فهرست مطالب

نشریه علوم و فنون نقشه برداری
سال یازدهم شماره 1 (پیاپی 41، تابستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/07/21
  • تعداد عناوین: 16
|
  • سیامک علی پور*، علی اصغر آل شیخ صفحات 1-17

    بیماری تب برفکی یک بیماری ویروسی و مسری است که حیوانات زوج سم اهلی و وحشی را در معرض خطر قرار می دهد. با توجه به بومی بودن این بیماری در ایران، هدف اصلی این تحقیق بررسی روند زمانی، کشف خوشه های مکانی و مکانی- زمانی و تعیین تاثیر عوامل محیطی جهت درک بهتر همه گیرشناسی آن در کشور ایران می باشد. این مطالعه بر روی 12442 تعداد رخداد بیماری ثبت شده در سال های 1396-1387 در سطح شهرستان برای کل ایران انجام شد. ابتدا با تحلیل موران عمومی خودهمبستگی مکانی بیماری در منطقه مورد مطالعه مورد بررسی قرار گرفت و خوشه ای بودن توزیع مکانی این بیماری در منطقه مورد مطالعه مشخص گردید. برای کشف مناطق داغ و سرد از موران محلی و شاخص گیتس-اورد جی استار استفاده شد. سپس با کمک نقاط رخداد و زمان رخداد، خوشه های مکانی و مکانی-زمانی بیماری کشف شدند. درنهایت از همبستگی اسپیرمن و آنالیز رگرسیون خطی برای بررسی تاثیر پارامترهای محیطی استفاده شد. نتایج نشان داد که حداکثر بروز در فصل بهار (%44) و حداقل بروز در تابستان (%15) است. ماه های اردیبهشت، فروردین، خرداد و دی، با مجموع 6650 مورد، به ترتیب مستعدترین ماه های سال بودند. نتایج شاخص موران محلی و شاخص گیتس-اورد جی استار مشخص ساخت که کانون های این بیماری در ایران همچنان فعال بوده و قسمت هایی از استان های سمنان، تهران، مرکزی، فارس، لرستان، خراسان رضوی و آذربایجان شرقی نقاط داغ بیماری تب برفکی هستند. در اسکن مکانی تعداد 8 خوشه شناسایی شد که موید نتایج موران و شاخص گیتس-اورد جی استار بودند. در اسکن مکانی-زمانی 5 خوشه کشف شد که مطابق نتایج اسکن مکانی بود. آنالیز اسپیرمن نشان داد که همبستگی مثبتی بین موارد وقوع بیماری با پوشش گیاهی وجود دارد که از ابتدا تا انتهای سال کاهشی است و در فصل زمستان ارتباط منفی پیدا می کند. همچنین همبستگی مثبت و افزایشی با سرعت باد و بارش از ابتدا تا انتهای سال مشاهده شد. به علاوه همبستگی مثبت بین وقوع بیماری با ارتفاع و رابطه منفی با جهت شیب محاسبه شد. همچنین از آنالیز رگرسیون خطی برای ارزیابی نحوه تاثیرگذاری متغیرها استفاده شد که نتایج آن در تایید خروجی های همبستگی اسپیرمن بود. نتیجه این مطالعه نشان می دهد که بیشتر شهرهای مرزی و شهرهای با تراکم دام زیاد به عنوان آسیب پذیرترین شهرهای ایران شناسایی شدند که شامل مناطق کوهستانی با آب وهوای معتدل و دارای شرایط نامناسب اجتماعی- اقتصادی و دسترسی محدودتر به امکانات بهداشتی بودند.

    کلیدواژگان: بیماری تب برفکی، سامانه اطلاعات مکانی، شاخص موران، آماره اسکن مکانی-زمانی، همبستگی اسپیرمن
  • سعید دهقانی*، علی اصغر آل شیخ صفحات 19-34

    گسترش فناوری های نوین در دستگاه های رقمی و ارتباطات باعث محبوبیت و فراگیر شدن شبکه های اجتماعی شده است. محتوای دارای برچسب مکانی با افزودن بعد جدیدی به شبکه های اجتماعی، امکان ارتباط بین فضای مجازی و واقعی را فراهم کرده اند. این تصاویر می توانند نشان دهنده ی تعامل کاربران با محیط باشند؛ به همین دلیل در کاربردهای فراوانی مثل کشف مناطق جذاب، مدیریت و برنامه ریزی شهری و توصیه به گردشگران می توانند مورداستفاده قرار گیرند. استفاده از تصاویر دارای برچسب مکانی نسبت به روش های سنتی مانند سرشماری و نظرسنجی به منظور کشف و تحلیل مناطق جذاب مزایایی مثل صرفه جویی در وقت و هزینه را دارند، از این رو موردتوجه محققان قرار گرفته اند. هدف این تحقیق کشف مناطق جذاب با استفاده از داده های دارای برچسب مکانی است، به گونه ای که از داده های توصیفی جهت بهبود خوشه های ایجادشده استفاده گردد و نتایج نسبت به روش های رایج پیشین بهبود یابد. همچنین استخراج اطلاعات معنایی مناسب و تحلیل در شرایط مختلف جهت شناخت مناطق جذاب و درک دلیل جذابیت آن ها از دیگر اهداف این تحقیق است. در این تحقیق از تصاویر دارای برچسب مکانی فلیکر که از شهر نیویورک، در بازه ی زمانی 2015 تا 2018 میلادی اخذ شده بودند، نوفه و افزونگی داده ها در مرحله ی پیش پردازش حذف شد. سپس با استفاده از روش HDBSCAN، داده ها خوشه بندی شدند و خوشه های مجاور که از نظر برچسب های متنی مشابه بودند، با یکدیگر ادغام شدند و 106 منطقه ی جذاب شناسایی شد. سپس سطح مقعری با استفاده از روش α-shape به نقاط برازش شد و اطلاعات معنایی شامل برچسب های متمایز، نام و دسته بندی برای مناطق جذاب انتخاب شد. آنگاه مناطق جذاب بر اساس نوع کاربران بازدیدکننده، میزان بازدید در شرایط بافت مختلف و احساسات کاربران تحلیل شدند. نتایج حاصل از ارزیابی نشان از کشف مناطق جذاب در اشکال، ابعاد و چگالی های مختلف است. این مناطق با 66 درصد از کل جاذبه های برتر TripAdvisor مطابقت داشته اند، درحالی که برای روش DBSCAN ساده 53 درصد مطابقت وجود داشته است. در مناطقی که با جاذبه های TripAdvisor هم پوشانی داشتند، نام گذاری آن ها 76 درصد مشابهت داشته است.

    کلیدواژگان: مناطق جذاب، شبکه های اجتماعی مکان مبنا، تصاویر دارای برچسب مکانی، خوشه بندی مکانی، فلیکر
  • نیما فرهادی*، عباس کیانی، حمید عبادی صفحات 35-50

    پیشرفت های صورت گرفته در فناوری تصویر برداری ماهواره ای امکان تهیه اطلاعات متنوع برای شناسایی اهداف را فراهم می کند. چنین اطلاعاتی فرآیند تفسیر تصاویر سنجش از دوری نوری را تسهیل می بخشد. نوع خاصی از این تفاسیر به فعالیت های مربوط به شناسایی اهداف ختم می شود که امروزه اکثر تحقیقات انجام شده در این حوزه با استفاده از شبکه های عصبی و تکنیک های یادگیری عمیق صورت می گیرد. نحوه طراحی شبکه عصبی کانولوشن مورداستفاده، در دقت شناسایی نقش بسزایی دارد. تحقیقات اخیر درزمینه یادگیری عمیق و شبکه های کانولوشن نشان می دهد که عمیق تر کردن این شبکه ها باعث افزایش دقت آن ها می شود؛ اما گاهی بیش ازحد عمیق تر شدن باعث به وجود آمدن مشکلاتی ازجمله بالا رفتن پارامترهای آموزشی، محو شدن گرادیان آموزشی، بلااستفاده ماندن بسیاری از ویژگی های تولیدشده و... می شود که در پی آن کاهش دقت در شناسایی اهداف موردنظر را خواهد داشت. به این منظور در این تحقیق روشی توسعه داده شده است که در آن سعی گردید با حفظ ویژگی های تولیدشده توسط لایه های کانولوشن و انتقال آن ها به لایه های بعدی، بر این مشکل غلبه گردد. این نوع ارتباط بین لایه ها، اجازه عمیق تر کردن شبکه های کانولوشنی با افت گرادیان کمتر را می دهد. معماری ارایه شده علاوه بر کم رنگ کردن مشکل ناپدید شدن گرادیان، باعث می شود تعداد پارامترها و همچنین مدت زمان موردنیاز برای آموزش یک مدل یادگیری عمیق کاهش یابد. بدین منظور در ابتدا با استفاده از تصاویر سنجش ازدوری، مجموعه ای از داده های آموزشی آماده و پس از پردازش های اولیه، عوارض هدف برچسب گذاری شده است. سپس روش پیشنهادشده را به عنوان استخراج گر ویژگی مدل Faster R-CNN تعریف کرده و بر روی داده های آموزشی، آموزش داده می شود. جهت ارزیابی روش پیشنهادی نیز، بخشی از فرودگاه بین المللی پکن چین به عنوان مطالعه موردی اول و بخشی از فرودگاه بین المللی امام خمینی (ره) به عنوان منطقه موردمطالعه دوم انتخاب شده است و مقادیر معیار F1-Measure برای هر دو منطقه به ترتیب برابر 9/97 و 7/93 می باشد. درنهایت نتایج حاصله از اعمال مدل پیشنهادی، با مدل های مختلف شبکه مطرح موجود، مقایسه شده است. نتایج به دست آمده، دلالت بر قابل اعتماد بودن و موثر بودن روش ارایه شده دارند.

    کلیدواژگان: یادگیری عمیق، شبکه های کانولوشن، شناسایی اهداف سنجش ازدوری، استخراج گر ویژگی
  • امین محسنی فر*، امین صداقت، علی محمدزاده صفحات 51-69

    هم مرجع سازی تصاویر، فرایند مرتبط سازی دو یا چند تصویر با یک تصویر مرجع است که همگی از یک منطقه یکسان اخذ شده اند. تصاویری که ممکن است از نقطه نظر زمانی، موقعیت و سنسور اخذ تصاویر متفاوت باشند. این فرایند از پردازش های مهم و پایه در فتوگرامتری و سنجش از دور است که یکی از مهمترین کاربردهای آن فرآیند آشکارسازی تغییرات است. مطالعه تغییرات شهری در یک بازه ی زمانی دلخواه، با محدودیت دسترسی به داده های موردنیاز مواجه است. یک منبع مناسب برای این منظور، تصاویر ماهواره ای محیط گوگل ارث است که یک محدودیت اساسی در این نرم افزار، خطای هم مرجع سازی مربوط به تصاویر ثبت شده در زمان های مختلف است. در این تحقیق یک روش ترکیبی به منظور هم مرجع سازی تصاویر ماهواره ای گوگل ارث با حد تفکیک مکانی بالا توسعه داده شده است. روش پیشنهادی از سه مرحله اساسی تشکیل شده است. در مرحله اول از الگوریتم KAZE برای استخراج ویژگی های تصویری که پایداری بالایی در برابر تغییرات روشنایی زیاد دارند، استفاده می شود. در مرحله دوم فرآیند تناظریابی اولیه با معیار فاصله ی اقلیدسی و حذف تناظرهای اشتباه با استفاده از روش VFC انجام می شود. در نهایت در مرحله سوم، ارتباط هندسی بین تصاویر مبدا و هدف از طریق مدل تبدیل انطباقی TPS برقرار می شود. برای ارزیابی کیفیت و کارایی ویژگی ها و نقاط متناظر نهایی حاصل از الگوریتم KAZE، عملکرد آن با الگوریتم های SIFT و SURF در 4 جفت تصویر ماهواره ای مرتبط با مناطق شهری مختلف موردمقایسه و ارزیابی قرار گرفته است. در روند هم مرجع سازی مجموعه داده های یک تا چهار، بیشترین میزان نرخ مطابقت صحیح به ترتیب برابر با 0.63، 0.81، 0.6 و 0.76 برای نقاط متناظر نهایی حاصل از الگوریتم KAZE در مقایسه با الگوریتم های دیگر بدست آمده است. علاوه بر این، مدل تبدیل TPS به ترتیب با مقادیر RMSE 2.1، 1.8، 2.1 و 1.7 پیکسل، دقیق ترین ارتباط هندسی را در مقایسه با مدل تبدیل چندجمله ای، بین دو تصویر مبدا و هدف در هر یک از مجموعه داده های یک تا چهار برقرار کرد. نتایج بدست آمده، قابلیت روش ترکیبی پیشنهادی را در استخراج ویژگی های پایدار و هم مرجع سازی تصاویر ماهواره ای گوگل ارث با تغییرات قابل توجه عوارض و اختلافات شدید روشنایی نشان می دهد.

    کلیدواژگان: هم مرجع سازی تصاویر، گوگل ارث، نقاط متناظر نهایی، KAZE، VFC، TPS
  • مائده سادات حسینی، زهرا عزیزی*، علیرضا وفایی نژاد صفحات 71-78

    به علت نقش زیست محیطی جنگل های مانگرو پایش تغییرات این جنگل ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. از طرفی شرایط قرارگیری این جنگل ها در حدفاصل آب و خشکی، مطالعه مستقیم این پدیده را با مشکلاتی روبه رو ساخته است. در سال های اخیر توجه هرچه بیشتر به علم سنجش ازدور، موانع دسترسی به این مناطق را مرتفع ساخته و بررسی این گیاهان را در هر شرایط منطقه ای، امکان پذیر کرده است. در این پژوهش با استفاده از داده های دورسنجی به بررسی تغییرات خور گواتر در جنوب شرقی استان سیستان و بلوچستان در یک دوره ی زمانی سی ساله پرداخته شد و از تصاویر ماهواره ی لندست - سنجنده های TM، ETM+ و OLI - مربوط به سال های 1988، 1996، 2005، 2013 و 2018 بهره گرفته شد و تحولات در قالب چهار دوره ی مطالعاتی 1996-1988، 2005-1996، 2013-2005 و 2018-2013 مورد بررسی قرار گرفتند. به منظور محاسبه مقادیر مانگروهای این منطقه در هر سال و تهیه نقشه توزیع توده های مانگرو، از شاخص تفاضل نرمال شده گیاهی[1] استفاده گردید. در شرایط محیطی ذکرشده، تنها گونه های مانگرو قادر به ادامه حیات هستند و حضور سایر گونه های گیاهی در چنین شرایطی، دور از ذهن است و در نتیجه این شاخص گیاهی می تواند در زمینه مطالعات مانگرو عملکرد مناسبی داشته باشد. بررسی مقادیر مانگروها در سال های یادشده نشان از رشد مثبت مقادیر مانگرو در سه دوره ی اول مطالعاتی داشت، به طوریکه در دوره اول 31/32 هکتار، در دوره ی دوم 31/59 هکتار و در دوره ی سوم 17/1 هکتار به مساحت مانگروها افزوده شده بود. این افزایش از سال 1988 تا 2013، بیش از دو برابر بوده است. اما از سال 2013 تا 2018 کاهشی ناگهانی به مقدار 94/59 هکتار روی داد. این کاهش مساحت در جنگل های جزرومدی می تواند متاثر از دلایل متفاوتی باشد که در این پروژه با توجه به مقایسه ی نمودار طیفی مانگروها و آب های حاشیه ی آن به نظر می رسد این کاهش کاذب بوده و متاثر از پدیده ی جزرو مد می باشد.


    کلیدواژگان: جنگل های مانگرو، سنجش ازدور، پایش تغییرات، ماهواره ی لندست، جزرومد
  • محمدرضا جلوخانی نیارکی*، مجتبی رحمانی، مجید کیاورز مقدم صفحات 79-90

    فن آوری های GIS همراه مبتنی بر وب از طریق ارایه قابلیت های ترسیم و نمایش نقشه در تلفن های هوشمند مجهز به سیستم GPS، بستر لازم برای مشارکت فعالانه مردم در تولید داده های مکانی را فراهم آورده است. میزان تلاش مردم در تولید داده های مکانی ارتباط مستقیمی با کیفیت داده های مکانی تولید شده دارد. میزان تلاش کم یک کاربر در تولید داده ها، نشان دهنده آن است که کاربر داده ها را با کیفیت پایینی تولید می کند و یا بالعکس. لذا لازم است که استفاده کنندگان داده های مکانی مشارکتی (مانند سازمان های دولتی) از میزان تلاش صورت گرفته در تولید داده های مکانی آگاهی یابند. به عبارت دیگر، با سنجش و ارزیابی میزان تلاش صورت گرفته در تولید داده ها، می توان تا حدودی از کیفیت داده ها اطمینان حاصل نمود. بنابراین تعیین و ارزیابی شاخص های مختلفی که نمایانگر میزان تلاش صورت گرفته در تولید داده های مکانی هستند، مساله مهم و ضروری می باشد. ازاینرو هدف از پژوهش حاضر، بررسی و ارزیابی میزان تلاش شهروندان در تولید داده های مکانی مرتبط با مشکلات شهری است. بدین منظور، پنج شاخص شامل زمان صرف شده برای ترسیم عوارض، تعداد بزرگنمایی صورت گرفته، تعداد عوارض ترسیم شده، تفاضل تعداد عوارض پیچیده و ساده و تعداد ویرایش های مکانی روی نقشه انتخاب گردیدند. برای اندازه گیری شاخص های فوق الذکر، یک سامانه GIS همراه مبتنی بر وب در منطقه 6 تهران اجرا گردید. نتایج نشان می دهد که اکثر کاربران حدود 16 تا 32 ثانیه بین ترسیم اولین و آخرین عارضه صرف نموده و 0 تا 3 بار عمل بزرگنمایی، 0 تا 2 بار ترسیم عارضه و 0 تا 3 بار فعالیت بازگردانی عارضه ترسیم شده به حالت قبل و ترسیم مجدد (Undo-Redo) بر روی نقشه انجام داده اند. به علاوه تعداد عوارض های پلیگونی ترسیم شده اکثر شهروندان بیشتر از نقطه ای بوده (تلاش بالا) در حالی که برای 17 نفر عکس این حالت می باشد (تلاش پایین) است. به طور کلی تعداد پایین فعالیت های فوق نشان می دهد که شهروندان تلاش و دقت زیادی را صرف تولید داده های مکانی ننموده اند.

    کلیدواژگان: داده های مکانی مشارکتی، GIS شهروند-محور، میزان تلاش در تولید داده ها
  • میلاد قربانعلیزاده خانقاه*، رامین تهرانچی، خسرو مقتصد آذر صفحات 91-106

    با توجه به کاربرد وسیع سری های زمانی GPS مانند بررسی حرکات تکتونیک، تغییر پوسته زمین و دینامیک زلزله و... ارایه ی روشی به منظور افزایش سرعت در آنالیز مولفه های واریانس اهمیت پیدا می کند. محققان نشان داده اند که تقریبا 90 درصد سری های زمانی GPS دارای ترکیب نویز سفید+فلیکر و درصد کمتری دارای ترکیب نویز سفید+رندم واک هستند. در برآورد نویز سه گانه (سفید، فلیکر و رندم واک) با روش بیشترین شباهت، محققان  برای کاهش ابعاد از یک رابطه ی مثلثاتی استفاده کرده اند؛ به صورتی که با ثابت بودن انحراف معیار مجموع نویزها، وقتی یکی از نویزها افزایش یابد نویزهای دیگر کاهش می یابند. در تحقیقات اخیر محققان موفق به برآورد نویز سفید با روش تجزیه به مودهای ذاتی شده اند. در این پژوهش سعی بر این است ابتدا با استفاده از روش تجزیه به مودهای ذاتی نویز سفید تخمین زده شود و سپس با رابطه مثلثاتی مذکور بتوان نویز فلیکر یا رندم واک را تخمین زد. پیش بینی می شود در صورت موفقیت آمیز بودن این پروژه، مقادیر نویز به صورت آنی تخمین زده شود. درنهایت نتایج روش پیشنهادی با نتایج برآورد مولفه های واریانس با کمترین مربعات (LS-VCE) مقایسه می شود. روش ها ابتدا روی سری های شبیه سازی شده مورد آزمون قرار گرفت و پس از موفقیت آن، سری های زمانی واقعی GPS برای تایید استفاده شده است. در یک روش جدید دیگر با توجه به این که نویز سفید با روش تجزیه به مودهای ذاتی قابل استخراج و جداسازی است، ابتدا نویز سفید استخراج می شود و سپس مولفه های سری زمانی GPS شامل روند خطی، حرکات پریودیک با فرکانس های سالانه و نیم-سالیانه با روش کمترین مربعات استخراج می شود. با فرض اینکه باقیمانده نویز رنگی (فلیکر یا رندم واک) باشد، نوع نویز فلیکر یا رندم واک با استفاده از مقدار هارست مشخص می شود و اطلاعات آماری آن نویز قابل تخمین است (روش انحراف معیار). کاربرد دیگر مقدار هارست شناسایی مودهای ذاتی دارای نویز سفید پس از تجزیه ی سیگنال به مودهای ذاتی است. در این پژوهش تخمین نویز سفید با روش تجزیه به مودهای ذاتی نیز اساسا مورد بازبینی قرارگرفته است؛ ازجمله نحوه ی تجزیه و نحوه ی تشخیص مودهای دارای نویز سفید. در بین روش های تخمین هارست، 12 روش بررسی شد و روش پریودوگرام-جعبه ای نتایج بهتری دارد. نتایج روش های جدید برای سری های زمانی GPS و شبیه سازی شده دارای نویز سفید+فلیکر بسیار کارآمد، اما برای سری های دارای نویز سفید+رندم واک با چالش هایی همراه است.

    کلیدواژگان: سری های زمانی GPS، کمترین مربعات، تجزیه سیگنال به مولفه های مود ذاتی، پارامتر هارست، نویز
  • محمد رسولی نیا، علیرضا شریفی* صفحات 107-116

    کشت سیب زمینی به عنوان یکی از محصولات کشاورزی جایگاه ویژه ای در سبد غذایی انسان ها دارد و پس از ذرت و گندم، سومین منبع غذایی در جهان است. مدل های سنتی کشت سیب زمینی محدودیت هایی از قبیل هزینه زیاد، به دست آوردن داده ورودی مورد نیاز و کمبود اطلاعات مکانی در برخی موارد باعث شد که این مدل ها به فراموشی سپرده شوند. با تکیه بر علوم نوین و فناوری های جدید، پیشرفت های چشمگیری درزمینه تولید و کیفیت محصولات زراعی رخ داده است. هدف از انجام این پژوهش مشخص نمودن بهترین بازه زمانی باهدف تولید مدل های تخمین برای محصول سیب زمینی و همچنین تعیین بهترین الگوریتم برای مدل سازی و درنهایت دستیابی به بهترین دقت برای پیش بینی میزان محصول تولیدی و کیفیت آن هست. در کنار این موارد تاثیر عوامل زمینی مانند آبیاری، سم پاشی، کود دهی و میزان بارش نیز به عنوان فاکتورهای موثر مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از این تحقیق ادغام داده های ماهواره ای و داده های زمینی بر روی 40 سایت کشت سیب زمینی در شهرستان سراب استان آذربایجان شرقی جهت تخمین محصول قابل برداشت است. از تصاویر ماهواره ای سنتینل-2 که برای استخراج شاخص NDVI اراضی مورد مطالعه استخراج شد و میزان همبستگی آن ها با داده های زمینی به دست آمد. بیشترین همبستگی در تاریخ 28 خرداد به میزان 0.48 بود. دلیل پایین بودن این همبستگی غده بودن سیب زمینی و تاثیر کم سبزینگی روی محصول تولیدی می باشد. برای مدل سازی از چهار الگوریتم یادگیری ماشین استفاده شد که روش فرآیند گوسی بهترین نتایج را بهمراه داشت (0.61R2=). نتایج نشان داد که برای افزایش دقت مدل سازی و تولید مدل های تخمین می توان از داده های ماهواره ای با رزولوشن بهتر استفاده کرد تا نتایج بهتری تولید شود و همچنین می توان تعداد اراضی که به عنوان داده آموزشی برای مدل سازی استفاده می شدند را بالا برد تا مدلی دقیق تولید گردد.

    کلیدواژگان: تخمین محصول سیب زمینی، سنجش از دور، سنتینل-2، شاخص طیفی، رگرسیون
  • اسلام جوادنیا*، نسرین بیگی، سعید عباسی صفحات 117-128

    بخار آب یکی از مهمترین گازهای گلخانه ای جو است که مقدار آن با زمان و مکان تغییر پیدا می کند. بنابراین بررسی تغییرات بخارآب در پیش بینی آب و هوا و مطالعات اقلیمی بسیار موثر می باشد. هدف اصلی در این تحقیق بررسی دقت داده های بخار آب سنجنده مادیس و سانفتومتر آیرونت با استفاده از مقادیر برآورد شده از مشاهدات GPS در شهر زنجان می باشد. بدین ترتیب در این مقاله، محصول استاندارد سطح دو بخار آب مادیس (MOD05_L2) به همراه داده های بخارآب سانفتومتر سایت آیرونت دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان (IASBS) استخراج شدند و با مقادیر برآورد شده توسط ایستگاه GPS مستقر در همان سایت در بازه زمانی 2011 تا 2013 مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفتند. نتایج حاصله نشان داد که GPS و آیرونت مطابقت خوبی با هم دارند، بطوریکه ضریب تعیین (R2) حدود 95 درصد، خطای جذر میانگین مربعات (RMSE) 2/3 میلیمتر و میانگین خطای بایاس حدود 2/2 میلیمتر بدست آمد. ارزیابی محصول بخارآب مادیس با استفاده از داده های زمینی GPS و آیرونت نشان داد که بین محصول مادیس و GPS همبستگی نسبتا بالاتری (92/0R2 =) در مقایسه با محصول مادیس و آیرونت (90/0R2 =) وجود دارد. خطای RMSE و بایاس حاصل از ارزیابی داده های مادیس با GPS حدود 2 تا 5/2 برابر کمتر از آیرونت بدست آمد بطوریکه RMSE و بایاس بین داده های مادیس و GPS بترتیب 76/2 میلیمتر و 2 میلیمتر می باشد. به طور کلی نتایج ارزیابی نشان داد که داده های بخارآب محصول استاندارد مادیس از دقت و صحت مناسبی در منطقه مورد مطالعه برخوردار هستند.

    کلیدواژگان: بخار آب، مادیس، آئرونت، GPS
  • ناهید پورحسن، رضا شاه حسینی*، سید تیمور سیدی صفحات 129-142

    کسب آگاهی و دانش در رابطه با الگوی کشت و سطح زیر کشت نقش مهمی را در مدیریت اراضی کشاورزی و برآورد میزان تولید خالص ایفا می کند. ترکیب نتایج حاصل از مشاهدات و اندازه گیری های زمینی با داده های سنجش از دور می تواند نقشه های به هنگام از سطح زیر کشت محصولات ارایه نماید. این امر برای تعریف واحدهای مدیریت و رسیدن به اطلاعات دقیق مورد نیاز کشاورزان و برنامه ریزان ارزشمند است. اکثر روش های مورد استفاده به منظور تفکیک محصولات کشاورزی، در مواردی که الگوی کشت محصولات مختلف مانند گندم و جو، شباهت زیادی داشته باشند، عملکردی مناسبی ندارند. لذا هدف از این مقاله ارایه روش طبقه بندی مبتنی بر یادگیری عمیق بر روی تصاویر سری زمانی ماهواره ای برای تولید نقشه سطح زیر کشت دقیق انواع محصولات کشاورزی با شباهت فنولوژیکی بالا می باشد. به این منظور تصاویر سری زمانی ماهواره Landsat7 بر اساس تقویم زراعی منطقه انتخاب شدند. با استفاده از شاخص تفاضلی نرمال شده پوشش گیاهی (NDVI) بصورت سری زمانی و یک مجموعه داده آموزشی از مزارع کشاورزی مختلف، از شبکه عصبی کانولوشنی (CNN)  برای تولید خودکار نقشه محصول در منطقه چناران واقع در استان خراسان شمالی استفاده شد. جهت تفکیک محصولات در این مطالعه، از تلفیق طبقه بندی نظارت شده و تصحیح بصری استفاده شده است. به منظور برآورد صحت نتایج، نقشه های تولید شده با نقاط کنترل زمینی بررسی شد و ضریب کاپا و دقت کلی محاسبه شد. نتایج نشان داد که استفاده از داده های سری زمانی ماهواره ای کارایی بالایی برای شناسایی و تفکیک انواع محصولات کشاورزی دارند. همچنین روش طبقه بندی ارایه شده مبتنی بر شبکه عصبی کانولوشنی با دقت کلی 95.76 دقت بالاتری نسبت به سایر روش های مرسوم از جمله روش های جنگل تصادفی (دقت کلی: 89.85)، ماشین بردار پشتیبان (دقت کلی: 88.78)، شبکه عصبی پرسپترون (دقت کلی: 85.75) و K نزدیکترین همسایگی (دقت کلی: 89.60)، در تفکیک و شناسایی محصولات کشاورزی دارد. این اطلاعات برای برنامه ریزی های کلان منطقه ای در قالب تدوین الگوی کشت، تعیین میزان نیاز کشور به واردات محصولات کشاورزی، برنامه ریزی جهت توسعه صادرات محصولات کشاورزی مازاد بر نیاز کشور و توسعه مکانیزاسیون در سطح کلان مدیریتی بسیار مفید می باشند.

    کلیدواژگان: تفکیک محصولات کشاورزی، سنجش از دور، Landsat7، شاخص تفاضلی نرمال شده(NDVI) شبکه عصبی کانولوشنی(CNN)
  • الناز علی اصل خیابانی*، محمدجواد ولدان زوج، یاسر مقصودی مهرانی صفحات 143-160

    شهرهای امروزی مملو از سازه های بزرگ اند که پایش آن ها به روش های سنتی نیازمند هزینه و زمان بسیار بالایی است. سازه های مهندسی موجود بدلیل عوامل مختلف از جمله بارگذاری های پیش بینی نشده و نشست زمین دچار تغییر شکل شده و مشکلاتی را به وجود می آورند. این مشکلات با بارگذاری اضافی حاصل از خطرات طبیعی یا مصنوعی مانند زلزله، سیل و انفجار تشدید می گردند. مهندسان سال هاست به تلاش برای دستیابی به روشی بهینه برای پایش سازه ها به منظور جلوگیری از وقوع فاجعه های جبران ناپذیر پرداخته اند. یکی از این ساز ه های مهم که نیازمند پایش مداوم است، سد می باشد؛ چراکه ناپایداری سدهای بزرگ و گسیختگی آن ها عاملی تهدیدکننده برای جان و مال انسان ها به حساب می آید و اثرات زیست محیطی قابل ملاحظه ای به دنبال خواهد داشت. مسئله اصلی در این تحقیق، ارایه روشی کم هزینه، سریع و دقیق برای محاسبه جابجایی و تغییرشکل بدنه سدهای خاکی می باشد. روش های مختلفی جهت اندازه گیری جابجایی بدنه سازه سد وجود دارد که در میان آن ها استفاده از تکنیک های سنجش ازدوری از جمله تداخل سنجی راداری به دلیل فراهم نمودن مشاهدات گسترده و منظم از سطح زمین می تواند در امر اندازه گیری جابجایی و نشست سازه سد مفید واقع شود. منطقه مورد مطالعه در این تحقیق، سد خاکی داریان واقع در استان کرمانشاه می باشد. روش استفاده شده برای برآورد جابجایی بدنه این سد، تکنیک پراکنشگر دایمی (PSI) می باشد، داده های مورد نیاز در این تحقیق، داده های باند C و X سنجنده های Sentinel-1A و CosmoSkyMed-X می باشد. در پردازش سری زمانی این تصاویر از گراف ستاره ای و مثلث بندی دلونی استفاده شده و دو مدل خطی و غیرپارامتریک برای برآورد جابجایی در نظر گرفته شد. نتایج حاصل با اعمال دو مدل مختلف جابجایی بررسی گردیده و در نهایت مدلی که دارای همدوسی زمانی بالاتری بود، به عنوان مدل مناسب انتخاب گردید و مدل دیگر کنار گذاشته شد. در پردازش داده های سنجنده S-1A سد داریان مدل مناسب برای جابجایی ها مدل غیرپارامتریک و برای داده های سنجنده CSK همین سد مدل خطی به عنوان مناسب ترین مدل انتخاب گردید. نتایج حاصل از ارزیابی دقت حاکی از آن بود که استفاده از دو دسته داده راداری Cباند و Xباند به ترتیب با دقت های کمتر از 4 و 2 میلیمتر، قابلیت برآورد جابجایی های سازه های عظیم از جمله سدهای خاکی را دارا بوده و نتایج دارای دقت های قابل قبول و استاندارد می باشند. ذکر این نکته ضروری است که نتایج داده های Xباند به دلیل رزولوشن بالاتر این تصاویر نسبت به تصاویر Cباند، دارای تراکم بالاتری از نقاط PS بوده و همچنین هم خوانی بالاتری با داده های زمینی داشته و در نهایت با استفاده از این نوع داده، دقت بالاتری حاصل خواهد شد. اما دقت حاصل از داده های سنجنده S-1A برای محاسبه جابجایی سازه سد به حدی مطلوب است که برای پایش این نوع سازه ها کفایت می کند.

    کلیدواژگان: تداخل سنجی راداری، تکنیک پراکنشگر دائم، سدخاکی، Sentinel-1A، CosmoSkyMed، X
  • محمد براری سیاوشکلایی، علیرضا شریفی*، مجتبی کریمایی طبرستانی صفحات 161-175

    اولین گام جهت مدیریت صحیح منابع آب در حوضه های آبریز، کمی سازی مولفه های بیلان آب می باشد. در دسترس بودن روشی ارزان و سریع برای کمی سازی این مولفه ها، خصوصا در حوضه های وسیع و فاقد آمار حایز اهمیت است. بر این اساس در تحقیق حاضر جهت تعیین مولفه ی بارش در حوضه آبریز تجن به عنوان مطالعه موردی از داده های حاصل از ماهواره TRMM و برای تعیین تبخیر و تعرق از سنجنده MODIS استفاده شد. هم چنین رواناب حاصل از بارندگی، از معادله سازمان حفاظت خاک آمریکا (SCS-CN) به همراه داده های ورودی سنجش ازدوری نظیر مدل رقومی ارتفاعی حاصل از SRTM، بارش حاصل از ماهواره TRMM و کاربری اراضی حاصل از ادغام داده های Landsat8 و MODIS طی 12 ماه به صورت ماهانه برآورد گردید. مقایسه آماری نتایج داده های سنجش ازدوری با داده های ثبت شده در ایستگاه های زمینی برای مولفه های بارش و تبخیر و تعرق به ترتیب حکایت از ضریب تعیین 0.72 و 0.65 و هم چنین MBE 2.37- و 1.09- دارد که نشان دهنده ی دقت و همبستگی مناسب این داده ها می باشد. صحت کلی و ضریب کاپا نقشه کاربری اراضی حاصل از ادغام داده های Landsat8 و MODIS نیز که در تعیین رواناب مورد استفاده قرار می گیرد، به ترتیب برابر 60 درصد و 0.55 بوده است. در خصوص مولفه ی نفوذ نیز علی رغم توانایی سنجش ازدور در پایش نوسان تراز آبخوان حوضه از طریق داده های ماهواره GRACE، امکان کمی سازی میزان نفوذ با این روش و به طور مستقیم میسر نبوده و این مولفه با استفاده از روابط مرتبط با هیدرولوژی محاسبه می گردد. این پژوهش نشان می دهد که استفاده از سنجش ازدور برای تعیین مولفه های بیلان آب روشی بسیار سریع، ارزان و به نسبت دقیق می باشد که استفاده از آن در حوضه های وسیع و فاقد ایستگاه های مناسب زمینی راهگشا خواهد بود؛ بطوریکه در مدت زمانی بسیار کوتاه می توان مولفه های بیلان آب را برای پهنه های وسیعی کمی سازی کرده و جهت انجام تحلیل های مربوطه در اختیار متخصصان هیدرولوژی قرار داد.

    کلیدواژگان: سنجش ازدور، بیلان آب، حوضه آبریز تجن، ماهواره TRMM، سنجنده MODIS، معادله رواناب SCS-CN
  • جلیل جعفری*، محمد سعدی مسگری صفحات 177-189

    خلاصه سازی عوارض برداری جهت تهیه نقشه های کوچک مقیاس کاغذی و برداری از نقشه های بزرگ مقیاس، ضروری می باشد. این فرآیند منجر به بهبود کیفیت نمایش نقشه ها، تسهیل آنالیز داده ها در سطوح مختلفی از جزییات و کاهش حجم مورد نیاز برای ذخیره سازی آنها می گردد. روش های خلاصه سازی عوارض خطی و چند ضلعی با هدف حفظ هندسه و مساحت در عین تقلیل جزییات آنها انجام می شود. مدلهای گوناگونی از سوی محققان این حوزه مورد استفاده و ارزیابی قرار گرفته است؛ لیکن بیشتر آنها خلاصه سازی عوارض را با هدف انتخاب چند نقطه از آنها و حذف سایر نقاط انجام می دهند. حال آنکه ممکن هست نقاط حذف شده حاوی اطلاعات ارزشمندی برای آن عارضه بوده و حذف آنها منجر به نقصان در هندسه و مساحت آن گردد. در پژوهش حاضر، خلاصه سازی عوارض خطی با کمینه کردن فاصله عمودی از خط اصلی، به کمک رگرسیون کمترین مربعات معمولی انجام گرفت. برای بررسی مدل پیشنهادی، پس از پیاده سازی آن بر شکل های مختلف، حدود دریاچه ارومیه و برخی جزایر آن خلاصه سازی شده و نتایج مدل پیشنهادی با روش های متداول داگلاس- پوکر و ویسوالینگم مورد مقایسه قرار گرفت. سپس برای ارزیابی نتایج از شاخص های اختلاف مساحت ها، شباهت انحنای متوسط، شباهت میزان تغییرات زاویه و فاصله هاسدرف میانه تصحیح شده استفاده شد. نتایج حاکی از برتری مدل پیشنهادی براساس سه شاخص اول، به ترتیب با میزان شباهت متوسط 69.91، 66.29 و 60.99 درصدی است. مدل پیشنهادی نسبت به داگلاس-پوکر و ویسوالینگام دارای برتری 0.16 و 0.2 درصدی براساس شاخص اختلاف مساحت، برتری 7 و 5 درصدی براساس شاخص انحنای متوسط و 6 و 2 درصدی براساس شاخص تغییرات تندی است. اما بر اساس شاخص فاصله هاسدرف میانه تصحیح شده، به طور متوسط در حدود 2 متر بدتر از روش های مذکور عمل کرده است که به دلیل عدم اتکا به نقاط اولیه عارضه می باشد.

    کلیدواژگان: خلاصه سازی، کمترین مربعات، داگلاس- پوکر، ویسوالینگم، رگرسیون
  • یاسر ابراهیمیان قاجاری*، مجتبی ولیزاده، حمید محسنی صفحات 191-204

    با توسعه زیرساخت های پیچیده شهری همچون ساختمان های بلندمرتبه، اهمیت اطلاعات مکانی در فضای داخلی ساختمان ها نمود بیشتری پیدا می کند. یکی از اساسی ترین فرآیندهای مرتبط با اطلاعات مکانی، مسیریابی است که کارایی آن مستلزم وجود یک شبکه مسیر دقیق و کامل از محیط مورد نظر می باشد. دسترسی به چنین شبکه ای در فضای داخلی ساختمان به راحتی فضای خارجی آن نبوده و نیازمند اطلاعات هندسی و در برخی موارد اطلاعات معنایی دقیق از ساختمان می باشد. در این راستا، فناوری مدل سازی اطلاعات ساختمانی یا به اختصار BIM با در اختیار قرار دادن اطلاعات مفید خود درباره ساختمان ها می توانند کمک شایانی به منظور ساخت شبکه مسیر در فضای داخلی آن بنماید. از طرفی به منظور تکمیل فرآیند مسیریابی، علاوه بر شبکه مسیر، ابزارهایی کارا جهت تحلیل برروی شبکه مسیر نیاز بوده که چنین ابزارهایی در BIM وجود ندارد؛ در این راستا، سامانه های اطلاعات مکانی (GIS) توانایی خوبی در انجام تحلیل های مورد نیاز در فرآیند مسیریابی را دارند. بنابراین به نظر می رسد می توان با تلفیق BIM و GIS، زمینه را برای مدیریت بهتر فرآیند مسیریابی در فضای داخلی ساختمان فراهم نمود. در این تحقیق تلفیق BIM و GIS با هدف ساخت شبکه مسیر در فضای داخلی و با استفاده از نرم افزار FME Reader انجام شده است. پس از استخراج داده های مورد نیاز در مدل BIM و تبدیل آن ها به فرمت استاندارد در سامانه های GIS، از دو روش پیشنهادی Mesh و TIN به منظور ایجاد شبکه مسیر استفاده شده است. در روش Mesh تعداد نقاط درگیر در مسیریابی بسیار زیاد است. بالا بودن تعداد نقاط سبب افزایش دقت مسیریابی می شود ، اما در مقابل پردازش این نقاط به منظور پیدا کردن مسیر بهینه نیازمند سخت افزار بالا می باشد. روش TIN از مثلث بندی به منظور شبکه بندی محیط استفاده می کند و لذا با توجه به پایین بودن تعداد نقاط درگیر در شبکه مسیر،پردازش اطلاعات به منظور یافتن بهترین مسیر قدرت سخت افزاری کم تری را می طلبد. نتایج تحقیق کارآمدی اطلاعات موجود در مدل های BIM و همچنین روش های پیشنهادی در ساخت شبکه مسیر در فرآیند مسیریابی را نشان می دهد.

    کلیدواژگان: سامانه های اطلاعات مکانی، مدلسازی اطلاعات ساختمان، شبکه سه بعدی مسیر، مسیریابی داخل ساختمان
  • جلیل جعفری*، احمد جیریایی، محمد سعدی مسگری صفحات 205-219

    مالاریا یک بیماری انگلی دارای ناقل است که سالانه 1/2 تا 7/5 میلیون مرگ در اثر آن ثبت می شود. علی رغم پژوهش های زیادی که در خصوص بیماری مالاریا صورت گرفته، این بیماری هنوز هم یکی از مشکلات اصلی سازمان بهداشت جهانی است. در چند سال اخیر، مدل های شبیه ساز کامپیوتری به طور موثری برای مطالعه پویایی جمعیت ناقلین و استراتژی های کنترل بیماری های از طریق ناقل بکار گرفته شده اند. در این تحقیق نیز ایجاد یک مدل شبیه سازی بر پایه مدل سازی عامل مبنا برای بیماری مالاریا مورد توجه قرار گرفته است. باتوجه به اینکه انتشار این بیماری به فاکتورهای محیطی، جغرافیایی و اجتماعی متنوع و فراوانی وابسته می باشد، لذا این تحقیق بر ارزیابی نحوه تاثیر فاکتورهای محیطی و جغرافیایی موثر، بر نحوه انتشار بیماری در سطح دهستان بندزرک استان هرمزگان و همچنن بررسی نحوه تاثیر اقدامات و سیاست های کنترلی در جلوگیری از انتشار بیماری متمرکز شده است. در این تحقیق برای مدل سازی انتشار مالاریا، انسان ها و پشه های ماده آنوفل به عنوان عامل در نظر گرفته شده اند و همچنین از نقشه پوشش زمین منطقه مورد مطالعه به عنوان محیط شبیه سازی استفاده شده است. در این تحقیق پارامترهای درجه حرارت، رطوبت، فاصله از آب های راکد، فاصله از پوشش گیاهی و تراکم جمعیت انسان به عنوان فاکتورهای موثر در انتشار مالاریا انتخاب شدند. جهت تست و ارزیابی مدل 4 سناریوی آزمایشی طراحی شد که طی آنها تاثیر فاکتورهای مختلف در مدل بررسی گردید. نتایج حاصل نشانگر حساسیت مدل به این فاکتورها و برتری نسبی 20 درصدی پارامتر بهبودی در کنترل این بیماری بوده است. همچنین نشان داده شد که می توان با سناریوهای ساده میزان تاثیرگذاری اقدامات کنترلی در کاهش و کنترل بیماری را نمایش داده و بررسی نمود. سیاست های کنترلی در نظر گرفته شده برای جلوگیری از انتشار بیماری، خشک کردن آب های راکد، استفاده از توری های محافظ، از بین بردن پشه ها در شروع فصل گرم و افزایش شرایط بهداشتی و درمانی می باشد که نتیجه گرفته شد که سیاست استفاده از توری های محافظ موثرترین روش برای جلوگیری از بیماری می باشد.

    کلیدواژگان: مالاریا، شبیه سازی عامل مبنا، عوامل محیطی، GIS
  • حسین بهادری زاده*، محمدرضا ملک، محمد ذورقی صفحات 221-237

    اهمیت انواع اطلاعات در زمینه های مختلف موجب شده تا محققان بدنبال روش هایی باشند تا با کمترین هزینه و زمان و بیشترین دقت، اطلاعات در هر زمینه ای را جمع آوری کنند. یکی از روش های جدید جمع آوری اطلاعات، موجب تولید اطلاعاتی با نام اطلاعات مکانی مردم گستر شده که موجب صرفه جویی در هزینه و زمان شده و بروزرسانی اطلاعات را بسادگی امکانپذیر می کند. اطلاعات مکانی مردم گستر، داده های مکانی و رقمی تهیه و ویرایش شده توسط شهروندانی است که دانش مکانی و مشاهدات خود را به اشتراک می گذارند. زمینه ای که تا بحال اطلاعات مکانی مردم گستر برای آن کمتر بررسی شده، کشاورزی است. در واقع هر کشاورز به عنوان یک کاربرداوطلب، اطلاعات مکانی و توصیفی مربوط به اراضی کشاورزی خود را ثبت کند. در حال حاضر بازدید میدانی توسط کارشناس و پردازش تصاویر ماهواره ای، دو روش عمده برای جمع آوری این اطلاعات هستند. هر دوی این روش ها تقریبا پر هزینه و زمانبر می باشند. برای رفع مشکلات یاد شده، در این تحقیق سامانه ای جهت جمع آوری اطلاعات نوع کشت محصولات کشاورزی و محدوده ی مکانی اراضی کشاورزی ایجاد شده که صرفه جویی در زمان و هزینه ی جمع آوری این اطلاعات را در پی دارد. در نهایت جهت ارزیابی، سامانه ی نمونه برای منطقه ی مورد مطالعه پیاده سازی و نتایج آن با روش سنجش از دور مقایسه شده و نشان داده شد دقت روش پیشنهادی که با بررسی ماتریس درهم ریختگی حاصل از محیط مردم گستر، 91 درصد بدست آمده تقریبا معادل دقت بدست آمده از روش سنجش از دور است؛ در حالیکه زمان و هزینه ی این روش نسبت به روش سنجش از دور بسیار کمتر است. همچنین صحت اطلاعات مکانی مردم گستر جمع آوری شده با توجه به ماتریس درهم ریختگی، به ترتیب برای چهار محصول ذرت، برنج، گندم و جو در این تحقیق ، 91/0، 89/0، 86/0 و 91/0 بدست آمد که قابل اعتماد بودن نتایج حاصل از اطلاعات مکانی مردم گستر را برای محصولات مختلف نشان می دهد.

    کلیدواژگان: سیستم اطلاعات مکانی، اطلاعات مکانی مردم گستر، کشاورزی، تصاویر ماهواره ای
|
  • S. Alipour*, A. A. Alesheikh Pages 1-17

    Foot-and-Mouth (FMD) is a viral and contagious disease that endangers both domestic and wild animals and this disease has caused a lot of social and economic damage to the livestock industry in Iran. Considering the endemism of this disease in Iran, the main purpose of this study is to investigate the temporal trend, discover spatial and spatio-temporal clusters and determine the impact of environmental factors and model the disease in order to better understand the spatio-temporal epidemiology of FMD in Iran. In this study, data related to the incidence of disease as well as environmental variables including meteorological variables, vegetation and topography of the region were used. This study was performed on 12442 cases of registered diseases in the years 1396-1387 in the city for the whole of Iran. First, general auto correlation indices including Moranchr('39')I index, General G index and Ripleychr('39')s K index were used to investigate the distribution of the spatial pattern of the disease. Local Moran and the Gatis-Ord G* index were used to detect hot and cold spots. Then, with the help of the points of occurrence and time of the disease, spatial and spatio-temporal clusters of the disease were discovered. Spearmanchr('39')s correlation and linear regression analysis were used to evaluate the type and severity of correlation between environmental parameters and disease incidence. The results showed that the maximum incidence is in spring (44%) and the minimum incidence is in summer (15%). The months of Ordibehesht, Farvardin, Khordad and Dey, with a total of 6650 cases, were the most riskful months of the year, respectively. Autocorrelation tests showed the distribution of FMD clusters for every 10 years studied. The results of the local Moran index and the Gatis-Ord G* showed that the foci of this disease are still active in Iran and parts of Semnan, Tehran, Markazi, Fars, Lorestan, Khorasan Razavi and East Azerbaijan provinces are hot spots of FMD. In spatial scan, 8 clusters were identified, which confirmed the results of Moran and the Gatis-Ord G* index. In the spatio-temporal scan, 5 clusters were discovered that were consistent with the results of the spatial scan. Spearman analysis showed that there is a positive correlation between the incidence of the disease and vegetation, which is decreasing from the beginning to the end of the year and has a negative relationship in winter. Also, a positive and increasing correlation was observed with wind speed and precipitation from the beginning to the end of the year. In addition, a positive correlation between the incidence of the disease and altitude and a negative relationship with the direction of the slope was calculated. Linear regression analysis was also used to evaluate the effect of variables, which resulted in confirming Spearman correlation outputs. The results of the model showed that vegetation and topography are the most important environmental factors that affect the prevalence of snow fever in the region. The results of this study identify areas that are at higher risk and need more planning and attention to control the disease.

    Keywords: Foot-and-mouth Disease, Geospatial Information System, Moran Index, Spatiotemporal Scan Statistics, Spearman Correlation
  • S. Dehghani*, A. A. Alesheikh Pages 19-34

    The deployment of new technologies in digital devices and communications has increased social networkschr('39') popularity and pervasiveness. Geo-tagged content has connected cyberspace to the real world by adding a new dimension to social networks. Among geo-tagged content available on social networks, geo-tagged images show userschr('39') communication and interaction with the environment in a better way. Because users frequently photograph regions of interest, these images can be used in many applications, including discovering regions of interest. Compared to traditional methods such as censuses and surveys, geo-tagged images benefit from saving time and expense to discover and analyze regions of interest. Therefore, researchers can use them in urban management and tourist recommendation. The purpose of this study is to discover the region of interest using geo-tagged data. Also, extracting appropriate semantic information and analysis in different contexts to identify regions of interest and understand the reason for their attractiveness is another goal of this research. This paper uses the Flickr geo-tagged images taken from New York City between 2015 and 2018. In the preprocessing phase, noise and data redundancy was removed. Then the data were clustered by the HDBSCAN method, and adjacent clusters that were similar in terms of text tags were merged. As a result, 106 regions of interest were identified. At the next step, a concave surface was fitted to points by α-shape method, and semantic information including distinguished labels, names, and categories, was selected for regions of interest. Finally, attractive regions were analyzed based on the type of visitors, users’ sentiment and the number of visits in different contexts. The evaluation results show the discovery of regions of interest in different shapes, dimensions, and densities. Our result corresponded for 66% with TripAdvisorchr('39')s top attractions, while for the simple DBSCAN method this value was 53%. In regions that overlapped with TripAdvisor attractions, the naming was 76% similar.

    Keywords: Region of Interest (ROI), Location-based Social Networks, Geo-tagged Images, Spatial Clustering, Flickr
  • N. Farhadi*, A. Kiani, H. Ebadi Pages 35-50

    Advances in Remote Sensing technologies provide various information regarding object detection problems. This information makes the interpretation of optical remote sensing images easier. Especial kinds of these interpretations relate to Object Detection approaches that most researches in this field are carried out using Neural Networks and Deep Learning techniques; Design of the network is an important process that affects detection accuracy. Recent researches in the deep learning field and convolutional neural networks show that deeper networks can achieve better accuracy. However, in previous researches, sometimes too deep networks are the reason for other problems such as increasing the number of trainable parameters, vanishing gradients, unused extracted features, etc. These problems decrease the accuracy of the network in recognition of objects. This issue has been mentioned in many types of researches in the field of convolutional networks, and they have tried to meet the challenge by examining different topologies or presenting new training methods. In this article, a model was developed and tried to keep extracted features and transfer them to the next layers. The proposed architecture is a combination of several blocks stacked in a row. The blocks receive their input from the previous block and perform the relevant calculations. Each block consists of several cells that have two layers of convolution. To efficiently use all the features of the training images, the filters used in the convolution layers have kernels with sizes of 1×1 and 3×3. The output of the 3×3 layer in the combining stage is integrated with the information of the previous layers. The architecture of each cell in the proposed network keeps all the extracted features from previous layers to be used in subsequent cells. With these connections between layers, the networks can be deeper with fewer effects of vanishing gradient. In addition to solving gradient problem, this architecture decreases the number of trainable parameters and duration of the training phase impressively. The result of this process is an increase in the ability of existing models to distinguish multi-class objectives. For this purpose, first, a collection of 320 training images is proposed and preprocessed. The proposed method is defined as feature extractor of Faster R-CNN model, and it is trained on image collection. To evaluate the proposed method, a part of Beijing International Airport and a part of Imam Khomeini International Airport were selected as the first and second case study areas. The F1-Measure criterion values for both regions are 97.9 and 93.7, respectively. While, ResNet architecture with 101 layers of convolution and 14.4 million more trainable parameters than the proposed architecture has achieved values of 96.7 and 93% for the mentioned criterion. Finally, the results of applying the proposed model were compared with different famous models of the existing network. The experimental results indicated the reliability and efficiency of the proposed method. To improve the proposed architecture in this paper, dilated convolution operators can be used to extract more prominent features. On the other hand, with the aim of development and generalization, the proposed method can be applied in two stages on high resolution remote sensing images; In the first step, the goal is to identify the location of the airport, and in the next step, the planes inside each airport will be identified by the proposed method.

    Keywords: Deep Learning, Convolution Networks, Remote Sensing Imagery, Object Detection, Feature Extractor, Artificial Intelligence
  • A. Mohsenifar*, A. Sedaghat, A. Mohammadzadeh Pages 51-69

    Image registration is the technique of aligning two or more images with a reference image all acquired at the same geographical area with different acquisition dates, viewpoints, and imaging sensors. This technique is a fundamental process in photogrammetry and remote sensing tasks, and change detection is known as one of its important applications. Urban change detection with an arbitrary time difference between the two images faces limited access to the required datasets. The Google Earth software is known as an appropriate resource to achieve such datasets. Nevertheless, a significant limitation of this software is the co-registration error of the images acquired at different times. In this work, a combined image registration approach has been proposed to cope with this problem. The proposed method is made up of three major steps. In the first step, the KAZE algorithm is applied to extract and describe image features with high stability against illumination distortions. In the second step, the image matching and mismatch elimination procedures are conducted using the VFC (Vector Field Consensus) technique. Finally, in the third step, the geometric relation between the two images is established using the TPS (Thin-Plate Spline) adaptive transformation model. The results derived from the KAZE feature extraction and matching algorithm are compared with those of the SIFT and SURF algorithms in four satellite image pairs related to various urban areas. For datasets 1 to 4, the highest correct correspondence rates of 0.63, 0.81, 0.6, and 0.76 were obtained using the KAZE algorithm compared to the other algorithms. Moreover, the TPS transformation model established the most accurate and reliable geometric relation between the two images with RMSE values of 2.1, 1.8, 2.1, and 1.7 pixels for datasets 1 to 4, respectively. Accordingly, the results indicate the efficacy of the proposed integrated method for robust feature extraction and image registration of the Google Earth imagery with significant brightness and landscape differences.

    Keywords: Image Registration, Google Earth, Control Points, KAZE, VFC, TPS
  • M. S. Hosseini, Z. Azizi*, A. R. Vafaeinejad Pages 71-78

    Mangrove forests are a collection of trees and shrubs that are located in the tropics and this tidal plays an effective role in their growth, establishment and continuity of life. Mangrove ecosystems are found in tropical and subtropical regions of the world. Mangrove forests may exist in wide ranges between latitudes 35 ° N and 38 ° S. Mangroves are one of the most globally adaptable conservation ecosystems on the planet, providing invaluable services to coastal areas and the millions of people living in these communities, but because most of these services cannot be priced at market prices. As a result, the importance of these unique ecosystems is often underestimated. Due to the environmental role of mangrove forests, monitoring the changes in these forests is of particular importance. However, the location of these forests between water and land has made the direct study of this phenomenon difficult. In recent years, increasing attention to remote sensing science has removed barriers to access to these areas and made it possible to study these plants in any regional conditions. For this purpose, in this study, using telemetry data, the changes of Goiter estuary in the southeast of Sistan and Baluchestan province in a period of 30 years were investigated and Landsat satellite imagery (TM, ETM + and OLI sensors) from 1988, 1996, 2005, 2013 and 2018 were used. Developments were examined in the form of four study periods: 1988-1996, 1996-2005, 2005-2013 and 2013-2018. In order to calculate the amount of mangroves in this area each year and prepare a map of the distribution of mangrove masses, the Normalized Difference Vegetation Index was used. In the mentioned environmental conditions, only mangrove species are able to survive and the presence of other plant species in such conditions is far from the mind and as a result, this index can have a good performance in the field of mangrove studies. The study of mangrove values in the mentioned years showed a positive growth of mangrove values in the first three study periods. In the first period 32.31 hectares, in the second period 59.31 hectares and in the third period 1.17 hectares was added to the area of mangroves. This increase has more than doubled from 1988 to 2013. But from 2013 to 2018, there was a sudden decrease of 59.94. This reduction in area in tropical forests can be affected by various reasons. In this project, according to the comparison of the spectral diagrams of mangroves and the marginal waters of this cover, it seems that this reduction is false and is affected by the tidal phenomenon. The spectral behavior of two ranges proved that despite the differences between the two curves in reflection, their overall structure is the same and the red curve is a combination of water reflection and vegetation, indicating the presence of mangroves underwater when Is fashion. Therefore, it can be said that the decrease in 2018 was due to the placement of part of the mangroves under water and therefore there was no decrease in the area.

    Keywords: Mangrove Forests, Remote Sensing, Change Monitoring, Landsat Satellite, Tidal
  • M. R. Jelokhani-Niaraki*, M. Rahmani, M. Kiavarz Pages 79-90

    Recent developments in information and communication technologies, including the emergence of the Internet and the Web as a global infrastructure, have provided valuable opportunities for the active participation of ordinary people in the planning, decision-making, development and advancement of science and knowledge. The web and mobile GIS technologies have provided the necessary platform for people to actively participate in the production of spatial data by providing the ability to draw on the maps via smartphones equipped with GPS systems. Unlike the traditional process of data production, which is closed, expert-centered, and organizational, participatory spatial data is generated by each user and made available to others for free. In other words, each person is both a consumer and a producer of spatial data. The amount of effort made by people trying to produce spatial data is directly related to the quality of the spatial data produced. The low effort of a user in the production of spatial data, indicates that the user produces data with low quality or, conversely, users with high interest and motivation who spend more effort to produce data, improves data quality. Therefore, it is necessary for users of participatory spatial data (such as government organizations) to be aware of the amount of effort made in the production of spatial data. In other words, by measuring and evaluating the amount of effort made in data production, the quality of data can be ensured to some extent. Therefore, determining and evaluating various indicators that indicate the amount of effort made in the production of spatial data is an important and necessary issue. The purpose of this study is to investigate and evaluate the efforts of citizens in producing spatial data related to urban problems. For this purpose, five indicators including the time spent drawing features, the number of zooming performed, the number of features drawn, the difference between the number of complex and simple features and the number of spatial edits on the map were selected. To measure the above indicators, a participatory web and mobile GIS was implemented in District 6 of Tehran. The results show that most users spend about 16 to 32 seconds between drawing the first and last feature, 0 to 3 times zooming operation, 0 to 2 times drawing the feature and 0 to 3 times the activity of restoring the drawn feature to the previous state and redrawing (Undo-Redo) on the map. In addition, the number of polygon features drawn by most citizens is more than point features (high effort) while for 17 people the opposite is true (low effort). In general, the low number of the above activities shows that citizens have not spent much effort and accuracy in producing spatial data. It is suggested that future studies examine and evaluate the relationship between user characteristics and indicators of effort in producing spatial data. Moreover, the amount of effort of users in producing spatial data related to a geographical phenomenon is affected by the degree of complexity, user perception and knowledge about that phenomenon. Drawing some phenomena requires more thought, time and effort. For example, drawing a contaminated area whose boundary is not precisely defined is far more complex than drawing an urban green space that has a clear boundary. Therefore, it is suggested that future studies examine and analyze the relationship between user perception and understanding of a spatial phenomenon and the amount of effort in producing data of that phenomenon.

    Keywords: Participatory Spatial Data, Citizen-centered GIS, Mapping Effort
  • M. Ghorbanalizadeh Khangah*, R. Tehranchi, Kh. Moghtased Azar Pages 91-106

    Due to the wide application of GPS time series such as the study of tectonic movements, land crust change and earthquake dynamics, etc., it is important to provide a method to increase the speed in the analysis of variance components. Researchers have shown that nearly 90% of GPS time series have a combination of white+flickr noise and a lower percentage have a combination of white+random-walk noise. Researchers have used a trigonometric relationship inside the maximum likelihood estimation (MLE) method, to reduce the dimensions; instead of calculating 3 unknowns (white, flicker and random-walk noise components) they calculated 2 unknowns, a phase such as phi introducing relationship between white noise and colored noise and a phase such as theta introducing relationship between two colored noise (flicker and random-walk noises). On the other hand, researchers have been able to estimate white noise by empirical mode decomposition (EMD). In this research first we try to estimate the white noise using EMD method and then with the mentioned trigonometric relation, we can estimate the flicker or random-walk noise. It is expected that if this project is successful, the noise components will be estimated immediately. Finally, the results of the proposed method are compared to the results of least square variance estimation (LS-VCE) method. In another new method, since white noise can be extracted and separated by EMD, first white noise is extracted and then GPS time series components including linear trend, periodic movements with annual and semi-annual frequencies are extracted by least squares. The type of colored noise (flicker or random noise) can be determined by the Hurst parameter and assuming that the residual is flicker or random-walk noise, the statistical information of colored noise can be estimated (standard deviation method). The methods were first tested on simulated series and after its success, real GPS time series were used for verification. In this study, extracting white noise by EMD has been fundamentally reviewed; including how to decompose and how to detect white noise through intrinsic mode functions (IMFs) by Hurst parameter. Among Hurst parameter estimation methods, 12 methods were evaluated and boxed-periodogram method had better results. The results of the new methods are very efficient for simulated and GPS time series with white+flicker noise, but challenging for series with white+random-walk noise.

    Keywords: GPS Time Series, LS-VCE, EMD, Hurst Estimation, Fast Noise Analysis
  • M. Rasoulinia, A. Sharifi* Pages 107-116

    In recent years, the worldchr('39')s population has been growing, reaching about 7.7 billion in 2018. In the next five years, the worldchr('39')s population will increase to about ten billion, thus increasing the demand for food, water resources and fertile land for food production. Therefore, precision agriculture is trying to improve the quantity and quality of agricultural products by using new technologies. Precision farming is a new concept in modern agriculture and is based on the existence of heterogeneity at the farm level. One of the reasons for the growth of precision agriculture among scientists and farmers is the advancement of technology in various fields such as global coordinate system, imaging sensors and spatial information management tools. The use of remote sensing allows us to control a very large space in a very short time, which will reduce heavy costs. Along with rice and wheat, potatoes are the third most important food crop in the world, fed by more than one billion people, and the demand for this crop has increased as the population has grown; Therefore, better methods of product protection and management need to be used to improve production. In order to build the whole model, the images of the region were considered during the months of March to October in a period of two years, and pre-processing such as removing the cloud and other errors were done in order to have images with the least error. The NDVI index was then calculated using red and infrared bands (Figure 3). By calculating the NDVI index, useful information about the plant such as health, plant vigor, presence or absence of fall, and proper irrigation were obtained. On the other hand, land information, agricultural lands have been collected through questionnaires. For modeling, we deal with two sets of terrestrial and satellite data. Separate use of each of them will be associated with shortcomings and shortcomings; Therefore, for modeling, a combination of terrestrial and satellite information was used to build a model with minimal deficiencies and defects. It is common for modeling to work repetitively to obtain the best algorithm, so linear regression is the best choice for modeling. Univariate method was used for modeling and the date of 28 June was selected as the modeling interval. Because using multivariate methods, due to the fact that there was a high correlation in the information of different time periods, a lot of duplicate information was generated, and for this reason, we used the univariate method. Four machine learning algorithms were used for modeling, which Gaussian methods and support vector showed the best results. According to the production estimation model, it is possible to predict the amount of potatoes produced in each agricultural land and its health status with 50% accuracy three months before the harvest. The results of this study showed that estimation models will provide very valuable information for better management of crops to be used by agricultural planners to avoid wasting resources and prevent imports.

    Keywords: Sentinel-2, Yield Estimation, Potato, Machine Learning Regression
  • E. Javadnia*, N. Beygi, S. Abbasy Pages 117-128

    Water vapor is the most important atmospheric greenhouse variable gas, both spatially and temporally. It involves a positive feedback loop in climate change. In addition, the atmospheric water vapor content is not only an important parameter to forecast precipitation and severe weather but also a central factor for studying the global water cycle. Therefore, in order to weather forecast and climate monitoring applications, study of spatio-temporal distribution of water vapor is valuable. Today, satellite sensors, due to their wide spectrum range, high -spatial resolution, and almost daily global coverage, have enabled them to observe the Earthchr('39')s atmosphere and constantly monitor its changes. One of the atmospheric parameters measured by satellite sensors is water vapor. Among the various sensors that measure water vapor, the MODerate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) is one of the most famous. MODIS offers water vapor in the form of two separate products, one is the near-infrared product and the other is the infrared product. In addition to satellite sensors, water vapor can also be accessed through observations of ground-based devices such as Global Position System (GPS) and Sunphotometer. In this research, among the MODIS water products, the near-infrared product was used and the data measured at the Aerosol RObotic NETwork (AERONET) site along with the computed values from GPS observations were used to validate the satellite water vapor data. In this research, the method of Point Precise Positioning (PPP) has been used to process GPS observations. The main goal of this research is the investigation of MODIS and AERONET water vapor data quality using GPS observations at Zanjan city. In this study, standard MODIS near-infrared level-2 Integrated Water Vapor (IWV) data product and AERONET IWW retrievals from sunhpotometer at Institute for Advanced Studies in Basic Sciences (IASBS) site, were evaluated using estimated data from GPS permanent station of IASBS from 2011 to 2013. Intercomparison results showed that AERONET-IWV and GPS-IWV had high correlation (R2=0.95). The mean values of an Root Mean Square (RMSE) and Bias between AERONET-IWV and GPS-IWV (AERONET-GPS) were about 3.2 mm and 2.2 mm, respectively. The MODIS IWV product showed slightly higher correlation coefficient (R2 =0.92) with GPS-IWV compared with AERONET –IWV (R2 =0.90). In addition, MODIS-NIR IWV showed approximately 2 times larger RMSE and 2.5 times larger Bias from AERONET -IWV (RMSE =5.48 mm, Bias =4.88 mm) compared with GPS IWV (RMSE =2.76 mm, Bias =2 mm). Finally, the results of the presented study provide good information about the overall quality of the MODIS and AERONET IWV data for the areas of atmospheric researches. The results of this study were comparable to previous studies conducted in Kanpur India and Beijing, China. The results obtained in this research provide valuable information to researchers in the fields of meteorology, climate, hydrology.

    Keywords: Water Vapor, MODIS, AERONET, GPS
  • N. Pourhasan, R. Shah-Hosseini*, S. T. Seydi Pages 129-142

    Awareness and knowledge about the cultivation pattern and the area under cultivation play an important role in agricultural land management and estimating net production. Combining the results of ground observations and measurements with remote sensing data can provide timely maps of crops. This is valuable for defining management units and achieving accurate information needed by farmers and planners. Most of the methods used to separate agricultural products do not work well when the cultivation pattern of different crops, such as wheat and barley, is very similar. Therefore, the purpose of this paper is to provide a deep learning-based classification method on satellite time-series images to produce a map of the exact area under the cultivation of different types of agricultural products with high technological similarity. For this purpose, the Landsat8 satellite time-series images were selected based on the regionchr('39')s crop calendar. Using a normalized vegetative differential indication index (NDVI) as a time series and a set of training data from various agricultural farms, the Convolutional Neural Network (CNN) was used to automatically generate a product map in the Chenaran region of North Khorasan Province. In order to separate the agricultural products in this study, a combination of supervised classification and visual correction has been used. In order to estimate the accuracy of the results, the maps produced with the ground control points were examined and the Kapa coefficient and overall accuracy were calculated. The results showed that the use of satellite series time data is highly effective in identifying and distinguishing different types of agricultural products. Also, the classification method based on the convolutional neural network with an overall accuracy of 95.76 has higher accuracy than other conventional methods such as random forest methods (overall accuracy: 89.85), backup vector machine (overall accuracy: 88.78), network Perspective neurons (overall accuracy: 85.75) and K have the closest neighbor (overall accuracy: 89.60) in separating and identifying agricultural products. The present study was conducted to investigate the performance of the CNN classification method in producing the map of the area under cultivation of agricultural products in Chenaran city using Landsat8 satellite time-series images. The results showed that the use of the proposed CNN-based classification algorithm in identifying agricultural products according to the same training samples and two quantitative accuracy evaluation criteria showed better performance than other methods used and was able to effectively overcome to the existing challenges. It is very important to have accurate maps of the area under cultivation of various agricultural products in each region because this knowledge can be used in various fields such as improving the cultivation pattern of agricultural products, planning in the field of water resources required by the agricultural sector, Estimate the required budget to be used to allocate the machinery needed for each section. Therefore, using this method with optimal cost and time to produce a crop map is recommended. In future research, a combination of radar and optical images of Sentinel 1 and 2 satellites and deep learning networks will be used to achieve higher accuracy and better spatial resolution maps of the area under cultivation.

    Keywords: Crop Mapping, Remote Sensing, Landsat8, Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Covolutional Neural Network (CNN)
  • E. Ali Asl Khiabani*, M. J. Valadan Zoej, Y. Maghsoudi Mehrani Pages 143-160

    Todaychr('39')s cities are full of large structures that require very high cost and time to monitor in traditional ways. Existing engineering structures are deformed due to various factors such as landslides, land subsidence, earthquake, flood, explosion and etc. With increasing the number of large engineering structures in cities, experts are looking for a good solution for monitoring these structures to avoid great financial and human damages.  One of the most important huge structures in any country is the dam. In addition to providing drinking water and water for agriculture, dams prevent devastating floods and are able to generate a large amount of hydropower. Therefore, continuous monitoring and study of the displacement and deformation behavior of the dams is essential. From the past, leveling and ground surveying were carried out to measure the deformation of structures and ground displacements along the vertical direction; but these measurements are time-consuming and costly. Also, the use of precision instruments and deformation sensors are not suitable because of their high cost, time-consuming and complex. Due to the ability of Radar images and Radar interferometry techniques in the field of monitoring the ground displacement, in this research, we are looking for evaluating the potential of this method for monitoring the dam deformation and displacements. To achieve this goal, we used two sets of radar data which are CosmoSkyMed-X and Sentinel-1A.   The study area in this study is Daryan earth-fill dam which is located in Kermanshah province. Daryan Dam is a gravel dam with a clay core. The length of the crown of the dam is 368 meters, the width is 15 meters and the height of the foundation is 179 meters. The method used to estimate the displacement of the dam is the Persistent scatterers (PSI) technique. In the time series processing of these images, the PSI method was selected then the star graph and Deloney triangulation were used. In the next step, we used both linear and nonparametric models for displacement estimation. The results were evaluated by applying two different displacement models and finally, the model with higher temporal coherence was selected as the appropriate model and the other model was discarded. In processing the Daryan dam images, the appropriate model for monitoring the displacements with S-1A Radar data was the nonparametric model and for CSK data was linear model. The results of the accuracy assessment showed that by using CSK and S-1A radar data, we can monitor the earth-fill dam displacements by the precision of 2 and 4 mm which these precisions are acceptable and standard. It is important to note that the results of X-band data due to itchr('39')s higher resolution, has a higher density of PS points, and higher accuracy. Also, the larger size or greater area of the dam body makes more the density of the PS points and the displacements obtained for these points will be more accurate. Generally, we can say that the X and C-band radar data have the potential to monitor the earth-fill dam displacements by radar interferometry technique and this method can replace with traditional and costly methods.

    Keywords: Radar Interferometry, Persistent Scatterer Technique, Earth-fill Dam, CosmoSkyMed-X Images, Sentinel-1A Images
  • M. Bararisiavashkolaei, A. R. Sharifi*, M. Karimaei Tbarestani Pages 161-175

    Water reserves are considered as renewable resources and the process of renewal is due to the water cycle in nature. However, the amount of water that emerges in this way on the surface of the earth or in any given geographical area is fixed, regardless of the changes between the years. In other words, the amount of renewable water that the earthchr('39')s surface receives now and annually is equal to the water that it may have received thousands of years ago since the dawn of human civilization. This is while the spatial and temporal distribution of the amount of renewable water is completely variable and is not commensurate with the distribution of population and water needs of human societies. Obviously, the most accurate rainfall measurements are provided using traditional methods such as climatological stations, ground synoptics and rain gauges, but the accuracy of using this method in a dependent catchment Due to the spatial distribution of the stations and the sensitivity of its trustees in the maintenance of the stations, the realization of this important issue requires a lot of money and time. Accordingly, and since remote sensing is able to provide continuous, homogeneous and near-real-time information on the location and time in a particular area, even in inaccessible areas. There are several factors involved in evapotranspiration, the degree of effect of each of which depends on other factors, which makes it difficult to accurately estimate evapotranspiration. Some of these factors are air temperature, relative humidity, atmospheric pressure, amount of water-soluble substances, altitude and longitude. Thus it is impossible to use traditional methods and to directly calculate evapotranspiration without any degree of accuracy over a wide range. When the amount of rainfall in a catchment is more than the soil infiltration capacity, part of the rainwater flows as runoff on the surface of the catchment. The amount of runoff in a catchment depends on several factors including soil characteristics, catchment concentration time, geological conditions, climate and climate, slope and direction of slope, land use and drainage density. Various devices such as lysimeter and TDR device can be used to estimate the penetration rate directly; However, it is obvious that using these devices to estimate the infiltration rate in a large catchment area is very time consuming due to changes in the soil type of the catchment. Therefore, this component is calculated through methods, equations and relationships resulting from some hypotheses in hydrology. It is obvious that the accuracy of ground stations is much higher than satellite data, but in large basins due to the high cost of construction and maintenance of these stations and also the time consuming use of it. This study was conducted in the location of Tajan catchment area, which seems to be the ground stations located in it, both in terms of number and in terms of health due to the prosperity of agriculture and the location of Sari city with the majority of farmers in the region compared to other basins.

    Keywords: emote Sensing, Water Balance, Tajan Watershed, TRMM Satellite, MODIS Sensor, SCS-CN Runoff Equation
  • J. Jafari*, M. S. Mesgari Pages 177-189

    For the preparation of small-scale maps from large-scale maps, generalization of vector features is important. This method increases the quality of maps published, enables the analysis of data at various levels of detail, and reduces the volume needed to store them. The methods of linear and polygonal features generalization are performed with the aim of preserving their geometry and area while reducing their details. Various models have been used and evaluated by researchers in this field; However, most of them summarize the features with the aim of selecting a few points from them and deleting other points. Even so, the deleted points may contain valuable information for this complication and their removal will lead to a defect in its geometry and area. In this study, the generalization of multi-linear features was performed using minimizing the vertical distance from the main line. In order to study the proposed model, after its implementation on different shapes, the multi-lines of Lake Urmia and its islands were generalized and the results of the proposed model were compared with the common Douglas-Poker and Viswalingam methods. The results were then evaluated using the indices of area differences, the similarity of the mean curvature, the similarity of the amount of angle changes and the modified average Hausdorff distance. The results showed an average superiority of 99.91, 66.29 and 60.99% compared to conventional simplification approaches with proposed model (in the first three indicators). The proposed model has a advantage over the Douglas-Poker and Viswalingam methods 0.16 and 0.2 percent based on the area difference index, 7 and 5 percent based on the average curvature index, and 6 and 2 percent based on the  sharp change index. but In the the modified average Hausdorff distance index,  it was about 2 meters worse than the aforementioned methods, due to the lack of reliance on the initial points of the complication.

    Keywords: Generalization, Least Squares, Douglas-Poker, Viswalingam, Regression
  • Y. Ebrahimian Ghajari*, M. Valizadeh, H. Mohseni Pages 191-204

    With the development of complex urban infrastructure such as high-rise buildings, the importance of geospatial information in the interior of buildings becomes more apparent. Routing is one of the most basic processes related to geospatial information that existence of a precise and complete network of the desired environment is necessary for its efficiency. In most cases, a data set from the target network is required before performing any analysis on a route network; Having such data outside the building, such as Google Map and OSM data, as well as accessing it is much easier than inside the building. Access to such information requires geometric information and in some cases accurate semantic information of the building. In this regard, building information modeling technology (BIM), by providing useful information about buildings can help to build a route network in its interior. On the other hand, in order to complete the routing process, in addition to the route network, efficient tools for analysis on the route network are needed, which are not available in BIM. In this regard, Spatial Information Systems (GIS) have an ability to perform the required analysis in the routing process. Therefore, it seems that by combining BIM and GIS, the ground can be provided for better management of the routing process inside the building. In this research, the combination of BIM and GIS has been done with the aim of building an indoor route network using FME Reader software. In this research, the campus of the Faculty of Engineering, University of Tehran has been considered as the study building. In order to prepare a three-dimensional model of these floors, Revit Architecture 2017 software has been used. First, the two-dimensional map related to the plan of these classes is entered into the software environment and then the three-dimensional process is implemented in accordance with the necessary standards. After extracting the required data in the BIM model, this data has become the standard format in GIS. In order to eliminate the errors resulting from the conversion of data format from BIM to GIS, such as overshoot and undershoot errors, concepts and topological analysis in GIS have been used. Finally, the two proposed methods Mesh and TIN have been used to create the route network. The Mesh method uses regular grading of the region to create the route network, while the TIN method uses the Delaunay triangulation concepts to construct the route network. In the Mesh method, the number of points involved in routing is very high. High number of points increases the accuracy of routing, but processing these points in order to find the optimal path requires high hardware. The TIN method uses triangulation to network the environment, and therefore, due to the low number of points involved in the path network, information processing in order to find the best path requires less hardware power. Also in this study, the stairs were connected to each other as a straight line, which reduces the accuracy of routing. Routing can be used in technologies such as in-house positioning. The results of the research show the efficiency of the information in BIM models as well as the proposed methods in constructing the route network in the routing process.

    Keywords: GIS, BIM, Three-dimensional Grid Route, Indoor Routing
  • J. Jafari*, A. Jiryaee, M. S. Mesgari Pages 205-219

    Malaria is a parasitic disease transmitted by mosquitoes that kills 1.5-2.7 million people per year.  Malaria remains a major concern for the World Health Organization despite extensive research. Computer simulation models have been used to research disease carrier management strategies in recent years. The development of a simulation model based on the Agent modeling of the malaria is being considered in this study. Given that the spread of this disease depends on various environmental, geographical and social factors. Therefore, this study focuses on evaluating the impact of effective environmental and geographical factors, on the spread of the disease in Bandzarak rural district of Hormozgan province and also examines the impact of control measures and policies to prevent the spread of the disease. Humans and female Anopheles mosquitoes were used as factors in this study to model the spread of malaria, and the land cover map of the study area was used as a simulation environment. Temperature, humidity, distance from stagnant water, distance from vegetation, and human population density were chosen as effective factors in the spread of malaria in this research. In order to test and evaluate the model, four experimental scenarios were designed, during which the effect of different factors in the model was investigated. The results showed the sensitivity of the model to these factors and the relative superiority of 20% of the recovery parameter in controlling this disease. It was also shown that simple scenarios can show and evaluate the effectiveness of control measures in reducing and controlling the disease. Control policies are meant to avoid disease transmission by drying stagnant water, using protective nets, killing mosquitoes at the start of the warm season, and deteriorating health conditions, with the result that using protective nets is the most effective way to prevent disease transmission.

    Keywords: Malaria, Agent Based Simulation, Environmental Factors, GIS
  • H. Bahadorizadeh*, M. R. Malek, M. Zoraghi Pages 221-237

    The importance of information has led researchers to look for the least cost and time ways to acquiring information. One of the newest mechanisms of acquiring and compiling geographic data is Volunteered Geographic Information (VGI). This way saves time and money and can provide regularly updated geographic information that is difficult to obtain through remote sensing but can easily be collected by citizens on the ground. VGI refers to geographic information created by citizen volunteers. VGI has proliferated in recent years, mainly due to the technological advancements enabling the public to contribute geospatial data. One of the fields that we can use VGI is agriculture. In this way, every farmer, as a citizen volunteers, records the information of his agricultural lands. Now, field visits and satellite image processing are the two main ways to collect this information. Both of these methods are costly and time-consuming.  In this article, we propose a VGI system to gathering the type of cultivation information and the spatial boundaries of agricultural lands. For evaluation, the proposed approach was implemented for a study area and thatchr(chr('39')39chr('39'))s results were compared with the remote sensing method. The results show that the accuracy of the information gathered with the proposed method, which obtained 91% by the confusion matrix. This accuracy is approximately equal to the accuracy obtained from the remote sensing method; While the time and cost of this method are much less than the remote sensing method. Also, the precision of the collected data according to the confusion matrix for the four crops of corn, rice, wheat, and barley in this study were 0.91, 0.89, 0.86, and 0.91, respectively, the results were reliable. This shows the reliability of the results obtained from the VGI for different products.

    Keywords: Geospatial Information System, Volunteered Geographic Information, Agriculture, Satellite Images