در بسیاری از کاربردهای مصورسازی به کارگیری عدسی با زاویه دید بیشتر در دوربینِ مورد استفاده، مطلوب است. در بین روش های موجود برای افزایش زاویه دید، عدسی های fisheye کاربرد راحتر و ساده تری دارند. عدسی های fisheye عدسی هایی با فاصله کانونی بسیار کم و زاویه دید زیاد نزدیک به 180 درجه یا بیشتر، می باشند. به همین دلیل یک تصویر fisheye بخش بزرگی از محیط را نمایش می دهد. این عدسی ها بیشتر برای کاربردهای بصری مانند تولید پانورامای کروی، استفاده تبلیغاتی در اینترنت و... به کار می روند. استفاده از انها در کاربردهای فتوگرامتری به شرط تأمین دقت مورد نظر، تعداد عکس ها و به دنبال ان وقت و هزینه را کاهش می دهد که در این صورت باید کالیبره شوند. اما از انجایی که این عدسی ها دارای اعوجاجات زیادی هستند و مدل دوربین های معمولی برای انها قابل استفاده نیست تا کنون مدل های دیگری جهت کالیبراسیون انها ارائه شده است. در این پایان نامه به معرفی مدل های کالیبراسیون عدسی های fisheye پرداخته و مدل هایی که برای کالیبره کردن عدسی های fisheye با زاویه دید 180 درجه و یا بالاتر مناسب می باشند، پیاده سازی می شوند و دقت انها مورد ارزیابی قرار می گیرند. برای پیاده سازی مدل های مختلف کالیبراسیون، یک الگوی کالیبراسیون که نقاط آن دارای مختصات معلوم بود، تهیه شده و از این الگو با عدسی fisheye تصویربرداری انجام شد. برای ارزیابی دقت مدل ها، ابتدا دقت انها در فضای عکسی بررسی گردید. بدین معنی که با مقایسه مختصات عکسی واقعی نقاط، با مختصات به دست امده به وسیله مدل های مختلف، دقت مدل ها ارزیابی شدند. در نهایت به کمک زوج تصویر گرفته شده دقت مدل ها در فضای سه بعدی مورد ارزیابی قرار گرفتند و همچنین دقت نسبی مدل ها توسط scale bar هایی که طول انها معلوم بود بررسی گردیدند. با توجه به نتایج به دست امده مدل های equidistant و equisolid angle به بهترین شکل نسبت به سایر مدل ها، عدسی fisheye مورد استفاده در این تحقیق را کالیبره می کنند و با بهره گیری از آنها در فضای عکسی، می توان به دقت زیر پیکسل دست یافت و توسط همین مدل ها، می توان اندازه گیری در فضای سه بعدی را با دقت بالایی (0.35 میلیمتر) به انجام رسانید.

به طور معمول روش هایی که امروزه برای تهیه نقشه های توپوگرافی استفاده می شوند فتوگرامتری هوایی با استفاده از دوربین های متریک، استفاده از تصاویر ماهواره ای، نقشه برداری زمینی و یا استفاده از لیزر اسکنرها می باشند. اما در بعضی از موارد اجرایی بدلیل مسائلی از قبیل هزینه، دسترسی، مجوزهای مورد نیاز، مدت زمان انجام پروژه و دسترسی سریع به اطلاعات، استفاده از چنین تکنیک هایی کاری طاقت فرسا و عملا دور از انتظار می باشد. در این موارد نیازمند به یک روش میسر و مقرون به صرفه می باشیم که نه تنها متناسب با ابعاد منطقه(عارضه) و سرعت تغییرات باشد بلکه دقت مورد نیاز را نیز برآورده نماید. به منظور غلبه یا کاهش مشکلات فوق روشی که به تازگی برای تهیه نقشه های بزرگ مقیاس استفاده گردیده است، روش اخذ تصویر توسط وسائل پرواز فوق سبک یا فتوگرامتری هوایی برد کوتاه می باشد. با توجه به ضرورت حضور این گونه سیستم ها در کاربردهای فتوگرامتری و جدید بودن موضوع کاربرد آنها در مقایسه با سیستم های دیگر، نیاز به امکان سنجی از این گونه سیستم ها در کاربردهای فتوگرامتری امری کاملا محسوس است. به همین دلیل در این پایان نامه به امکان سنجی استفاده از وسایل پرواز بدون سرنشین از نقطه نظر زمان عملیات، هزینه، دقت مورد نظر، آنلاین بودن اطلاعات و دیگر معیارهای امکان سنجی به منظور تهیه نقشه های بزرگ مقیاس پرداخته شده است. برای این منظور سیستم های مختلف مورد بحث و بررسی قرار گرفتند و یک سری تست های عملی در محیط های باز و بسته توسط یکی از سیستم های موجود انجام گرفت. در محیط بسته با هدف ارزیابی قابلیت پرواز این سیستم ها، سیستم uav بعد از انجام کالیبراسیون دوربین در باند پرواز به صورت هدایت دستی قرار گرفت و از ارتفاع 3 متری عملیات اخذ تصویر انجام گرفت. نتایج تحقیق در این تست نشان داد که بدلیل شرایط محدود نوردهی امکان افزایش سرعت شاتر به منظور حذف لرزش های ناشی از موتورها وجود ندارد بنابراین منجر به حضور جابجایی های محسوس در تصاویر می گردد که همین امر باعث کاهش دقت می شود. در تست انجام شده در محیط باز نیز نتایج تحقیق نشان داد که این گونه سیستم ها علی رغم محدودیت در ابعاد منطقه، شرایط جوی و حمل بار،متناسب با ارتفاع پرواز و سنسورهای بکار رفته قابلیت تولید نقشه هایی با مقیاس 1:500 تا 1:100 و منحنی ترازهای 50 تا 10 سانتی متر را دارا می باشند و در ضمن از لحاظ هزینه و زمان انجام پروژه توسط آنها قابل مقایسه با روش های مشابه نیستند.

جابجایی سنجی دیواره های گودبرداری مهار شده به روش نیلینگ، به دلیل ضرورت در مانیتورینگ کوچک ترین جابجایی ها برای جلوگیری از بروز حوادث ناگوار از جمله ریزش دیواره، از اهمیت بالایی برخوردار است. در پروژه های اجرایی، عمدتاً از دو روش میکروژئودزی و ابزار دقیق برای کنترل میزان جابجایی ها در دیواره های گودبرداری استفاده می شود. محدودیت هایی از جمله هزینه بالا، زمان بالا، دقت محدود، انعطاف پذیری کم، وابستگی بالا به شرایط پروژه و ... در این روش ها باعث شده است تا در اغلب پروژه های گودبرداری کنترل دقیقی بر روی روند جابجایی ها بر روی دیواره صورت نپذیرد و در برخی از موارد نیز متأسفانه شاهد بروز حوادث ناگواری می باشیم؛ لذا همواره به کار گیری روشی که بتواند تا حدی بر مشکلات فوق غلبه نموده و به صورت عینی در این گونه پروژه ها قابل پیاده سازی باشد، به عنوان یکی از چالش ها در پروژه های نیلینگ مطرح می باشد. در این تحقیق استفاده از فتوگرامتری برد کوتاه برای مانیتورینگ جابجایی های دیواره های مهار شده به روش نیلینگ برای اولین بار پیشنهاد گردید و پتانسیل ها و توانایی های این روش برای جابجایی سنجی در این گونه پروژه ها مورد ارزیابی قرار گرفت. برای این منظور یک پروژه پایلوت با ساختار و شرایط مشابه پروژه نیلینگ، و پروژه گودبرداری مجتمع تجاری اداری بهشت زعفرانیه واقع در خیابان 13 منطقه ولنجک در شهر تهران برای پیاده سازی تست ها و متدها انتخاب گردیدند. یک سیستم فتوگرامتری در قالب اجزاء کلی طراحی ساختار و ابعاد تارگت ها، تعیین و اندازه گیری طول میله های مقیاس، دوربین تصویر برداری و تنظیمات آن، طراحی، جانمایی و ایجاد تارگت های سیستم مختصات مبنا و تارگت های اندازه گیری روی سازه، کالیبراسیون، برداشت مشاهدات و انجام توجیهات و محاسبات جهت تعیین مختصات نقاط در سیستم مختصات مشترک در هر اپک، طراحی گردید. سیستم پیشنهادی به همراه سه متد مجزا برای جابجایی سنجی که یکی از آنها برای اولین بار پیشنهاد گردید (cpda)، بر روی پروژه پایلوت و پروژه اجرایی پیاده سازی گردید. مانیتورینگ جابجایی دیواره نیلینگ در این پروژه در دو اپک زمانی به فاصله حدوداً 4 ماه به هر دو روش فتوگرامتری با ساختار پیشنهادی و میکروژئودزی انجام شد. نتایج نشان دهنده دقت 3 میلیمتر در تعیین مختصات و صحت 8 میلیمتر در تعیین جابجایی دیواره نیلینگ به این روش هستند. هزینه های صرف شده برای پیاده سازی روش پیشنهادی کمتر از %5 روش های معمول بوده است. زمان انجام مشاهدات در پروژه بسیار کوتاه تر و روش پیشنهادی از سهولت در برداشت مشاهدات و انعطاف پذیری بالایی برای انطباق با شرایط پروژه برخوردار بوده است. همچنین روند پیاده سازی سیستم با محدودیت هایی همچون شاتکریت پاشی بر روی تارگت ها، حرارت و گرد و غبار کارگاه و محدودیت فضای کاری مواجه بوده است که با در نظر گرفتن ارزیابی ها و راه حل های کاربردی تا حد زیادی این مشکلات از پیش رو برداشته شده اند. با توجه به اینکه روش پیاده سازی شده در نهایت بسیاری از مشکلات روش های قبلی را پوشش داده است، روش فتوگرامتری برد کوتاه با ساختار معرفی شده و متد جابجایی سنجی cpda برای اولین بار به عنوان یک روش کارا و اجرایی با هزینه کم، دقت بالا و زمان برداشت و پیاده سازی سریع به عنوان جایگزینی برای روش های موجود در پروژه های اجرایی معرفی می گردد.

یکی از راه های جبران نقص عضو در بدن انسان، استفاده از اجزاء مصنوعی می باشد که در فرایند ساخت آنها اندازه گیری نقش مهمی دارد. اندازه گیری های دستی و سنتی دارای ضعف های زیادی مثل زمان بر بودن، تماسی بودن و دقت پایین می باشند. از آن جایی که اجزاء بدن انسان دارای سطح همگن و بدون بافت می باشند برای مدلسازی از روشی باید استفاده شود که ترجیحا نیازی به ایجاد بافت و نقاط نشانه دار بر روی بدن نداشته و قابلیت مدلسازی سطوح بدون بافت را داشته باشد. در این راستا، به دلیل پایداری روش های استخراج شکل از نیمرخ (shape from silhouette) در مواجه شدن با سطوح بدون بافت، این روش به عنوان روش پیشنهادی برای مدلسازی اجزاء بدن در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفته است. این روش دارای صحت بالایی می باشد و امکان تناظریابی اشتباه در اثر تغییر زاویه تصویربرداری و مناطق پنهان در آن وجود ندارد. ضعفی که این روش دارد این است که برای داشتن یک مدل کامل می بایستی تعداد دوربین ها زیاد باشد تا امکان برداشت جزئیات عارضه فراهم آید. بدیهی است این امر ضمن برخورداری از محدودیت جا نمایی دوربین ها، موجب افزایش هزینه نیز خواهد شد. بنابراین برای رفع این نقص در این مقاله به جای تصویربرداری از چند ایستگاه محدود، به اخذ ویدئو با قابلیت ضبط 30 فریم در ثانیه پرداخته شده است. البته استفاده از ویدئو به نوبه خود منجر به افزایش زمان توجیه تصاویر می شود. در این مقاله برای جبران این مشکل نیز از نشانه های کد دار استفاده شد تا توجیه تصاویر به صورت خودکار قابل انجام باشد. سیستم طراحی شده در چند پروژه آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان داد که با ساختار پیشنهاد شده در این مقاله علاوه بر تامین دقت های در حد میلیمتر که برآورد کننده نیاز غالب پروژه های ساخت اعضاء مصنوعی می باشد، روند کار بسیار سهل بوده و قابلیت به کار گیری در پروژه های اجرایی را دارا می باشد.

استفاده از روش های تصویرمبنا در تهیه مدل های سه بعدی از محیط های شهری با توجه به ارائه دید واقعی مورد توجه بسیاری از سازمان ها قرار دارد. در میان روش های تصویر مبنا، ترکیب دو تصویر پانورامای پوشش دار برای تولید یک استریو پانوراما، از جمله روشهای نوین مدل سازی سه بعدی محیط و همچنین دستیابی به اطلاعات هندسی است. با وجود ارائه سیستم های مختلف اخذ تصاویر استریو پانوراما، بدلیل نقصان و محدودیت مربوط به این سیستم ها، آنها معمولا دارای مشکلاتی در زمینه مدل سازی محیط می باشند. بر این اساس، در این پایان نامه، یک سیستم اخذ تصاویر استریو پانوراما با نام مدل ساز استریو پانوراما با توجه به نیازهای تولید مدل بصری مناسب و دستیابی به اطلاعات هندسی در مناطق شهری ارائه شده است که می تواند اهم نقاط ضعف سیستم های موجود را برطرف نماید. سیستم پیشنهادی بر مبنای استریو پانورامای افقی استوار بوده و در آن از چندین دوربین استریو استفاده شده است. در این پایان نامه، سیستم پیشنهادی پیاده سازی شده و قابلیت های پیش بینی شده برای بازسازی بصری و هندسی محیط مورد ارزیابی قرار گرفته است. در این راستا، قابلیت سیستم در خصوص مسائلی مانند امکان دید استریو، پوشش آنی 360 درجه محیط، حذف اثرات ناشی از عوارض متحرک، حذف اثرات ناشی از لرزش و حرکت سیستم، تسهیل اتصال مدل ها و تولید استریو پانوراما، تسهیل مراحل بازسازی هندسی، و امکان استخراج اطلاعات هندسی از محیط مورد بررسی قرار گرفت که آیا روش پیشنهادی در مواجهه با این مسائل موفق می باشد یا خیر. بر این اساس، سیستم مورد نظر در بازسازی محیط واقعی ارزیابی شد. مراحل مدل سازی بصری محیط با استفاده از سیستم پیشنهادی شامل پیاده سازی الگوریتم های اعمال تصحیحات رادیومتریک، تشکیل مدل های استریو به صورت آناگلیف، اتصال مدل های استریو و تولید استریو پانوراما است. نتایج تولید مدل های بصری نشان داد، با توجه به اینکه موقعیت و وضعیت دوربین های استریو بر روی سیستم نسبت به یکدیگر ثابت بوده و هم زمان تصویربرداری می کنند، سیستم مورد نظر قادر به پوشش 360 درجه محیط به صورت هم زمان، حذف اثرات ناشی از لرزش سیستم تصویربرداری، حذف تاثیر عوارض متحرک در تصاویر متوالی، امکان اتصال تصاویر بدون نیاز به تناظریابی، و ارائه دید استریو می باشد که همگی از مزایای روش پیشنهادی هستند. مراحل بازسازی هندسی محیط بر اساس سیستم پیشنهادی شامل پیاده سازی سه مرحله تشکیل سیستم مختصات مدلی هر دوربین استریو، تشکیل سیستم مختصات یکپارچه استریو پانوراما و نهایتا زمین مرجع سازی است. نتایج حاصل از بازسازی هندسی محیط با استفاده از سیستم پیشنهادی نشان داد که بر خلاف غالب سیستم های استریو پانورامای موجود در دنیا که در آنها امکان دستیابی به مختصات دقیق دشوار و یا بعضا تقریبا غیر ممکن می باشد، در روش پیشنهادی علاوه بر فراهم ساختن یک فضای بصری و جذاب، امکان اندازه گیری های هندسی به راحتی میسر شده است. در این راستا، چنانچه دو یا چند استریو پانوراما در یک سرشکنی و به صورت یک جا زمین مرجع شوند و اندازه گیری های هندسی به کمک استریو پانوراماهای مجاور نیز انجام شود، دستیابی به دقت های مدنظر در استخراج اطلاعات هندسی که در پروژه های شهری مورد نیاز است ممکن می باشد.

در سال های اخیر کشور ما شاهد پیشرفت های زیادی در موضوع کنترل و مدیریت منابع آب بوده و همزمان در جهان توسعه یافته با درک ارزش واقعی آب تحولات بسیار شگرفی در امر توسعه سیستم های اطلاعات مدیریت منابع آب و عمومی نمودن این مدیریت با مشارکت عموم مردم و انجمن های مسئول غیر دولتی در حال تکوین است. در این پایان نامه ابتدا بر اساس تحقیقات و تجربه فردی تحلیل چگونگی مدیریت انسان بر منابع آب در عرصه های تاریخ زندگی بشر تا دوره معاصر مورد بررسی قرار گرفته و روند مدیریتی آینده بر اساس تحولات هر بخش مورد پیش بینی قرار می گیرد در ادامه این تحقیقات با پیش بینی مدیریت مشارکتی درجهان آینده لزوم استفاده از مانیتورینگ فعال یا سیستم مدیریت اطلاعات جغرافیایی مورد پیشنهاد قرار گرفته است. در این پایان نامه به چگونگی استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی در جهان امروز دردو بعد پرداخته شده است. ابتدا تأثیر توانمندی نرم افزارهای مختلف مورد بررسی قرار گرفته و ناکافی بودن امکانات آنها جهت آنالیزهای مورد نیاز به اثبات رسیده است و در ثانی پس از بررسی کاربردهای عملی در کشورهای پیشرفته محدودیت این کاربرد محقق گردیده است. همچنین نظریه این پایان نامه در رسیدن مدیریت منابع آب ایران به مدیریت مشارکتی با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و لزوم ایجاد پایگاه های داده ای و اطلاعاتی متناسب به گونه ایکه کاربر مستقیما خود به امر مدیریت بپردازد مورد بحث و پیشنهاد قرار می گیرد. در چنین سیستمی جمع آوری، به روز کردن داده ها و تحقیقات کاربردی توسط کابران موجب تولید داده و اطلاعات شده و مدیریت خودکار بهره برداری مستقیما توسط کاربران صورت می گیرد.