شبکه‌های جریان واحدهای مهمی در بسیاری از فرآیندهای تصمیم‌گیری محیطی در نظر گرفته می‌شوند. استخراج نهرها با استفاده از مدل های رقومی ارتفاعی (DEMs) مزایای بسیاری را ارائه می دهد. با این حال نسبت به عدم قطعیت مجموعه داده های ارتفاعی مورد استفاده بسیار حساس است. هدف اصلی این مقاله پیاده‌سازی شبیه‌سازی‌های زمین‌آماری و ارزیابی عدم قطعیت منتشر شده و ترسیم خطای جریان‌های مکان‌یابی است. ابتدا، ارتفاعات نمونه برداری نقطه ای برای برازش مدل واریوگرام استفاده می شود. دویست تحقق DEM بعدی با استفاده از شبیه سازی گاوسی متوالی مشروط تولید می شود. نقشه شبکه جریان برای هر یک از این تحقق ها استخراج می شود و مجموعه شبکه های جریان برای کمی سازی انتشار خطا تجزیه و تحلیل می شود. در هر سلول شبکه، احتمال وقوع یک جریان و خطای انتشار تخمین زده می شود. شبکه های جریانی محتمل تر ترسیم شده و با شبکه جریان دیجیتال حاصل از نقشه توپوگرافی مقایسه می شوند. روش با استفاده از یک مجموعه داده کوچک (8742 ارتفاع نمونه برداری شده) برای سکوی Anaguid Saharan نشان داده شده است. تمامی محاسبات در دو نرم افزار رایگان R و SAGA اجرا می شوند. R برای برازش واریوگرام و اجرای شبیه سازی گاوسی متوالی استفاده می شود. SAGA برای استخراج جریان ها از طریق کتابخانه RSAGA استفاده می شود.

کلید واژه ها

DEM; شبکه جریان; مدلسازی عدم قطعیت; R; SAGA

 

منابع

 

[ 1 ] TX Yue، ZP Du، DJ Song و Y. Gong، “روش جدید مدلسازی سطح و کاربرد آن در ساخت DEM”، ژئومورفولوژی، جلد. 91، شماره 1-2، 1386، صص 161-172. doi:10.1016/.02.006
[ 2 ] J. Li و W. S Wong، “اثر منابع DEM بر کاربردهای هیدرولوژیکی”، کامپیوترها، محیط زیست و سیستم های شهری، جلد. 34، شماره 3، 1389، صص 251-261. doi:10.1016/j.compenvurbsys.2009.11.002
[ 3 ] G. Peters و RT Van Balen، “ژئومورفولوژی تکتونیکی گرابن راین بالایی شمالی، آلمان”، تغییرات جهانی و سیاره ای، جلد. 58، شماره 1-4، 2007، صص 310- 334. doi:10.1016/.11.041
[ 4 ] F. Troiani و M. Della Seta، “استفاده از شاخص طول جریان- گرادیان در تجزیه و تحلیل مورفوتکتونیکی حوضه های کوچک: مطالعه موردی از مرکزی ایتالیا”، ژئومورفولوژی، جلد. 102، شماره 1، 1387، صص 159-168. doi:10.1016/.06.020
[ 5 ] CJ Van Westen، E. Castellanos و SL Kuriakose، “داده های فضایی برای ارزیابی حساسیت زمین لغزش، خطر، و آسیب پذیری: یک مرور کلی”، زمین شناسی مهندسی، جلد. 102، شماره 3-4، 1387، صص 112-131. doi:10.1016/.03.010
[ 6 ] R. Nigel و SDDV Rughoopoth، “نقشه برداری خطر فرسایش خاک با مجموعه داده های جدید: شناسایی بهبود یافته و اولویت بندی مناطق با خطر فرسایش بالا”، Catena، جلد. 82، شماره 3، 1389، صص 191-205. doi:10.1016/j.catena.2010.06.005
[ 7 ] پی‌اف فیشر و نی‌جی تیت، «علل و پیامدهای خطا در مدل‌های رقومی ارتفاع»، پیشرفت در جغرافیای فیزیکی، جلد. 30، شماره 3، 1385، صص 467-489. doi:10.1191/0309133306pp492ra
[ 8 ] SP Wechsler و CN Kroll، “کمی کردن عدم قطعیت DEM و تاثیر آن بر پارامترهای توپوگرافی”، مهندسی فتوگرامتری و سنجش از دور، جلد. 72، شماره 9، 1385، صص 108-1090.
[ 9 ] V. Chaplot، F. Darboux، H. Bourennane، S. Leguedois، N. Silvera و K. Phachomphon، “دقت تکنیک های درونیابی برای استخراج مدل های ارتفاعی دیجیتال در رابطه با انواع شکل زمین و چگالی داده ها”، ژئومورفولوژی، جلد. 77، شماره 1-2، 1385، صص 126-141. doi:10.1016/j.geomorph.2005.12.010
[ 10 ] C. Chen and T. Yue, “A Method of DEM Construction and Related Error Analysis,” Computers and Geosciences, Vol. 36، شماره 6، 1389، صص 717-725. doi:10.1016/.12.001
[ 11 ] کو. 70، شماره 8، 1383، صص 957-962. doi:10.1016/.07.005
[ 12 ] LD Raaflaub و MJ Collins، “اثر خطا در مدل های رقومی ارتفاعی شبکه ای بر تخمین پارامترهای توپوگرافی”، مدل سازی و نرم افزار محیطی، جلد. 21، شماره 5، 1385، صص 710-732. doi:10.1016/.02.003
[ 13 ] جی پی ویلسون و جی سی گالانت، “تحلیل زمین: اصول و کاربردها”، ویلی، نیویورک، 2000.
[ 14 ] SP Wechsler، “ادراکات عدم قطعیت مدل ارتفاع دیجیتال توسط کاربران DEM”، مجله انجمن سیستم های اطلاعات شهری و منطقه ای، جلد. 15، شماره 2، 1382، صص 57-64.
[ 15 ] MJ Hannah، “تشخیص و تصحیح خطا در مدل های دیجیتالی زمین”، مهندسی فتوگرامتری و سنجش از دور، جلد. 47، شماره 1، 1360، صص 63-69.
[ 16 ] TQ Binh و NT Thuy، “ارزیابی تاثیر تکنیک های درون یابی بر دقت مدل رقومی ارتفاع”، مجله علوم، علوم زمین، جلد. 24، شماره 4، 1387، صص 176-183.
[ 17 ] TQ Binh و NT Thuy، “ارزیابی تاثیر تکنیک های درون یابی بر دقت مدل رقومی ارتفاع”، مجله علوم، علوم زمین، جلد. 24، شماره 4، 1387، صص 176-183.
[ 18 ] KW Holmes، OA Chadwick و PC Kyriakidis، “خطا در مدل ارتفاع 30 متری USGS و تاثیر آن بر مدلسازی زمین”، مجله هیدرولوژی، جلد. 233، شماره 1-4، 1379، صص 154-173. doi:10.1016/S0022-1694(00)00229-8
[ 19 ] A. Felic?simo، “روش آماری پارامتریک برای تشخیص خطا در مدل های رقومی ارتفاع”، مجله فتوگرامتری و سنجش از دور، جلد. 49، شماره 4، 1373، صص 29-33. doi:10.1016/0924-2716(94)90044-2
[ 20 ] کو. 30، شماره 4، 1383، صص 369-378. doi:10.1016/.07.005
[ 21 ] MF Goodchild، “فرآیند براونی فراکتال به عنوان یک مدل شبیه سازی زمین”، مدل سازی و شبیه سازی، جلد. 13، 1982، صص 1133-1137.
[ 22 ] L. Polidori، “Validation de Modèles Numériques de Terrain، Application à la Cartographie des Risques Géologiques”، پایان نامه دکتری منتشر نشده، دانشگاه پاریس دیدرو، پاریس، 1991.
[ 23 ] D. Brown and T. Bara، “تشخیص و کاهش خطای سیستماتیک در سطوح ارتفاع و مشتق از DEM های 7.5 دقیقه”، مهندسی فتوگرامتری و سنجش از دور، جلد. 60، شماره 2، 1373، صص 189-194.
[ 24 ] سی. لوپز، “بهبود دقت ارتفاع مدل های رقومی ارتفاع: مقایسه برخی از روش های تشخیص خطا”، Transactions in GIS، جلد. 4، شماره 1، 2000، صص 43-64. doi: 10.1111/1467-9671.00037
[ 25 ] J. Oksanen، “ردیابی خطاهای فاحش تکنیک های DEM-Visualization برای تحلیل کیفیت مقدماتی”، مجموعه مقالات بیست و یکمین کنفرانس بین المللی کارتوگرافی، دوربان، 10-16 اوت 2003، صفحات 2410-2416.
[ 26 ] جی بی لیندسی و ام‌جی ایوانز، “تأثیر خطای ارتفاع بر مورفومتریک شبکه‌های کانال استخراج‌شده از DEMs و مفهوم مدل‌سازی هیدروولوژیکی،” فرآیندهای هیدرولوژیکی، جلد. 22، شماره 11، 2008، صص 1588-1603. doi:10.1002/.6728
[ 27 ] X. Liu, “Airborne LiDAR for DEM Generation: Some Critical Issues,” Progress in Physical Geography, Vol. 32، شماره 1، 1387، صص 31-49. doi:10.1177/0309133308089496
[ 28 ] IV Florinsky، “دقت متغیرهای توپوگرافی محلی به دست آمده از مدل های رقومی ارتفاع”، مجله بین المللی علوم اطلاعات جغرافیایی، جلد. 12، شماره 1، 1377، صص 47-62. doi:10.1080/136588198242003
[ 29 ] X. Liu و L. Bian، “ارزیابی دقت الگوریتم های شیب DEM مربوط به خودهمبستگی فضایی خطاهای DEM”. در: Q. Zhou, B. Lees and GA Tang, Eds., Advances in Digital Terrain Analysis: Lecture Notes in Geo- Information and Cartography, Springer, Berlin, 2008, pp 307-322.
[ 30 ] J. Schmidt، IS Evans and J. Brinkmann، “مقایسه مدل های چند جمله ای برای محاسبه انحنای سطح زمین”، مجله بین المللی علوم اطلاعات جغرافیایی، جلد. 17، شماره 8، 1382، صص 797-814. doi:10.1080/13658810310001596058
[ 31 ] G. Heuvelink, “Analysing Uncertainty Propagation in GIS: Why Is Not Simple” در: G. Food and P. Atkinson, Eds., Uncertainty in Remote Sensing and GIS, Wiley, Chichester, 2002, pp. 155-165 .
[ 32 ] T. Hengl، “راهنمای عملی برای نقشه برداری زمین آماری”، دانشگاه آمستردام، آمستردام، 2009.
[ 33 ] D. Lanter و H. Veregin، “یک الگوی تحقیقاتی برای انتشار خطا در GIS مبتنی بر لایه”، مهندسی فتوگرامتری و سنجش از دور، جلد. 58، شماره 6، 1992، صص 825-833.
[ 34 ] S. Openshaw, M. Charlton and S. Carver, “Error Propagation: A Monte Carlo Simulation,” در: I. Masser and M. Blakemore, Eds., Handling Geography Information: Methodology and Potential Applications, Wiley, New York, 1991 ، صص 102-114.
[ 35 ] GBM Heuvelink، PA Burrough and H. Leenaers، “انتشار خطاها در مدل سازی فضایی با GIS”، مجله بین المللی سیستم های اطلاعات جغرافیایی، جلد. 3، شماره 3، 1989، صص 303-322. doi:10.1080/02693798908941518
[ 36 ] PF Fisher، “اولین آزمایشات در عدم قطعیت Viewshed: دقت ناحیه Viewshed”، مهندسی فتوگرامتری و سنجش از دور، جلد. 57، شماره 10، 1370، صص 1321-1327.
[ 37 ] جی لی، پی‌کی اسنایدر و پی‌اف فیشر، «مدل‌سازی اثر خطاهای داده بر استخراج ویژگی از مدل‌های ارتفاعی دیجیتال»، مهندسی فتوگرامتری و سنجش از دور، جلد. 58، شماره 10، 1992، صص 1461-1467.
[ 38 ] R. Liu و L. Herrington، “اثرات خطای داده های مکانی بر تصمیمات مدیریت جنگل”، مجموعه مقالات سمپوزیوم GIS، ونکوور، 1993، ص 1-8.
[ 39 ] GJ Hunter و MF Goodchild، “مدل سازی عدم قطعیت شیب و تخمین های جنبه به دست آمده از پایگاه های داده فضایی”، تجزیه و تحلیل جغرافیایی، جلد. 29، شماره 1، 1376، صص 35-49. doi:10.1111/j.1538-4632.1997.tb00944.x
[ 40 ] J. Oksanen and T. Sarjakoski, “Error Propagation of DEM-based Surface Derivatives” Computers and Geosciences, Vol. 31، شماره 8، 1384، صص 1015-1027. doi:10.1016/j.cageo.2005.02.014
[ 41 ] P. Goovaerts، “زمین آماری برای ارزیابی منابع طبیعی (زمین آمار کاربردی)،” انتشارات دانشگاه آکسفورد، نیویورک، 1997.
[ 42 ] A. Temme, G. Heuvelink, J. Schoorl and L. Claessens, “Simulation Geostatistical and Error Propagation in Geomorphometry” در: T. Hengl and HI Reuter, Eds., Geomorphometry: Concepts, Software, Applications, Developments in Soil Science الزویر، برلین، 1387، ص 121- 140.
[ 43 ] GBM Heuvelink، “اشاعه خطا در مدلسازی محیطی با GIS”، تیلور و فرانسیس، لندن، 1998.
[ 44 ] EJ Pebesma، “Geostatistics چند متغیره در S: بسته Gstat”، Computer and Geosciences، جلد. 30، شماره 7، 1383، صص 683-691. doi:10.1016/j.cageo.2004.03.012
[ 45 ] O. Planchon و F. Darboux، “یک الگوریتم سریع، ساده و همه کاره برای پر کردن فرورفتگی های مدل های ارتفاعی دیجیتال”، Catena، جلد. 46، شماره 2، 1380، صص 159-176. doi:10.1016/S0341-8162(01)00164-3
[ 46 ] JP Ribeiro و PJ Diggle، “Package ‘geoR’: Analysis of Geostatistical Data”، R Package نسخه 1.6-35، 2011.
[ 47 ] JN Lewin-Koh و R. Bivand، “بسته ‘Maptools’: Tools for Reading and Handling Spatial Objects”، R Package نسخه 0.8-10، 2011.
[ 48 ] A. Brenning، “Package ‘RSAGA’: SAGA Geoprocessing and Terrain Analysis in R”، R Package نسخه 0.92-2، 2011.
[ 49 ] A. Brenning، “RPyGeo: ArcGIS Geoprocessing in R via Python” بسته R نسخه 0.9-0، 2011.
[ 50 ] T. Hengl، GBM Heuvelink و EE Van Loon، “در مورد عدم قطعیت شبکه جریان حاصل از داده های ارتفاعی: رویکرد انتشار خطا”، بحث های هیدرولوژی و علوم زمین، جلد. 14، شماره 7، 1389، صص 767-799. doi:10.5194/hessd-7-767-2010

مقالات داخلی و بین المللی

مطالب مرتبط ...

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید