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
جستجوی مطالب مجلات
ردیف ۱۰-۱ از ۸۲۰۴ عنوان مطلب
|
  • زهره فرجی*، عباس کاویانی، افشین اشرف زاده
    استان قزوین در رتبه هفتم خشکسالی در کشور قرار گرفته است، بنابراین مدیریت گسترده منابع آبی در این استان ضروری است. بهره‏گیری از تغییرات میدان گرانشی مشاهده شده از ماهواره GRACE از روش‏‏های مدیریتی است. ماهواره ثقل‏سنجی GRACE مجموعه‏ای از داده های تغییرات ذخیره آب را در مقیاس منطقه با قدرت تفکیک مکانی 1 درجه تولید می‏کند. این پژوهش با هدف ارزیابی داده های ماهواره ‏GRACE در استان قزوین برای یافتن راه‏ حلی جامع برای دست‏یابی آسان و سریع به اطلاعات تغییرات منابع آبی این استان انجام شد. برای اعتبارسنجی داده های ماهواره‏ GRACE از داده های مدل سطح زمین GLDAS و داده های مشاهداتی چاه ها در منطقه استفاده شد. نتایج نشان می‏دهد ماهواره GRACE به عنوان ماهواره ای ثقل‏سنج که فقط به منظور برآورد تغییرات ذخیره آب تولید شده است، برآورد خوبی از روند تغییرات ذخیره آب و همچنین تغییرات سطح آب زیرزمینی در اختیار کاربران قرار می‏دهد. نتایج تحلیل آماری انجام شده نشان‏دهنده 54/5RMSE=، 16/4MAE= و 5/1MBE= در واحد سانتی‏متر در مقیاس فصلی بین داده های تغییرات سطح آب زیرزمینی به دست آمده از ماهواره GRACE و چاه های مشاهداتی در دشت قزوین و همچنین46/5RMSE=، 32/4MAE= و 18/0-MBE= سانتی‏متر در ماه بین داده های تغییرات ذخیره آب به دست آمده از مدل GLDAS و ماهواره GRACE است. همچنین همبستگی بین داده های تغییرات ذخیره آب به دست آمده از مدل GLDAS و ماهواره GRACE و تغییرات سطح آب زیرزمینی به دست آمده از ماهواره GRACE و داده های مشاهداتی در سطح احتمال 99 درصد معنا‏دار است. نتایج بیانگر آن است که ماهواره GRACE روند تغییرات ذخیره آب را بهتر از مدل GLDAS نشان می‏دهد.
    کلید واژگان: آب زیرزمینی, بارش, ماهواره GRACE, مدل GLDAS
    Zohreh Faraji *, Abbas Kaviani, Afshin Ashrafzadeh
    Given that Qazvin Province located in the seventh drought place in the country and need to manage vast water resources. Water storage estimation methods have developed over the years and observation of changes in the gravitational field by satellite GRACE is one of these methods. This satellite produces a series of water storage changes data with spatial resolution of 1 ° on a regional scale. This study aimed to evaluate data from GRACE satellites in Qazvin province to find a comprehensive solution for quick and easy access to the water resources. To validate the GRACE satellite data, land surface model data (GLDAS) and wells data in the region were used. The results show that the GRACE satellites as a Gravity satellite just produce to estimate changes in Earth's water supply, give a good estimate of the changes in the ground water storage and groundwater level changes. Statistical analysis showed that RMSE =5.54, MAE = 4.16 and MBE = 1.5 the seasonal scale in millimetre between groundwater level data from the GRACE satellites and observation wells, and RMSE =2.92, MAE = 4.24 and MBE =0.184month scale in centimetre between the data changes in land water storage from GRACE satellite and GLDAS model. Also, the correlation between changes in water storage data from the GRACE satellite and GLDAS model and groundwater level changes from GRACE satellite and observational data is significant at the 99% probability level. The results showed that GRACE satellite shows terrestrial water storage changes better than GLDAS model.
    Keywords: Groundwater, Rainfall, GRACE satellite, GLDAS model
  • علیرضا دنیایی*

    بررسی تغییرات آب زیرزمینی در نواحی خشک و نیمه خشک از اهمیت ویژه ای برخوردار است.افت سطح آب در آبخوان های استان کرمانشاه به قدری شدید بوده به طوری که در دهه های اخیر به حدود10 متر در برخی نقاط رسیده است. هدف از پژوهش حاضر ارزیابی داده های ماهواره GRACE جهت برآورد ذخیره ی آب زیرزمینی آبخوان روانسر در استان کرمانشاه می باشد. لذا در این پژوهش ضمن بررسی سطح ایستابی چاه های مشاهداتی آبخوان روانسر و نیز پهنه بندی مکانی این تغییرات با استفاده از روش کریجینگ در نرم افزار GIS وضع موجود منطقه مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس به منظور ارزیابی داده های ماهواره GRACE کدنویسی الگوریتم های JPL,GFS,CSR,CRI در محیط محاسبات ابری گوگل ارث اینجین صورت گرفت و پس از آن تغییرات ماهانه و سالانه ی آب معادل مایع (LWE) محاسبه گردید. همچنین مقدار رطوبت خاک (SM) از مدل هیدرولوژیکی GLDAS برآورد گردید و با کسر مقدار رطوبت خاک از مقادیر برآوردی ماهواره GRACE میزان تغییرات ذخیره ی آب زیرزمینی در مقایسه با مقادیر مشاهداتی آن به دست آمد. این پژوهش نشان داده است که نه تنها می توان از داده های ماهواره GRACE در برآورد میزان تغییرات ذخیره ی آب زیرزمینی در آبخوان ها استفاده نمود بلکه داده های مذکور از دقت قابل قبولی نیز برخوردار می باشند. مقایسه ی نتایج الگوریتم های مختلف نشان داد که الگوریتم JPL با ضریب همبستگی 73/0،  بیشترین همبستگی را با داده های مشاهداتی داراست. ضمنا مقادیر تغییرات ذخیره ی آب زیرزمینی برآوردی از ماهواره GRACE در مقایسه با مقادیر مشاهداتی نشان دهنده ی کاهش ذخیره ی آب زیرزمینی معادل 8/1- سانتی متر  بر اساس الگوریتم JPL بوده است.

    کلید واژگان: آب معادل مایع, کریجینگ, GLDAS, ماهواره GRACE, آبخوان روانسر و ایران
    Alireza Donyaii *

    The drop in water level in the aquifers of Kermanshah province has been so severe that it has reached about 10 meters in some places. The purpose of this study is to evaluate GRACE satellite data to estimate the groundwater storage of Ravansar aquifer in Kermanshah province. Therefore, in this study, while examining the water level of Ravansar aquifer observation wells and also the spatial zoning of these changes, the current situation of the region was evaluated using Kriging method in GIS software. Then, in order to evaluate the GRACE satellite data, the JPL, GFS, CSR, and CRI algorithms were coded in Google Earth Engine cloud computing environment, and then the monthly and annual changes of liquid water Equivalent (LWE) were calculated. Also, the amount of Soil Moisture (SM) was estimated from the GLDAS hydrological model and by subtracting the amount of soil moisture from the estimated values of GRACE , the amount of changes in groundwater storage compared to its observational values was obtained. This study showed that not only can GRACE data be used to estimate the rate of changes in groundwater storage in aquifers, but also the data are of acceptable accuracy. Comparison of the results of different algorithms showed that the JP algorithm with a correlation coefficient of 0.73 has the highest correlation with observational data. According to the JPL , the values of changes in groundwater storage estimated from GRACE compared to the observed values show a decrease in groundwater storage of -1.8 cm.

    Keywords: GLDAS, GRACE satellite, Kiriging, Liquid Water Equivalent, Ravansar Aquifer, Iran
  • سید نوید نبوی*، امین علیزاده، علیرضا فرید حسینی

    تعیین تغییرات ذخیره آب زیرزمینی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک موضوعی حیاتی به منظور مدیریت و برنامه ریزی منابع آب زیرزمینی می باشد. ماهواره GRACE با بهره گیری از تغییرات میدان گرانش زمین، تغییرات ذخیره آب را با قدرت تفکیک مکانی 1 درجه تولید می نماید. در این پژوهش سعی شد تا در دو پیکسل یک درجه مربعی از استان خراسان رضوی که شامل کل مساحت و یا بخش هایی از 6 آبخوان می باشند، با استفاده از داده های چهار مرکز پردازش اطلاعات ماهواره GRACE به نام های CENS، CSR، GFZ و JPL ، تغییرات سطح آب زیرزمینی ماهانه در بازه زمانی آگوست 2002 تا ژوین 2016 مورد ارزیابی قرار گیرد. بهره گیری از مقادیر موجودیت آب زمین (TWS) تولید شده از داده‎های ماهواره GRACE، به همراه داده های رطوبت خاک، آب معادل برف و آب ذخیره شده در تاج پوشش گیاهان مستخرج از مدل GLDAS، که با رزولوشن مکانی 1 درجه و به صورت ماهانه ارایه می گردند، تخمین تغییرات سطح آب زیرزمینی ماهانه را منتج می شوند. همچنین یک برآورد تغییرات ماهانه سطح آب زیرزمینی مدل GLDAS و در رزولوشن 0/25 درجه به منظور مقایسه با نتایج داده های ماهواره GRACE اخذ شد. داده های مشاهداتی که حاوی تغییرات سطح آب زیر زمینی ماهانه از چاه های پیزومتری منطقه مطالعاتی می باشند، جهت اعتبارسنجی نتایج مورد استفاده قرار گرفته شد. نتایج نشان می دهند که داده های GRACE(CENS) با 14/315 =RMSE و 645/ 12 = MAEدر واحد سانتی متر ضعیف ترین تخمین تغییرات سطح آب زیرزمینی را ارایه داده اند. در حالی که داده های GRACE(JPL)، با 5/708 RMSE = و 5/038 = MAE بهترین برآورد را نشان می دهند. لازم به بیان است که داده های مدل GLDAS با رزولوشن 25/0 درجه کهRMSE آن350 /2 سانتیمتر و MAE برابر 1/826 سانتیمتر می باشد، تخمین مناسب تری را نسبت به تمام انواع داده های GRACE ارایه نمودند. همچنین داده های GRACE(CSR) با ارایه یک روند 089 /0 – سانتیمتر در ماه، مطلوب ترین پیش بینی روند تغییرات ماهانه سطح آب زیرزمینی را نشان داد.

    کلید واژگان: آب زیرزمینی, موجودیت آب زمین, ماهواره GRACE, مدل GLDAS
    Seyed Navid Nabavi *, Amin Alizadeh, Alireza Faridhosseini

    Determining groundwater storage changes, especially in arid and semiarid areas, is a vital issue for groundwater management and planning. GRACE satellite produces changes in water storage with 1 degree spatial resolution using Earth's gravity field changes. In this study, it is tried to evaluate monthly groundwater storage changes between August 2002 and June 2016 in two pixels of one square degree of Khorasan Razavi province, which cover the whole area or parts of 6 aquifers using data from four GRACE satellite information processing centers named CENS, CSR, GFZ and JPL. Utilizing amount of Terrestrial Water Storage (TWS) obtained from GRACE satellite data, with data of soil moisture, snow water equivalent and canopy water storage derived from the GLDAS model which are presented with 1 degree spatial resolution on a monthly basis lead to estimates of monthly groundwater level changes. An estimation of monthly changes in groundwater level of the GLDAS model was obtained at a 25 degrees resolution in order to compare with the results of the GRACE satellite data. Observational data containing monthly groundwater level changes from the piezometric wells of the study area were used to validate the results. The results show that data of GRACE (CENS) with (RMSE = 14.35 and MAE = 12.645) are the weakest estimation of groundwater level changes. While the GRACE (JPL) data with RMSE = 5.708 and MAE = 5.038 shows the best estimation. It should be noted that the GLDAS model data with a resolution of 0.25 degree with an RMSE of 2.350 cm and a MAE of 1.826 cm shows a more appropriate estimate than the GRACE data types. GRACE data (CSR) showed the most favorable prediction of the trend of monthly changes in groundwater level by presenting a trend of -0.089 cm / month.

    Keywords: Groundwater, Terrestrial Water Storage, GRACE Satellite, GLADS model
  • عبدالرضا صفری، محمدعلی شریفی، بابک امجدی پرور
    ساختار LL-SST (Low-Low Satellite-to-Satellite Tracking) اولین بار با پرتاب ماهواره GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment) در 2002 اجرایی شد. برای رسیدن به دقت و حساسیت بیشتر در بازیابی میدان جاذبه زمین در مقیاس جهانی می توان ساختار LL-SST را با ساختار HL-SST (High-Low Satellite-to-Satellite Tracking)که قبلا در ماهواره CHAMP (CHAllenging Minisatellite Payload) استفاده شده ترکیب کرد. اختلاف شتاب در راستای خط دید دو ماهواره (Line Of Sight(LOS) acceleration difference) GRACE، ساده ترین کمیت مشاهداتی است که در آن از مشاهدات هر دو ساختارHL و LL استفاده شده است. در این مقاله در ابتدا روابط مربوط به بازیابی ضرایب ژئوپتانسیلی با استفاده از تابعک مشاهداتی شتاب در راستای خط دید دو ماهواره GRACE بیان شده است و دستگاه معادلات مربوطه برای برآورد ضرایب بنا شده است. بیشینه درجه و مرتبه قابل بازیابی با استفاده از مشاهدات ماهواره GRACE، 120 است. به بیان دیگر تعداد مجهولاتی که باید در این دستگاه برآورد شوند 14641 مجهول است. ازآنجاکه حل دستگاه معادلاتی با این تعداد مجهول در یک دستگاه رایانه ای شخصی و با نرم افزار مطلب (MATLAB) امکان پذیر نیست، در این مقاله الگوریتم تکراری MSAA (Multiplicative Schwarz Alternating Algorithm) که از جمله روش های تجزیه حوزه (Domain decomposition) است، برای حل دستگاه معادلات نرمال با ابعاد بزرگ عرضه شده و در حل دستگاه معادلات مربوط به بازیابی ضرایب ژئوپتانسیلی با استفاده از مشاهدات شبیه سازی شده دینامیکی ماهواره GRACE به اجرا گذاشته شده است. نتایج حاصل، حاکی از کارایی این روش از نظر دقت و سرعت همگرایی در حل دستگاه معادلات بزرگ مربوط به بازیابی ضرایب ژئوپتانسیلی است.
    کلید واژگان: Low, Low Satellite, to, Satellite Tracking, بازیابی میدان جاذبه, روش MSAA
    The GRACE mission has substantiated the Low–Low Satellite-to-Satellite Tracking (LL-SST) concept. The LL-SST configuration can be combined with the previously realized high–low SST concept in the CHAMP mission to provide a much higher accuracy. The line of sight (LOS) acceleration difference between the GRACE satellite pair is the most frequently used observable for mapping the global gravity field of the Earth in terms of spherical harmonic coefficients. The following relationship is valid for each evaluation point: (1) The GRACE ranging system provides inter-satellite range and its first time derivative,, as the LL-SST observations and the GPS receivers mounted on the GRACE satellites provide the position vectors as the HL-SST mode observations. The inter-satellite range acceleration,, and are obtained by numerical differentiation of and, respectively. In the absence of non-gravitational forces, the left-hand side of Eq. (1) can be considered as the LOS gravitational acceleration differences, (2) A sequence of observations with evaluation points sets up a system with linear equations. In this paper, the corresponding linear system of equations has been set up for spherical harmonic up to degree and order 120. The total number of unknowns,, is (3) Such a linear equation system can be solved with iterative solvers or direct solvers. However, the runtime of direct methods or that of iterative solvers without a suitable preconditioner increases tremendously. This is the reason why we need a more sophisticated method to solve the linear system of problems with a large number of unknowns. Multiplicative variant of the Schwarsz alternating algorithm is a domain decomposition method, which allows it to split the normal matrix of the system into several smaller overlaped submatrices. In each iteration step the multiplicative variant of the Schwarz alternating algorithm solves linear systems with the matrices obtained from the splitting successively. It reduces both runtime and memory requirements drastically. An MSAA example with two submatrices is shown in Fig. 1 Figure 1. MSAA example with two submatrices. This method dates back to H. A. Achwarsz’ work, published in 1980, and has been investigated by many authors since then. In this paper we propose the Multiplicative Schwarz Alternating Algorithm (MSAA) for solving the large linear system of gravity field recovery. The proposed algorithm has been applied in a close-loop simulation to the International Association of Geodesy (IAG)-simulated data of the GRACE mission. The achieved results indicate the validity and efficiency of the proposed algorithm in solving the linear system of equations from accuracy and runtime points of view.
  • سبحان رستمی، مجید دلاور*، وحید شکری کوچک
    پایگاه داده های جهانی و محصولات ماهوراه ای با قدرت تفکیک مکانی و زمانی بالا، به عنوان یک منبع جایگزین مناسب برای انجام مطالعات برآورد مولفه های بیلان آب در مناطق فاقد آمار و مناطق با عدم توزیع یکنواخت ایستگاه ها می توانند موردتوجه واقع شوند. استفاده از این داده ها با شرط داشتن دقت کافی، برای کشور ایران که بسیاری از قسمت های آن به ویژه مناطق بیابانی و کوهستانی به دلیل تراکم پایین ایستگاه ها، طول دوره آماری کوتاه ایستگاه های جدید همواره با مشکلات دسترسی به اطلاعات مکانی و زمانی اقلیم مواجه می باشند، از اهمیت زیادی برخوردار است. هدف اصلی این پژوهشارزیابی پایگاه داده های جهانی و محصولات ماهواره ای در برآورد بارش، تبخیر و تعرق واقعی، تغییرات ذخیره آب و آب های زیرزمینی در حوضه طشک بختگان است. برای ارزیابی بارش از پایگاه داده های GLDAS، PERSIANN-CDR، CHIRPS و NCEP با توجه به اهداف ما، استفاده شد. برای تبخیر و تعرق واقعی ابتدا براساس معادله بیلان تورنت وایت مقادیر تبخیر و تعرق واقعی استخراج شد و نتایج آن با پایگاه داده های GLDAS و GLEAM ارزیابی شد. برای برآورد تغییرات ذخایر آب و آب های زیرزمینی منطقه موردمطالعه از ماهواره GRACE و برای ارزیابی آن از ماهواره GLDAS برای استخراج تغییرات سالانه آب زیرزمینی استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد پایگاه داده PERSIANN-CDR در تمام شاخص های آماری قبل و بعد از اصلاح اریبی بهترین عملکرد و همخوانی با داده های مشاهدتی بارش را داشته است. پایگاه داده GLEAM نیز در برآورد تبخیر و تعرق قبل و بعد از اصلاح اریبی بهترین وضعیت از لحاظ شاخص های آماری را با داده های معادله بیلان تورنت وایت داشته است. مقایسه مقادیر مشاهداتی آبخوان ها آب زیرزمینی با داده هایی که از ماهواره GRACE و GLDAS استخراج شد، نشان دهنده وجود روند یکسان می باشد و باتوجه به قدرت تفکیک مکانی پایین ماهواره GRACE و مساحت کم منطقه موردمطالعه نتایج به دست آمده برای تغییرات آب زمینی و آب زیرزمینی قابل قبول است. نتایج مطالعه حاضر نشان می دهد اطلاعات حاصل از ماهواره PERSIANN-CDR برای بارش، مدل GLEAM برای تبخیر و تعرق واقعی و ماهواره GRACE برای برآورد تغییرات آب زمینی، به عنوان ابزار مناسبی برای انجام برآورد های اولیه، سریع و کم هزینه در خصوص پارامترهای بیلان آب مورد استفاده قرار گیرد.
    کلید واژگان: آب زیرزمینی, بارش, بیلان آب, پایگاه داده جهانی, تبخیر و تعرق
    Sobhan Rostami, Majid Delavar *, Vahid Shokri Kuchak
    Global database and satellite products with high spatial and time-lapse power, can be seen as a suitable alternative source for conducting studies of water balance components in statistically deficient areas and areas with no uniform distribution of stations. Use of this data provided that it has sufficient accuracy, for Iran, which many of its parts, especially desert and mountainous areas, due to the low density of stations, the short statistical period of new stations always faces problems of accessing local and time information in the region. They will be, of great importance it is. The main goal of the research is to assess the global database and satellite products to estimate real rainfall, Evapotranspiration, and changes in water storage in the Tashk-Bakhtegan basin. Used GLDAS, PERSIANN - CDR, CHIRPS, NCEP database to assess the rainfall according to our objectives. For real Evapotranspiration, the real amounts of evaporation and absorption were first extracted based on the Balance Torrent White equation, and the results were evaluated by the GLDAS database, GLEAM. The GRACE satellite was used to estimate the changes in the region's water reserves and to assess it the GLDAS satellite was used to extract annual changes in groundwater. Results obtained showed that the PERSIANN - CDR database performed best and consistent with its observational data across all statistical indicators before and after the Bias correction. GLEAM also had the best statistical performance in estimating Evapotranspiration before and after correction with Balance Torrent White Equation data. Comparison of the observation levels of underground water with data extracted from GRACE and GLDAS satellites indicates the existence of a similar trend, and, based on the power of GRACE's low locality segregation and the low area studied, the results for groundwater changes and Ground water is acceptable. The results of the present study show data from the PERSIANN- CDR satellite for rain, GLEAM model for real evaporation and absorption and GRACE satellite for estimating ground water changes as a convenient tool for making early, quick and low - cost estimates on Water Balance Components It will be used.
    Keywords: Evapotranspiration, Global database, Groundwater, Precipitation, Water balance
  • سیدروح الله عمادی، مهدی نجفی علمداری، مهرداد سبزواری
    هدف اصلی از این مقاله، تعیین پتانسیل ژئوئید با استفاده از داده های ماهواره ارتفاع سنجی، Jason-2 و ماهواره GRACE است. مراحل انجام تحقیق حاضر براساس الگوریتم زیر است: 1) تهیه 80 دوره، در حدود 27 ماه، داده های خام ماهواره ارتفاع سنجی Jason-2؛ 2) انجام تصحیحات لازم نظیر: جزر و مدی، اتمسفریک و دستگاهی بر روی داده های خام به منظور تعیین ارتفاع سطح آب تصحیح شده؛ 3) تعیین پتانسیل ثقل روی نقاط سطح متوسط دریا به صورت ماهانه، با استفاده از ضرایب ماهانه هارمونیک های کروی مدل های ژئوپتانسیل ماهواره GRACE؛ 4) حذف داده های مربوط به دریاچه های بزرگ دنیا، به خصوص خزر یا کاسپین؛ و 5) متوسط گیری از باقی مانده داده ها به منظور تعیین پتانسیل ژئوئید.
    نتایج نشان می دهند که متوسط پتانسیل ژئوئید در فاصله زمانی از ژوییه 2008 تا سپتامبر 2010- در حدود بوده که بیشترین مقدار تغییرات زمانی ماهانه آن با دوره تناوب نیمه سالانه در حدود 2/2 مترمربع بر مجذور ثانیه است.
    کلید واژگان: ماهواره های ارتفاع سنجی, ژئوئید, گریس, سطح متوسط دریا, پتانسیل ثقل
    Emadi S.R., Najafi Alamdari M., Sabzevari M
    The main objective of the paper is determination of the geoidal potential, using satellite altimetry, Jason-2, and GRACE data. This purpose has been carried out according to the following algorithms Preparation of 80 cycles, about 27 month, of Jason-2 altimeter raw data, 2. Applying all necessary corrections such as: tidal, atmospheric and instrumental corrections, on the raw data to determinate corrected sea surface heights (COSSH); 3. Computing monthly Earth's gravity potential at the mean sea surface points, using GRACE monthly spherical harmonic coefficients 4. Removing parts of data related to the world greatest Lakes, especially the Caspian; and 5. Averaging of remaining data to determinate the geoidal potential. The results indicated that the average of geoidal potential, from July 2008 to September 2010 is about has been, where the highest monthly changes related to semi-annual variations is about.
    Keywords: Satellite Altimetry, Geoid, GRACE, Mean sea surface, Gravity Potential
  • محمدعلی شریفی، زهره عرفانی جزی، علیرضا امیری سیمکویی
    یکی از کاربردهای مهم و ارزشمند علم ژئودزی فضایی بررسی میدان گرانی زمین و تغییرات آن از راه تجزیه و تحلیل مدار ماهواره ها به صورت عام و ماهواره های گرانی سنجی به صورت خاص است. ماهواره های گرانی سنجی اغلب در مدارهای پایین قرار می گیرند تا تاثیرات میدان گرانی را بیشتر درک کنند و لذا بررسی و مدل سازی میدان گرانی زمین از روی اطلاعات مداری آنها با دقت بیشتری صورت گیرد. در این راستا به بررسی داده های موقعیتی ماهواره GRACE پرداخته و سعی در همسان سازی تراکم داده های موقعیتی به دست آمده از راه گیرنده های onboard سامانه موقعیت یابی جهانی، GPS، با داده های سرعت و شتاب نسبی به دست آمده از راه سامانه بین ماهواره ای شده است. این کار به روش درون یابی چند جمله ای ارمیت (Hermite) براساس روش کمترین مربعات صورت پذیرفت. در این روش درون یابی از یک تابع چندجمله ای و مشتقات آن برای مدل سازی مشاهدات استفاده می شود و لذا مسئله در ساده ترین شکل ممکن، بدون تکرار و مقدار اولیه به بهترین نحو به جواب مناسب می رسد. با متراکم کردن این داده ها، امکان بهبود مدل های میدان گرانی جهانی که از اطلاعات مدار GRACE حاصل می شود فراهم خواهد شد.
    کلید واژگان: میدان گرانی, GPS, GRACE, درون یابی, متراکم سازی, کمترین مربعات
  • مهتاب بادکوبه هزاوه، محسن نجارچی*، محمدرضا جلالی، حسین مظاهری، سعید شعبانلو

    طی سالیان اخیر استفاده از اطلاعات ماهواره؜ای مختلف توانسته است به عنوان یک راهکار قابل اطمینان مورد توجه قرار گیرد. هدف از این تحقیق پیش بینی نوسانات ضخامت معادل آب زیرزمینی با استفاده از اطلاعات ماهواره GRACE و مدل سازی آن با استفاده از ترکیب الگوریتم بهینه؜سازی و هوش مصنوعی است. منطقه مطالعاتی این تحقیق، حوضه آبریز دریاچه ارومیه واقع در شمال غربی ایران می باشد. بدین منظور از 180 داده ماهواره های GRACE طی سال های آوریل 2002 تا مارس  2017 استفاده شد. خروجی ماهواره ها شامل 6 پیکسل قرار گرفته بر روی حوضه انتخابی می باشد که 2 نقطه از آن که بیشترین همپوشانی را با محدوده حوضه داشتند برای مدلسازی با ابزار هوش مصنوعی انتخاب شدند. برای این کار از مدل؜های ترکیبی GA-ANN، ICA-ANN و PSO-ANN استفاده شد. نتایج نشان داد خروجی مدل ICA-ANN دارای بهترین برازش با داده های مشاهداتی با ضریب همبستگی برابر با 915/0 و 942/0 در دو پیکسل انتخابی 2 و 5 در مرحله آزمون بود. لذا برای پیش؜بینی نوسانات ضخامت معادل آب زیرزمینی در منطقه مطالعاتی بجای استفاده از مدل های پیچیده با حجم داده؜های بسیار زیاد می؜توان با اطمینان از مدل ICA-ANN استفاده کرد. این رویکرد کمک زیادی به محققین بخش آب زیرزمینی می؜کند تا بدون استفاده از مدل های عددی با ساختار پیچیده و وقت؜گیر با استفاده از اطلاعات ماهواره؜ای و ابزار هوش مصنوعی با دقت بالا تغییرات ضخامت معادل آب زیرزمینی در هر ماه را بر اساس داده های ضخامت معادل آب زیرزمینی در ماهواره GRACE مربوط به ماه های قبل پیش؜بینی نمایند.

    کلید واژگان: ضخامت معادل آب زیرزمینی, ماهواره GRACE, GA-ANN, ICA-ANN, PSO-ANN
    Mahtab Badkoube Hezaveh, Mohsen Najarchi *, Mohammad Reza Jalali, Hossein Mazaheri, Saeid Shabanlou

    The aim of this research is to predict fluctuations in the equivalent thickness of groundwater using GRACE satellite data and modeling it using artificial intelligence hybrid models. The study area of this research is the basin area of Lake Urmia located in the northwest of Iran. For this purpose, 180 GRACE satellite data between April 2002 and March 2017 were used. The output of GRACE satellites includes 6 pixels located on the selected watershed, of which 2 points that overlapped the most with the watershed area were selected for modeling with artificial intelligence tools. The GA-ANN, ICA-ANN and PSO-ANN hybrid models were used for this purpose. The results showed that the output of the ICA-ANN model had the best fit with the observation data with a correlation coefficient equal to 0.915 and 0.942 in the two selected pixels 2 and 5 in the test phase, and the results of this model had the best and closest distribution of points. Considering the importance of knowing the changes in the equivalent thickness of groundwater as one of the most important parameters of the water budget, the artificial intelligence models used in this research can be recommended, especially for areas without basic statistics or in situations where it is not possible to use mathematical models. Without the need for complex relationships and equations to investigate the effect of surface and groundwater interaction and only based on satellite data, the equivalent thickness of groundwater can be predicted in the studied plain in dry and wet periods with great accuracy.

    Keywords: Equivalent Thickness Of Groundwater, GRACE Satellite, GA-ANN, ICA-ANN, PSO-ANN
  • عبدالرضا صفری، محمدعلی شریفی، حمیدرضا باقری، یحیی الله توکلی
    با پرتاب جفت ماهواره GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiments) در سال 2002، این امکان به وجود آمد که بتوان تغییرات میدان گرانی را به صورت ماهیانه را با دقت زیاد و در مقیاس جهانی به دست آورد. یکی از کاربردهای این مدل های ماهیانه در به دست آوردن تغییرات میدان گرانی ناشی از تغییرات جرم سطحی به علت پدیده های هیدرولوژیکی است. اما داده های پتانسیلی جفت ماهواره GRACE دارای نوفه ای هستند که با افزایش درجه ضرایب ژئوپتانسیل افزایش می یابد. برای به دست آوردن مدل های تغییرات میدان گرانی (جرم سطحی) با استفاده از این داده ها، باید این نوفه را حذف کرد. در این مقاله از دیدگاه مسائل معکوس مسئله کاهش نوفه بررسی شده و از ایده راهبرد پایدارسازی تیخونوف تعمیم یافته در زیرفضای سوبولف برای کاهش نوفه استفاده شده است. برای ارزیابی ایده معرفی شده، در حوزه آبی رودخانه می سی سی پی (Mississippi river basin) از مشاهدات چاه های پیزومتری (Piezometric Wells) و مدل هیدرولوژی GLDAS (Global Land Data Assimilation Systems) و در حوزه های آبی آمازون (Amazon river basin)، آلبانی (Albany River)، سومالی (Somalia)، دانوب (Danube) و چین شمالی (North China) از مشاهدات در محل تخلیه (In-situ Run off) و داده های واگرایی شار رطوبت (Moisture flux divergence) مشاهداتی با ابزاری مانند رادیوسوند (Radiosonde) و یا مدل های آب هواشناسی (Hydro-Meteorology models)، استفاده شده است. ارزیابی نتایج نشان دهنده عملکرد مناسب روش عرضه شده بود و نتیجه به دست آمده از طریقراهبرد پایدارسازی «تیخونوف تعمیم یافته در زیرفضای سوبولف (Generalized Tikhonov in Sobolev Subspace)» نتایج بهتری نسبت به سایر روش ها به دست می دهد.
    کلید واژگان: مدل تغییرات جرم سطحی, نوفه, بسط مقدار منفرد, پایدارسازی, تیخونوف تعمیم یافته, زیرفضای سوبولف
    Abdolreza Safari, Mohammad Ali Sharifi, Hamid Reza Bagheri, Yahya Allahtavakoli
    The GRACE mission has provided scientific community Time-variable gravity field solutions with high precision and on a global scale. The GRACE mission was launched on March 2003. This mission consists of two satellites that pursue each other in their orbit. Distance between two satellites in orbit is measured continuously to an accuracy of better than 1 micron using KBR system placed in satellites. As the satellite fly in the gravity field، this distance changes and by monitoring those changes the gravity field can be determined. To reduce non-gravitational accelerations، each satellite has an on-board accelerometer to measure these accelerations (Wahr and Schubert، 2007). Providing profiles of the atmosphere using GPS measurements for gaining knowledge about the atmosphere is another goal of this mission. One of the products of this mission is GRACE LEVEL-2. This product consists of monthly spherical harmonic coefficients up to degree 120. One application of these coefficients is to determine time-variable gravity field. The time-variable gravity field is then used to solve for the time-variable-mass field (Wahr and schubert، 2007). A mathematical model for determining the surface density (mass) variations using spherical harmonic coefficients is presented by Wahr et al. (1998). This mathematical model is as follows: Where، ،، ،، ،، are surface density variations، mean earth density، mean earth radius، Love number of degree، GRACE potential changes، fully normalized Legendre functions، degree and order respectively. Spherical harmonic coefficients from the GRACE are noisy which increase rapidly with increasing degree of geopotential coefficients. In addition، monthly surface mass variations map shows the presence of long، linear features، commonly referred as stripes (Swenson and Wahr، 2006). Hence، in different methods of filtering it is tried to solve both problems. Filtering of the GRACE gravity solutions has been studied extensively. For some of the recent contributions we refer to Wahr et al. (1998)، Chen et al. (2005)، Swenson and Wahr (2006)، Kusche (2007)، Sasgen et al. (2006)، ، Swensonand Wahr (2011)، Save et. al. (2012). In this paper، for filtering the GRACE gravity solutions، we propose a new way of determining the surface mass change formula under the assumptions considered in Wahr et al. (1998) by means of Singular Value Expansion of the Newton’s Integral equation as an Inverse Problem. Let be the potential change caused by just Earth''s surface mass change، then: or in operator form: Where is an integral operator with kernel. Series expansion of the kernel based on Associated Legendre functions is as follows: Now، by means of singular value expansion، singular system for this operator is as follows: where and، ، are singular values، right singular vectors، left singular vectors، respectively. In terms of singular value expansion، the surface density variation can be written as follows: where s are filter coefficients that are determined by regularization methods. In this paper، filter coefficients are determined from regularization methods، such as Truncated SVE، Damped SVE and the Standard and Generalized Tikhonov methods in Sobolev subspace. The numerical results show a good performance of the method “Generalized Tikhonov in Sobolev subspace”، which effectively reduces the noise and the stripes.
    Keywords: Surface Mass Variations Model, Noise, Singular Value Expansion, Regularization, Generalizaed Tikhonov, Sobolev Subspace
  • مریم حافظ پرست*
    تعیین تغییرات سطح آب زیرزمینی در کشور ایران که در نواحی خشک و نیمه خشک قرار دارد از اهمیت ویژه ایی برخوردار است. در این راستا استان کرمانشاه با داشتن 950 هزار هکتار زمین کشاورزی و باغ یکی از قطب های کشاورزی کشور است و افت سطح آب در آبخوان های استان به خصوص در قسمت شرقی استان شدید تر است. در این پژوهش با بررسی سطح آب چاه های مشاهداتی آبخوان میانراهان در حوضه جامیشان و نیز پهنه بندی مکانی این تغییرات با استفاده از روش کریجینگ در نرم افزار Arc GIS وضع موجود منطقه بررسی شده است. در ادامه به منظور ارزیابی داده های ماهواره GRACE با مراکز پردازش JPL,GFS,CSR,CRI از کدنویسی در محیط محاسبات ابری گوگل ارث اینجین استفاده شده است. تغییرات ماهانه و سالانه آب معادل مایع (LWE) محاسبه گردید. مقایسه نتایج داده های مراکز پردازش داده مختلف نشان می دهد مرکز پردازش داده JPL با ضریب 66/0 R= بیشترین همبستگی را با داده های مشاهداتی دارد. مقدار رطوبت خاک، آب معادل برف و پوشش گیاهی از مدلGLDAS استخراج شده و با کسر از مقدارTWS استخراج شده از ماهواره GRACE با مقادیر مشاهداتی مقایسه شده است که نشان می دهد روند کاهش سطح آب زیرزمینی با داده های مرکز پردازش JPL معادل 26/2- سانتیمتر است. محاسبات در مقیاس یک درجه مربع انجام شده و واحدها به سانتیمتر بیان شده است.
    کلید واژگان: آب معادل مایع, آبخوان میانراهان, پهنه بندی کریجینگ, ماهواره GLDAS, ماهواره GRACE
    Maryam Hafezparast *
    Determining groundwater changes in Iran, which is located in arid and semi-arid regions, is of particular importance. In this regard, Kermanshah province with 950,000 hectares of agricultural land and gardens is one of the agricultural hubs of the country and the water level in the aquifers of the province, especially in the eastern part of the province is more severe. In this study, by examining the water level of the observational wells of Mianrahan aquifer in Jamishan basin and spatial zoning of these changes using Kriging method in GIS software, the current situation of the region has been investigated. In order to evaluate GRACE satellite data with JPL, GFS, CSR, CRI data centers, coding in Google Earth Engine cloud computing environment has been used. Monthly and annual changes of liquid water equivalent (LWE) were calculated. Comparing the results of different data centers show that JPL data center with coefficient of R = 0.66 has the highest correlation with observational data. The amount of soil moisture, snow water equivalent and plant canopy water was extracted from the GLDAS model and subtracted from the amount of TWS extracted from the GRACE satellite and was compared with the observed values, which shows that the trend of decreasing groundwater level is equal to -2.26 cm. Calculations are made on the scale of one square degree and units are expressed in centimeters.
    Keywords: GLDAS, Grace, Kriging spatial zoning, Liquid water equivalent, Mianrahan Aquifer
نکته:
  • از آنجا که گزینه «جستجوی دقیق» غیرفعال است همه کلمات به تنهایی جستجو و سپس با الگوهای استاندارد، رتبه‌ای بر حسب کلمات مورد نظر شما به هر نتیجه اختصاص داده شده‌است‌.
  • نتایج بر اساس میزان ارتباط مرتب شده‌اند و انتظار می‌رود نتایج اولیه به موضوع مورد نظر شما بیشتر نزدیک باشند. تغییر ترتیب نمایش به تاریخ در جستجوی چندکلمه چندان کاربردی نیست!
  • جستجوی عادی ابزار ساده‌ای است تا با درج هر کلمه یا عبارت، مرتبط ترین مطلب به شما نمایش داده‌شود. اگر هر شرطی برای جستجوی خود در نظر دارید لازم است از جستجوی پیشرفته استفاده کنید. برای نمونه اگر به دنبال نوشته‌های نویسنده خاصی هستید، یا می‌خواهید کلمات فقط در عنوان مطلب جستجو شود یا دوره زمانی خاصی مدنظر شماست حتما از جستجوی پیشرفته استفاده کنید تا نتایج مطلوب را ببینید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال