دکتر علی درویشی

مهندس مهریارعلی محمدی

پاییز 92

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود (در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است) تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه : (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است) چکیده بهره گیری از داده های سنجش از دور منجر به شناخت و بررسی جامع پهنه های جغرافیایی  در مدت زمان کوتاه و با هزینه پایین می گردد. بهره گیری از تکنیک های تجزیه و تحلیل داده های ماهواره ای  منجر به استفاده بهینه از این داده ها جهت شناخت هر چه کامل تر منطقه مطالعاتی و پدیده ها و عوارض جغرافیایی موجود در آن می گردد.  منطقه ساحلی به عنوان یک پهنه جغرافیایی با ماهیت نسبتا دینامیک  دارای شرایط ویژة اقتصادی، تجاری تفریحی و در برخی موارد استراتژیك است. . بهره برداری بهینه از امكانات محیطی این مناطق مستلزم شناخت ویژگی های مختلف  آنها است. منطقه جاسک یکی از مناطق ساحلی محروم و البته در حال توسعه می باشد که شناخت ژئومورفولوژی آن با استفاده از نقشه لندفرم و مدل سه بعدی می تواند به برنامه ریزی و مدیریت هر چه بهتر در توسعه و آبادانی منطقه در آینده  را در پی خواهد داشت. در این تحقیق، نقشه لندفرم و مدل سه بعدی منطقه ساحلی جاسک با استفاده از تصاویر ماهواره ای Landsat، Aster  و تصاویر زوج استریو Cartosat 1  تهیه گردیده است. در تهیه نقشه لند فرم از تکنیک های ترکیبات رنگی (RGB) در باند های مختلف جهت بارزسازی خصوصیات کلی منطقه به صورت تفسیر چشمی استفاده گردید. با بهره گیری از انواع روش های طبقه بندی نظارت شده و نظارت نشده طبقه بندی عوارض انجام شد.  فیلتر بالاگذر(High Pass Filter) جهت تعیین جاده ها مورد استفاده گرفت. در اینجا با محاسبه ی NDVI میزان سبزینگی پوشش گیاهی بدست آمد. و با موزاییک سازی تصاویر لندست در دو زمان مختلف نقشه های جزر و مد ساحلی و محدوده قانونمند ساحلی (CRZ) تهیه گردید. نهایتاً با استفاده از تلفیقی از موارد فوق  نقشه لندفرم  تهیه گردید. در ادامه، DEM منطقه با استفاده از زوج تصاویر ماهواره ای Cartosat1   و ابزار Ortho Engine نرم افزار PCI Geomatica تهیه گردید. خطای DEM های استخراج شده در حد یک پیکسل بر آورد گردید. بعد از استخراج DEM با استفاده از روش سایه روشن به صورت توپوگرافی به نقشه تهیه شده لند فرم منطقه به عنوان یک لایه اضافه گردید. کلمات کلیدی: داده های ماهواره ای، جاسک، لندفرم، مدل سه بعدی   فهرست مطالب عنوان…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..صفحه مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………1 فصل اول(کلیات) ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..3

• مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………4
• بیان مساله………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………4
• سوالات اصلی تحقیق……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………5
• اهمیت و ضرورت انجام تحقیق…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..5
• هدف های اساسی تحقیق……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………6
• فرضیه های تحقیق……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….6
• ضرورت استفاده از RS,GIS,GPS………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………6

1-7-1 ضرورت  استفاده از سسیستم اطلاعات حغرافیایی……………………………………………………………………………………………………………………………………………….6 1-7-2 ضرورت استفاده از سنجش از دور…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………7 1-7-3 ضرورت استفاده از سیستم موقعیت یاب جهانی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..8 فصل دوم(پیشینه تحقیق) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………10 2-1 مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………11 2-2  پیشینه ی تحقیقات در خصوص تهیه نقشه ی لند فرم …………………………………………………………………………………………………………………………….11 2-3 پیشینه تحقیقات برای تهیه مدل سه بعدی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..16 فصل سوم(محدوده ی انتخابی، مواد و روش ها) ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..22 3-1   مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..23 3-2 محدوده انتخابی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..23 3-3 موقعیت شهرستان جاسک……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….23 3-4 عارضه های طبیعی شهرستان جاسک……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………25 3-4-1 کوه های بشاگرد………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….26 3-4-2 جنگل های حرا……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………26 3-4-3 خلیج جاسک غربی و شرقی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….27 3-4-4 صخره های شنی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………28 3-4-5 چشمه های آبگرم پوراف…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….28 3-4-6 آب گرم سدیج……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..28 3-5 آب و هو ای شهرستان جاسک…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………28 3-6 منابع آب درشهرستان جاسک…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………29  3-6-1 آب های زیر زمینی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..29 3-6-2 آب های سطحی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………29 3-7  پوشش گیاهی ، مراتع و جنگل ها در شهرستان جاسک…………………………………………………………………………………………………………………………..31 3-8 داده های ماهواره ای ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………31 3-8-1 داده های ETM+ ماهواره لندست 7…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………31 3-8-2 داده های استر (ASTER) ماهواره ترا………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..33 3-9 ترکیب های رنگی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..34 3-10 فیلترها…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………35 3-10-1 فیلتر های کاهش نویز………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………35 3-10-2 فیلتر های آشکار ساز لبه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….36 3-10-3 فیلتر های اکثریت…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….36 3-10-4 تبدیل مولفه های اصلی(PCA) ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………37 3-11 تلفیق تصاویر……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..37 3-11-1 مراحل کلی تلفیق تصاویر در سطح پیکسل…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….37 3-11-2 روش های تلفیق تصاویر در سطح پیکسل……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..38 3-11-2-1 روش Brovey…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………38 3-12 شاخص های گیاهی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..39 3-12-1 شاخص گیاهی تفاضلی نرمال شده(NDVI) ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….39 3-13 انواع روش های طبقه بندی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….40 3-13-1 روش های طبقه بندی نظارت نشده و نظارت شده…………………………………………………………………………………………………………………………………………41 3-13-1-1 روش های طبقه بندی نظارت نشده……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………41 3-13-1-2 روش های طبقه بندی نظارت شده…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….43 3-14 ساخت مدل سه بعدی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………44 3-15 روش تهیه نقشه و نمودار جزر و مد منطقه………………………………………………………………………………………………………………………………………………….47 3-15-1 تعیین حریم CRZ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….48 فصل چهارم(پردازش داده ها و نتایج) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….49 4-1 مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..50 4-2 پیش پردازش تصاویر ماهواره ای……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..50 4-3 ترکیب های رنگی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..52 4-4 تعیین پوشش گیاهی با استفاده از فرمول شاخص نرمال شده پوشش گیاهی NDVI: …………………………………………………………………………57 4-5 ترکیب داده ها (Data Fusion) …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….58 4-6 طبقه بندی نظارت نشده…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….60 4-7 طبقه بندی نظارت شده……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..60 4-8 مشخص کردن جاده ها……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….65 4-9  نقشه جزر و مد و محدوده قانونمند ساحلی………………………………………………………………………………………………………………………………………………….66 4-10 نقشه لند فرم و جزر و مد…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………69 4-11 مدل سه بعدی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..70 فصل پنجم(نتیجه گیری کلی) …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….73 نتیجه گیری کلی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..74 پیشنهاد ها         …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..77   منابع…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………78 چکیده انگلیسی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..80   فهرست شکل ها عنوان…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..صفحه فصل دوم شکل 2-1: فلوچارت روش تحقیق خسروانی(1390) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………14 شکل 2-2: فلوچارت روش تحقیق ایکبال (2012) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….15 شکل 2-3: فلوچارت روش تحقیق صادقی نائینی فرد(1385) ………………………………………………………………………………………………………………………….17 شکل 2-4: الف، تصویر استریو منطفه تهران و ب، مدل سحی رقومی منطقه(فرازدل،1391) ………………………………………………………. 18 شکل 2-5: فلوچارت روش تحقیق بالتساویر(2005) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………20 فصل سوم شکل 3-1: محدوده انتخابی …………………………………………………………………………………………………………………………………………………..23 شکل3-2: موقعیت شهرستان جاسک …………………………………………………………………………………………………………………………………….24 شکل 3-3: نوار ساحلی شهرستان جاسک………………………………………………………………………………………………………………………………25 شکل 3-4: رشته کوه های بشاگرد در شهرستان جاسک…………………………………………………………………………………………………………..26 شکل3-5: جنگل های حرا در جاسک……………………………………………………………………………………………………………………………………..27 شکل3-6: خلیج جاسک-کناره دریای عمان……………………………………………………………………………………………………………………………27 شکل 3-7:پل رودخانه جگین…………………………………………………………………………………………………………………………………………………29 شکل 3-8:رودخانه گابریک…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….30 شکل 3-9: پل رودخانه سدیچ در دست احداث………………………………………………………………………………………………………………………..30 شکل 3-10: پوشش گیاهی منطقه جاسک………………………………………………………………………………………………………………………………..31 شکل3-11: نمایش ترکیب رنگی کاذب تصاویر لندست……………………………………………………………………………………………………………..34 شکل 3-12: مقادیر بازتابش طول موج قرمز و مادون قرمز به همراه مقادیر  NDVI  برای دو نوع پوشش گیاهی خشک و تازه………..40 شکل 3-13: برداشت داده های تصاویر استریو توسط ماهواره www.satimaging .corp.com……………………………………………….44 شکل 3-14: نمونه ای از یک زوج تصویر ماهواره ای استریو، منطقه 22 تهران(فرازدل،1390) …………………………………………………….45 شکل 3-15: تصاویری از مدل سه بعدی منطقه 6 و منطقه 2 تهران(فرازدل،1390) …………………………………………………………………….46 فصل چهارم شکل 4-1: مراحل انجام گرفته در این تحقیق…………………………………………………………………………………………………………………………..51 شکل 4-2: تصویر رنگی حقیقی RGB 321 لندست…………………………………………………………………………………………………………………..53 شکل 4-3: تصویر رنگی کاذب RGB 742 لندست……………………………………………………………………………………………………………………54 شکل 4-4: تصویر رنگی کاذب RGB 432 لندست…………………………………………………………………………………………………………………….55 شکل 4-5: تصویر رنگی کاذب RGB 321 ASTER…………………………………………………………………………………………………………………….56 شکل 4-6: تصویر اعمال شده شاخص NDVI بر روی تصاویر ماهواره ای استر…………………………………………………………………………….57 شکل 4-7: مقایسه تصاویر ترکیب شده و تصاویر قبل از ترکیب (ترکیب رنگی کاذب 234 لندست) ……………………………………………59 شکل 4-8: طبقه بندی نظارت نشده (الف- Kmeans، ب-Isodata ) ………………………………………………………………………………………61 شکل 4-9 : چهار اجرای الگوریتم های مختلف در روش طبقه بندی نظارت شده برای تصاویر لندست …………………………………………63 شکل 4-10: چهار اجرای الگوریتم های مختلف در روش طبقه بندی نظارت شده برای تصاویر استر ……………………………………………..64 شکل4-11: جاده های مشخص شده از تصاویر ماهواره ای با اجرای فیلتر بالا گذر………………………………………………………………………..65 شکل 4-12: نمودار پارامترهای آمار ماهانه جزر و مد ایستگاه جاسک سال 1388………………………………………………………………………66 شکل 4-13: موزاییک سازی تصاویر لندست…………………………………………………………………………………………………………………………….67 شکل 4-14: خطوط جزر و مد و منطقه قانونمند ساحلی در تصاویر ماهواره ای…………………………………………………………………………….68 شکل4-15: نقشه لند فرم منطقه……………………………………………………………………………………………………………………………………………..69 شکل 4-16: تصاویر زوج استریو Cartosat1 شهرستان جاسک………………………………………………………………………………………………..70 شکل4-17: نقشه لندفرم به همراه توپوگرافی شهرستان جاسک……………………………………………………………………………………………….72   فهرست جداول عنوان………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………صفحه فصل سوم جدول3-1: محدوده طول موجی باندهای تصویر برداری سنجنده ETM+ ماهواره لندست 7………………………………………………………..32 جدول3-2: محدوده طول موجی باندهای تصویر برداری سنجنده استر ماهواره ترا……………………………………………………………………..33 فصل چهارم جدول 4-1: پارامترهای آمار ماهانه جزر و مد ایستگاه جاسک سال 1388………………………………………………………………………………….66     مقدمه شناخت شکل، عوارض طبیعی و مصنوعی زمین به صورت یکپارچه در منطقه ای وسیع اگرچه از دیرباز مورد علاقه بشر و به خصوص محققان در این زمینه بوده است، اما جهت انجام این امر محمل زمان و صرف هزینه ی زیاد می شدند. امروزه این شناخت در مدت زمان کوتاه و همچنین به صرفه از لحاظ هزینه جز از طریق داده های سنجش از دور میسر نخواهد شد. نقشه لندفرم، شکل های مختلف سطح زمین و فرایندهای سهیم و مؤثر در تشکیل و تکوین آن را نمایش می دهد. تهیه نقشه لندفرم از یک سو و مدل سه بعدی با کیفیت مطلوب از سوی دیگر به بهترین نحو به این شناخت منجر خواهد شد. انواع ماهواره های زمین شناسی با سنجنده ها و قابلیت های مختلف تقریباً از سال 1943 به فضا پرتاب شده اند. تحلیل گران مطالعات زمینی با استفاده از این داده ها و مطالعات میدانی و استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی موجود به اهداف از پیش تعیین شده خود دست پیدا خواهند کرد. در واقع می توان گفت تلفیقی از علم سنجش از دور، مطالعات میدانی و سیستم اطلاعات جغرافیایی جزو لا ینفک ابزار و روش های مورد نیاز محققان مطالعات زمینی خواهد بود. همانطور که گفته شد داده های سنجش از دور ماهواره های مختلف دارای قابلیت های مختلف از تفکیک زمینی گرفته تا تفکیک طیفی، رادیومتریکی، زمانی و البته ارتفاعی را شامل می شود. تکنیک های به کار گرفته شده جهت تجزیه و تحلیل داده های ماهواره ای و استفاده بهینه از این داده ها و البته داده های قابل دسترس را تکنیک های سنجش از دور می نامند. انواع روش های تجزیه و تحلیل داده های ماهواره ای چه به صورت پیش پردازش و چه به صورت پس پردازش موجود می باشد که محقق با توجه به هدف از پیش تعیین شده خود به استفاده از آن ها خواهد پرداخت. در این مطالعه با ارائه ی کامل از روش های تجزیه و تحلیل داده های ماهواره ای به تهیه نقشه لندفرم و جزر و مد و مدل سه بعدی شهرستان ساحلی جاسک پرداخته می شود. داده های ماهواره ای که در این تحقیق استفاده خواهد شد عبارتند از داده های لندست، استر و تصاویر استریو کارتوست 1 خواهند بود. مطالعه موردی  بر روی  شهرستان ساحلی  جاسک در واقع از پوزه جاسک تا  فاصله 50   کیلومتری غرب آن و از این فاصله تقریباً تا عمق 50 کیلومتری در شمال را شامل می شود. منطقه جاسک یکی از مناطق ساحلی محروم و البته در حال توسعه می باشد که شناخت ژئومورفولوژی آن در ابتدای امر با استفاده از تهیه نقشه لندفرم و مدل سه بعدی می تواند به برنامه ریزی و مدیریت هر چه بهتر در توسعه و آبادانی منطقه در آینده منجر شود. در فصل اول این تحقیق به کلیاتی از تحقیق شامل بیان مسئله، سئوال های تحقیق، فرضیه ها، اهداف و روش تحقیق پرداخته می شود. در فصل دوم مروری بر مطالعات داخلی و خارجی صورت گرفته در این زمینه پرداخته و خلاصه ایی از روش تحقیق، نتایج به همراه محاسن و معایب این مطالعات شامل می شود. فصل سوم مواد و روش ها را شامل می شود. در این فصل با توضیحی مختصر از منطقه مورد مطالعه، ویژگی ها و خصوصیات داده های ماهواره ای استفاده شده در این تحقیق و البته به طور مختصر ویژگی ها و خصوصیات  انواع داده های ماهواره ای موجود،  بررسی و به طور کامل توضیحی از انواع روش های تجزیه و تحلیل داده های ماهواره ای در تهیه نقشه لندفرم، جزر و مد و مدل سه بعدی پرداخته می شود. فصل چهارم تجزیه و تحلیل اطلاعات صورت گرفته، و نقشه لندفرم، جزر و مد و مدل سه بعدی تهیه می شود. فصل پنجم بیان نتایج و پیشنهاد ها را شامل می شود. امید است که مطالعه حاضر در حرکتی رو به جلو برای پیشرفت تحقیقات در این زمینه مثمرثمر و مفید واقع شود. مقدمه