فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

سابقه و هدف: سنجش ‌از دور منبع داده‌ای قدرتمند برای نقشه‌برداری از مناطق شهری و نظارت بر پویایی شهرنشینی است. از بین داده‌های سنجش‌ازدوری، تصاویری که در شب اخذ می‌شوند راهی مؤثر برای نظارت بر فعالیت‌های انسانی، در مقیاس جهانی، فراهم کرده است؛ زیرا این تصاویر با توجه به ویژگی‌ها و قابلیت‌هایشان می‌توانند مناطق شهری و سایر فعالیت‌های انسانی را که ویژگی اصلی‌شان استفاده از نور در شب است، با اندازه‌گیری صحیح مکانی، از پس‌زمینۀ بدون نور جدا کنند. این تصاویر با نظارت مستمر و مداوم از منظرة شبانۀ جهانی، منبع و نتایج ارزشمندی از فعالیت‌های انسانی را، از گذشته تا امروز، فراهم می‌کند و تجزیه‌وتحلیل سری زمانی این داده‌ها برای کشف، تخمین و نظارت بر پویایی اجتماعی و اقتصادی در کشورها، به‌ویژه مناطق فرعی که آمار رسمی مورد ‌اعتمادی دربارة آنها وجود ندارد، بسیار ارزشمند است. با توجه به پیشرفت سنجنده‌های ماهواره‌ای نور شب در سال‌های اخیر و تحقیقات جدید انجام‌شده درزَمینة داده‌های نور شب، هدف از این تحقیق بررسی پیشرفت‌های سنجندة شبانه، معرفی انواع داده‌ها و محصولات دردسترس، بررسی و بیان مزایا و معایب هریک و همچنین مروری بر روش‌ها و راه‌حل‌های مطرح‌شده در تحقیقات پیشین است تا مشکلات و محدودیت‌های این تصاویر حل شود.مواد و روش‌ها: هدف اصلی از این تحقیق معرفی و بررسی کلی داده‌های نور شب، مزایا و چالش­های هریک و روش‌های بیان‌شده به‌منظور تصحیح مشکلات و چالش­هاست. مطالعات درزَمینة تصاویر نور شب DMSP اغلب بر دو بعد مکانی و زمانی تمرکز دارد. در بعد مکانی، نواقص ذاتی این مجموعه داده، یعنی مقادیر اشباع‌شدة مقادیر رقومی در مناطق مرکزی شهری و تأثیرات شکوفایی در مناطق حومة شهری و روستایی درخور توجه است. در بعد زمانی، به‌دلیل فقدان کالیبراسیون در پردازنده، به فرایندهای اضافی روی محصولات سالیانة داده‌های پایدار نور شب DMSP برای بررسی پویایی‌های شهری نیاز است؛ روش‌های کنونی تصحیحات مشکلات مکانی در دو دستة طیفی و غیرطیفی قرار می‌گیرد. روش‌های مطرح‌شده برای تصحیح مشکلات زمانی این سنجنده نیز، در دو دستة کالیبراسیون سالیانة داده‌های نور شب و تنظیم الگوی زمانی، بررسی شده است. تصاویر ماهیانة NPP-VIIRS محصولی است که علاوه‌بر مقادیر نورهای ثابت، مانند چراغ‌های شهرها و مسیر‌های حمل‌ونقل، مقادیری نویزی مانند شعله‌های گاز و سوختن زیست‌توده و نویز پس‌زمینه را نیز شامل می‌شود؛ به همین دلیل، پیش‌از استفاده لازم است پردازش شود. همچنین ازآنجا‌که دقت موقعیت‌یابی داده‌های لوجیا کمتر از وضوح مکانی آن است، جابه‌جایی تصویر در برخی مکان‌ها ممکن است به 650 متر برسد؛ ازاین‌رو تصحیح هندسی در این تصویر انجام می‌شود. انواع این روش‌ها در این مقاله بررسی شده است.بحث و بررسی: طی مقایسه‌ای کلی، می‌توان نتیجه‌ گرفت که در بررسی عملکرد داده‌های نور شب گوناگون، داده‌های نور پایدار شبانة DMSP، به‌رغم مشکلات و محدودیت‌های موجود، دارای سری زمانی طولانی‌تری درقیاس با داده‌های نور شب دیگر است زیرا دورة زمانی 1992 تا 2013 را دربرمی‌گیرد و همچنان، در بسیاری تحقیقات درزَمینة بررسی پویایی شهری و برآورد روند کلی رشد شهر، کاربرد دارد. درمقایسه، NPP-VIIRS از مزایایی برخوردار است و به نور کمتر نیز حساسیت نشان می‌دهد اما زمان عبور این ماهواره ساعت 1:30 بامداد است؛ در این ساعت شب، بسیاری از چراغ‌ها خاموش می‌شوند و به همین علت ممکن است، درمواردی که فقط از دادة نور شب برای بررسی مناطق شهری استفاده می‌شود، مناسب نباشد. همچنین طی بررسی‌های انجام‌شده، این تصویر در تحقیقات درزَمینة فعالیت‌های اقتصادی کاربرد بیشتری داشته است و حساسیت‌نداشتن آن به نور آبی از­LED ها در توانایی سنجنده، در تعیین کمّیت نورهای مصنوعی ساطع‌شده از زمین، تأثیر می‌گذارد.نتیجه‌گیری: این بررسی با هدف معرفی انواع داده‌های نور شب سنجش‌ازدوری و بررسی آنها انجام شده است و به‌طور خلاصه می‌توان گفت، درحال حاضر، تحقیقات درزَمینة‌ تصحیح مشکلات مکانی اشباع و شکوفایی به دو دستة طیفی و غیرطیفی تقسیم می­شوند. دسته‌های غیرطیفی اغلب فقط با استفاده از دادة نور شب و در برخی موارد، با استفاده از داده‌های غیرسنجش‌ازدوری ترکیب می‌شوند. بررسی روش‌های طیفی نشان می­دهد که اغلب این روش‌ها از شاخص‌های طیفی مربوط به پوشش گیاهی و دمای سطح زمین استفاده می‌کنند. درحال حاضر، تصحیح تصاویر DMSP از بعد زمانی با کالیبراسیون بین داده‌ها، به‌طور خاص، با استفاده از روش مناطق مرجع ثابت یا پیکسل‌های مرجع انجام‌شدنی است. از معتبرترین روش­های مطرح‌شده در این زمینه، روش منطقة مرجع است. پس‌از پایان مأموریت سنجندة DMSP-OLS، سنجندة VIIRS معرفی‌ شده است. برخلاف دادة سالیانة این ماهواره، دادة ماهیانة آن به‌علت وجود نویزهای پس‌زمینه، نورهای سرگردان و مواردی ازاین‌دست، نیاز به تصحیح دارد. طبق بررسی‌های انجام‌شده براساس مطالعات موجود در روند تحقیقات، می‌توان گفت بیشتر مطالعات و روش‌ها سعی در حذف نویزها با استفاده از چارچوبی مشخص، اما با فرض‌های متفاوت، دارند. درنَهایت، با توجه به چالش‌ها و محدودیت‌های فعلی ماهواره‌های نور شب، چند پیشنهاد اصلی برای پیشرفت و توسعه در این زمینه مطرح می‌شود؛ ادغام داده‌های DMSP-OLS با داده‌های NPP-VIIRS یا با وضوح بالاتر داده‌های لوجیا می‌تواند بیشتر مورد مطالعه قرار گیرد تا یک سری زمانی طولانی‌تر برای تحقیقات آینده، به‌منظور بررسی پویایی شهری و موارد مشابه، ایجاد شود.