یکی از اهداف مدل رقومی ارتفاع تولید نقشه های توپوگرافی است که نشان دهنده عوارض طبیعی اعم از رودخانه ها، دریاچه ها، کوه ها و عوارض مصنوعی مانند شهرها، جاده ها و پل ها بوده و در مطالعات زیرساختی و استراتژیک از اهمیت بالایی برخوردار است. استفاده از تصاویر ماهواره ای یکی از راه های استخراج مدل های رقومی ارتفاع می باشد. هدف از این مطالعه بررسی نحوه استخراج مدل رقومی ارتفاعی تولید شده از تصاویر سنجنده پریسم همراه با فایل کمکی چندجمله ای منطقی موسوم به RPC می باشد. به منظور نیل به اهداف مطالعاتی از تصاویر ماهواره ای با بهره گیری از روش اکتشافی با تکنیک سنجش از دور استفاده شده است. تصاویر استریو ماهواره استر اخذ شده در تاریخ 2010/05/21 میلادی مورد استفاده قرار گرفته است، همچنین برای ارزیابی مدل رقومی ارتفاع از تصاویر استریو سنجنده پریسم که در تاریخ 2009/08/07 میلادی اخذ گردیده، استفاده شده است. نتایج نشان داد که RMSE به عنوان شاخص خطا برای مدل رقومی ارتفاع استخراج شده از PRISM، ASTER به ترتیب 3/66 و 6/8 متر می باشد. نتایج به دست آمده از انحراف معیار پیکسل های تصاویر استریو سنجنده پریسم در جهت طولی1/9 متر و در جهت عرضی 2/3 متر و فاصله پیکسل های مدل رقومی ارتفاعی 3 متر می باشد. که دقت مدل رقومی ASTER کمتر از اندازه پیکسل ها یعنی کمتر از 15 متر می باشد، یعنی در جهت طولی 6 متر و در جهت عرضی 7 متر در پیکسل است که در مجموع 13 متر می باشد. نتایج خطای انحراف معیار منطبق بر نتایج RMSE بود که تایید کننده مدل رقومی ارتفاعی PRISM است. بنابراین دقت مدل رقومی استخراج شده از تصاویر سنجنده PRISM بالاتر از ASTER می باشد. پیشنهاد می شود در کل مرزهای کشور از مدل رقومی ارتفاعی با دقت بالا که با استفاده از مدل رقومی ارتفاعی تولید شده از تصاویر استریو سنجنده پریسم از ماهواره آلوس که همراه با فایل های ضرایب منطقی چندجمله ای (RPC) برای تصحیح هندسی تصاویر می باشد، استفاده شود.

هنگام تعیین زمین وار (ژئوئید) سانتیمتری در مناطق کوهستانی، توپوگرافی (اجرام بالای زمین وار) مؤلفه ای شایان توجه است؛ ازاین رو بخشی از خطای تعیین زمین وار متأثر از خطای اثر توپوگرافی است. داده اصلی در محاسبه اثر توپوگرافی، مدل های ارتفاعی رقومی (DEM) است؛ بنابراین دقت اثر توپوگرافی، صرف نظر از نحوه مدل سازی عددی آن، به خطایDEM  وابسته است. این مطالعه به بررسی تأثیر خطای  DEM بر اثر مستقیم و غیرمستقیم توپوگرافی در تعیین زمین وار می پردازد. در این پژوهش اثر مستقیم و غیرمستقیم توپوگرافی با مدل دوم هلمرت و به روش موریتز- پلینن محاسبه می شود. خطای اثر توپوگرافی با اِعمال قانون انتشار خطا بر روابط انتگرالی محاسبه آن به دست می آید. برای سرعت بخشیدن به محاسبات عددی، از تبدیل فوریه سریع استفاده می شود. محاسبات عددی این مطالعه برای منطقه کوهستانی البرز مرکزی و با استفاده از دو مدل رقومی ارتفاعی جهانی SRTM و AW3D30 با قدرت تفکیک مکانی یک ثانیه کمانی (حدود 30 متر) انجام شد. نتایج عددی نشان می دهد اختلاف مقادیر متوسط اثر مستقیم و غیرمستقیم توپوگرافی به دست آمده از این دو مدل به ترتیب 1/0 میلی گال و 1 میلیمتر است؛ بنابراین اختلاف معنی داری در دو مدل رقومی برای محاسبه اثر توپوگرافی وجود ندارد. همچنین اثر خطای مدل رقومی SRTM بر اثر مستقیم و غیرمستقیم توپوگرافی در بازه 0 تا 6/0 میلی گال و خطای اثر مستقیم توپوگرافی در بازه 0 تا 7/1 سانتیمتر متغیر است. در نهایت، خطای مدل رقومی SRTM در تعیین زمین وار در منطقه آزمون به 8/1 سانتیمتر می رسد. نتایج عددی حاکیست خطاهای برآورد شده برای اثر توپوگرافی در تعیین دقت زمین وار جاذبی در مناطق کوهستانی شایان توجه هستند.

مدل رقومی ارتفاع در بسیاری از علوم زمین و محیطی مانند کنترل فرسایش، برنامه ریزی سیل، راه سازی، شناسایی منابع ارضی و غیره مورد نیاز می باشد. مدل رقومی ارتفاع می تواند با استفاده از منابع متعددی به دست آید که تصاویر زوج استریو یکی از آنها است. نتایج محصولات مشتق شده از مدل رقومی ارتفاع همچون شیب، جهت شیب و غیره به دقت حاصل از مدل رقومی ارتفاع بستگی دارد، از اینرو در این تحقیق از تصاویر سنجنده ASTER که قابلیت تهیه تصاویر به صورت زوج و با فاصله زمانی کم (جهت کاهش تغییرات رخ داده در سطح زمین) را دارا می باشد، جهت تهیه مدل رقومی ارتفاعی استفاده گردید. هدف از این تحقیق بررسی چگونگی استخراج مدل رقومی ارتفاع از زوج تصویر سنجنده ASTER می باشد که تصاویر محدوده کاشان با تنوع توپوگرافی و دامنه ارتفاعی بین 750 تا 3420 متر مورد استفاده قرار گرفت.استخراج مدل رقومی ارتفاع بر مبنای الگوریتم همبستگی بین تصویر راست (N3) و تصویر چپ (B3) به دست آمد، هرچه همبستگی بین این دو تصویر بیشتر باشد، تطبیق هندسی دو تصویر بیشتر بوده و مدل رقومی ارتفاع دقیق تری به دست خواهد آمد. در نهایت با استفاده از همبستگی بین دو تصویر که برابر با 0.41 پیکسل بوده، ارتفاع نسبی به دست آمد. نتایج نشان می دهد که سنجنده ASTER به علت تصویربرداری در امتداد پرواز، مدل رقومی ارتفاع دقیقی را به دست می دهد. زیرا دقت به دست آمده از این تصاویر کمتر از یک پیکسل بوده، که سبب بهبود در استخراج محصولات حاصل از مدل رقومی ارتفاع می گردد.

تهیه مدل رقومی ارتفاع با ابعاد مختلف می تواند ویژگی های توپوگرافی و هیدرولوژیکی متفاوتی ایجاد کند. هدف از این مطالعه تعیین مناسب ترین ابعاد سلولی مدل رقومی ارتفاع و اثرات آن در تخمین برخی ویژگی های خاک بود. به این منظور، دو منطقه با ویژگی های توپوگرافی متفاوت از دشت سئلین، استان آذربایجان شرقی انتخاب شدند. تعداد 31 و 37 نمونه خاک به ترتیب از منطقه (1) و (2) به صورت تصادفی برداشت و سپس ارتفاع و شیب نقاط و میزان رس و ماده آلی خاک به ترتیب با استفاده از GPS، دستی، به روش هیدرومتری و والکلی-بلک اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که ابعاد سلولی کوچک تر مدل رقومی ارتفاع منجر به ایجادگودال های مصنوعی بیشتری نسبت به ابعاد سلولی بزرگتر می شود که این امرموجب بروز خطا در برآورد ویژگی های هیدرولوژیکی می گردد. مناسب-ترین ابعاد سلولی مدل رقومی ارتفاع بستگی به ویژگی های توپوگرافی منطقه دارد. به گونه ای که برای منطقه (1) و (2) به ترتیب با وضعیت توپوگرافی هموار و دارای تغییرات شدید ابعاد سلولی 50 و 40 متر مناسب بود. تجزیه و تحلیل زمین-آماری نشان داد که در هر دو منطقه با افزایش ابعاد سلولی تا 75 متر همبستگی مکانی به صورت خطی کاهش و بعد از آن در منطقه (2) با شدت بیشتری کاهش یافت که بیان گر از بین رفتن حجم زیادی از اطلاعات توپوگرافی است. اختلاف بین R2 در ابعاد متفاوت مدل رقومی ارتفاع در برآورد ماده آلی و رس خاک در منطقه (1) در مقایسه با منطقه (2) بسیار کم بود. به طور کلی، نتایج این پژوهش نشان داد که ابعاد سلولی کوچکتر (کمتر از 75 متر) برای مناطق با تغییرات توپوگرافی شدید و مورفولوژی پیچیده تر و ابعاد سلولی بزرگتر (200 متر) برای مناطق پست و هموار توصیه می گردد.

مدل های توزیعی هیدرولوژیکی برآورد رواناب و رسوب جهت شبیه سازی فرآیندهای بارش – رواناب - رسوب در سطح حوضه های آبخیز نیاز به نقشه های رقومی ارتفاع و مشتقات آن حوضه دارند. به عنوان مثال صحت اجرای مدل های فرسایش که بر اساس روش RUSLE در یک محیط توزیعی عمل می نمایند، به شدت تابع کیفیت نقشه های رقومی ارتفاع حوضه می باشد. مدل ارتفاعی رقومی (DEM)، شیب، جهت جریان و جریان تجمعی از جمله مشتقات توپوگرافی محسوب می گردند که برخی از آنها توسط سیستم های اطلاعات جغرافیایی استاندارد قابل استخراج می باشند. بسته به نوع روش درون یابی (Interpolation) و اندازه سلول شبکه DEM، شیب، خطاهایی مانند گودال رقومی و مناطق مسطح در DEM ایجاد می گردد. این خطاها غالبا موجب بروز اختلال در شبیه سازی رواناب و رسوب حوضه ها توسط مدل های هیدرولوژیکی و فرسایشی می شوند. به منظور بررسی روش های مختلف حذف خطاهای DEM، سه الگوریتم در این مقاله مورد مقایسه قرار گرفتند. این سه الگو شامل DE, D8 و ترکیب D8 و DE می باشند. شاخص های مقایسه ای عبارتند از: پروفیل طولی رودخانه اصلی، جریان تجمعی حوضه، شیب حوضه و مقایسه DEM های ساخته شده. نتایج تحقیق نشان می دهد که الگوریتمی که در آن ابتدا عملیات (Drainage Enforcement) DE و سپس حذف گودال ها به شیوه مرسوم در برخی از نرم افزارهای GIS اجرا می گردد، مناسب ترین روش می باشد. در این الگوریتم تطابق شبکه زهکشی با نقشه های کاغذی و نیز رفع گودال های رقومی، بنحوی که جهات زهکشی در DEM به نحو صحیح به سمت شبکه آبراهه ها باشد، از مزایای عمده این تحقیق می باشد.

افزایش قدرت تفکیک مکانی به منظور افزایش میزان اطلاعات در مدل رقومی ارتفاع (DEM) از جمله مهمترین موضوعات در ژئومورفولوژی کمی محسوب می شود. تاکنون مدل های مختلفی به منظور افزایش قدرت تفکیک مکانی ارائه شده است که از بین مدل ها، مدل جاذبه به عنوان جدیدترین مدل، دارای دقت بسیار بالایی می باشد. این مدل برای اولین بار به منظور افزایش قدرت تفکیک مکانی بر روی تصاویر ماهواره ای استفاده شده است. در این تحقیق از مدل جاذبه برای اولین بار به منظور افزایش قدرت تفکیک مکانی DEM استفاده شد. در بررسی حاضر، از دو مدل همسایگی پیکسل های مماس (Touching) و مدل همسایگی چهارگانه (Quadrant) به منظور تخمین مقادیر زیر پیکسل ها استفاده گردید. در مدل جاذبه احتیاجی به کالیبره کردن و آموزش الگوریتم همانند الگوریتم های یادگیری ماشین نیست، این امر موجب می شود که زمان محاسبات برای اجرای الگوریتم کم شود. پس از تولید تصاویر خروجی برای زیر پیکسل ها، در مقیاس های 2، 3 و4 با همسایگی های متفاوت، بهترین مقیاس با مناسب ترین نوع همسایگی با استفاده از نقاط کنترل زمینی تعیین شد و مقادیر RMSE برای آن ها محاسبه شد. تعداد کل نقاط کنترل زمین مستخرج از عملیات نقشه برداری، 2118 نقطه بود. مقدار RMSE برای هر DEM به صورت جداگانه محاسبه شد. نتایج نشان داد که با استفاده از مدل جاذبه صحت تصاویر خروجی بهبود بخشیده شده و همچنین قدرت تفکیک مکانی آن ها نیز افزایش پیدا کرده است. بر اساس نتایج از بین مقیاس ها با همسایگی های مختلف، مقیاس 3 و مدل همسایگی چهارگانه نسبت به سایر روش ها دارای بیشترین دقت با کمترین میزان RMSE (5.54) برای DEM 30 متر و DEM 90 متر (9.13) می باشد.

اهمیت و جایگاه اطلاعات مکان مرجع در کلیه امور عمرانی و تحقیقاتی بر کسی پوشیده نیست. از میان روش های تهیه و تولید اطلاعات مکانی، روش فتوگرامتری بواسطه سرعت، صرفه اقتصادی و از همه مهم تر، عدم نیاز به حضور مستقیم عوامل انسانی در محل، از جایگاه منحصر به فردی برخوردار می باشد.در روش فتوگرامتری، دوربین های مستقر بر سکوهای هوایی، بعنوان ابزار اصلی تامین داده های ورودی و اولین حلقه عملیاتی نقشی کلیدی در میزان موفقیت و دستاوردهای سایر مراحل ایفا می کنند. امروزه پیشرفت تکنولوژیک منجر به ارائه دوربین های رقومی با کیفیت بسیار بالایی شده است که این دوربین ها نویدبخش تهیه اطلاعات مکانی مورد نیاز به روش فتوگرامتری با دقت، سرعت و بهره وری بالا می باشند.با توجه به ظهور دوربین های رقومی جدید وتنوع در ساخت و تکنولوژی بکار رفته در این نوع از دوربین ها ضرورت کالیبراسیون آنها به عنوان یک نیاز اولیه شناخته می شود. با توجه به هزینه های بالا و مشکلات اجرایی در انجام کالیبراسیون آزمایشگاهی، استفاده از معادلات خودکالیبراسیون به عنوان یکی از راه حل های مفید در این زمینه شناخته می شود. برای این منظور در مقاله حاضر، استفاده از معادلات فوریه با ترم های بهینه حاصل از الگوریتم ژنتیک پیشنهاد شده و برروی داده های شبیه سازی شده مورد ارزیابی و مقایسه با مدل های پیشین قرار گرفته است. بر اساس نتایج حاصل، این مدل قادر است تا اعوجاجات چندگانه را با حداقل وابستگی مدلسازی نماید. دقت ارائه شده برای مدلسازی اعوجاجات چندگانه در تصاویر شبیه سازی شده دوربین رقومی Ultra Cam در مقایسه با سایر پارامترهای اضافه بهبود در دقت مدلسازی در حدود 30 درصد و با کمترین وابستگی را نشان می دهد.