نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• محمد فتحی حسین آبادی ¹
• قاسم خسروی ²

¹ گروه GIS و مخاطرات محیطی، دانشکده فنی مهندسی، واحد لنجان، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران

² استادیارگروه مخاطرات محیطی و سیستم های اطلاعات جغرافیایی، واحد لنجان، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران

چکیده

مدل ارتفاعی رقومی (DEM) در پردازش‌های مختلف علوم زمین به عنوان یکی از منابع اصلی مطالعات بکارگرفته شده است. عامل شیب متوسط یک منطقه یکی از خصوصیات اساسی و فیزیکی مهم بوده و محاسبه و تعیین این عامل در تمامی طرح‌های مرتبط با علوم زمین ضروری است. از این رو در این پژوهش به منظور ارزیابی الگوریتم‌های شیب با استفاده از مدل رقومی ارتفاعی ابتدا دو منطقه براساس شرایط و ویژگی‌های خاص در نظر گرفته شد. سپس برای هریک از این مناطق (DEM) 30 و 90 متری SRTM تهیه گردید. با استفاده ازکدنویسی در محیط پایتون الگوریتم‌های شیب از جمله همسایگی، درجه دوم، شیب حداکثر و سراشیبی حداکثر محاسبه و از کتابخانه time و کتابخانه psutil به تربتیب برای زمان محسابه الگوریتم و حافظه مصرفی سیستم استفاده شد. با استفاده از تعدادی نقاط پیش فرض؛ الگوریتم های شیب از نظر مکانی مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج به دست آمده نشان داد الگوریتم شیب سراشیبی حداکثر مقادیر بالاتر و الگوریتم شیب حداکثر مقادیر پایین‌تری را نسبت به سایر الگوریتم ها کسب نموده است. همچنین ازنظر زمانی الگوریتم سطح درجه دو در کمترین زمان 02/4 ثانیه و الگوریتم سراشیبی حداکثر در بالاترین زمان 13/7 ثانیه محاسبه گردید. الگورتیم سراشیبی حداکثر نیز بالاترین مقدار حافظه (RAM) را در منطقه اول و با استفاده از (DEM) 30 متری به میزان 01/532 مگابایت را هنگام پردازش اشغال می‌نماید.

تازه های تحقیق

ّبی ؿیت اص خول ّوؼٍبیگی، دسخِ دٍٍم، ؿیت حذاوثش  ػشاؿیجی حذاوثش ؿیت هحبػجِ گشدیذ. ٍ دس ْبیت اص ًظش صِهبًًی  هىبًًی ًتبیح هََسد اسصیبثی لشاس گشٍفت. ثشاػبع ًتبیح ثِ دػت آهذُ اص مـًِمـِ-ّبی عجمِ ثٌٌذی ؿذُ هذل ّبی سلََهی ³⁰ هتشی ^SRTM  ثِ هشاتت ًتبیح سا ثِ دلت هٌبػتِتشی ًؼجت ث هذلّبی سلََهی استفبػی ثب لذست تفىیه هىبًًی پبیییتش ًـبى هیدّّذ. وچ یی ًتبیح ث دػت آهذُ اص هحبػجِ ؿیت ثشاػبع الگََسیتن ّبی ّوؼبیگیٍ، دسخِ دٍٍم، ؿیت حذاوثش  ػشاؿیجی حذاوثش ًـبى هی دّّذ وِ اص خولِ هََاسدی وِ دس هیضاى ػشػت  دلت ؿیت تبثیش گزاس هی ثبؿٍذ لذست تفىیه هىبًی ^DEM، وِ ثِ تؼذاد پیىؼل ّبی تـىیل دّ ذُ تصََیش یب ػََاسض هشثََط هیؿََد.  وچٌٌیی هؼبحت هحذ دُهحذٍدُ هََسد ًظش  لذست پشداصؿگش ػشػٌت اًًدبم هحبػجبت سا تؼییی هی ًوبیذ. هیضاى ؿیت دس هحذ دُ ّبی هََسد ثشسػی هتغیش ثَ دُ  شچِ هیضاى سصٍ لَ ؿََى ثبلاتش ثبؿذ اختلاف ووتش هی ثبؿذ .اسصیبثی هىبًًی الگَسیتنّبی ؿیت دس هحذ دُ ّبی هََسد ثشسػی ًـبى داد الگَسیتن ؿیت ػشاؿیجی حذاوثش همبدیش ًؼجتب ثبلاتشی سا ًؼجت ثِ ػبیش الگَسیتن ّب ثِ خَد اختصبف دادُ اػت  الگَسیتن ؿیت حذاوثش همبدیش پبیییتشی سا ًؼجت ث ػبیش الگََسیتن ّب وؼت وَ دًوَدُ اػت. ًتبیح اسصٍیبثی صهبًًی الگَسیتنّبی ؿیتٍ دس هحذ د ّبی هََسد ثشسػی ًـبى هیدّّذ ؿیت ث دػت آهذُ اص هذل سلََهی استفبػی صهیی30  90 هتشی دس الگَسیتن ػغح دسخِ دٍ دس ووتشییِ صهبى  الگََسیتن ػشاؿیجی حذاوثش دس ثبلاتشیی صهبى ثِ دػت آهذُ اػت.  وچٌٌیی الگَستین ػشاؿیجی حذاوثش ًیض ثبلاتشیی همذاس حبفظِ ^(RAM) سا ٌگبم پشداصؽ اؿغبل هی ًوبیذ.

کلیدواژه‌ها

• مدل ارتفاعی رقومی (DEM)
• سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)
• الگوریتم
• شیب زمین

موضوعات

• سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی

عنوان مقاله [English]

- Comparative evaluation of land slope calculation algorithms using digital elevation model

نویسندگان [English]

• Mohammad Fathi Hosseinabadi ¹
• Ghasem Khosravi ²

¹ Department of GIS and Environmental Hazards, Faculty of Engineering, Lenjan Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran

² Assistant Professor, Department of Environmental Hazards and Geographical Information Systems, Lenjan Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran

چکیده [English]

Digital Elevation Model (DEM) has been used in various earth science processes as one of the main sources of studies. The average slope factor of an area is one of the basic and important physical characteristics, and the calculation and determination of this factor are necessary in all plans related to earth sciences. In many experimental relationships, determining the concentration time and the average slope of the study area is the main factor and plays a decisive role in the estimations. Therefore, failure to accurately estimate and determine the average slope value will lead to incorrect estimates of the major and fundamental factors of an area. Therefore, in this research, in order to evaluate slope algorithms using a digital height model, two areas were first considered based on special conditions and characteristics. Then 30 and 90 meters of SRTM were prepared for each of these areas (DEM). By using coding in a Python environment, the slope algorithms such as neighborhood, quadratic, maximum slope, and maximum slope were calculated and the time library and psutil library were used to calculate the time of the algorithm and the memory consumption of the system. using a number of default points; Slope algorithms were spatially compared. The obtained results showed that the downhill slope algorithm obtained higher maximum values ​​and the maximum slope algorithm obtained lower values ​​compared to other algorithms.

کلیدواژه‌ها [English]

• Digital elevation model (DEM)
• Geographic information system (GIS)
• Algorithm
• land slope