تحقیق رایگان با موضوع پارسل‌هاي، زراعي، 1393، تغييرات

دانلود پایان نامه ارشد

تاریخ تحویل:1394/5/31 تعداد صفحات:
کلمات کلیدی: آشکارسازی تغييرات، دوره‌هاي زراعي، سنجش‌ازدور، سیستم اطلاعات جغرافیایی، Landsat 8، کشت و صنعت مغان
چكيده
کشاورزي يکي از مهم‌ترين زيربناهاي کشور مي‌باشد. به طبع مديريت اين منابع، براي جلوگيري از هدررفت اين محصول پرارزش از اهميت والايي برخوردار مي‌باشد. در اين مطالعه سعي بر آن شده تا به بخش کوچکي از اين امر پرداخته شود.
مزيت اصلي پژوهش صورت گرفته، هزینه ز‌مانی و انرژي صرف‌شده و نيروي انساني صرف‌شده جهت جمع‌آوری آمار کمينه شده و تسريع زماني سبب دقيق انجام يافتن مديريت زماني زراعي می‌گردد و برنامه‌ریزی‌های بعدي، به عنوان مثال آبياري، آماده‌سازي کود مورد نياز، سيلوهاي ذخيره و ساير ملزومات، به‌سرعت صورت می‌پذیرد. منطقه مورد مطالعه، اراضي زراعي به وسعت حدود 9065 هکتار بوده که بيشترين قسمت آن را کشت غلاتي همچون گندم و جو تشکيل مي‌دهد. بدين منظور از سه روش مختلف، تفاضل شاخص پوشش گياهي، Post Classification Camparion و روش توسعه داده‌شده‌اي مبتني بر امضاي طيفي و تقويم سالي کشت استفاده گرديده است.
داده‌هاي موردنیاز براي اين بررسي، ازجمله تصاوير 30متري Landsat 8 در دوره‌هاي مختلف دو هفته تا يک ماه، نقشه پارسل‌هاي زراعي کشت و صنعت مغان و همچنين جمع‌آوری سابقه کشت زراعي در پارسل‌ها با کمک متخصصان و کارشناسان منطقه جمع‌آوری گرديد. اين داده‌ها پس از آماده‌سازي و GISReady نمودن در پايگاه داده GISي قرار گرفت.
سه روش مذکور براي منطقه‌ پياده‌سازي گرديد و روش دانش‌پايه در محيط برنامه‌نويسي C# Visual توسعه داده شد. نتايج بدست آمده، 56/74 % براي شاخص پوشش گياهي، 85% براي روش مقايسه پس از طبقه‌بندي و نيز براي روش دانش‌پايه 91% دقت را نتيجه داد.

فهرست
فهرست ح‌
فهرست اشکال د‌
فهرست جدول ذ‌
فصل1 کليات تحقيق 1
1-1- بيان مسئله و ضرورت تحقيق 2
1-2- منطقه موردمطالعه 3
1-3- هدف تحقيق 4
1-4- سؤالات تحقيق 4
فصل2 مبـاني نظري و پيشينه تحقيق 5
2-1- مروري بر سنجش‌ازدور و سيستم اطلاعات جغرافيايي 5
2-1-1 قدرت تفكيك مكاني 6
2-1-2 قدرت تفکيک طيفي 7
2-1-3 قدرت تفکيک راديومتريکي 7
2-1-4 قدرت تفکيک زماني 7
2-1-5 کاربري زمين 8
2-1-6 امضاي طيفي 8
2-2- آشکارسازی تغييرات 9
2-3- کاربردهای بارز سازی تغييرات 11
2-4- ملزومات کشف تغييرات 12
2-5- روش‌های کشف تغييرات 12
2-5-1 روش‌های جبري 13
2-5-2 تبديلات 16
2-5-3 طبقه‌بندي 19
2-5-4 GIS پايه 22
2-5-5 تفسير بصري 23
2-5-6 مدل‌هاي پيشرفته 23
2-5-7 شيوه‌هاي ديگر آشکارسازی تغييرات 24
2-6- معيارهاي طبقه‌بندي 24
2-7- سنجش‌ازدور و کاربرد آن در سيستم کشاورزي 25
2-8- پيشينه تحقيق 26
2-8-1 منابع فارسي 26
2-8-2 منابع خارجي 27
فصل3 مواد و روش‌ها 34
3-1- مواد 34
3-1-1 نقشه محدوده‌هاي زراعي مورداستفاده 34
3-1-2 سابقه کشت محدوده 35
3-1-1 تصاوير ماهواره‌اي 35
3-2- پايگاه داده 36
3-3- نرم‌افزارهاي مورداستفاده 37
3-4- مراحل تحقيق 37
3-5- سنجنده Landsat 8 OLI 40
3-6- روش‌ها 42
3-6-1 پيش‌پردازش 42
3-6-2 پردازش و استخراج اطلاعات 44
فصل4 نتايج و بحث 62
4-1- نتايج 62
4-1-1 شاخص‌ پوشش گياهي 62
4-1-2 مقايسه پس از طبقه‌بندي 65
4-1-3 نقشه تغييرات 66
4-1-4 آمار تغييرات پارسل‌هاي زراعي (با تأکید بر پارسل گندم) 69
4-1-5 روش توسعه‌داده شده 71
فصل5 يافته‌ها و نتيجه‌گيري 72
5-1- نتيجه‌گيري کلي 72
5-2- پیشنهاد‌ها 74
فصل6 منابع 76
فصل7 پيوست‌ها 80
7-1- جداول دقت طبقه‌بندي 80
7-2- مساحت کاربري اراضي پارسل‌هاي محدوده مورد مطالعه 83
7-1- نقشه‌هاي کاربري پارسل‌هاي زراعي 86
7-2- نقشه تغييرات کاربري پارسل‌هاي زراعي 89
7-3- مساحت تغييرات کاربري 92
7-4- نقشه‌هاي شاخص پوشش گياهي 93

فهرست اشکال
شکل ‏12- موقعيت منطقه موردمطالعه در کشور و استان 4
شکل ‏21- نمونه‌اي فريم تصاوير QuickBird 5
شکل ‏22- سير تحول سنجنده Landsat 6
شکل ‏23- منحني طيفي گياهان، خاک و آب در سه ناحيه طيفي مرئي، مادون‌قرمز نزديک و مياني 9
شکل ‏24- شماتيک مفهوم PCA 17
شکل ‏25- شماتيک الگوريتم TCT 19
شکل ‏26- نمودار نمايشي عمليات طبقه‌بندي 19
شکل ‏27- شماتيک طبقه‌بندي به‌صورت نظارت‌شده 20
شکل ‏28- شماتيک خوشه‌بندي در روش نظارت‌نشده 21
شکل ‏31- نقشه محدوده‌هاي زراعي دريافتي 34
شکل ‏32- نمونه فرم جمع‌آوری تاريخچه زراعي 35
شکل ‏33- تصوير ماهواره‌اي با قدرت تفکيک بالا از محل مطالعه 36
شکل ‏34- محدوده‌ي باندهاي Landsat 8 41
شکل ‏35- نمودار طيفي مربوط به کلاس شخم (راست) سطح سبز (چپ، گندم در دوره سبز) 46
شکل ‏36- شماتيک تفکيک‌پذيري کلاس‌هاي کاربري 48
شکل ‏37- همبستگي طيفي باندها، باند 4 و 3 سمت راست و باند 5 و 4 سمت چپ 49
شکل ‏38- شماتيک تئوري الگوريتم بيشترين احتمال 50
شکل ‏39-کاربري پارسل‌هاي زراعي در تيرماه 1393 51
شکل ‏310-کاربري پارسل‌هاي زراعي در اوايل خردادماه 1393 53
شکل ‏311-کاربري پارسل‌هاي زراعي در اوايل مهرماه 1393 54
شکل ‏312- اعمال فيلتر اکثريت براي حذف پيکسل انفرادي 56
شکل ‏313- نقشه شاخص‌هاي پوشش گياهي مربوط به چهار دوره زراعي 59
شکل ‏314نمودار طيفي تولیدشده در دوره رشد گندم 60
شکل ‏315- برنامه براي تصوير در تاريخ 70اُم، دانه‌بندي پارسل را نشان مي‌دهد. 61
شکل ‏41- روند محاسبه تغييرات با استفاده از پوشش گياهي 62
شکل ‏42- نقشه تفاضل پوشش گياهي پارسل‌ها مربوط به اول خرداد و اول تيرماه 63
شکل ‏43- نقشه تفاضل پوشش گياهي پارسل‌ها مربوط به اول تير و مرداد 1393 64
شکل ‏44- روند آشکارسازی تغييرات با استفاده از مقايسه پس از طبقه‌بندي 66
شکل ‏45- نقشه تغييرات پارسل‌ها در دوره رشد کاشت و سطح سبز، آذر و فروردين 1393 67
شکل ‏46- نقشه تغييرات پارسل‌ها در دوره رشد برداشت و شخم، اواسط تير و اواسط مرداد 1393 68
شکل ‏47- نتيجه براي روز 52اُم سال 71
شکل ‏71- کاربري پارسل‌هاي زراعي در فروردين‌ماه 86
شکل ‏72- کاربري پارسل‌هاي زراعي در ارديبهشت‌ماه 86
شکل ‏73- کاربري پارسل‌هاي زراعي در خردادماه 87
شکل ‏74- کاربري پارسل‌هاي زراعي در تيرماه 87
شکل ‏75- کاربري پارسل‌هاي زراعي در مهرماه 88
شکل ‏76- کاربري پارسل‌هاي زراعي در آذرماه 88
شکل ‏77- تغييرات کاربري پارسل‌هاي زراعي در فروردين و ارديبهشت‌ماه 89
شکل ‏78- تغييرات کاربري پارسل‌هاي زراعي در ارديبهشت‌ و خردادماه 89
شکل ‏79- تغييرات کاربري پارسل‌هاي زراعي در خردادماه و تيرماه 90
شکل ‏710- تغييرات کاربري پارسل‌هاي زراعي در تير و مهرماه 90
شکل ‏711- تغييرات کاربري پارسل‌هاي زراعي در آذر و آبان‌ماه 91
شکل ‏712- تغييرات کاربري پارسل‌هاي زراعي در آذر و فروردين‌ماه 91

فهرست جدول
جدول ‏31- سيستم طبقه‌بندي پوشش و کاربري اراضي 47
جدول ‏32- تفکيک‌پذيري کلاس‌هاي کاربري 48
جدول ‏33- مساحت پارسل‌هاي تحت مطالعه براي تاريخ تير 1393 52
جدول ‏34- مساحت پارسل‌هاي تحت مطالعه براي تاريخ خردادماه 1393 54
جدول ‏35- مساحت پارسل‌هاي تحت مطالعه براي تاريخ مهرماه 1393 55
جدول ‏36، ماتریس خطای طبقه‌بندی تصوير مربوط به اوایل تير 1393 57
جدول ‏37، مشخصات آماری خطای کمیشن، امیشن،دقت تولیدکننده و دقت استفاده تيرماه 1393 57
جدول ‏38، ماتریس خطای طبقه‌بندی تصوير مربوط به اوایل مهرماه 1393 57
جدول ‏39، مشخصات آماری خطای کمیشن، امیشن،دقت تولیدکننده و دقت استفاده مهر 1393 58
جدول ‏310- تقويم زراعي کاشت گندم در دشت مغان 60
جدول ‏41- جدول آماري تفاضل پوشش گياهي اول خرداد و تيرماه 1393 64
جدول ‏42- جدول آماري تفاضل پوشش گياهي اول خرداد و تيرماه 1393 65
جدول ‏43- کاربري‌هاي اراضي 65
جدول ‏44- مساحت پارسل‌هاي تحت مطالعه براي تاريخ خرداد 1393 69
جدول ‏45- مساحت پارسل‌هاي تحت مطالعه براي تاريخ تير 1393 69
جدول ‏46- مساحت پارسل‌هاي تحت مطالعه براي تاريخ مهر 1393 70
جدول ‏47تغييرات کاربري پارسل‌هاي زراعي در دو دوره خرداد به تير و تير به مهر 71
جدول ‏51- مقايسه روش‌های کشف تغييرات 74
جدول ‏71- ماتریس خطای طبقه‌بندی تصوير مربوط به مهرماه 80
جدول ‏72- مشخصات آماری خطای کمیشن، امیشن،دقت تولیدکننده و دقت استفاده مهرماه 80
جدول ‏73- ماتریس خطای طبقه‌بندی تصوير مربوط به آبان 80
جدول ‏74- مشخصات آماری خطای کمیشن، امیشن،دقت تولیدکننده و دقت استفاده آبان‌ماه 81
جدول ‏75- ماتریس خطای طبقه‌بندی تصوير مربوط به آذر 81
جدول ‏76- مشخصات آماری خطای کمیشن، امیشن،دقت تولیدکننده و دقت استفاده آذر 81
جدول ‏77- ماتریس خطای طبقه‌بندی تصوير مربوط به فروردين 81
جدول ‏78- مشخصات آماری خطای کمیشن، امیشن،دقت تولیدکننده و دقت استفاده فروردين‌ماه 82
جدول ‏79- ماتریس خطای طبقه‌بندی تصوير مربوط به ارديبهشت 82
جدول ‏710- مشخصات آماری خطای کمیشن، امیشن،دقت تولیدکننده و دقت استفاده ارديبهشت 82
جدول ‏711- ماتریس خطای طبقه‌بندی تصوير مربوط به خرداد 82
جدول ‏712- مشخصات آماری خطای کمیشن، امیشن،دقت تولیدکننده و دقت استفاده خرداد 83
جدول ‏713- مساحت پارسل‌هاي تحت مطالعه براي تاريخ مهرماه 1393 83
جدول ‏714- مساحت پارسل‌هاي تحت مطالعه براي تاريخ آبان‌ماه 1393 83
جدول ‏715- مساحت پارسل‌هاي تحت مطالعه براي تاريخ آذرماه 1393 84
جدول ‏716- مساحت پارسل‌هاي تحت مطالعه براي تاريخ فروردين‌ماه 1393 84
جدول ‏717- مساحت پارسل‌هاي تحت مطالعه براي تاريخ اوايل ارديبهشت‌ماه 1393 84
جدول ‏718- مساحت پارسل‌هاي تحت مطالعه براي تاريخ اوايل خرداد 1393 85
جدول ‏719- مساحت پارسل‌هاي تحت مطالعه براي تاريخ تيرماه 1393 85

کليات تحقيق

مقدمه:
بي‌ترديد با گذشت زمان، هيچ‌کدام از پديده‌هاي طبيعي ساکن نمي‌ماند و در حال تغيير و تحول است. اين پديده‌ها از حالت پويايي برخوردارند. حال ممکن است اين تغييرات در دوره‌هاي کوتاه به وقوع بپيوندد يا در دوره‌هاي بسيار طولاني.
امروزه با پيشرفت فناوري سنجش‌ازدور و سيستم اطلاعات جغرافيايي و همچنين دستاوردهاي جديد دست‌يابي به اطلاعات از طريق سنجنده‌هاي ارسالي می‌توان در مديريت کليه امور مربوطه به پيشرفت قابل‌توجهی دست پيدا کرد. داده‌هاي دريافتي پس از پردازش و تبديل به اطلاعات قابل‌استفاده در صنايع مختلف مورداستفاده قرار می‌گیرند. اين امر موجب بهبود و سهولت زندگاني بشر مي‌گردد.
يکي از منابع مهمي که انسان در طول زندگي خود بدان نيازمند است، منابع طبيعي بوده و با دست بردن به طبيعت و ايجاد صنعتي به‌نام کشاورزي نيازهاي اوليه خود را برطرف مي‌نمايد. بااین‌حال در طي اين امر، چه‌بسا ذخاير بس حجيمي از محصولات تولیدشده را در اثر بي‌توجهي به نابودي مي‌کشاند و اين امر باعث هدر رفت منبع تغذيه خود مي‌گردد.
تصاوير ماهواره‌اي هم‌چون ديگر تکنولوژي‌ها در حال پيشرفت بوده و با سرعت بيشتري اطلاعات مربوط به محيط زندگي را انسان به زمين مخابره مي‌نمايند و چه‌بسا اين کره خاکي را از نزول به صعود مي‌کشانند. براي مثال در حال حاضر حدود 200 سنجنده در حال جمع‌آوری اطلاعات به فضا ارسال گرديده‌اند و روزبه‌روز بر تعداد اين سنجنده‌ها افزوده مي‌شود. داده‌هاي خام به زمين مخابره گرديده و در اختيار کاربران قرار مي‌گيرند. حتي سنجنده‌هاي همچون Skybox داده‌هايي به‌صورت ويدئو از سطح زمين، به کاربران مخابره نموده درنتیجه در تفسير اطلاعات دريافتي کمک شاياني را مي‌نمايند.
به‌هرحال اطلاعات و داده‌هاي دريافتي مي‌توانند کمک شاياني را در زمينه کشاورزي نيز در اختيار توليدکنندگان و انديشمندان اين حوزه قرار دهند. با نگاه کلي به امور صورت گرفته در اين زمينه مي‌توان به آساني مثال‌هاي فراواني را يافت که نشان‌دهنده اين امر مي‌باشد.
بيان مسئله و ضرورت

پایان نامه
Previous Entries منبع پایان نامه ارشد با موضوع اشتغال زنان، قرآن کریم، ایفای نقش، تحلیل ساختاری Next Entries تحقیق رایگان با موضوع کاربری اراضی، منابع اطلاعاتی، منابع طبیعی، پوشش اراضی