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 mahmoud omid

  • سید عرفان خاموشی، فریدون سرمدیان*، محمود امید

    تناسب اراضی یک عامل اساسی در برنامه ریزی استفاده از اراضی و تولید پایدار محصولات کشاورزی است. ارزیابی تناسب اراضی به بهینه سازی استفاده از اراضی، ترویج استفاده پایدار از اراضی، حفاظت از محیط زیست و اطمینان از استفاده بهینه از منابع طبیعی کمک می کند. این تحقیق در منطقه آبیک استان قزوین واقع در شمال غرب ایران به وسعت 60 هزار هکتار انجام شده است، پس از جمع آوری داده ها از 300 خاکرخ و تعیین کلاس های تناسب زمین برای گندم با آبیاری سطحی با استفاده از سامانه طبقه بندی فائو، نقشه های رقومی به دو روش مرسوم و یادگیری ماشینی با استفاده از متغیرهای محیطی مستخرج از مدل رقومی ارتفاع، تصاویر ماهواره لندست-8 و سنتینل-2 بدست آمد. نتایج نشان داد که روش یادگیری ماشینی با دقت کلی 74 درصد و شاخص کاپای 68 توانست دقت بالاتری را نسبت به روش مرسوم با دقت کلی 62 درصد و شاخص کاپای 53 از خود نشان دهد. همچنین مهم ترین متغیرهای محیطی که در مدلسازی یادگیری ماشینی استفاده شدند متغیرهای مستخرج از مدل رقومی ارتفاع و ماهواره لندست-8 بود. بیشترین وسعت منطقه برای کشت گندم با آبیاری سطحی در کلاس نسبتا مناسب (S2) با 30753 هکتار در روش جنگل های تصادفی و 21028 هکتار در روش سنتی بدست آمد و کمترین وسعت نیز متعلق به کلاس نامناسب (N) با 3052 هکتار در روش جنگل های تصادفی و 7185 هکتار در روش سنتی شناسایی شد. 15000 هکتار از منطقه مورد مطالعه نیز بدون محدودیت (S1) کشت برای گندم با آبیاری سطحی گزارش گردید.

    کلید واژگان: جنگل تصادفی, خصوصیات ژئومرفولوژیک, روش پارامتریک, گندم}
    Seyyed Erfan Khamoshi, Fereydoon Sarmadian *, Mahmoud Omid

    Land suitability is a crucial factor in land use planning and sustainable agricultural production. Evaluating land suitability helps optimize land use, promote sustainable land use, protect the environment, and ensure optimal use of natural resources. This study was conducted in the Abiek region of Qazvin province in northwest Iran, covering an area of 60,000 hectares. After collecting data from 300 soil profiles and determining land suitability classes for wheat cultivation with surface irrigation using the FAO classification system, digital elevation models, Landsat-8 and Sentinel-2 satellite images, and environmental variables extracted from the digital elevation model were used to create digital maps using both traditional and machine learning methods. The results showed that the machine learning method had a higher accuracy rate of 74% and a Kappa index of 68 compared to the traditional method with an accuracy rate of 62% and a Kappa index of 53. The most important environmental variables used in the machine learning model were those extracted from the digital elevation model and Landsat-8 satellite images. The largest area for wheat cultivation with surface irrigation was found in the relatively suitable class (S2), with 30,753 hectares in the random forest method and 21,028 hectares in the traditional method. In contrast, the smallest area belongs to the unsuitable class (N), with 3,052 hectares in the forest method. Additionally, random fields and 7185 hectares were identified in the traditional method. Also, 15,000 hectares of the study area are suitable for wheat cultivation without restrictions.

    Keywords: Geomorphological characteristics, parametric method, Random forests, Wheat}
  • Behzad Azimi-Saghin, Mahmoud Omid *, Fariba Rezvani, Mohadseh Arefi
    Estimating the surface area of defects of diseased potatoes is a key factor in the automatic grading of this product. In this article, an algorithm has been developed using fuzzy clustering method and image processing functions to estimate the defective areas of potato tubers infected with black scab disease. Fuzzy clustering, which is an unsupervised method, was used to segment color images and extract defective areas of potatoes, and image processing functions have been used to extract the total area of potatoes. In the segmentation method based on fuzzy clustering, the data matrix related to potato images were divided into separate clusters in a fuzzy way, in which the boundaries of the clusters are defined in a fuzzy way instead of being definite and specific. The results showed that this algorithm is very efficient for extracting black scab disease and can be used to extract the amount of diseases that can be used for automatic grading of this product based on the American standards.
    Keywords: Black scab disease, FCM clustering algorithm, Potato Disease, Image processing}
  • Omid Mirzabegi Kesbi *, Ali Rajabipour, Mahmoud Omid, Seyed Hossein Goldansaz
    Purpose

    In some orchards in the harvest season, the pomegranates are suspected to carob moth infestation. Visible infested fruits are removed but there is a possibility of hidden infestation. The effect of microwave heating on this hidden infestation was investigated in this study.

     Research Method:

    The mature pomegranate fruits were artificially infested with the eggs or larvae (1st, 2nd and 3rd) of the carob moth inside the crown. Microwave radiation was focused on the crown zone of infested pomegranate with a novel setup and its effect on pest mortality was studied. The experiments were carried out at three microwave powers (540, 720 and 900 W) and three heating times (4, 6 and 8 minutes). In order to study the effect of microwave heating treatments on pomegranate, quality parameters including appearance, weight loss, total soluble solids (TSS), pH, titratable acidity (TA) and taste index (TSS/TA) of the samples were investigated after 60 days’ storage.

    Findings

    The egg and larval mortality rose with microwave power and heating time. The mortality was reduced with increasing the age of pest. There were no significant differences among values of quality factors except for titratable acidity. Because of 100% mortality with no significant differences on quality parameters, 6 min treatment time with 720 microwave power was selected as the optimum treatment.

    Research limitations:

     Energy consumption in microwave heating limits the application of this method in practice.

    Originality/Value: 

    Microwave local heating of the pomegranate crown is an effective novel method to remove carob moth in hidden infestation.

    Keywords: Carob moth, Microwave heating, Pomegranate, Postharvest, storage}
  • سید عرفان خاموشی، فریدون سرمدیان*، محمود امید

    بررسی ذخایر کربن آلی خاک  (SOCS) در زمین های کشاورزی و نقش عوامل موثر بر تغییرپذیری آن و مدل سازی رقومی برای پیش بینی سناریوهای احتمالی ذخایرکربن در آینده مهم است. هدف از این مطالعه بررسی تنوع مکانی و برآورد مقدار کربن آلی ذخیره در عمق 100 سانتی متری بر اساس دو نسل از مدل های یادگیری ماشین در بخشی از دشت قزوین است.  محتوای کربن آلی خاک، 211 نمونه خاک که اطلاعات آن از قبل جمع آوری شده و موجود بود استخراج گردید. از متغیرهای محیطی، 11 متغیر برپایه مدل رقومی ارتفاع و 25 شاخص طیفی مستخرج از تصاویر ماهواره های لندست 8 و سنتینل 2 با قدرت تفکیک مکانی 10 متر استفاده شد. علاوه بر این، مجموعه داده ها به دو بخش تقسیم شد: 70 درصد از داده ها به عنوان آموزش و 30 درصد از داده ها برای اعتبارسنجی مدل انتخاب شدند. جهت مدل سازی کربن ذخیره آلی در منطقه مورد مطالعه از دو مدل جنگل تصادفی (RF) و جنگل تصادفی کوانتایل  (QRF) استفاده شد. نتایج اعتبارسنجی نشان داد که استفاده از مدل QRF ضریب تعیین بالاتری نسبت به مدل RF دارد. با توجه به نتایج اهمیت نسبی متغیرهای محیطی، پارامترهای مدل رقومی ارتفاع و عمق دره نسبت به سایر متغیرها در مدل سازی فضایی SOCS اهمیت بیشتری دارند. به طور کلی، پیشنهاد می شود که در فرآیند مدل سازی ویژگی های ثانویه خاک، به بررسی مدل های هیبریدی پرداخته شود.

    کلید واژگان: یادگیری ماشین, کربن آلی ذخیره خاک, سنجش از دور, متغیر محیطی}
    Seyyed Erfan Khamoshi, Fereydoon Sarmadian *, Mahmoud Omid

    Investigation of soil organic carbon stock (SOCS) in agricultural lands and the role of factors affecting its variability and digital modeling are important for predicting possible scenarios of future carbon stock. The purpose of this study was to investigate the spatial variability and to estimate SOCS at 0 to 100 cm depth based on two generation of machine learning approaches in a part of Qazvin plain. SOCS of about 211 legacy soil data were prepared. The environmental variables including 11 geomorphometric variables and 25 spectral indices with 10-meter spatial resolution were used. Further, the dataset was divided into two parts: 70% of data were chosen as training and 30% of data for model validation. Two algorithm were used for SOCS modeling in the study area. Validation results indicated that the QRF had a higher coefficient of determination than the RF. According to the results of the relative importance of environmental variables, DEM and Valley depth parameters are more important in the spatial modeling of SOCS than other variables. Generally, it is suggested to investigate hybrid models in the process of modeling secondary soil characteristics.

    Keywords: Machine learning, Soil Organic Carbon Stock, remote sensing, Environmental Covariates}
  • سید روح الله موسوی، فریدون سرمدیان*، محمود امید، پاتریک بوگارت

    مدل سازی و نقشه برداری توزیع مکانی عناصر غذایی گیاه در خاک اهمیت ویژه ای در افزایش بهره وری بخش کشاورزی و نیل به توسعه پایدار دارد. این پژوهش باهدف تهیه نقشه های رقومی دو عنصر مغذی فسفر در دسترس (Pav) و پتاسیم قابل تبادل (Kex) خاک با استفاده از مدل های یادگیری ماشین (MLM) شامل جنگل تصادفی (RF)، کوبیست (CB)، رگرسیون بردار پشتیبان (SVR) و k - نزدیک ترین همسایگی (k-NN) در دو عمق 15-0 و 30- 15 سانتی متر در بخشی از اراضی دشت آبیک صورت پذیرفت. در راستای این هدف 278 خاک رخ مطالعاتی در منطقه مورد مطالعه حفر و پس از نمونه برداری از افق های مورد نظر، خاک ها برای انجام آزمایش های مورد نیاز به آزمایشگاه منتقل شد. ارزیابی کارایی MLM بر اساس روش اعتبارسنجی متقابل با 10-گام صورت پذیرفت. نتایج مدل سازی حاکی از آن است که مدل RF نسبت به سه مدل دیگر در برآورد مکانی Pav و Kex در دو عمق موردمطالعه دارای بیشترین میزان صحت و حداقل مقدار خطا بود. در عمق 0-15 سانتی متر طبق آماره های ضریب همبستگی تطابق (CCC) برای Pav مقادیر 84/0، 74/0، 48/0 و 35/0 و حداقل مقدار میانگین ریشه مربعات خطا نرمال شده (NRMSE) 38/0، 54/0، 70/0 و 80/0 به ترتیب توسط مدل های RF، CB، k-NN، SVR و برای Kex در همین عمق مقادیر CCC برابر 82/0، 72/0، 70/، 47/0 و NRMSE 25/0، 34/0، 36/0 و 45/0 به ترتیب توسط مدل های RF، CB، SVR، k-NN مشاهده گردید. نتایج مشابهی برای لایه 30-15 سانتی متر به دست آمد. اهمیت نسبی متغیرهای محیطی موید نقش موثرتر ویژگی های خاک نسبت به سایر متغیرهای محیطی در برآورد Pav و Kex بود. با توجه به نقشه های پهنه بندی دو عنصر مغذی و غالب بودن کاربری زراعی در اراضی موردمطالعه، بخش های عمده ای از منطقه بر اساس مقادیر استاندارد Pav دارای کمبود بود. بنا بر این، به منظور افزایش بهره وری و بهبود مدیریت حاصلخیزیخاک استفاده از کودهای فسفات با نظارت کارشناسان خاک توصیه می شود.

    کلید واژگان: فسفر در دسترس, پتاسیم قابل تبادل, مدل سازی مکانی, نقشه برداری رقومی خاک}
    Sayed Roholla Mousavi, Fereydoon Sarmadian *, Mahmoud Omid, Patrick Bogaert

    Modeling and mapping of plants nutrient elements in soil has importance in increasing the productivity of agriculture and achieving sustainable development. The aim of this research was to prepare digital maps of two nutrients, namely, available phosphorus (Pav) and exchangeable potassium (Kex) using machine learning models (MLM) i.e., random forest (RF), cubist (CB), support vector regression (SVR) and k-nearest neighborhood (k-NN) at two depths of 15-30 and 0-15 cm in a part of Abyek Plain. In this regard, 278 soil profiles were dug, sampled from the desired horizons, and samples were analyzed. MLM performance was implemented by 10-fold cross-valuation. The modeling results demonstrated that the RF model had the highest accuracy and minimum error compared to the other three models in spatial estimation of available Pav and Kex at the two studied depths. According to the results, for Pav at a depth of 0-15 cm, CCC statistics values of 0.84, 0.74, 0.48 and 0.35 and NRMSE values of 0.38, 0.54, 0.70, and 0.80 belonged to RF, CB, k-NN, and SVR, respectively. For Kex at the same depth, CCC values were 0.82, 0.72, 0. 70, 0.47 and NRMSE 0.25, 0.34, 0.36 and 0.45, by RF, CB, SVR, and k-NN models, respectively. Similar results were obtained for 15-30 cm layer. The relative importance of environmental variables showed that soil covariates had a more effective role in the spatial estimation of Pav and Kex than other environmental variables. According to the estimated maps of the two elements and the predominance of agricultural land uses, major parts of the area are Pav deficient based on standard amounts. Therefore, to increase productivity and improve management of soil fertility, use of phosphate fertilizers is recommended under the supervision of soil experts.

    Keywords: Available phosphorus, Exchangeable potassium, Spatial modeling, Digital soil mapping}
  • Yeganeh Madadi *, Mahmoud Omid
    “AppTree” is an intelligent platform to bring researchers, visitors, and all interested people closer to the oldest and most attractive botanical garden at the University of Tehran. AppTree can scan the QR-Barcode of each plant in person by smartphone or search various plants on the website and get all the useful knowledge about them. Also, the ability of AppTree is the recognition of different plants which don’t have labels. The plant recognition part is a machine learning module that can identify more than 100 different species of plants and give the user details about them. This novel platform is based on Android and Web-app and the identification of new plants type is done by machine learning approach. We utilized VGG19, a deep CNN, to classify images and to identify unlabeled plants. The classification accuracy, F1-score, recall, and precision were 98.25, 93.16%, 88.21%, and 94.85%, respectively, on the plant dataset of the University of Tehran. The proposed method was compared with other deep learning architectures such as AlexNet, AlexNetOWTBn, and GoogLeNet on the same dataset and obtained higher performance. Our AppTree platform has achieved considerable success and easily can be extended to use in other botanical gardens.
    Keywords: Mobile App, web app, Classification, Machine Learning, Deep Learning}
  • سید روح الله موسوی، فریدون سرمدیان*، محمود امید، پاتریک بوگارت

    شوری خاک به عنوان یکی از مهم ترین شاخص های کیفیت خاک، نقش مهمی در برنامه ریزی های کاربری و مدیریت اراضی در مناطق خشک و نیمه خشک دارد. این پژوهش با هدف مدل سازی رقومی تغییرات سطحی و عمقی شوری خاک در پنج عمق استاندارد پروژه جهانی نقشه برداری رقومی خاک (5-0، 15-5، 30-15، 60-30 و 100-60 سانتی متر) در 60 هزار هکتار از اراضی دشت قزوین با وضوح مکانی 15 متر صورت پذیرفت. مطالعات میدانی شامل نمونه برداری از 278 خاکرخ بود و هدایت الکتریکی خاک ها در آزمایشگاه اندازه گیری شد. انتخاب متغیرهای محیطی، شامل پارامترهای مستخرج از داده های تصاویر لندست 8، توپوگرافی و لایه های اقلیمی، طبق روش حذف ویژگی برگشتی (RFE) صورت پذیرفت. چهار الگوریتم یادگیری ماشین جنگل تصادفی (RF)، کوبیست (CB)، رگرسیون درخت تصمیم (DTr) و k- نزدیک ترین همسایگی (k-NN) برای تهیه نقشه پیش بینی شوری خاک استفاده شد. بر اساس نتایج RFE درنهایت 10 متغیر کمکی در هر عمق انتخاب شدند. نتایج نشان داد که مدل CB در اعماق استاندارد 5-0 و 30-15 سانتیمتر با R2 برابر 92/0 و 85/0 و RMSE برابر 77/4 و 90/7 دسی زیمنس بر متر و مدل RF در اعماق 15-5، 60-30 و 100-60 سانتی متر مدل با R2 به تریتب برابر 93/0، 94/0، 96/0 و RMSE 65/6، 10/5 و 20/3 دسی زیمنس بر متر بالاترین مقادیر صحت را نسبت به دو مدل DTr و k-NN داشتند. همچنین در اعماق سطحی متغیرهای کمکی مستخرج از داده های سنجش دور و در اعماق زیرسطحی پارامترهای اقلیمی و توپوگرافی بیشترین ارتباط را با تغییرات شوری داشتند. بطور کلی مدل های RF و CB به همراه متغیرهای محیطی مناسب بخوبی توانستند تغییرات شوری را در اعماق استاندارد موردمطالعه ارایه نمایند.

    کلید واژگان: شوری خاک, متغیرهای محیطی, نقشه برداری رقومی, یادگیری ماشین}
    Sayed Roholla Mousavi, Fereydoon Sarmadian *, Mahmoud Omid, Patrick Bogaert

    Soil salinity, as one of the most important indicators of soil quality, has crucial roles in land use planning and land management in arid and semi-arid regions. The aim of this study was to model soil salinity at five standard depth (0-5, 5-15, 15-30, 30-60, and 60-100 cm) of global digital soil mapping project in 60,000 hectares of Qazvin plain with spatial resolution of 15m. Field studies included a sampling of 278 soil profiles and then the EC was measured in the laboratory. The recursive feature elimination (RFE) method was employed to select environmental covariates including parameters extracted from Landsat 8 image (OLI/TIRS) data, topography, and climatic parameters. Four machine learning algorithms as random forest (RF), cubist (CB), decision tree regression (DTr), and k-nearest neighbors (k-NN) were applied for predicting and mapping soil salinity. According to RFE, 10 covariates were chosen for each standardized depth. The results of modeling showed that the CB model at the depth of 0-5 and 15-30 cm with R2 values of 0.92 and 0.85 and RMSE 4.77 and 7.90 dS/m and the RF model at depths of 5-15, 30-60, and 60-100 cm with R2 values of 0.93, 0.94, 0.96 and RMSE 6.65, 5.10 and 3.20 dS/m, respectively, had the highest accuracy compared to two other models i.e., DTr and k-NN. Furthermore, the covariates extracted from RS data had more impact on topsoil salinity prediction while the climate and topographic attributes influence subsurface soil salinity. Generally, The RF and CB models along with appropriate environmental covariates were able to present salinity variation of study standard depths.

    Keywords: Soil Salinity, Environmental Covariates, digital soil mapping, Machine learning}
  • منیژه طالبی، باریس مجنونیان*، مجید مخدوم، احسان عبدی، محمود امید
    استفاده تفرجی از منطقه باید مطابق توان محیط‏زیستی آن انجام گیرد. بنابراین، این پژوهش با هدف ارایه یک روش برای مدل‏سازی و رتبه‏بندی مناطق دارای توان اکوتوریسم انجام شد. بدین منظور از روش سیستمی مخدوم با توجه به ویژگی‏های منطقه و شبکه عصبی پرسپترون چندلایه (MLP) برای ارزیابی توان اکولوژیکی منطقه حفاظت ‏شده ارسباران استفاده شد. در گام نخست منابع اکولوژیکی و اقتصادی- اجتماعی شناسایی و نقشه‏های آن‏ها تهیه شدند، سپس با تجزیه و تحلیل و جمع‏بندی داده‏ها در نرم‏افزار ArcGIS نقشه توان اکوتوریسم حاصل شد. در مرحله بعد با استفاده از نتایج روش سیستمی، شبکه عصبی آموزش داده شد و ساختارهای مختلف آن مورد ارزیابی قرار گرفتند و در نهایت نقشه مناطق مناسب گردشگری براساس خروجی شبکه عصبی مدل‏سازی شد. در مرحله آخر با دخالت دادن معیارهای اقتصادی- اجتماعی و جاذبه‏های تفرجی اولویت‏بندی و ارزیابی نهایی انجام گرفت. ارزیابی توان اکولوژیکی با روش سیستمی نشان داد، منطقه دارای توان برای تفرج متمرکز طبقه دو (06/0%) و تفرج گسترده طبقه دو (33/10%) است. توپولوژی 3-9-7 به عنوان بهترین طبقه‏بندی با دقت کلی 98% جهت طبقه‏بندی مناطق تفرجی انتخاب شد و بهترین عملکرد شبکه عصبی به کلاس تفرج متمرکز و کمترین عملکرد به کلاس تفرج گسترده تعلق گرفت. براساس نقشه مدل‏سازی شده، 17/0% منطقه به تفرج متمرکز طبقه 2، 09/10% به تفرج گسترده طبقه 2 و 74/89% به نامناسب برای تفرج اختصاص یافت. مطالعه حاضر نشان داد شبکه عصبی مصنوعی قابلیت طبقه‏بندی مناطق مناسب گردشگری را با دقت بالا دارد.
    کلید واژگان: ارزیابی توان اکولوژیکی, اکوتوریسم, تجزیه و تحلیل سیستمی, شبکه عصبی مصنوعی, منطقه حفاظتشده ارسباران}
    Manijeh Talebi, Baris Majnounian *, Majid Makhdoum, Ehsan Abdi, Mahmoud Omid
    Recreational use of the area must be performed conforms to its ecological capability. Therefore, this study was carried out with the aim of providing a method for modelling and ranking the areas with ecotourism capability. For this purpose, Makhdoum systemic method, regarding to the region specifications, and multi-layer perceptron artificial neural network (MLP) were used to evaluate the ecological capability of Arasbaran protected area. At first, ecological and socio-economic resources were identified and maps of them were provided. Then, ecotourism capability map was prepared by analyzing and overlaying of data in ArcGIS. In the next step, using the results of the systemic method, neural network was trained and its various structures were evaluated. Finally, map of the suitable tourism areas was modeled based on neural network output. In the end, using the socio-economic criteria and recreational attractions, prioritize and final evaluation was performed. Regarding to the systemic analysis, the area has the capability for intensive recreation class-2 (0.06%), and extensive recreation class-2 (10.33%). Topology 7-9-3 was selected as the best classifier with an overall accuracy of 98% for recreational regions classification. The best and the lowest of neural network application were shown to belong to intensive recreation class, and extensive recreation class, respectively. Based on modeled map, 0.17%, 10.09%, and 89.74% of the area were shown to belong to intensive recreation-class 2, extensive recreation-class 2, and unsuitable for recreation, respectively. This study showed artificial neural network has potential for classification of the suitable tourism areas with high accuracy.
    Keywords: Ecological capability evaluation, Ecotourism, Systemic analysis, Artificial Neural Network, Arasbaran Protected Area}
  • شیرین ورکوهی*، منوچهر نمیرانیان، پدرام عطارد، محمود امید

    بررسی ها و شبیه سازی های حاصل از مدل های اقلیمی جهانی نشان می دهند که الگوهای دما و بارندگی در 50 الی 100 سال آینده، متحمل تغییراتی خواهند شد که به نوبه خود می توانند الگوهای رویشی توده های جنگلی را تحت تاثیر قرار دهند. به دلیل عدم توانایی مدل های موجود در شبیه سازی توده های جنگلی تحت تاثیر تغییر اقلیم، مدل هیبرید JABOWA-4 برای کشف پویایی آینده تحت سناریوهای اقلیمی مختلف، و همچنین به دلیل عدم قطعیت روند تغییر اقلیم در آینده، سه سناریوی اقلیمی به منظور کشف توسعه جهانی تحت تاثیر انتشار گازهای گلخانه ای در این پژوهش استفاده شدند. پس از مقایسه نتایج شبیه سازی و ارزش های واقعی رویش قطری، R2 و RMSE به ترتیب 98/0و 734/1 (cm2) محاسبه شد، که نشان گر همبستگی بالای دو ارزش است. پاسخ گونه ها به تغییر اقلیم جداگانه ارزیابی شد که راش و افرا با کاهش 31 و 25 درصدی رویش قطری، رابطه منفی قوی به تغییر اقلیم از خود نشان دادند. گونه بلوط ابتدا روندی افزایشی، سپس کاهشی 17 درصدی پیش گرفته و ممرز روندی افزایشی با مقدار کمتر از رویش واقعی را به تصویر کشید. نتایج این پژوهش نشان داد که مدل های گپ عملکرد به نسبت خوبی در فراهم آوردن پیش بینی های محصول جنگل تحت تاثیر تغییر اقلیم از خود نشان می دهند.

    کلید واژگان: تغییر اقلیم, مدل های رشد و محصول, شبیه سازی}
    Shirin Varkouhi *, Manoochehr Namiranian, Pedram Attarod, Mahmoud Omid

    Climate change studies and simulations conducted by GCM models show that patterns of temperature and rainfall will change over the next 50 to 100 years can affect patterns of forest stands increment. Growth and yield models do not have the ability to simulation forest stands under the effect of climate change. Due to lack of efficient models, JABOWA-4 as a hybrid model that can evaluate the population dynamic under climate change scenarios, and can explore the long-term aspects of forest composition, was applied in this study. In order to uncertainty of climate change trend in future, three greenhouse emission scenarios were formulated to explore future global developments with special emphasis on greenhouse gases. After comparison of modeled and real values of diameter growth, R2 and RMSE were calculated to be 0.98 and 1.734 (cm2), respectively, indicating a good correlation between two mentioned values. The response of species to climate change were assessed separately for Beech and Maple with 31 and 25 percent reduction in DBH increment, respectively, wich showed a negative response to climate change. Oak projected to increase slightly and after that decreased by17 percent under climate change and Hornbeam showed positive response to climate change but less than real values. The results of this study indicated that gap models are good at providing forest yield prediction affected by climate change.

    Keywords: Climate change, Growth, yield model, Simulation}
  • منیژه طالبی*، باریس مجنونیان، مجید مخدوم، احسان عبدی، محمود امید

    شبکه جاده از ارکان مهم برای مدیریت پایدار بوم سازگان جنگلی است. از طرفی با رعایت مسایل زیست محیطی‏ و اصول فنی در طراحی جاده می‏ توان کارایی و کیفیت طراحی را بهبود بخشید. لذا این مطالعه با هدف تعیین قابلیت منطقه حفاظت‏ شده ارسباران برای عبور جاده و راه‏ های ارتباطی به منظور استفاده در مدیریت منطقه انجام گرفت. بدین منظور پس از شناسایی معیارهای شیب، جهت، ارتفاع، بافت خاک، سنگ‏ شناسی، حساسیت به فرسایش، تراکم پوشش‏ گیاهی، فاصله از رودخانه و فاصله از جاده موجود با استفاده از منابع به عنوان معیارهای موثر بر طراحی جاده و تهیه لایه‏ های اطلاعاتی، نقشه‏ های تهیه شده با روش منطق فازی استانداردسازی شدند. سپس معیارها با استفاده از فرایند تحلیل سلسله‏ مراتبی (AHP) وزن‏ دهی و در نهایت جهت تهیه نقشه شایستگی جاده ‏سازی با روش ترکیب وزن‏ دهی خطی (WLC) در نرم افزار ArcGIS رویهم ‏گذاری شدند. با توجه به نتایج به‏دست آمده، معیار شیب بیشترین وزن (289/0) و معیار ارتفاع کمترین وزن (033/0) را به خود اختصاص دادند. در نهایت منطقه به چهار کلاس با قابلیت کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد جهت عبور شبکه جاده طبقه ‏بندی شد، ‏که منطقه با قابلیت متوسط بیشترین درصد (83/49%) را برای عبور جاده دارا می ‏باشد. مطالعه حاضر قابلیت‏های GIS و AHP را با توجه به مسایل اقتصادی و زیست محیطی برای تهیه نقشه قابلیت جاده ‏سازی جهت استفاده برای مکان‏یابی جاده در منطقه ارسباران به اثبات رساند.

    کلید واژگان: تصمیم گیری چندمعیاره, فرایند تحلیل سلسله مراتبی, قابلیت عبور جاده, مدیریت پایدار, منطق فازی}
    Manijeh Talebi*, Baris Majnounian, Majid Makhdoum, Ehsan Abdi, Mahmoud Omid

    The road network is an important element for sustainable forest ecosystem management. On the other hand, efficiency and quality of road design can be improved by considering of environmental and technical principles. Therefore, this study was performed to determine the capability of Arasbaran protected area for road passing and communication routes in order to use in the area management. For this purpose, criteria of the slope, aspect, height, soil texture, lithology, erosion susceptibility, vegetation density, distance to stream, and distance to existing road as the effective criteria for road design were identified by literature review, and their prepared maps were standardized with the fuzzy logic method. Then, the criteria were weighted using of analytical hierarchy process (AHP) and finally were combined to prepare suitability map for road planning by weighted linear combination (WLC) method. According to results, the highest weight (0.289) and the lowest weight (0.033) were belonged to slope and height criterion, respectively. Finally, the area was classified into four classes with the capability of low, medium, high and very high for road network passing, that region with medium passing capability has the highest percent (49.83%). The study proved GIS and AHP capabilities considering to economic and environmental problems for developing the road capability map in order to use for road locating in Arasbaran area.

    Keywords: Multi-criteria decision making, Analytical hierarchy process, Road possibility, Sustainable management, Fuzzy logic}
  • علیرضا سبزواری، علی رجبی پور*، نیکروز باقری، محمود امید
    انتخاب الگوی کشت از اصلی ترین عوامل افزایش بهره وری تولید در کشاورزی محسوب می شود. تخصیص بهینه اراضی و تعیین محصولات مناسب کشت هر منطقه برای جلوگیری از مصرف بی رویه نهاده ها و کاهش مخاطرات ناشی از کمبود منابع تامین غذا پس از بررسی علمی عوامل موثر بر الگوی کشت و با در نظر گرفتن شاخص های مختلف قابل دستیابی است. پژوهش حاضر به تعیین عوامل موثر بر الگوی کشت و اولویت بندی آنها می پردازد. این پژوهش در پهنه کشاورزی سیلاخور واقع در دورود لرستان انجام گرفت. روش تحقیق در این پژوهش، کتابخانه ای، مصاحبه با خبرگان و پیمایشی (گردآوری پرسشنامه از کشاورزان) بود. متغیرهای موثر بر الگوی کشت با استفاده از روش تحلیل عاملی اکتشافی استخراج شد و سپس برای اولویت بندی کشت محصولات کشاورزی از روش تاپسیس مبتنی بر آنتروپی شانون استفاده شد. نتایج تحلیل عاملی نشان داد که متغیرهای موثر بر انتخاب الگوی کشت به ترتیب در شش عامل مکانیزاسیونی- زراعی، خاک و اقلیم، مدیریتی کلان دولت، پشتیبان تولید، اجتماعی و حاشیه ای تولید دسته بندی می شود. این عامل ها در مجموع 41/61 درصد از واریانس متغیرهای موثر را در انتخاب الگوی کشت تبیین کردند. همچنین در روش آنتروپی چهار معیار دسترسی به سرمایه نقدی مورد نیاز کشت وکار (236/0)، نیاز آبی محصول (233/0)، سود محصول (098/0) و واحد بهره برداری بیشتر از یک هکتار (039/0) بیشترین اولویت را در انتخاب الگوی کشت داشتند. در نهایت نتایج مبتنی بر روش تصمیم گیری چندمعیاره تاپسیس نشان داد که کشت های چغندرقند پاییزه (598/0)، گندم (589/0)، جو (558/0)، کلزا (556/0)، نخود پاییزه (515/0)، برنج (499/0)، کینوا (471/0) و زعفران (390/0) به ترتیب، در اولویت الگوی کشت منطقه قرار دارند.
    کلید واژگان: الگوی کشت, امنیت غذایی, تاپسیس, تحلیل عاملی اکتشافی, مخاطرات}
    Alireza Sabzevari, Ali Rajabipour *, Nikrooz Bagheri, Mahmoud Omid
    The selection of cropping patterns is one of the main factors in increasing agricultural productivity. Optimal allocation of land and determination of suitable crop production in each region to prevent unwarranted consumption of inputs and reduce the disaster of lack of food supply after scientific study of factors affecting cropping pattern and taking into account different indices. Therefore, the present study determines the factors affecting the cropping pattern and their prioritization. This research was conducted in Silakhor agricultural area in Dorud Lorestan. The research method used in this study was a library, skillful interviews, and inspection (collecting questionnaires from farmers). The variables affecting the cropping pattern were extracted using exploratory factor analysis and then Shannon entropy-based TOPSIS method was used to prioritize crop cultivation. Factor analysis results indicated that the variables affecting sustainable crop pattern selection in the region can be classified into six factors, mechanization-farming, soil and climate, macro-government management, production support, social and production margin. These factors explained 61.41% of the variance of the effective variables in selecting the cropping pattern. Also, in the four-criterion entropy method, Access to cash capital of cultivation needed (0.236), Crop water requirement (0.233), crop profit (0.098), and cultivation area more than 1 ha (0.039). They had the highest priority in choosing the pattern of cultivation. Finally, the results of TOPSIS Multi-Criteria Decision Making showed that autumn sugar beet (0.598), Wheat (0.589), Barley (0.558), Canola (0.556), autumn peas (0.515). ), Rice (0.499), Quinoa (0.471), and saffron (0.390), respectively, have the highest priority for being included in the region's cultivation pattern.
    Keywords: Cropping pattern, Exploratory Factor Analysis, TOPSIS, Disaster, Food security}
  • ایرج بگوند، محمود امید*، طاهر علیزاده، حسین موسی زاده
    بکارگیری روش هایی برای پایش pH شکمبه و حفظ آن بین 5/5 تا 7 ضروریست. هدف از این پژوهش، ساخت یک نانوحسگر pH مبتنی بر روش طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی، EIS، به منظور استفاده در سامانه پایش pH شکمبه گاو می باشد. نانولوله های تک دیواره (SWNT) با گروه های کربوکسیل (COOH) و نیز، با گروه های آمین (NHRNH2) عامل دار شدند. الکترود شانه ای با یک قطره از محلول حاصل از پخش یک نسبت معین از COOH-SWNT و NHRNH2-SWNT در محلول PECH در THF، پوشش داده شده و الکترود حاصل به عنوان الکترودکاری در آزمایشات EIS بر روی نمونه های آزمایشگاهی و نمونه واقعی (مایع شکمبه ای)، که به صورت محلول های بافر تنظیم شده در pH های مختلف درآمده بودند، استفاده شد. در نهایت هر آزمایش با اعمال پتانسیل متناوب 20mV (0.1Hz-1MHz) انجام پذیرفت. الکترود ساخته شده به pH حساس بوده و با افزایش pH، مقدار امپدانس، به صورت خطی، برای نمونه های واقعی، افزایش (R2 = 0.99، Freq.= 0.4Hz) یافت.
    کلید واژگان: اسیدوز شکمبه ای, pH شکمبه ای, نانوحسگر pH, نانولوله های تکدیواره, طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی}
    Earaj Bagvand, Mahmoud Omid *, Taher Alizadeh, Hossein Mousazadeh
    It is necessary to use methods to monitor the pH of the rumen and maintain it between 5.5 and 7. In this research, a pH Nano-sensor based on EIS technique was developed and assessed in order to be used in wireless monitoring system of rumen pH. Single-Wall Carbone Nanotubes were functionalized with carboxylic groups (COOH), also with Amin groups (NHRNH2). Then interdigitated chrome-gold electrodes were coated by a drop of the solution obtained from dispersing with a known ratio of COOH-SWNT and Amin-SWNT in PECH/THF solution. Finally, the developed electrode was used as working electrode in EIS experiments over the laboratorial and real (rumen liquid) samples in the form of buffer solutions, adjusted at various pH values. Each experiment was done by applying AC voltages of 20 mV with frequencies ranging from 0.1Hz to 1MHz. Results showed that the developed electrode was pH sensitive and for real samples, impedance modulus, |Z|, linearly increased with pH (Freq.=0.4kHz, R2 =0.99).
    Keywords: Acidosis, Rumen pH, pH Nano-sensor, Single-Wall Carbon Nanotube. Impedance Spectroscopy}
  • منیژه طالبی، باریس مجنونیان، احسان عبدی*، محمود امید

    هدف از این پژوهش ارایه روشی هوشمند مبتنی بر شبکه‏های عصبی مصنوعی برای مدل سازی قابلیت منطقه حفاظت‏شده ارسباران برای عبور جاده برای طراحی و اصلاح و توسعه مناسب شبکه جاده و راه‏های ارتباطی موجود در منطقه است. ابتدا با استفاده از فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و روش ترکیب وزن‏دهی خطی (WLC) و به کارگیری لایه های اطلاعاتی موثر بر مسیریابی، نقشه شایستگی جاده‏سازی برای تهیه نمونه های آموزشی در محیط ArcGIS تهیه شد. در ادامه از شبکه پرسپترون چندلایه (MLP) برای برآورد مقدار مطلوبیت عبور جاده استفاده شد. برای ارزیابی عملکرد مدل شبکه عصبی نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از رگرسیون خطی چندمتغیره مقایسه شدند. طبق نتایج به دست آمده، شبکه عصبی مصنوعی و روش آماری رگرسیون به‏ترتیب با ضریب تبیین (R2)، 908/0 و 901/0 و مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)، 0385/0 و 04/0 قابلیت لازم برای تعیین ارزش مطلوبیت عبور جاده نشان دادند و شبکه عصبی نتایج به‏نسبت بهتری در مقایسه با رگرسیون نشان داد. همچنین با توجه به نتایج آنالیز حساسیت متغیرهای ورودی، چهار معیار شیب، سنگ بستر، حساسیت به فرسایش و بافت خاک به‏ترتیب بیشترین تاثیر را در برآورد مدل نشان دادند.

    کلید واژگان: شبکه جاده, شبکه عصبی پرسپترون چندلایه, فرایند تحلیل سلسله مراتبی, نقشه شایستگی}
    Manije Talebi, Baris Majnounian, Ehsan Abdi *, Mahmoud Omid

    The aim of the study was to provide an intelligent artificial neural networks-based method for modeling the capability of Arasbaran protected area for road crossing, in order to design, modify, and appropriate development of existing road network and communication routs in the region. First, using Analytical Hierarchy Process (AHP) and Weighted Linear Combination (WLC) method, and utilization the effective informative layers on routing, the suitability map of road construction was prepared to provide training samples in ArcGIS. In the following, Multilayer Perceptron (MLP) network was used to estimate the suitability value of road crossing. In order to evaluate the neural network’s model performance, the results were compared with the results of multivariate linear regression. According to the results, artificial neural network and statistical method of regression were shown to be useful in determining the suitability value of road crossing with coefficient of determination (R2) 0.908 and 0.901, root mean squared error (RMSE) 0.0385 and 0.04, respectively. Neural network results were relatively better than regression. Also, according to the results of sensitivity analysis of input variables, four criteria of slope, bedrock, erosion susceptibility, and soil texture showed the highest influence in estimating the model, respectively.

    Keywords: Analytical Hierarchy Process, Multilayer perceptron neural network, Road network, Suitability map}
  • مصطفی خسروی راد، محمود امید*، فریدون سرمدیان، سلیمان حسین پور

    هدف از این تحقیق تعیین الگوی رشد و بررسی قدرت شاخص های سبزینگی برای مدل سازی عملکرد نیشکر در سطح مزارع کشت و صنعت امام خمینی (ره) در استان خوزستان است. برای این منظور شاخص های سبزینگی مستخرج از تصاویر ماهواره ای لندست7 به کمک سری زمانی بررسی و مورد تحلیل قرار گرفت. در مجموع، تعداد 306 تصویر مربوط به اسفند سال 1383 لغایت بهمن سال 1396 استفاده شد کلیه تصاویر با الگوریتم فلش (FLAASH) به انعکاس سطحی تبدیل شدند. میانگین مقادیر 13 شاخص سبزینگی استخراج و با درون یابی به صورت سری زمانی هفت روزه تنظیم شد. به منظور حذف اعوجاج، سری ها با استفاده از الگوریتم ساویتزکی گلای (Savitzky-Golay) بازسازی شدند. بدین ترتیب 13 سری زمانی متفاوت از شاخص های سبزینگی برای 523 مزرعه نیشکر تشکیل گردید. سپس با میانگین گیری از سری زمانی شاخص سبزینگی NDVI، الگوی رشد نیشکر مشخص و به سه دوره رشد تقسیم شد. سپس مقادیر تجمعی شاخص های سبزینگی در دوره های رشد اول و دوم الگوی رشد برای سال های 1383 تا 1396 استخراج شد. بنابراین در مجموع 3286 نمونه بدست آمد که 2628 نمونه برای مدل سازی و 658 نمونه برای ارزیابی مدل ها استفاده شد. برای مدل سازی عملکرد، مقادیر تجمعی شاخص های سبزینگی در مقابل میانگین عملکرد مشاهده شده با روش رگرسیونی خطی ساده مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد برای دوره رشد اول شاخص سبزینگی تجمعی GNDVI با ضریب تبیین 47/0 و ضریب RMSE برابر 70/11 تن در هکتار و برای دوره رشد دوم شاخص سبزینگی تجمعی NDI با ضریب تبیین 56/0 و RMSE برابر 62/10 تن در هکتار نمایش دهنده بهتری برای عملکرد نیشکر نسبت به شاخص های دیگر می باشند. همچنین برای مجموع دوره رشد اول و دوم، مجموع شاخص های سبزینگی GNDVI و NDI با ضریب تبیین 65/0 و RMSE برابر 47/9 تن در هکتار نتیجه بهتری نسبت به حالتی که فقط از یک شاخص سبزینگی و یک دوره رشد استفاده شد، داشت. در انتها برای 658 نمونه، عملکرد نیشکر برای ارزیابی مدل ها تخمین زده شد و ضریب تبیین و RMSE بهترین مدل برابر 58/0 و 99/10 تن در هکتار بدست آمد. نتایج این تحقیق مناسب بودن شاخص GNDVI و NDI را برای پایش رشد نیشکر در دوره رشد اول و دوم تائید می کند.

    کلید واژگان: سری زمانی, پردازش تصویر, شاخص های سبزینگی, بایومس, لندست}
    Mostafa Khosravirad, Mahmoud Omid *, Fereydoun Sarmadian, Soleiman Hosseinpour

    The aim of this study is to determine the growth pattern and to investigate the vegetation indices power for sugarcane yield modelling at field scale in Imam Khomeini Agro-industry. For this purpose, the vegetation indices extracted from Landsat7 satellite images were investigated using time series analysis. Overall, 306 Landsat7 satellite images from March 2004 to February 2017 were used. All of the images were converted to surface reflectance via FLAASH algorithm. The average values of 13 vegetation indices related to the study region extracted from satellite images and converted to seven days' time-series via interpolation. In order to eliminate the noise, all series were reconstructed using the Savitzky-Golay algorithm. Thus, 13 different time series of vegetation indices were made for 523 sugarcane fields. Then the growth pattern was drawn via averaging NDVI time series and it was divided into three growth periods. Then the accumulative values of vegetation indices related to the first and second periods of growth stage were extracted since 2004 to 2017. Therefore, 3286 samples were prepared overall, of which 2628 samples were used for modelling and 658 samples for evaluation. The samples extracted from time series were evaluated by simple linear regression model against the average observed yields. The result showed that the accumulative vegetation index of GNDVI for the first growth period with R2=0.47, RMSE=11.70 ton/ha and the accumulative vegetation index of NDI for the second growth period with R2=0.56, RMSE=10.62 ton/ha are a better indeces for sugarcane yield estimation as compared to the other vegetation indices. Also, the sum of GNDVI and NDI indeces for summation of first and second growth periods had a better result (R2=0.65, RMSE=9.47 ton/ha) than that's where one index at one period was used. Finally, the sugarcane yield of 658 samples was estimated for evaluation and the R2 and RMSE of the best model was obtained to be 0.58 and 10.99 ton/ha, respectively. The results of this study confirm the suitability of the GNDVI and NDI indeces for monitoring sugarcane growth during the first and second growth stages.

    Keywords: Timeseries, Image pricessing, Vegetation indices, Biomass, Landsat}
  • فرامرز نوعی خدابادی، علی رجبی پور*، محمود امید، داریوش زارع

    شلتوک یکی از پراهمیت ترین محصولات کشاورزی است و نقش مهمی در تامین امنیت غذایی را به خود اختصاص داده است. در این تحقیق اثر امواج فراصوت بر سینتیک خشک کردن دانه شلتوک در زمان استراحت دهی در یک خشک کن ترکیبی مادون قرمز مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش ها در سه سطح دمای هوای ورودی (30، 40 و °C50)، چهار سطح توان فراصوت (صفر، 5/0، 75/0 و kW/kg1) و چهار سطح فرکانس فراصوت (20، 25، 28 و kHz30) انجام شد. برای تحلیل داده ها، از طرح پایه بلوک های کاملا تصادفی بهره گرفته شد. نتایج بدست آمده نشان داد در دماهای مختلف هوای ورودی، استفاده از امواج فراصوت در سطوح مختلف توان و فرکانس در مدت زمان استراحت دهی می تواند بر خصوصیا ت مکانیکی شلتوک اثرگذار باشد و باعث کاهش مدت زمان خشک شدن دانه شلتوک و مصرف انرژی ویژه شود. به طوری که در توان kW/kg5/0، فرکانس های پایین فراصوت 20 و kHz25 و دمای ورودی C30 ضمن اینکه درصد دانه های ترک خورده را کاهش می دهند به طور میانگین باعث افزایش انرژی مورد نیاز برای شکست دانه سالم نیز می شوند.

    کلید واژگان: شلتوک, فراصوت, استراحت دهی, خشک کن ترکیبی مادون قرمز}
    Faramarz Noe Khodabadi, Ali Rajabipour *, Mahmoud Omid, Dariush Zare

    Rough rice is one of the most important agricultural products and it plays an important role in ensuring food security. The objective of this study was to investigate the effect of high power ultrasound in tempering duration on the drying kinetics of rough rice in a combined far-infrared radiation (FIR) dryer. Tests were conducted in a factorial design at four levels of ultrasound power density (Zero, 0.5, 0.75 and 1 kW/kg), four levels of frequency (20, 25, 28, and 30kHz) and three levels of drying air temperature (30, 40, and 50oC). Results showed that mechanical characteristics of rough rice were affected significantly at all ultrasound power and frequency levels at different inlet air temperatures at tempering duration and led to reduction of both drying time and specific energy consumption. So that at power of 0.5 kW / kg, low ultrasonic frequencies of 20 and 25 kHz and input temperature of 30 ° C while reducing the percentage of cracks in rough rice kernels, they also increase the energy required for healthy seed breakage on average.

    Keywords: Rough rice, Ultrasound, Tempering, Combined FIR dryer}
  • الهام عمرانی، حسین موسی زاده*، محمود امید، مهدی طالع ماسوله

    امروزه یکی از چالش های اصلی در حوزه دریایی، کنترل و پایش بنادر در شرایط آب و هوایی متفاوت می باشد که برای این منظور از قایق ربات های خودران استفاده می شود. در این تحقیق، که بخشی از پروژه قایق ربات مروارید می باشد، از سیستم بینایی استریو بمنظور تشخیص، مکان یابی و ردیابی زمان-واقع اشیا استاتیک و دینامیک در قایق ربات خودران مروارید استفاده شد. بمنظور ارزیابی الگوریتم ارایه شده، دو سری آزمایش طراحی و اجرا شدند؛ در آزمایش اول، قایق ربات کنار سایر قایق های ثابت یا دیواره های اسکله حرکت کرد تا اشیا ثابت را مکان یابی کند. در آزمایش دوم نیز یک قایق هدف مجهز به RTK-GPS در نظر گرفته شد تا دقت الگوریتم در ردیابی آن سنجیده شود. نتایج تحقیق در قالب نقشه ارتفاعی دیجیتال و ترسیم مسیر طی شده توسط قایق ربات و قایق هدف ارایه شد. دقت ردیابی سیستم استریو نسبت به RTK-GPS ارزیابی شد که حداقل خطای سیستم استریو در ردیابی، مقدار 1/575 متر بدست آمد که این میزان خطا توسط فیلتر کالمن به مقدار 0/6621 متر کاهش پیدا کرد.

    کلید واژگان: دوربین استریو, مکان یابی, ردیابی اشیا, نقشه ارتفاعی دیجیتال, فیلتر کالمن توسعه یافته}
    E Omrani, H Mousazadeh *, Mahmoud Omid, Mehdi Tale Masouleh

    Nowadays, one of the main challenges in the maritime is the control and monitoring of ports in different weather conditions. To achieve this, Autonomous Surface Vehicles (ASV) are used. In this research, as part of the Morvarid research project, a stereo vision system was implemented on an ASV to detect, localize, and track static and dynamic objects. In order to examine the proposed obstacle detection algorithm, two sets of experiments have been designed; first, the ASV moves toward stationary objects to localize all static and dynamic objects. Second, the ASV tracks a target boat, which equipped with an RTK-GPS and estimates relative and absolute positions and movement vector. The results showed that the proposed algorithm successfully estimated 3D size and position of the surrounding objects. The accuracy of the tracking algorithm was evaluated in the digital elevation map, with the lowest RMSE of 1.575 (m), and 0.6621 (m) using raw and EKF data, respectively.

    Keywords: Stereo Camera, localization, Tracking, Digital elevation map, Extended Kalman Filter}
  • مصطفی خسروی راد، محمود امید*، فریدون سرمدیان، سلیمان حسین پور

    پیش بینی مقدار محصول نیشکر، نقش کلیدی برای گستره وسیعی از کاربردها مانند مدیریت تولید نیشکر، آماده سازی کارخانه های فرآوری نیشکر و انبار و پیش فروش فرآورده های صنعتی دارد. این تحقیق مقایسه مدل سازی عملکرد نیشکر با روش پردازش سری زمانی شاخص سبزینگی تفاضلی نرمال شده (NDVI)، شاخص سبزینگی تفاضلی سبز نرمال شده (GNDV) و شاخص سبزینگی ارتقاء یافته (EVI)که از تصاویر ماهواره ای استخراج شده اند را انجام می دهد. برای اینکار از 474 تصویر ماهواره لندست 7 بدست آمده از آرشیو سازمان نقشه برداری آمریکا مربوط به ژانویه 2001 لغایت دسامبر 2017 استفاده شد. ابتدا داده های تصاویر به انعکاس بالای جو تبدیل و سپس پیکسل های تحت تاثیر آسمان ناصاف از جمله ابر، سایه، برف و یخ حذف گردید. در مرحله بعد میانگین شاخص های سبزینگی NDVI ،GNDVI و EVI منطقه مورد مطالعه برای هر تصویر محاسبه و سری زمانی هفتگی از میانگین شاخص های سبزینگی محاسبه گردید. مقدار تجمعی شاخص سبزینگی از هفته 15 لغایت 44 و میانگین عملکرد ساقه در هکتار مشاهده شده در یک مدل رگرسیونی بررسی شد. نتایج نشان داد شاخص سبزینگی NDVI با R2=0.63, RMSE=4.71 ton/ha و شاخص سبزینگی GNDVI با R2=0.60, RMSE 4.93 ton/ha, رابطه خوبی با عملکرد ساقه در هکتار نیشکر دارند. با استفاده از مدل انتخاب شده عملکرد ساقه در هکتار مزارع کشت و صنعت میان آب در سال 1396به میزان ton/ha 86/35پیش بینی شدکه ton/ha4/16 کمتر از مقدار مشاهده شده بود.

    کلید واژگان: الگوی رشد, زیست توده, شاخص سبزینگی, مدل سازی عملکرد}
    Mostafa Khosravirad, Mahmoud Omid *, Fereydoun Sarmadian, Soleiman Hosseinpour

    Prediction of sugarcane yield is very important for a wide range of applications like, sugarcane production management, preparation of sugarcane refineries and pre-sales and warehouse industrial products. In this study, a model based on time-series processing of vegetation indices, Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Green Normalized Differnce Vegetation Index (GNDVI) and Enhanced Vegetation Index (EVI) extracted from satellite images, were used to estimate sugarcane yield. Overall 474 Landsat 7 satellite images from January 2001 to December 2017 obtained from USGS (U.S. Geological Survey) were processed. At first the DN (Digital Number) of pixels were converted to TOA (Top of Atmosphere) reflectance and then the distorted pixels due to not clear sky such as cloud, shadow, snow and ice were eliminated. Consequently, the average of the vegetation indices values of study region for every images were computed. Then the weekly time-series of vegetation indices were calculated via interpolation. The accumulated vegetation indices values from 15th to 44 th week of year and average observed yields efficiency were evaluated by regression model. The result showed the NDVI and GNDVI vegetation indices with R2=0.63, RMSE=4.71 ton/ha and R2=0.60, RMSE 4.93 ton/ha, respectively, have good relations with sugarcane stem yield efficiency. The 2017 sugarcane yield of MianAB Sugarcane Agro-Industry Company efficiency was predicted as 86.35 ton/ha using the NDVI model which was 4.16 ton/ha less than observed value.

    Keywords: Growth profile, Biomass, Vegetation index, Yield modelling}
  • مصطفی جعفریان، محمود امید*، مجید خان علی، مظفر مختاری

    امروزه اهمیت استفاده از انرژی های تجدیدپذیر بر کسی پوشیده نیست. در میان انواع انرژی های تجدیدپذیر، انرژی خورشیدی، بیشترین کاربرد را به خود اختصاص داده است. اما جمع کننده های خورشیدی در شب و یا هوای ابری کارآیی خود را از دست می دهند. ذخیره سازی گرمای نهان توسط مواد تغییر فاز دهنده (PCMs) می تواند به عنوان یک راه حل برای مشکل فوق به کار گرفته شود. اما اکثر PCMها، دارای ضریب هدایت حرارتی پایینی هستند. در این پژوهش برای حل این مسئله، از فناوری نانو بهره گرفته شده است. از پارافین واکس به عنوان PCM و از نانوذره اکسید آلومینیوم (Al2O3) و نانوذره مس (Cu) جهت ارتقاء خواص حرارتی آن به عنوان مواد نانوساختار استفاده شدند. خواص ساختاری نانوکامپوزیت های ساخته شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی مطالعه شدند. آزمایش ها با آزمون فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 عامل اصلی، شامل درصد وزنی نانوذره (در 3 سطح)، نوع نانوذره (در 2 سطح) و اندازه قطر متوسط نانوذره (در 3 سطح) و همچنین پارافین واکس خالص به عنوان نمونه شاهد، با 3 تکرار انجام شده است. ضریب هدایت حرارتی به عنوان مهم ترین پارامتر تاثیرگذار بر انتقال حرارت نانوسیالات و PCMها، در یک گستره دمایی برای هر نمونه و در فاز جامد اندازه گیری شد. بیشترین و کمترین مقدار آن نسبت به نمونه شاهد به ترتیب 442% و 122% افزایش داشته است. تجزیه واریانس داده ها نشان داد اثر اندازه، نوع و غلظت نانوذره آمیخته شده در PCM، بر این ضریب در سطح 1% معنی دار است، همچنین در اندازه های مختلف نانوذرات، با افزایش غلظت، مقدار آن افزایش می یابد و در اندازه های کوچک تر، ضریب هدایت حرارتی بهتری مشاهده شد.

    کلید واژگان: انرژی های تجدیدپذیر, ضریب هدایت حرارتی, مواد تغییر فاز دهنده, مواد نانوساختار}
    Mostafa Jafarian, Mahmoud Omid *, Majid Khanali, Mozaffari

    Among all kinds of renewable energies, the solar energy has the greatest application compared to the other types. However, the biggest shortage of solar collectors is their low effectiveness at night or in the cloudy weather. The latent heat storage of phase change materials (PCMs) can be utilized as a solution for the above-mentioned problem. However most PCMs have low thermal conductivities. In this research aluminum oxide (Al2O3) and copper (Cu) nanoparticles were used to enhance the thermal properties of Paraffin wax as a PCM. The morphology of the nanocomposites was studied by Field Emission Scanning Electron Microscopy. The experiments were performed in a factorial arrangement in a completely randomized design with three main factors including weight percentage (three levels), type (two levels), and size of the nanoparticles (three levels) and pure Paraffin wax used as a control sample. Thermal conductivity of nanocomposites was measured at a temperature range for each sample and in the solid phase. The highest and lowest values of thermal conductivity coefficients compared to control sample have increased 442% and 122%, respectively. Analysis of variance results showed that the size, type and concentration of nanoparticles affected thermal conductivity of nanocomposites significantly (p<0.01). In different size of nanoparticles, thermal conductivity coefficient of nanocomposites has increased with increasing of the nanoparticle concentration. Also, the highest thermal conductivity coefficient of nanocomposites was obtained at the smallest size of the nanoparticles. The highest thermal conductivity coefficients of nanocomposites were achieved by addition of Cu nanoparticles at the weight percentage of 6% and sizes of 30 and 70 nm to Paraffin wax.

    Keywords: Nano particles, Phase change materials, Renewable Energies, Thermal conductivity}
  • علی رجبی پور، محسن دانشمند وزیری، محمود امید
    مدیریت تولید محصولات گلخانه ای نیازمند دانش کنترل بسیاری از عوامل محیطی ، تغذیه گیاهی و مبارزه با آفات و بیماری های گیاهی است. یکی از مهمترین فعالیت ها در فرآیند تولید محصولات گلخانه ای شناخت و مبارزه با آفات می باشد. از جمله روش های اثر بخشی سموم و کاهش میزان مصرف آنها خصوصا در مورد سموم کنترل کننده آفات حشره ای، پیش آگاهی و اطلاع از تراکم جمعیتی آفات است. فناوری شبکه های حسگر بیسیم (WSN) از جمله فناوری های نوینی است که به منظور حس کردن محیط و جمع آوری و انتقال اطلاعات به سمت کاربر یا ایستگاه مرکزی برای مشاهده و عکس العمل مناسب با رخداد یا پدیده ای بکار برده می شوند. در تحقیق حاضر، امکان استفاده از WSN در دیده بانی و تشخیص به موقع آفت مگس سفید گلخانه و تهیه و ترسیم نقشه آلودگی گلخانه مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور تعداد 3750 تصویر از 15 تله چسبی نصب شده در گلخانه ای با محصول طالبی در مرکز تحقیقات و آموزش جهاد کشاورزی اصفهان که به مگس سفید آلوده شده بودند تهیه و به صورت خودکار با استفاده از WSN و به صورت بیسیم به رایانه واقع در فاصله 900 متری از گلخانه انتقال می یافت. تصاویر رنگی تله های چسبی که به کمک 15 دوربین تصویر برداری تهیه شدند با استفاده از نرم افزار متلب به تصاویر خاکستری تبدیل شده و بعد از بخش بندی توسط الگوریتم ماشین بردار پشتیبان (SVM) و بر اساس ویژگی های تصاویر، به دو دسته تصاویر دارای آفت مگس سفید و فاقد مگس سفید طبقه بندی شدند. پس از شناسایی آفت مگس سفید، تعداد آفات تصاویر شمارش شده و با توجه به تعداد آنها با استفاده از نرم افزار ArcMap10. 2 نقشه آلودگی گلخانه ترسیم گردید. با ارزیابی سامانه نتایج نشان داد که دقت الگوریتم SVM برای طبقه بندی تصاویر تله های چسبی برابر 73/97 درصد است و میانگین مقادیر شاخص های آماری ماتریس اغتشاش برای 15 تله چسبی شامل حساسیت، صحت، اختصاصی بودن و دقت طبقه بندی به ترتیب 46/98، 31/86، 08/99 و 72/97 درصد می باشد. میانگین دقت کلی سامانه در تشخیص و شمارش تعداد مگسهای سفید به دام افتاده در تله های چسبی 71/97 درصد می باشد. محاسبه ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) در برآورد تعداد مگس سفید به روش پردازش تصویر و شمارش مستقیم بین 1 تا 03/5 متغیر بود. لذا استفاده از این سامانه برای تشخیص و ردیابی و شمارش تعداد مگس های سفید به دام افتاده مناسب است و می توان با ترسیم نقشه آلودگی گلخانه برنامه ریزی مناسب جهت مبارزه با آفت مذکور انجام داد.
    کلید واژگان: شبکه حسگر بیسیم, مگس سفید, تله چسبی, ماشین بردار پشتیبان, نقشه آلودگی}
    Ali Rajabipour, Mohsen Daneshmand Vaziri, Mahmoud Omid
    Managing the production of greenhouse products requires knowledge of controlling many environmental factors and plant nutrition and fight against pests and plant diseases. Recognition pests and fight against them is one of the most important activities in the process of production of greenhouse products. Pre-knowledge of the demographic density of insect pests is one of the effective methods of pesticides and reduce their levels of use, especially for insect pest control toxins. Wireless Sensor Networking Technologies (WSN) is one of the new technologies used to sense the environment and collect and transmit information to the user or the central station to view and respond appropriately to an occurrence or phenomenon. In this study, the use of WSN in monitoring, timely diagnosis of greenhouse white flies, design and mapping of greenhouse contamination was investigated. For this goal, 3750 images of 15 sticky traps with white flies that attached to Melon greenhouse in Isfahan Agricultural Jihad Research Center were provide and transmitted online using a WSN to a computer located at a distance of 900 meters from the greenhouse. The color images of the sticky traps are acquired by using 15 digital cameras were converted to gray colored images using MATLAB software, then after image classification with Support Vector Machine (SVM) classifier based on their features, are divided into two categories of images: whiteflies affected image and whiteflies unaffected image. After identification of the white flies, number of pests was counted and infection maps of Greenhouse with ArcMap10.2 software was drawn up. Assessment of the system showed that accuracy of SVM algorithm for categorizing images of sticky traps was 97.73%, and the average values of statistic parameters of the Confusion matrix for 15 traps including sensitivity, accuracy, specificity and classification accuracy were 98.46%, 83.31%, 99.08% and 97.72% respectively. The overall accuracy of the system for detection and counting Greenhouse whitefly pests is 97.71%. The average root mean square error (RMSE) in estimating of the number of white flight by image processing and direct counting was between 1 and 5.03. Therefore, the system is suitable for detecting and tracing and counting the number of trapped white flies, and it is possible to design appropriate greenhouse poisoning plans to fight this pest.
    Keywords: : Wireless Sensor Network (WSN), infection maps, whitefly, sticky traps, Support Vector Machine (SVM)}
  • زینب رمدانی، رضا عبدی، محمود امید، محمد علی میسمی
    داشتن اطلاعات یکپارچه در تبادل انرژی محصولات علوفه ای برای ایجاد امکان مقایسۀ الگوی مصرف انرژی آنها ضروری است. هدف از این پژوهش، بررسی الگوی مصرف انرژی، تعیین میزان انتشار گاز کربن دی اکسید و مدل سازی رابطۀ بین عملکرد محصول و انرژی نهاده های مصرفی در سه محصول علوفه ای است. این سه محصول شامل کاه گندم، ذرت سیلویی و یونجه معمولا در اکثر دامداری ها در ترکیب جیرۀ غذایی دام ها قرار دارند. میزان کل انرژی نهاده های ورودی به مزرعه در کشت گندم، ذرت سیلویی، و یونجه به ترتیب 85/32077، 87/93049 و 04/30208 مگاژول در هکتار تخمین زده شده است. همچنین، میزان کربن دی اکسید منتشرشده در کشت این سه محصول به ترتیب برابر 67/2704، 79/5861 و 53/5538 کیلوگرم در هکتار محاسبه شده است. نسبت انرژی در گندم و یونجه 65/2 و 18/2 به دست آمد در حالی که در ذرت سیلویی، به علت کمتر بودن انرژی خروجی از مزرعه نسبت به انرژی ورودی، این رقم کمتر از یک محاسبه شده است. با استفاده از سامانۀ استنتاج عصبی- فازی رابطۀ بین عملکرد این سه محصول و میزان انرژی نهاده های مصرفی مدل سازی گردید. برای تخمین عملکرد کاه، مدلی با تابع های عضویت 'gaussmf' با سه تابع ورودی به عنوان بهترین مدل در میان مدل های مختلف تعیین گردید. در میان مدل های به دست آمده برای تعیین علمکرد ذرت، بهترین عملکرد در مدلی با دو تابع عضویت 'pimf' دیده شد. همچنین، مدلی با سه تابع عضویت ذوزنقه ای 'trapmf' و ضریب تعیین 960/0 بهترین عملکرد را برای مدل سازی عملکرد یونجه نشان داده است.
    کلید واژگان: الگوی مصرف انرژی, سامان? استنتاج عصبی- فازی, گازهای گلخانه ای, مدل سازی}
    Zeynab Ramedani, Reza Abdi, Mahmoud Omid, Mohammadali Maysami
    It is essential to have integrated information on the energy exchange of forage crops in order to allow comparisons of their energy consumption patterns. Thus the aims of this study are examination of the energy consumption pattern, estimation of the amount of produced CO2eq. and modeling between the yield and energy inputs in three forage crops. These forage crops that are fed to dairy cows were wheat straw, maize silage and alfalfa. The total amount of energy inputs in fields of wheat (and its straw), silage corn and alfalfa were calculated as: 32077.85, 93049.87 and 30208.04 MJ ha-1 respectively. The amount of produced CO2eq. in these three crops were estimated to be 2704.67, 5861.79 and 5538 respectively. The value of energy ratio in two crops of wheat and alfalfa were computed as 2.69 and 2.18 while in the silage crop due to higher amount of output energy rather than input energy was calculated less than one. Also, the adaptive neuro-fuzzy inference system was used for modeling the relation of the yield of these forage crops and the amount of energy inputs. For estimation of the model for wheat straw, the model with three 'gaussmf' memberships function for each input variables was the best among the other models. Also, the best model for maize silage and alfalfa were 'pimf' for tow memberships function and 'trapmf' for three memberships function, respectively.
    Keywords: Energy Consumption Pattern, Greenhouse gases, Modeling, Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System}
  • منیژه طالبی، باریس مجنونیان *، مجید مخدوم، احسان عبدی، محمود امید
    مسیرهای دسترسی از نیازهای اساسی جهت دست‏یابی به مناطق تفرجی و برنامه‏ریزی گردشگری هستند. هدف از این تحقیق، طراحی و ارزیابی شبکه جاده جنگلی به منظور انتخاب شبکه جاده بهینه جهت توسعه گردشگری در منطقه حفاظت‏شده ارسباران است. بدین منظور مناطق مستعد تفرجی با استفاده از روش سیستمی مخدوم و شبکه عصبی پرسپترون چندلایه (MLP) ارزیابی و شناسایی شدند. برای تهیه نقشه شایستگی عبور جاده، معیارهای موثر بر طراحی جاده با روش منطق فازی استانداردشده و با توجه به اهمیت نسبی حاصل از فرایند تحلیل سلسله‏ مراتبی تلفیق شدند. سپس گزینه های شبکه جاده جهت دسترسی به مناطق تفرجی در محیط GIS طراحی و از جهات فنی، محیط‏زیستی و اجتماعی- اقتصادی ارزیابی گردید. نتایج ارزیابی مناطق مستعد گردشگری نشان داد، بخش‏هایی از منطقه دارای توان برای تفرج متمرکز طبقه 2 (0.17%) و تفرج گسترده طبقه 2 (10.09%) می‏باشد. با توجه به نتایج وزن‏دهی معیارها، معیار شیب با مقدار 0.289 و معیار ارتفاع با مقدار 0.033 به ترتیب بیشترین و کمترین وزن را به خود اختصاص دادند. در کل 14 گزینه شبکه جاده طراحی شدند و بر اساس ارزیابی نهایی گزینه 7 با تراکم 3.34 متر در هکتار، قابلیت دسترسی (سخت) 64.68 درصد و با حداقل هزینه و اثرات محیط‏زیستی به عنوان گزینه بهینه انتخاب شد. بنابراین با در نظر گرفتن هزینه و اثرات محیط‏زیستی و با به کارگیری قابلیت‏های GIS می‏توان به طراحی اصولی شبکه جاده و درنتیجه توسعه جاده های دسترسی موجود به منظور توسعه گردشگری در منطقه پرداخت.
    کلید واژگان: ارزیابی مناطق تفرجی, شبکه دسترسی, توسعه گردشگری, سیستم اطلاعات جغرافیایی, منطقه حفاظت شده ارسباران}
    Manijeh Talebi, Baris Majnounian *, Majid Makhdoum, Ehsan Abdi, Mahmoud Omid
    Access routes are the basic requirements to access recreational areas and tourism planning. The purpose of this study is designing and evaluating of forest road network in order to select the optimal road network for tourism development in Arasbaran protected area. For this purpose, recreational suitable areas were evaluated and identified using Makhdoum systemic methods and Multilayer perceptron (MLP) neural network. In order to prepare the road passing suitability map, effective criteria for road designing have been standardized with the fuzzy logic method and combined according to the relative importance obtained from the analytical hierarchy process. Then, the road network options were designed for access to recreational areas in the GIS environment and evaluated in terms of technical, environmental and socioeconomic. The results of the tourism suitable area assessment showed sections of the region have a capability for intensive recreation class 2 (0.17%), and extensive recreation class 2 (10.09%). According to the weighting results by criteria, slope criterion with a value 0.289 and height criterion with a value 0.033 have the highest and the lowest weight, respectively. Overall, 14 road network variants were designed and based on the final evaluation, variant 7 was selected as the optimal option with density 3.34 m/ha, accessibility (hard) 64.68% and minimum cost and environmental impacts. Therefore, taking into account the cost and environmental impacts and using GIS capabilities, it is possible principle design of the road network, and as a result the development of existing access roads in order to develop tourism in the area.
    Keywords: Recreational areas evaluation, Access network, Tourism development, Geographic information system, Arasbaran protected area}
  • علی فرمنش، سید سعید محتسبی *، محمود امید
    سابقه و هدف
    رشد فعالیتهای صنعتی و افزایش انتشار آلاینده ها موجب جلب توجه جهانیان به مسایل زیست محیطی شده است. بوی نامطبوع را می توان جزء آلاینده هایی طبقه بندی کرد که تاثیر منفی آن بر کیفیت زندگی مشهود است. حدود یک سوم تا نیمی از تولیدات حیوانی که برای انسان غیرقابل مصرف هستند به عنوان مواد اولیه در صنعت فرآوری و تبدیل ضایعات استفاده می شوند. از مهمترین ویژگی های واحد فرآوری ضایعات کشتارگاه ها، می توان به انتشار ترکیبات فرار و بوی ناخوشایند اشاره کرد که سبب مزاحمت برای افراد شاغل و ساکنان مجاور این صنعت میشود. هدف این تحقیق، ارزیابی یک سامانه بینی الکترونیکی به عنوان ابزاری برای نمایش بخارهای خروجی از کوره پخت ضایعات کشتارگاه طیور، انتخاب آرایه ای از حسگرهای مناسب و تعیین خط اثر بویایی این واحد آلاینده است.
    مواد و روش ها
    فرآیند پخت ضایعات در دمای 941 درجه سانتیگراد تحت فشار 3 بار به مدت زمان 4 ساعت و با همزنی یکنواخت با سرعت 81 دور در دقیقه انجام شد. تعداد 31 نمونه مایع هر یک با حجم ده میلی لیتر که نتیجه میعان بخارات واحد پخت ضایعات بودند، تهیه شد. نمونه ها به آزمایشگاه واقع در گروه مهندسی مکانیک ماشین های کشاورزی دانشگاه تهران منتقل شدند و از سامانه بینی الکترونیکی به منظور تحلیل و بررسی استفاده شد. سامانه بینی الکترونیکی مورد استفاده بر پایه حسگرهای نیمه هادی اکسید فلزی (MOS) و شامل آرایه ای از شش حسگر گازی بود. از روش تحلیل مولفه های اصلی (PCA) برای ارزیابی حسگرها و انتخاب آرایه ای مناسب از حسگرها استفاده شد. نتایج و بحث: مشاهده تجربی سطح پاسخ حسگرها تا رسیدن به حالت پایدار با هدف کاهش اتلاف زمان و اکسیژن، نشان داد که زمان 30 ثانیه برای رساندن سطح پاسخ حسگر به خط مبنا، 100 ثانیه برای تماس بخارات با حسگرها (پاسخ حسگر ها) و 40 ثانیه برای پاک کردن حسگرها، برای زمان بندی داده برداری از سامانه بینی الکترونیکی مناسب است. بررسی همبستگی حسگرها نشان داد که برخی از حسگرها همبستگی بالاتر از 85/0 دارند. بررسی توزیع واریانس دو مولفه اصلی ابتدایی نشان داد که این دو مولفه بیش از 99 درصد از واریانس کل را شامل می شوند و مولفه اصلی اول (PC-1) به تنهایی بیش از 98 درصد از واریانس کل را شامل می شود. بیشترین تاثیر در مولفه اصلی اول مربوط به حسگر MQ135 است و پس از آن به ترتیب حسگرهای MQ136، MQ9، MQ131، MQ5 و در نهایت حسگر MQ3 موثر هستند. نتایج تحلیل مولفه های اصلی نشان داد حسگرهای MQ135 و MQ136 که حساسیت بالا به آمونیاک، سولفید هیدروژن و بنزن دارند، مناسب ترین حسگرها برای تشخیص بوی نامطبوع منتشر شده از واحد پخت ضایعات کشتارگاه طیور بودند. انتخاب آرایه ای از دو حسگر MQ135 و MQ136 می تواند برای تمایز میان آلاینده های واحد پخت ضایعات کشتارگاه طیور و آلاینده های منتشر شده از صنایع دیگر استفاده شود و از این حسگرها می توان برای تعیین خط اثر بویایی آلاینده های واحد پخت ضایعات کشتارگاهی استفاده کرد.
    نتیجه گیری
    سامانه بینی الکترونیکی شامل آرایه ای با دوحسگر MQ135 و MQ136 می تواند برای نظارت و کنترل کیفی آلاینده های خروجی از واحد صنعتی تبدیل ضایعات کشتارگاهی طیور استفاده شود. همچنین با اشاره به این موضوع که در حال حاضر شاخصی برای بوی نامطبوع به صورت استاندارد در سازمان کنترل کیفیت هوا تعریف نشده است، می توان سامانه بینی الکترونیکی را برای کنترل کیفیت هوا از نظر وجود بوهای نامطبوع در محیط زیست مورد استفاده قرار داد.
    کلید واژگان: آلاینده های هوا, محیط زیست, بوی نامطبوع, انتشار بو, تحلیل مولفه های اصلی}
    Ali Farmanesh, Seyed Saeid Mohtasebi*, Mahmoud Omid
    Introduction
    Growth of industrial activities and increasing emissions are giving greater attention to environmental problems in the world. Unpleasant (malodorous) smells can be classified as pollutants that have a negative impact on the quality of life. About one-third to half of animal products unusable for humans are used as raw materials in the processing and recycling industry. One of the most important features of slaughterhouse rendering plants is the release of volatile compounds and unpleasant odours, which disturb workers and people living adjacent of this industry. The purpose of this study was to evaluate an electronic nose system as a tool for displaying vapours from a slaughterhouse rendering plant, selecting an array of appropriate sensors and determining the fingerprint for this pollutant unit. Material and methods: Batch cooking was carried out at a temperature of 140 ° C under 3 bar pressure for four hours and uniformly stirred at a speed of 20 rpm (ISIRI 2389, 1995). A total of 30 liquid samples, each one with volume of 10 ml, were obtained from condensed vapours of batch cooker. Samples were transferred to the laboratory located at the Agricultural Machinery Department of the University of Tehran, and an electronic nose system was used for analysis and investigation. The electronic nose system was based on metal oxide semiconductor (MOS) sensors and included an array of six gas sensors. The principal component analysis (PCA) method was used to evaluate the sensors and select appropriate array of sensors.
    Results and discussion
    Observation of the sensor’s response up until steady state with the aim of reducing consumption of time and oxygen, showed that 30 seconds to reach sensors to their baseline (baseline time), 100 seconds to contact the vapours with sensors (injection and response time) and 40 seconds to clear the sensors (purging time) were suitable. Correlation analysis of the sensors showed that some of the sensors had a correlation higher than 0. 85. The analysis of variance distribution of the two primary principal components showed that these two components comprised more than 99% of the total variance, and the primary component (PC-1) comprised over 98% of the total variance. The highest effect on the first component was related to the MQ135 sensor, after that the MQ136, MQ9, MQ131, MQ5 and, finally, MQ3 sensors were effective. The analysis of the principal components showed that MQ135 and MQ136 sensors, having a high sensitivity to ammonia, hydrogen sulphide and benzene, were the most suitable sensors for detecting the unpleasant smell released from the poultry slaughterhouse waste batch cooking (rendering plant). Selection of the MQ135 and MQ136 sensors as an array can be used to distinguish between pollutants from poultry rendering plants and pollutants released from other industries, and these sensors can be used to determine the fingerprint of the odour emitted from poultry rendering plants.
    Conclusion
    According to the results of this research, the electronic nose system with arrays of MQ135 and MQ136 can be used to monitor and control the quality of pollutants from poultry rendering plants. Also, with referring to this fact that unpleasant odours as part of air quality control have no standard definition in Iran, an electronic nose system could be used to control the air quality in terms of the presence of unpleasant odours in the environment.
    Keywords: Air pollution, Environment, Malodorous, Odour emission, Principle component analysis}
  • فاطمه گرزین*، منوچهر نمیرانیان، محمود امید، محمود بیات
    تصمیم گیری در منابع طبیعی اغلب به پیچید گی هایی فراتر از روش های تجربی آماری منجر می شود، بنابراین نیاز به راهکارهای نوین دارد. تکنیک شبکه های عصبی مصنوعی با تقلید از مغز انسان و الگوبرداری از آن به فرآیند حل مشکل می پردازد. در این پژوهش به پیش بینی حجم صنعتی و هیزمی درختان با استفاده از تکنیک هوش مصنوعی پرداخته شد. برای این منظور، 367 اصله از درختان نشانه گذاری شده جنگل آموزشی- پژوهشی خیرودکنار نوشهر انتخاب و متغیرهای قطر برابر سینه، قطر کنده، ارتفاع کنده، ارتفاع کل، طول صنعتی، حداقل قطر میانه گرده بینه، وضعیت درخت، گونه و عامل های توپوگرافی شامل شیب، جهت و ارتفاع از سطح دریا اندازه گیری شدند. کلیه متغیرها به عنوان ورودی شبکه درنظر گرفته شدند. برای مدل سازی از شبکه پرسپترون چندلایه استفاده شد. نتایج نشان داد که شبکه MLP با مقدار خطای جذر میانگین مربعات 0/233 و ضریب تبیین های 0/94 و 0/71 به ترتیب برای حجم های صنعتی و هیزمی دارای دقت قابل قبولی برای پیش بینی بود.
    کلید واژگان: پرسپترون چندلایه, جنگل خیرودکنار, مدل سازی, هوش مصنوعی}
    Fatemeh Gorzin *, Manouchehr Namiranian, Mahmoud Omid, Mahmoud Bayat
    Decision-making in natural resources often leads to complexities beyond the statistical empirical methods,therefore we need new solutions than algorithmic methods. Artificial neural networks (ANN) technology mimics the human brain in the process of problem solving.The aim ofthis studywas to predict the commercial volume and cordwood volume using this technique (Artificial Neural Network). For this purpose, 367 marked trees in the experimental and educational forest of Kheyrood were selected. Some factors including diameter at breast height, diameter at stump, stump height, total height, topographic factors (slope, aspect and elevation), species, tree situation and minimum median diameter of last log were measured. The factors were considered as input network. Multi-layer Perceptron network (MLP) was used for modeling. The result showed that Multi-layer Perceptron network (with the 0/94 and 0/71 R2, and 0/233 RMSE) has acceptable accuracy to predict the commercial and cordwood volume.
    Keywords: Artificial Neural Networks, Kheyrood forest, Multi Layer Perceptron}
  • رضا پهلوان، محمود امید*، اسدالله اکرم، علی اکبر نظری سامانی
    مدیریت پسماندهای جامد به عنوان یکی از شاخص های مهم توسعه، در سطح کلان مطرح است. یکی از جالب ترین گزینه ها در مدیریت مواد زاید، بازیافت است که دارای صرفه اقتصادی و فواید زیست محیطی قابل توجهی است. یکی از موارد بسیار مهم در اجرای صحیح عملیات بازیافت پسماند، یافتن بهترین مکان برای انجام عملیات است. هدف از این تحقیق ارائه چارچوبی جهت ترکیب روش های تصمیم گیری دلفی و دلفی فازی و تحلیل سلسله مراتبی (AHP) با سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)، به منظور شناسایی مکان های مناسب جهت احداث ایستگاه بازیافت پسماند شهرستان کرج است. برای انجام این کار، معیارها و حریم استاندارد آنها با استفاده از روش دلفی تعیین گردید. در مرحله نخست 13 معیار موثر در مکان یابی ایستگاه بازیافت و حریم مجاز آنها مشخص شد. در نهایت با به کارگیری GIS و AHP حریم های تعیین شده در منطقه مطالعاتی اعمال و سه منطقه با بیشترین امتیاز به عنوان مکان های بهینه ایستگاه بازیافت انتخاب شدند.
    کلید واژگان: مکان یابی, بازیافت, سامانه اطلاعات جغرافیایی, منطق فازی, تحلیل سلسله مراتبی}
    Reza Pahlavan, Mahmoud Omid *, Asadollah Akram, Aliakbar Nazari Samani
    Solid waste management in addition to its role on the economic cycle, is considered as one of the most important indicators of development in developing countries. Recycling is one of the sustainable solutions in solid waste management. However, recycling has environmental and economic benefits, unfortunately, no coherent and integrated work has been done in our country. Finding the best location for waste recycling is very important for the proper implementation of operations. The aim of this study is to provide a framework for decision making techniques of Delphi, Delphi fuzzy and Analytic Hierarchy Process (AHP) using geographic information systems (GIS), to identify potential sites for establishing waste recycling station in Karaj, Iran. Thus, after identifying criteria using classical Delphi technique, the standard boundaries of each criterion was calculated using fuzzy Delphi technique. This study led to identification of 13 effective criteria in locating recycling station and also determining the allowable boundaries. Seven areas were identified as prone recycling stations using GIS and AHP. Finally, three of the seven regions having the highest scores were selected as the optimal locations of recycling stations.
    Keywords: Location, recycling, GIS, Fuzzy, AHP}
  • امین طاهری گراوند *، محمود امید، حجت احمدی، سید سعید محتسبی، جیوانی ماریا کارلومگنو
    در این تحقیق یک سامانه مبتنی بر تلفیق فناوری های گرمانگاری و پردازش تصویر برای تشخیص و طبقه بندی عیوب مختلف رادیاتور توسعه داده می شود. عیوب متداول در رادیاتور های سیستم خنک کاری شامل؛ گرفتگی لوله های رادیاتور، گرفتگی شبکه رادیاتور، اتصالات شل بین لوله ها و شبکه رادیاتور، نشتی مایع خنک کاری، خرابی درب رادیاتور بصورت مصنوعی ایجاد گردید. به منظور تشخیص عیوب مختلف رادیاتور، از شرایط مختلف رادیاتور معیوب و سالم در سه سطح دمایی، سه سطح دبی جریان سیال خنک کاری در حال گردش و دو سطح سرعت هوای عبوری از شبکه رادیاتور تصاویر گرمایی توسط یک دوربین فروسرخ تهیه شد. پس از پیش پردازش تصاویر گرمایی تهیه شده جهت تجزیه و پردازش چند دقتی از تصاویر مذکور تبدیل موجک در یک سطح تجزیه اعمال گردید. از هر کدام از تصاویر گرمایی مقیاس خاکستری، تصاویر تقریب ، جزئیات افقی، عمودی و قطری تبدیل موجک آن تصویر، ویژگی های آماری بافت استخراج گردید. سپس با تلفیق تکنیک های هوشمند الگوریتم ژنتیک و شبکه های عصبی-فازی تطبیقی (انفیس)، از آن جهت انتخاب ویژگی و ورودی های موثر به طبقه بند استفاده شد. در نهایت، از انفیس برای طبقه بندی تصاویر گرمایی با استفاده از بردار ویژگی های مستخرج و منتخب استفاده گردید. برای ارزیابی طبقه بند از شاخص های آماری صحت، حساسیت و اختصاصی بودن محاسبه شدند. پس از ارزیابی، سامانه پیشنهادی توانست با دقت کلی طبقه بندی 94.11 درصد عیوب مختلف رادیاتور سیستم خنک کاری را تشخیص و طبقه بندی نماید. بنابراین استفاده از تکنیک پردازش تصاویر گرمایی مبتنی بر هوش مصنوعی برای پایش وضعیت و تشخیص هوشمند عیوب رادیاتور امیدوار کننده است.
    کلید واژگان: رادیاتور, تشخیص عیوب, گرمانگاری, انفیس, الگوریتم ژنتیک}
    Amin Taheri Garavand *, Mahmoud Omid, Hojjat Ahmadi, Seyed Saeid Mohtasebi, Giovanni Maria Carlomagno
    In this study, an intelligent diagnosis systems have been developed and applied for classifying six types of cooling radiator conditions by means of infrared thermal images; namely, radiator tube blockage, radiator fin blockage, loose connections between fins and tubes, radiator door failure, coolant leakage and normal. The proposed system is consisted of several subsequent procedures including thermal image acquisition, preprocessing, of images via two dimensional discrete wavelet transform (2D-DWT), feature extraction, feature selection, and classification. The 2D-DWT was implemented to decompose the thermal images. Subsequently, statistical texture features were extracted from the original and decomposed thermal images. Consequently, statistical texture features are extracted from the original and decomposed thermal images to develop ANFIS classifiers. In this paper, the significant and relevant features are selected based on genetic algorithm (GA) in order to enhance the performance of ANFIS classifier. For evaluating ANFIS classifier performance, the values of the confusion matrix, such as specificity, sensitivity, precision and accuracy were computed. The overall accuracy of the classifier was 94.11 %. The results demonstrated that this system can be employed satisfactorily as an intelligent condition monitoring and fault diagnosis for a class of cooling radiator.
    Keywords: Radiator, Fault Diagnosis Thermography, ANFIS, Genetic algorithm}
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