فعالیت های معدنی اغلب باعث تغییرات چشمگیر در مناظر، به ویژه در محل های زباله و محیط اطراف آن می شود. احیای زمین فرآیند بازسازی زمین آسیب دیده تا حدودی از شکل اولیه خود است و هدف آن به حداقل رساندن و کاهش اثرات زیست محیطی برای امکان استفاده از زمین های جدید است. موفقیت راهبردهای مختلف بهسازی و مدل‌سازی شهری و معماری پیشنهادی جدید به خصوصیات منظر (توپوگرافی منطقه مورد مطالعه و مشتقات آن مانند شیب و جنبه‌ها، ماهیت زمین‌شناسی و ژئومورفولوژیکی منطقه مورد مطالعه) بستگی دارد. هدف از این مطالعه نشان دادن کاربرد روش‌های مختلف مبتنی بر تکنیک‌های ژئوماتیک (فتوگرامتری، سنجش از دور، سیستم موقعیت یابی جهانی (GPS) و سیستم اطلاعات جغرافیایی سه بعدی (GIS)) برای برجسته کردن خصوصیات منظر که برای بازسازی منطقه ماهیس مورد نیاز است. از روش های تنظیم فتوگرامتری برای ایجاد مدل رقومی ارتفاع و مدل Orth-Photo برای منطقه مورد مطالعه با استفاده از تصاویر هوایی استفاده شد. داده‌های سنجش از دور برای طبقه‌بندی زمین به منظور ارائه اطلاعات حیاتی برای برنامه‌ریزی احیا استفاده شد. مشاهدات میدانی GPS برای ایجاد شبکه فضایی برای منطقه مورد مطالعه بر اساس مجموعه نقاط کنترل زمینی استفاده شد. در نهایت، نمایش واقعی منطقه مورد مطالعه با GIS سه بعدی برای منطقه مورد مطالعه با در نظر گرفتن سهولت و به روز رسانی انعطاف پذیر پایگاه داده ژئوفضایی تهیه شد. از روش های تنظیم فتوگرامتری برای ایجاد مدل رقومی ارتفاع و مدل Orth-Photo برای منطقه مورد مطالعه با استفاده از تصاویر هوایی استفاده شد. داده‌های سنجش از دور برای طبقه‌بندی زمین به منظور ارائه اطلاعات حیاتی برای برنامه‌ریزی احیا استفاده شد. مشاهدات میدانی GPS برای ایجاد شبکه فضایی برای منطقه مورد مطالعه بر اساس مجموعه نقاط کنترل زمینی استفاده شد. در نهایت، نمایش واقعی منطقه مورد مطالعه با GIS سه بعدی برای منطقه مورد مطالعه با در نظر گرفتن سهولت و به روز رسانی انعطاف پذیر پایگاه داده ژئوفضایی تهیه شد. از روش های تنظیم فتوگرامتری برای ایجاد مدل رقومی ارتفاع و مدل Orth-Photo برای منطقه مورد مطالعه با استفاده از تصاویر هوایی استفاده شد. داده‌های سنجش از دور برای طبقه‌بندی زمین به منظور ارائه اطلاعات حیاتی برای برنامه‌ریزی احیا استفاده شد. مشاهدات میدانی GPS برای ایجاد شبکه فضایی برای منطقه مورد مطالعه بر اساس مجموعه نقاط کنترل زمینی استفاده شد. در نهایت، نمایش واقعی منطقه مورد مطالعه با GIS سه بعدی برای منطقه مورد مطالعه با در نظر گرفتن سهولت و به روز رسانی انعطاف پذیر پایگاه داده ژئوفضایی تهیه شد. مشاهدات میدانی GPS برای ایجاد شبکه فضایی برای منطقه مورد مطالعه بر اساس مجموعه نقاط کنترل زمینی استفاده شد. در نهایت، نمایش واقعی منطقه مورد مطالعه با GIS سه بعدی برای منطقه مورد مطالعه با در نظر گرفتن سهولت و به روز رسانی انعطاف پذیر پایگاه داده ژئوفضایی تهیه شد. مشاهدات میدانی GPS برای ایجاد شبکه فضایی برای منطقه مورد مطالعه بر اساس مجموعه نقاط کنترل زمینی استفاده شد. در نهایت، نمایش واقعی منطقه مورد مطالعه با GIS سه بعدی برای منطقه مورد مطالعه با در نظر گرفتن سهولت و به روز رسانی انعطاف پذیر پایگاه داده ژئوفضایی تهیه شد.

واژه‌های کلیدی: احیای زمین، معدن، فتوگرامتری، سنجش از دور، GIS

1. مقدمه

احیا فرآیند بازگرداندن زمین در یک منطقه معین به درجاتی از خود سابق است، پس از آنکه فرآیندی (کسب و کار، صنعت، بلایای طبیعی و غیره) به آن آسیب رسانده است [ 1 ] . بسیاری از پروژه‌ها و توسعه‌ها منجر به تخریب زمین می‌شوند، به عنوان مثال معدن، کشاورزی و جنگل‌داری. تکنیک های مختلف ژئوماتیک برای تهیه پایگاه دانش جامع مورد نیاز برای فرآیند توانبخشی استفاده شد. ابتدا با جمع‌آوری نقاط کنترل زمینی با استفاده از GPS شروع کردیم، ثانیاً تکنیک‌های سنجش از دور مانند طبقه‌بندی تصویر و باند فیوژن به کار گرفته شد. از تکنیک های فتوگرامتری برای تولید DTM و Ortho-photo برای منطقه مورد مطالعه استفاده شد. علاوه بر این، از مدل سازی سه بعدی با استفاده از اتوکد برای افزودن ماژول های مختلف به Orthophoto استفاده شد. در نهایت با استفاده از GIS، لایه‌های مختلفی مانند (خطوط خطوط و گسل‌ها) اضافه شد.

منطقه مطالعاتی معدن ماهییس در حدود 250 متر مربع ^است و در عرض جغرافیایی: 31˚58’60 شمالی، طول جغرافیایی: 35˚46’0 E و 810 متر بالاتر از میانگین سطح دریا واقع شده است، شکل 1 . این شهر بین دو شهر ماهیس و الفحیص که با السالت مرتبط هستند و پایتخت امان در فاصله 30 کیلومتری قرار دارد. همچنین حدود 35 کیلومتر از دریای مرده که پایین ترین نقطه روی زمین است، فاصله دارد. در 30 سال گذشته، این معدن برخی از بالاترین عیار کائولن را در منطقه ای که ظرفیت خروجی آن به بیش از 70000 تن در سال می رسد، تولید می کند. شکل 2 وضعیت واقعی معدن ماهیس را نشان می دهد.

ادبیات نشان می دهد که بسیاری از پروژه ها به احیای معادن روباز با استفاده از ژئوماتیک می پردازند. بیشتر این پروژه‌ها با سیستم موقعیت‌یابی جهانی فتوگرامتری (GPS)، سنجش از راه دور، ژئوفیزیک و GIS برای آماده‌سازی و سازمان‌دهی دانش ژئوپایه فرآیند توانبخشی سروکار دارند. میراث حدود بیست و هفت هزار معدن متروکه مشکلات زیست محیطی، بهداشتی، ایمنی و اقتصادی را برای جوامع، صنعت معدن و دولت ها در سراسر کانادا ایجاد می کند [ 2 ].] . جمع آوری اطلاعات برای این سایت ها برای امکان تصمیم گیری صحیح، برنامه ریزی مقرون به صرفه و توانبخشی پایدار ضروری است. مدیریت پایدار و بازسازی سایت‌های معدن برای پروژه حمایت از تصمیم‌گیری با ادارات فدرال، دولت‌های استانی و صنعت برای توسعه تکنیک‌های جدید برای جمع‌آوری اطلاعات و یکپارچه‌سازی برای حمایت از احیای معدن و تصمیم‌های خط‌مشی احیای معدن همکاری می‌کند.

در حمایت از برنامه احیای معادن متروکه وزارت معادن و توسعه شمال انتاریو (OMND)، دانشمندان با استفاده از تکنیک های جدید در معدن KamKotia در شمال انتاریو، مطالعه موردی را ارائه می دهند. مس و روی در کامکوتیا از سال 1942 تا 1972 استخراج شد، قبل از اینکه متروکه و در زیر خاک رها شود.

سرپرستی دولت در طول این دوره، سه میلیون تن باطله در منطقه اطراف معدن تخلیه شد، قبل از اینکه در سال 1967 یک آبگیر ساخته شود .

در سال 2001، OMND یک پروژه چند ساله را برای بازسازی این سایت آغاز کرد. تا به امروز، یک تصفیه خانه آب و یک باطله جدید ساخته شده است و مناطق باطله در معرض در حال لایروبی و نهشته شدن در آبگیر جدید هستند. نقشه پایه سایت با استفاده از تکنیک‌های استخراج اطلاعات برای داده‌های سنجش از دور، که با همکاری مرکز تحقیقات جغرافیایی (GFZ) در آلمان توسعه یافته است، تهیه شده است. این نقشه از داده‌های سنجش از دور «فوق طیفی» هوابرد جمع‌آوری‌شده در سال 2001، با وضوح فضایی پنج متر به دست آمد. حسگرهای فراطیفی تشعشعات منعکس شده از سطح زمین را در تعداد زیادی باند طیفی باریک جمع آوری می کنند. در سال‌های 1991 و 1998، مؤسسه بین‌المللی آلومینیوم (IAI) بررسی‌هایی را درباره برنامه‌های احیای معادن بوکسیت که توسط عملیات در سراسر جهان انجام شده بود، سفارش داد. هدف در هر دو مورد، ارائه داده‌هایی در مورد اثرات زیست‌محیطی معادن بوکسیت و برنامه‌های بازسازی آنها بود. در سال 2003، سومین نظرسنجی برای پیگیری و گسترش دو مورد اول انجام شد. این نظرسنجی نشان می‌دهد که معدن‌کاران بوکسیت تلاش‌های اساسی در راستای توسعه پایدار صنعت انجام می‌دهند. علاوه بر این، این پروژه شامل مواردی است که در پروژه‌های توانبخشی قبلی پایه‌گذاری نشده‌اند، مانند: لایه‌های مختلف منطقه را پوشش می‌دهند (خطوط کانتور، گسل‌ها، بیمارستان‌ها…)، ترکیب باندها، تولید DTM و Orthophoto و مدل‌سازی سه‌بعدی. این نظرسنجی نشان می‌دهد که معدن‌کاران بوکسیت تلاش‌های اساسی در راستای توسعه پایدار صنعت انجام می‌دهند. علاوه بر این، این پروژه شامل مواردی است که در پروژه‌های توانبخشی قبلی پایه‌گذاری نشده‌اند، مانند: لایه‌های مختلف منطقه را پوشش می‌دهند (خطوط کانتور، گسل‌ها، بیمارستان‌ها…)، ترکیب باندها، تولید DTM و Orthophoto و مدل‌سازی سه‌بعدی. این نظرسنجی نشان می‌دهد که معدن‌کاران بوکسیت تلاش‌های اساسی در راستای توسعه پایدار صنعت انجام می‌دهند. علاوه بر این، این پروژه شامل مواردی است که در پروژه‌های توانبخشی قبلی پایه‌گذاری نشده‌اند، مانند: لایه‌های مختلف منطقه را پوشش می‌دهند (خطوط کانتور، گسل‌ها، بیمارستان‌ها…)، ترکیب باندها، تولید DTM و Orthophoto و مدل‌سازی سه‌بعدی.4 ] [ 5 ] .

اهداف این پروژه را می توان در دو نکته اصلی خلاصه کرد: اول ایجاد پایگاه داده های جغرافیایی منطقه مورد مطالعه (ماهیس، اردن). برای ارزیابی روند بازسازی برای منطقه معدن روباز. پایگاه ژئودیتابیس شامل: مدل دیجیتال زمین DTM از منابع مختلف مانند SPOT، خطوط کانتور و عکس های هوایی، عکس ارتو، نقشه کاربری اراضی، نقاط کنترل زمین و نقشه سازه و در نهایت تولید GIS مدل سازی سه بعدی برای منطقه مورد مطالعه. دوم، بهبود وضعیت اکولوژیکی، اقتصادی و اجتماعی منطقه برای رفع نیازهای نسل امروز بدون تهدید کیفیت زندگی نسل های آینده.

در این مقاله به مراحل مختلف جمع آوری و پردازش داده های مکانی در منطقه ماهیس برای ایجاد سیستم اطلاعات جغرافیایی می پردازیم. این شامل پردازش فتوگرامتری بر اساس هوایی و ماهواره ای است که در بخش 2 مورد بحث قرار گرفت. بخش 3 خروجی سنجش از دور بر اساس تصویر ماهواره لندست را نشان می دهد. بخش 4 عناصر مختلف سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) را تشریح می کند. مدل سازی سه بعدی عنصر مکانی تولید شده در بخش 5 برای قابلیت تجسم و تفسیر بهتر به تصویر کشیده شد. فرآیند توانبخشی و الزامات مورد نیاز برای مدل سازی پیشنهادی در بخش 6 مورد بحث قرار گرفت. در نهایت، نتیجه گیری و کار آینده در بخش 7 مورد بحث قرار می گیرد.

2. پردازش فتوگرامتری

فتوگرامتری منبع اصلی داده های فضایی در پروژه ما بود، دو محصول اصلی فتوگرامتری تولید شد. عکس ارتو، و مدل ارتفاعی دیجیتال (DEM). همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است ، در این پروژه از عکس های هوایی استریو استفاده شده است که دارای ویژگی های زیر است:

• عکس های هوایی اسکن شده از تصاویر چاپ شده و یک نوار هدایت شده (شمال-جنوب).

• 60% همپوشانی بین دو عکس مجاور.

• مقیاس عکس 1:25000 و فرمت فیلم ²³ سانتی متر مربع .

• وضوح فضایی حدود 50 سانتی متر مربع ^با پوشش 5.7 کیلومتر ^مربعی در هر عکس است.

2.1. استخراج مدل دیجیتال زمین (DTM).

مفهوم ایجاد مدل های دیجیتالی از زمین توسعه نسبتاً اخیر است. DTM به سادگی یک نمایش آماری از سطح پیوسته زمین توسط تعداد زیادی از نقاط انتخاب شده با مختصات X، Y، Z شناخته شده در یک میدان مختصات دلخواه است. انتخاب منابع داده و تکنیک‌های نمونه‌گیری داده‌های زمین برای کیفیت DTM حاصل حیاتی است. در حال حاضر، بیشتر داده‌های DTM از سه منبع جایگزین مشتق شده‌اند: بررسی‌های زمینی، جمع‌آوری داده‌های فتوگرامتری (که منبع داده DTM در این پروژه است)، و منابع داده‌های نقشه‌برداری دیجیتالی. شکل 4 DTM حاصل را پس از فرآیند مثلث بندی هوایی برای عکس های هوایی با استفاده از نقاط کنترل زمینی که در بخش بعدی توضیح داده شده است نشان می دهد. شکل 4تغییرات ارتفاع را از 396 تا 736 متر بالاتر از سطح متوسط ​​دریا نشان می دهد که در آن رنگ سفید بالاترین ارتفاع را نشان می دهد [ 5 ] [ 6 ].

2.2. Ortho-Photo Generation

عکس ارتو عکسی است که ویژگی های یک نقشه را دارد. بنابراین، ortho-photo می تواند به عنوان نقشه برای اندازه گیری و تعیین موقعیت جغرافیایی دقیق ویژگی ها استفاده شود. عکس‌های ارتو از عکس‌های هوایی و تصاویر ماهواره‌ای از طریق فرآیندی به نام ortho-rectification تولید می‌شوند. یک عکس هوایی معمولی (تایید نشده) و تصاویر ماهواره ای به دلیل جابجایی های ناشی از شیب سنسور و زمین، ویژگی ها را در مکان های صحیح خود نشان نمی دهند. تصحیح عمودی، طرح مرکزی عکس را به نمای متعامد از زمین تبدیل می کند. بنابراین اثرات مخرب شیب و زمین را از بین می برد [ 7 ] .

ایجاد یک نقشه ارتو-عکس از عکس هوایی به اطلاعاتی در مورد مکان دوربین و جهت گیری آن در فضا و همچنین مدلی از ارتفاع زمین نیاز دارد. در این پروژه با استفاده از اطلاعات به‌دست‌آمده از پردازش فتوگرامتری و DTM، اورتو عکس برای منطقه مورد مطالعه تولید شد. شکل 5 نتیجه سه بعدی Ortho-photo و DTM را نشان می دهد.

2.3. نقاط کنترل زمینی (GCP)

کنترل فتوگرامتری شامل هر نقطه ای است که موقعیت آنها در یک سیستم مختصات مرجع شی-فضا مشخص است و تصاویر آنها می توانند به طور مثبت در عکس ها شناسایی شوند. در فتوگرامتری هوایی، فضای جسم سطح زمین است و از سیستم های مختصات زمین مرجع مختلف برای توصیف موقعیت های نقطه کنترل استفاده می شود. کنترل فتوگرامتری یا کنترل زمین که معمولاً در فتوگرامتری هوایی نامیده می شود، ابزاری را برای جهت دهی یا ارتباط عکس های هوایی با زمین فراهم می کند [ 8 ].

پس از جمع آوری عکس های هوایی پروژه، GCP ها مورد نیاز است. بنابراین، برنامه ریزی و توزیع GCP ها روی عکس ها (Planning Stage) به منظور انتخاب مناسب GCP که منطقه مورد مطالعه را پوشش می دهد، مانند شکل 6 زیر ضروری است.

مشکلات حین جمع‌آوری GCP به دلیل توپوگرافی کوه‌های شیب‌دار و مرتفع منطقه مورد مطالعه، جایی است که تنها علایق و ویژگی‌های تیز بسیار کمی در هوا نمایان می‌شود و تشخیص آن آسان نبود.

3. سنجش از راه دور

سنجش از دور به کسب اطلاعات مکانی از طیف وسیعی از حسگرها، از جمله تصاویر ماهواره‌ای، اسکنرهای هوابرد و ماهواره‌های راداری مربوط می‌شود. سنجش از دور پوشش، نقشه برداری و طبقه بندی مهمی از ویژگی های پوشش زمین، مانند پوشش گیاهی، خاک، آب و جنگل ها را فراهم می کند. در این پروژه سنجش از دور بر روی ترکیب باند و طبقه بندی تمرکز دارد. داده های مورد استفاده برای این منظور صحنه های Landsat بود که اردن و برخی از کشورهای اطراف را پوشش می داد. صحنه های لندست در 6 باند TM (باندهای 1، 2، 3، 4، 5، و 7)، شکل 7 بودند. صحنه ها تصاویر ارجاع جغرافیایی در سیستم مختصات UTM36N WGS84 هستند. وضوح فضایی این صحنه ها 30 متر است و در سال 2000 ثبت شده است.

3.1. طبقه بندی های نظارت شده

طبقه بندی نظارت شده بیشتر توسط شما کنترل می شود تا طبقه بندی بدون نظارت، به ورودی و تجربه بیشتری توسط تحلیلگر نیاز دارد، اما می تواند نتایج دقیق و مفیدتری نسبت به طبقه بندی بدون نظارت ایجاد کند. در این فرآیند، مناطق قابل تشخیص در یک تصویر را با کمک منابع دیگر انتخاب می‌کنید تا مناطق نمونه به نام سایت‌های آموزشی ایجاد کنید. سپس از سایت های آموزشی شما برای آموزش سیستم کامپیوتری برای شناسایی پیکسل هایی با ویژگی های مشابه استفاده می شود. قبل از شروع انتخاب سایت های آموزشی خود، آگاهی از داده ها، کلاس های مورد نظر و الگوریتم مورد استفاده لازم است. با تنظیم اولویت‌ها برای کلاس‌های خود، بر طبقه‌بندی پیکسل‌ها نظارت می‌کنید، زیرا آنها به یک مقدار کلاس [ 9 ] [ 10 ] اختصاص داده می‌شوند.

حداکثر احتمال طبقه بندی یک معیار تصمیم گیری آماری برای کمک به طبقه بندی امضاهای همپوشانی است. پیکسل ها به کلاس بالاترین احتمال اختصاص داده می شوند. طبقه‌بندی‌کننده حداکثر احتمال نتایج دقیق‌تری نسبت به طبقه‌بندی موازی شکل در نظر گرفته می‌شود، اما به دلیل محاسبات اضافی بسیار کندتر است، شکل 8 .

3.2. طبقه بندی بدون نظارت

یک طبقه بندی بدون نظارت اطلاعات تصویر را در طبقات مجزا از مقادیر پیکسلی مشابه طیفی سازماندهی می کند [ 9 ]. این یک روش کاملاً خودکار کامپیوتری است. در یک طبقه بندی بدون نظارت، نرم افزار به طور خودکار محدوده مقادیر طیفی موجود در یک فایل تصویری را به کلاس ها تقسیم می کند. گزارش طبقه بندی می تواند

وجود یک پوشش زمین خاص را نشان می دهد زیرا نسبتی از پیکسل های طبقه بندی شده در امضای طیفی شناخته شده آن قرار می گیرند.

در چنین حالتی، باید بدانید که امضای طیفی پوشش زمین هدف چیست تا حضور آن را شناسایی کنید. یادگیری یا خوشه‌بندی بدون نظارت راهی برای تشکیل «گروه‌بندی‌های طبیعی» یا خوشه‌هایی از الگوها است. روش K-Means با انتخاب دانه های تصادفی کار می کند که می توان آنها را به عنوان نقاطی با مقادیر تصادفی DN در نظر گرفت. پس از انتخاب دانه ها خطوطی برای جداسازی طبقات تشکیل می شود. در مرحله بعد، نقاطی که در نواحی مشخص شده قرار دارند، تجزیه و تحلیل می شوند و میانگین آنها ذکر می شود. سپس ابزارها دانه های جدید را تشکیل می دهند و یک سری خطوط جدید برای جداسازی طبقات تشکیل می شود. سپس این فرآیند چندین بار تکرار می شود، شکل 9 . با فرض اینکه تعداد خوشه ها مشخص و به خوبی تعریف شده است، الگوریتم k-means به جای الگوریتم ISODATA اتخاذ شده است.

3.3. ترکیب باند

ماهواره ها تصاویر سیاه و سفید را به دست می آورند و امکان ایجاد تصاویر رنگی زیبا وجود دارد. تصاویر ایجاد شده با استفاده از باندهای مختلف (یا طول موج) کنتراست متفاوتی دارند (مناطق روشن و تاریک) [ 9 ] [ 11 ]. رایانه ها امکان اختصاص “رنگ نادرست” به این تصاویر سیاه و سفید را فراهم می کنند. سه رنگ اصلی نور قرمز، سبز و آبی هستند. صفحه نمایش کامپیوتر می تواند یک تصویر را در سه باند مختلف در یک زمان، با استفاده از رنگ اصلی متفاوت برای هر باند نمایش دهد. ترکیبی متفاوت برای این سه تصویر، یک “تصویر رنگ نادرست” دریافت می کنیم.

ترکیب 3، 2، 1: ترکیب باند “رنگ طبیعی”، شکل 10 . نوارهای قابل مشاهده در این ترکیب استفاده می شود، ویژگی های زمین در رنگ هایی مشابه ظاهر آنها با سیستم بینایی انسان ظاهر می شود، پوشش گیاهی سالم سبز، مزارع اخیراً پاکسازی شده بسیار روشن، پوشش گیاهی ناسالم قهوه ای و زرد، جاده ها خاکستری و خطوط ساحلی هستند. سفید. این ترکیب نواری بیشترین نفوذ آب و اطلاعات برتر رسوب و عمق سنجی را ارائه می دهد. همچنین برای مطالعات شهری استفاده می شود.

ترکیب 4، 3، 2: کامپوزیت استاندارد “رنگ نادرست”. پوشش گیاهی در سایه های قرمز ظاهر می شود، مناطق شهری آبی فیروزه ای هستند و خاک ها از تیره تا قهوه ای روشن متفاوت هستند. یخ، برف و ابرها سفید یا فیروزه ای روشن هستند. درختان مخروطی قرمز تیره تر از چوب های سخت به نظر می رسند. این یک ترکیب نواری بسیار محبوب است و برای مطالعات پوشش گیاهی، نظارت بر زهکشی و الگوهای خاک و مراحل مختلف رشد محصول مفید است. به طور کلی، رنگ‌های قرمز تیره نشان‌دهنده برگ‌های پهن و/یا پوشش گیاهی سالم‌تر است، در حالی که قرمز روشن‌تر نشان‌دهنده علفزارها یا مناطق با پوشش گیاهی کم است. مناطق شهری پرجمعیت با رنگ آبی روشن نشان داده شده اند. این ترکیب باند TM نتایجی شبیه به عکاسی هوایی مادون قرمز رنگی سنتی، شکل 11 به دست می دهد .

4. سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)

به طور کلی، ورود داده ها می تواند بسیار زمان بر باشد، اما مهمترین وظیفه فرآیند GIS است. این بخش سازماندهی اولیه ورود داده ها، اسکن، طراحی لایه ها، دیجیتالی کردن، ارجاع جغرافیایی و طرح ریزی، برنامه های کاربردی (3D) در GIS، ایجاد یک طرح برای منطقه مورد مطالعه را مورد بحث قرار می دهد [ 12 ]. در این مقاله از برنامه ArcGIS در پردازش GIS استفاده شده است که شامل اسکن، ارجاع جغرافیایی و دیجیتالی سازی می باشد.

4.1. اسکن نقشه ها و ارجاع جغرافیایی

نقشه را می توان به عنوان یک طرح بسیار دقیق تعریف کرد که واقعیت را با دو جلوه ویژه اصلی شبیه سازی می کند. اولی مقیاس نقشه است که نسبت بین فواصل روی نقشه به همان فاصله روی زمین است. دوم طرح نقشه و سیستم مختصات است که به عنوان تبدیل سیستماتیک شکل کروی زمین تعریف می شود به طوری که شکل منحنی و سه بعدی یک منطقه جغرافیایی روی زمین را می توان در دو بعد به صورت x، y نشان داد. مختصات فرمول‌های پروجکشن عبارت‌های ریاضی هستند که داده‌ها را از یک مکان جغرافیایی روی یک کره یا کروی به مکان معرف روی یک سطح صاف تبدیل می‌کنند. جدول 1 و شکل 12 را ببینید که نمونه ای از نقشه توپوگرافی و زمین شناسی پردازش شده را نشان می دهد.

4.2. نقشه سازه

نقشه سازه ای حاوی عناصر ساختاری بسیاری مانند گسل ها، کامپوزیت سنگ ها، چاه ها است که اخیراً به ما در انتخاب مکان های مناسب برای ساختمان ها، کشاورزی و غیره کمک می کند [ 13 ]. این مطالعه شامل چهار نقشه زمین شناسی [امان، عس نمک، سویلیح، الکرامه] است. گسل های رقمی شده از نقشه زمین شناسی با مقیاس 1:50000 نشان داده شده در شکل 13 .

5. مدلسازی سه بعدی

شبکه نامنظم مثلثی (TIN) یک ساختار داده دیجیتالی است که در یک سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) برای نمایش یک سطح استفاده می شود. TIN نمایشی مبتنی بر برداری از سطح فیزیکی زمین یا کف دریا است که از گره‌ها و خطوط با توزیع نامنظم با مختصات سه‌بعدی (x، y، و z) تشکیل شده است که در شبکه‌ای بدون مثلث‌های همپوشانی چیده شده‌اند. TIN ها اغلب از داده های ارتفاعی یک مدل ارتفاعی دیجیتال شطرنجی شده (DEM) [ 14 ] مشتق می شوند.

مثلث ها در یک قوطی TIN در جهت های مختلفی قرار دارند. جهت مثلث ها را مثلث می گویند. شکل 14 برخی مثلث ها را نشان می دهد که به صورت عمودی و بقیه به صورت افقی هستند. پس از آن، قوطی TIN به رستر با وضوح 10 متر تبدیل می شود. شیب و جنبه (جهت شیب) نیز از TIN گرفته شده است. ایجاد شیب و جنبه در فرآیند توانبخشی ما بسیار مهم است، تا دقیقا بدانیم ماژول های پیشنهادی را کجا بسازیم، شکل 14 .

مدلسازی CAD

فایل های CAD (Computer Aided Design) را می توان در GIS نمایش داد. بسیاری از فایل‌های CAD در یک سیستم مختصات محلی ایجاد می‌شوند، و باید تبدیل یا جابجا شوند تا با داده‌های GIS در یک سیستم مختصات دنیای واقعی تراز شوند [ 15 ]. شکل 15(الف) مدل های سه بعدی ارجاع جغرافیایی را در بالای عکس ارتو بررسی می کند در حالی که شکل 15(ب) مدل سه بعدی ارائه شده پس از تبدیل را نشان می دهد.

6. توانبخشی

یک طرح احیا برای احیای معادن متروکه باید شامل عناصر کلیدی خاصی باشد [ 16 ]. این عناصر

مهم است که نگرانی کنترل آتش معدن، جلوگیری از فرونشست معدن، حذف خطرات معدن یا کاهش زهکشی معدن باشد. عناصر با اطلاعات یک عنصر که عناصر دیگر را تغذیه می کند، به هم مرتبط هستند. توسعه طرح های توانبخشی یک فرآیند تکاملی است. برنامه ها با یک چشم انداز شروع می شوند و با ابتکار، تعهد و پشتکار شرکای درگیر پیش می روند. این چیزی نیست که بتوان آن را در یک هفته یا یک ماه جمع کرد. در ابتدا، محتوای طرح و هر عنصر در طرح ممکن است بیشتر مفهومی باشد تا واقعی. با تکمیل کار، تمرکز واضح‌تر می‌شود و طرح تا حدودی به خود می‌گیرد. یک طرح توانبخشی باید شامل عناصر زیر باشد: اهداف باید معقول و قابل دستیابی باشند. برای دستیابی به اهداف تعیین شده باید ضرب الاجلی وجود داشته باشد. از برنامه زمانی برای توسعه طرح تامین مالی استفاده خواهد شد. اهداف می توانند کوتاه مدت و/یا بلند مدت باشند. منافع حاصل از دستیابی به اهداف باید به طور کامل مورد بحث قرار گیرد. جایگزین های فنی برای رسیدگی به مشکلات، از جمله هزینه ها، باید در نظر گرفته شود. جایگزین‌ها باید هم فناوری‌های مرسوم و هم فناوری‌های نوآورانه‌ای را که هزینه احیاء را کاهش می‌دهند، شناسایی کنند. مزایا و معایب گزینه ها باید مورد بحث قرار گیرد. راه حل پیشنهادی باید راه حلی باشد که به بهترین نحو با کمترین هزینه به اهداف دست یابد. برنامه ای برای پرداخت برای راه حل پیشنهادی برای نشان دادن دست یافتنی بودن اهداف ضروری است. برنامه تامین مالی باید به هر پروژه در داخل طرح، برنامه زمانی تکمیل، هزینه های سرمایه ای و هزینه های عملیاتی و نگهداری سالانه آن بپردازد. یک استراتژی برای اجرای طرح توانبخشی ضروری است. باید مشخص کند که چه کسی چه زمانی چه کاری را انجام خواهد داد. باید تمام عناصر ذکر شده در بالا را مورد توجه قرار دهد و به همان اندازه که لازم است دقیق باشد تا مطمئن شود کار انجام خواهد شد. استراتژی پیاده سازی لازم نیست در زمان شروع کار تکمیل شود، اما باید هر عنصر را تا حدی مورد توجه قرار دهد. با پیشرفت کار تکامل می یابد، به طوری که در مقطعی از زمان، مشخص خواهد شد که چه کسی چه کاری و چه زمانی انجام خواهد داد. طرح توانبخشی باید اقداماتی را برای تعیین موفقیت آمیز بودن طرح مشخص کند. آیا اهداف محقق شده است؟ آیا مشارکت ها شکوفا می شوند؟ آیا بودجه طبق پیشنهاد انجام شده است؟ اقدامات باید در طول عمر برنامه نظارت شود و گزارش وضعیت دوره ای تهیه شود [ باید تمام عناصر ذکر شده در بالا را مورد توجه قرار دهد و به همان اندازه که لازم است دقیق باشد تا مطمئن شود کار انجام خواهد شد. استراتژی پیاده سازی لازم نیست در زمان شروع کار تکمیل شود، اما باید هر عنصر را تا حدی مورد توجه قرار دهد. با پیشرفت کار تکامل می یابد، به طوری که در مقطعی از زمان، مشخص خواهد شد که چه کسی چه کاری و چه زمانی انجام خواهد داد. طرح توانبخشی باید اقداماتی را برای تعیین موفقیت آمیز بودن طرح مشخص کند. آیا اهداف محقق شده است؟ آیا مشارکت ها شکوفا می شوند؟ آیا بودجه طبق پیشنهاد انجام شده است؟ اقدامات باید در طول عمر برنامه نظارت شود و گزارش وضعیت دوره ای تهیه شود [ باید تمام عناصر ذکر شده در بالا را مورد توجه قرار دهد و به همان اندازه که لازم است دقیق باشد تا مطمئن شود کار انجام خواهد شد. استراتژی پیاده سازی لازم نیست در زمان شروع کار تکمیل شود، اما باید هر عنصر را تا حدی مورد توجه قرار دهد. با پیشرفت کار تکامل می یابد، به طوری که در مقطعی از زمان، مشخص خواهد شد که چه کسی چه کاری و چه زمانی انجام خواهد داد. طرح توانبخشی باید اقداماتی را برای تعیین موفقیت آمیز بودن طرح مشخص کند. آیا اهداف محقق شده است؟ آیا مشارکت ها شکوفا می شوند؟ آیا بودجه طبق پیشنهاد انجام شده است؟ اقدامات باید در طول عمر برنامه نظارت شود و گزارش وضعیت دوره ای تهیه شود [ با پیشرفت کار تکامل می یابد، به طوری که در مقطعی از زمان، مشخص خواهد شد که چه کسی چه کاری و چه زمانی انجام خواهد داد. طرح توانبخشی باید اقداماتی را برای تعیین موفقیت آمیز بودن طرح مشخص کند. آیا اهداف محقق شده است؟ آیا مشارکت ها شکوفا می شوند؟ آیا بودجه طبق پیشنهاد انجام شده است؟ اقدامات باید در طول عمر برنامه نظارت شود و گزارش وضعیت دوره ای تهیه شود [ با پیشرفت کار تکامل می یابد، به طوری که در مقطعی از زمان، مشخص خواهد شد که چه کسی چه کاری و چه زمانی انجام خواهد داد. طرح توانبخشی باید اقداماتی را برای تعیین موفقیت آمیز بودن طرح مشخص کند. آیا اهداف محقق شده است؟ آیا مشارکت ها شکوفا می شوند؟ آیا بودجه طبق پیشنهاد انجام شده است؟ اقدامات باید در طول عمر برنامه نظارت شود و گزارش وضعیت دوره ای تهیه شود [15 ] .

شکل 16 یکی از مدل های پیشنهادی را نشان می دهد که ملاحظات زیر را دارد:

• بهبود محیط زیست، حفظ حس پایداری گونه های محلی و افزایش کیفیت زندگی برای جمعیت منطقه.

• افزایش جاذبه منطقه به دلیل پتانسیل های طبیعی مانند بریدگی های عمودی که امکان ورزش های جدیدی مانند کوهنوردی، دوچرخه سواری را فراهم می کند.

• این ماژول شامل مدرسه، باغ مدرسه و جنگل کوچک است. هدف این ماژول افزایش تنوع آموزشی با تدریس خارج از کلاس است. بازدیدکنندگان از طریق تماس شخصی با پتانسیل‌های طبیعی می‌توانند آگاهی بیشتری نسبت به مسائل زیست‌محیطی و درک ایجاد کنند. مردم باید بیاموزند که رابطه متقابل بین فعالیت های اکولوژیکی، اقتصادی و اجتماعی یا بهتر بگوییم فرهنگی را درک کنند.

• این مدل از سکونتگاه های وحشی خودداری می کند و نیازهای توسعه را به سمت مناطق قابل کنترل هدایت می کند.

7. نتیجه گیری و توصیه های آینده

همانطور که قبلا ذکر شد هدف اصلی توسعه مجدد منطقه معدن در ماهیس بود. برای دستیابی به این، از تکنیک های فتوگرامتری، سنجش از دور و GIS در مطالعه استفاده شد. توپوگرافی منطقه و اثرات زمین شناسی از نظر گسل ها و ساختارها مورد بررسی قرار گرفته است. ابزارهای ژئوماتیک اکتشاف منطقه و روش های ارزیابی مورد نیاز برای فرآیند بازسازی را تسهیل می کنند. نشان داده شده است که تکنیک های ژئوماتیک برای ایجاد پایگاه ژئودیتابیس مورد نیاز تصمیم گیرندگان ضروری و مناسب هستند.

نشان داده شده است که توزیع نقاط کنترل زمین در فرآیند فتوگرامتری بسیار مهم است، علاوه بر این کیفیت عکس ارتو به کیفیت DTM بستگی دارد. توصیه های آینده بر ساختن یک عکس ارتو واقعی برای منطقه معدن در ماهیس متمرکز خواهد بود. برای اطلاع دقیق پرسشنامه درست کنید

آنچه افراد در منطقه مورد مطالعه باید اجرا شوند. ساخت چندین ماژول پیشنهادی با توجه به اولویت های محلی و فرصت های مالی. یک مفهوم توسعه ای باید مسائل حمل و نقل را به عنوان بخشی از پایگاه جغرافیایی مورد نیاز در نظر بگیرد.

منابع