyses.
    Keywords: Intrinsic Dimension, Image Classification, RADAR, LiDAR, Optic, Feature detection}
  • پرهام پهلوانی *، حسین عسکریان عمران
    با توجه به افزایش روز افزون جمعیت و سرعت بالای آن و تاثیر آن در رشد شهری، مطالعه، بررسی، و پیش بینی رشد شهری از موضوعات مهم جامعه امروزی محسوب می گردد. لذا، هدف اصلی این مقاله بررسی و نمایش رشد شهری در سال های اخیر و پیش بینی آن برای سال های آینده می باشد. به این منظور، در این تحقیق، از ترکیب روش شبکه عصبی پیش خورانده با فیلترهای همسایگی استفاده شده است. در این مقاله تنها رشد کاربری ساختمانی به عنوان رشد شهری در نظر گرفته شده است. تصاویر ماهواره لندست در سال های 1994، 2004، و 2014 برای تولید نقشه شهر (ساختمانی و غیر ساختمانی) بکار گرفته شدند. برای طبقه بندی تصاویر و استخراج نقشه از روش ماشین بردار پشتیبان استفاده شد. برای مدل سازی رشد شهری، شبکه عصبی پیش خورانده پیشنهادی در 2 مرحله اجرا شد؛ (1) برای یادگیری و تعیین وزن ها با استفاده از نقشه سال های 1994 و 2004، و (2) به صورت رو به جلو برای پیش بینی نقشه شایستگی برای سال 2014. به منظور پیش بینی نقشه شایستگی با دقت بالا، معماری شبکه عصبی با توجه به کمترین RMSE تعیین گردید. سپس نقشه شایستگی پیش بینی شده با فیلترهای مختلف همسایگی ترکیب و نقشه سال 2014 پیش بینی گردید. دقت روش در دو مرحله تعیین شد. ابتدا دقت نقشه شایستگی پیش بینی شده با استفاده از روش ROC بررسی گشت که دقت حاصل برابر 46/92 درصد بدست آمد. سپس در مرحله دوم میزان تطابق نقشه شهری پیش بینی شده با نقشه مرجع سال 2014 با استفاده از ماتریس مقایسه و با معیارهای دقت کلی و ضریب کاپا به ترتیب 22/92 و 31/82 درصد بدست آمد. در نهایت روش ارائه شده برای پیش بینی نقشه شهری سال 2024 به کار گرفته شد که نتایج حاکی از رشد بی رویه شهر در غرب و جنوب غربی منطقه می باشد.
    کلید واژگان: شبکه عصبی پیش خورانده, فیلتر همسایگی, گسترش شهری, ROC}
    P. Pahlavani *, H. Askarian Omran
    Due to increasing of population and its impacts on urban development and to avoid creating problems, studying and predicting of urban expansion and its impacts is one of the most important issues in scientific societies and environmental academies. For a better planning for the future, a vision of the future would be needed. Prediction of urban expansion gives a good view about the future to experts and decision makers. In this regard, they can make a well plan to meet the needs of the city in the future. Tehran is the capital and one of the most growing cities of Iran. So, the major purpose of this paper is to examine and display the growth of urbanization in Tehran in recent years and forecasting it for future. Thus, the combined results of the optimized feed-forward artificial neural network with different neighboring filters were used to model this issue. Moreover, for the urban growth purpose, only the building land use class was considered as the urban land use. The Landsat images at 1994, 2004, and 2014 were used to produce the urban map with the SVM method in ENVI. To access the trend of changes, the images for the years 1994 and 2004 were used for temporal mapping. In this paper, twelve parameters were considered as the effective parameters in urban expansion for Tehran, including digital elevation model, slope, population density, distance from Building blocks, distance from a new buildings created from 1994 to 2004, distance from villages, distance from roads, distance from farm lands, distance from jungle and parks, number of buildings pixel in 3×3 neighborhood, non-proliferation areas, and existing buildings. These factors were extracted from various existing maps and remotely sensed data using the ArcGIS and ENVI software. The feed-forward artificial neural network was performed with these parameters in two phases: (i) for training the network and (ii) for prediction. In order to predict the suitability map with high precision, the feed-forward artificial neural network architecture was optimized according to the least RMSE value for each number of hidden layer neurons. Then, the predicted suitability map was combined with different neighborhood filters with different thresholds in order to produce the urban map of 2014. Then, a combined method concluded from the results of the different neighborhood filters was presented. For accuracy assessment, the output of the model was validated in two phases: (i) 92.46 % of accuracy of the suitability map was obtained using Relative Operating Characteristic (ROC), and (ii) the final urban map of 2014 resulted from the combined method was compared with the real map of 2014 with the kappa index of agreement, i.e., 82.31 %, and the overall accuracy, i.e., 92.22 %. Finally, the proposed combined method was used to predict the urban map for the year 2024. The results indicate that an uncontrolled growth is going to happen in West and Southwest of Tehran. Accordingly, the results of this paper warned the city managers and experts for better planning and having a good strategy in critical situations.
    Keywords: Feed, Forward Neural Network, Neighborhood Filter, Urban Expansion, ROC}
نمایش عناوین بیشتر...
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال