[صفحه اصلی ]   [Archive] [ English ]  
:: صفحه اصلي :: درباره نشريه :: آخرين شماره :: تمام شماره‌ها :: جستجو :: ثبت نام :: ارسال مقاله :: تماس با ما ::
بخش‌های اصلی
صفحه اصلی::
اطلاعات نشریه::
آرشیو مجله و مقالات::
برای نویسندگان::
داوران::
ثبت نام و اشتراک::
تماس با ما::
تسهیلات پایگاه::
بایگانی مقالات زیر چاپ::
آمار نشریه::
::
جستجو در پایگاه

جستجوی پیشرفته
..
دریافت اطلاعات پایگاه
نشانی پست الکترونیک خود را برای دریافت اطلاعات و اخبار پایگاه، در کادر زیر وارد کنید.
..
آمار سایت
مقالات منتشر شده: 308
نرخ پذیرش: 62.8
نرخ رد: 37.2
میانگین داوری: 209 روز
میانگین انتشار: 344 روز
..
:: دوره 11، شماره 4 - ( 12-1402 ) ::
جلد 11 شماره 4 صفحات 117-103 برگشت به فهرست نسخه ها
یک رابطه فرکتالی جدید برای اندازه گیری زبری سطح به منظور استفاده در مدلهای فیزیکی بازپراکنش راداری
محمد ملکی*
دانشگاه رازی
چکیده:   (274 مشاهده)
حساسیت امواج مایکروویو به پارامترهای فیزیکی و هندسی خاک سبب شده است تا سنجش از دور راداری کاربردهای وسیعی در حوزه­ های مختلف پیدا کند. در مسائل کشاورزی و زیست محیطی بررسی پارامترهای خاک از جمله رطوبت و زبری آن از مسائل مهم و مورد توجه متخصصان این حوزه بوده است که رطوبت مربوط به خصوصیت فیزیکی و زبری مربوط به خصوصیت هندسی خاک میباشد. پارامتر زبری نقش مهمی در تعیین چگونگی فرسایش خاک دارد. همچنین به منظور بررسی رطوبت خاک حتما می ­بایست زبری خاک نیز مورد مطالعه قرار گیرد. مدل­های مختلفی به منظور تخمین این دو پارامتر از تصاویر راداری وجود دارد که از مهمترین آنها به مدل معادله ا‌‌نتگرالی (IEM) و مدل آشفتگی کوچک (SPM) می ­توان اشاره نمود. با توجه به اینکه ارزیابی دقت این مدل­ ها در تخمین زبری سطح بر اساس داده‌های واقعی زمینی صورت می گیرد، لذا محاسبه اندازه­ گیری زبری زمینی از اهمیت بالایی برخوردار است. به منظور اندازه­ گیری زبری زمینی دو روش استفاده از هندسه ا‌‌قلیدسی و استفاده از هندسه فرکتالی وجود دارد. به منظور اندازه ­گیری زبری سطح برای ورود به مدل­ های فیزیکی پراکنش سطح و یا اندازه ­گیری به منظور اعتبارسنجی نتایج حاصل از وارونه‌سازی زبری با استفاده از مدل­ های فیزیکی، ‌روش­ ها و فرمول­ های مختلف فر‌‌کتالی پیشنهاد شده که مبتنی بر طول پروفیل می­ باشند، در حالی که در این مطالعه رابطه جدیدی برای اندازه ­گیری زبری به روش فرکتالی پیشنهاد شده که مبتنی بر فواصل نمونه­‌برداری و ضریب هورست است. این رابطه بر اساس شبیه‌‌سازی سطوح مختلف فرکتالی در ابعاد وسیعی به دست آمده است. ‌دقت مدل به‌دست آمده RMSE=0.12 و R2=0.9988 می باشد. نتایج ارزیابی دقت این رابطه در اندازه ­گیری زبری برای محدوده­ های خارج از شبیه­سازی، ضریب همبستگی بالای 98 درصد را بین مقادیر واقعی و تخمینی نشان داده است.
واژه‌های کلیدی: پارامتر زبری سطح، هندسه فرکتالی، هندسه اقلیدسی، مدل فرکتالی، fbm
متن کامل [PDF 989 kb]   (115 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: سنجش از دور
دریافت: 1402/6/11 | پذیرش: 1402/11/24 | انتشار الکترونیک پیش از انتشار نهایی: 1402/11/29 | انتشار: 1402/12/14
فهرست منابع
1. [1] M.W. J. Davidson, T. Le Toan, F. Mattia, G. Satalino, T. Manniner, and M. Borgeaud, "On the characterization of agricultural soil roughness for radar remote sensing studies," IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing, vol. 38, pp. 630-640, Mar. 2000. [DOI:10.1109/36.841993]
2. [2] Irena Hajnsek, Member, IEEE, Eric Pottier, Member, IEEE, and Shane R. Cloude, Fellow, IEEE," Inversion of Surface Parameters from Polarimetric SAR" IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing, VOL. 41, NO. 4, APRIL 2003. [DOI:10.1109/TGRS.2003.810702]
3. [3] P. Beckmann and A. Spizzichino, the Scattering of Electromagnetic Waves from Rough Surfaces. New York: Pergamon, 1963, p. 503.
4. [4] A. K. Fung, Microwave Scattering and Emission Models and Their Applications. Norwood, MA: Artech House, 1994, p. 573.
5. [5] P. C. Dubois, J. J. van Zyl, and T. Engman, "Measuring soil moisture with imaging radars," IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing, vol. 33, pp. 916-926, July 1995. [DOI:10.1109/36.406677]
6. [6] J. Shi, J. Wang, A. Y. Hsu, P. E. O'Neill, and E. Engman, "Estimation of bare surface soil moisture and surface roughness parameters using L-band SAR image data," IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing, vol. 35, pp. 1254-1264, Sept. 1997. [DOI:10.1109/36.628792]
7. [7] M. Borgeaud and J. Noll, "Analysis of theoretical surface scattering models for polarimetric microwave remote sensing of bare soils," Int. J. Remote Sens., vol. 15, no. 14, pp. 2931-2942, 1994. [DOI:10.1080/01431169408954293]
8. [8] S. R. Cloude and K. P. Papathanassiou, "Surface roughness and polarimetric entropy," in Proc. IGARSS, Hamburg, Germany, 1999, pp. 2443-2445.
9. [9] A. Ghafouri, J. Amini, M. Dehmollaian and M. A. Kavoosi, "Better Estimated IEM Input Parameters Using Random Fractal Geometry Applied on Multi-Frequency SAR Data," Remote Sens, vol. 9, no. 445, 2017. [DOI:10.3390/rs9050445]
10. [10] A. Ghafouri, Top-Geological Formations surface roughness modeling in SAR image.PhD thesis, Tehran: University of Tehran, 2017.
11. [11] G. Di Martino, D. Riccio and I. Zinno, "SAR Imaging of Fractal Surfaces," IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, Vols. Vol. 50, No. 2,, pp. 630-644, 2012. [DOI:10.1109/TGRS.2011.2161997]
12. [12] G. Di Martino, A. Iodice , D. Ricc and G. Ruello, "Imaging of Fractal Profiles," IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 48, no. 8, pp. 3280-3289, 2010. [DOI:10.1109/TGRS.2010.2044661]
13. [13] B. Mandelbrot, The Fractal Geometry of Nature, New York: Freeman, 1983. [DOI:10.1119/1.13295]
14. [14] K. Falconer, Fractal Geometry, Chichester,U.K: Wiley, 1990
15. [15] G. Franceschetti and D. Riccio, Scattering, Natural Surfaces and Fractals, Burlington, MA: Academic, 2007. [DOI:10.1016/B978-012265655-2/50000-3]
16. [16] P. Baveye, J. Parlange and B. Stewart, Fractals in soil science, Boca Raton : CRC Press, 1998.
17. [17] E. Vidal V'azquez , J. Miranda and A. Paz, "Describing soil surface microrelief by crossover length and fractal dimension," Nonlin. Processes Geophys, vol. 14, pp. 223-235, 2007. [DOI:10.5194/npg-14-223-2007]
18. [18] S. D Merrill , C. Huang, T. Zobeck and D. Tanaka, "Use of the chain set for scale-sensitive and erosion-relevant measurements of soil surface roughness," in Sustaining the global farm, 2001.
19. [19] E. Vidal V'azquez, J. Miranda, M. Alves and a. Paz Gonz'alez, "Effect of tillage on fractal indices describing soil surface microrelief of a Brazilian Alfisol," Geoderma, vol. 134, p. 428-439, 2006. [DOI:10.1016/j.geoderma.2006.03.012]
20. [20] N. Baghdadi, P. Paillou, G. Grandjean, P. Dubois and M. Davidson, "Relationship between profile length and roughness variables for natural surfaces," International Journal of Remote Sensing, vol. 21, no. 17, pp. 3375-3381, 2000. [DOI:10.1080/014311600750019994]
21. [21] M. Zribi , V. Ciarletti and O. Taconet., "Validation of a Rough Surface Model Based on Fractional Brownian Geometry with SIRC and ERASME Radar Data over Orgeval," REMOTE SENS ENVIRON, vol. 73, p. 65-72, 2000. [DOI:10.1016/S0034-4257(00)00082-1]
22. [22] G. Di Martino, D. Riccio and I. Zinno, "SAR Imaging of Fractal Surfaces," IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, Vols. Vol. 50, No. 2,, pp. 630-644, 2012. [DOI:10.1109/TGRS.2011.2161997]
23. [23] C. Huang and J. Bradford , "Applications of a laser scanner to quantify soil microtopography," Soil Sci. Soc. Am. J, vol. 56, pp. 14-20, 1992. [DOI:10.2136/sssaj1992.03615995005600010002x]
24. [24] Summers, R. Soukup and R. Gragg, "Mathematical modeling and computer-aided manufacturing of rough surfaces for experimental study of seafloor scattering," IEEE Journal of Oceanic Engineering, , vol. 32, no. 4, pp. 897-914, 2007. [DOI:10.1109/JOE.2007.906403]
25. [25] W. Dierking, "Quantitative roughness characterization of geological surfaces and implications for radar signature analysis," IEEE Trans. Geosci. Remote Sens, vol. 37, pp. 2397-2412, 1999. [DOI:10.1109/36.789638]
ارسال پیام به نویسنده مسئول


XML   English Abstract   Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Maleki M. A new fractal relationship for measuring surface roughness to be used in physical models of radar backscattering. jgit 2024; 11 (4) :103-117
URL: http://jgit.kntu.ac.ir/article-1-930-fa.html

ملکی محمد. یک رابطه فرکتالی جدید برای اندازه گیری زبری سطح به منظور استفاده در مدلهای فیزیکی بازپراکنش راداری. مهندسی فناوری اطلاعات مکانی. 1402; 11 (4) :103-117

URL: http://jgit.kntu.ac.ir/article-1-930-fa.html



بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.
دوره 11، شماره 4 - ( 12-1402 ) برگشت به فهرست نسخه ها
نشریه علمی-پژوهشی مهندسی فناوری اطلاعات مکانی Engineering Journal of Geospatial Information Technology
Persian site map - English site map - Created in 0.05 seconds with 38 queries by YEKTAWEB 4645