روش دیفرانسیل کوادرچر (dq) روشی با کارآیی بالا و دقیق برای حل معادلات دیفرانسل پاره ای است که حجم محاسبات مورد نیاز برای استفاده از آن بسیار کم می باشد ولی در صورت دو بعدی بودن دامنه حل، فقط در نواحی منظم قابل کاربرد است. از سوی دیگر روش دیفرانسیل کوادرچر بر مبنای توابع پایه شعاعی که به دو صورت کلی (rbf-dq) و محلی (lrbf-dq) قابل کاربرد است، روشی غیر وابسته به شبکه است که قابلیت مدل سازی مرزهای پیچیده را داراست بنابراین می تواند برای حل مسائل دارای دامنه حل دوبعدی نامنظم بکار رود ولی استفاده از آن مستلزم انجام محاسبات زیاد و پرهزینه است. عیب دیگر این روش، وابستگی میزان دقت جواب بدست آمده با آن به مقدار انتخاب شده برای پارامتر شکل است. در این تحقیق روش جدیدی برای حل معادلات دیفرانسیل پاره ای با ترکیب دو روش dq و lrbf-dq و با نام hybrid dq/lrbf-dq پیشنهاد شده است. در این روش دامنه محاسباتی دو بعدی نامنظم به تعدادی ناحیه منظم و تعدادی ناحیه نامنظم تقسیم می شود. روش dq برای تخمین مقادیر مشتق در نقاط واقع در ناحیه های نامنظم و روش lrbf-dq برای محاسبه مشتقات در نقاط واقع در ناحیه های نامنظم بکار می روند. در صورت استفاده از روش پیشنهادی می توانیم از مزایای روش dq که بارزترین آنها سادگی محاسبات است، در مسائل با دامنه حل دو بعدی نامنظم بهره مند شویم و به این ترتیب، مسئله ای که با روش lrbf-dq با حجم محاسبات بیشتر قابل حل بود، با حساسیت کمتر نسبت به مقدار انتخابی برای پارامتر شکل حل کنیم. روش پیشنهادی با موفقیت برای حل مسائل پویسون و برگر و همچنین مدل سازی معادلات آبهای کم عمق در تنگه oresund بکار گرفته شده است. مسائل پویسون و برگر دارای حل تحلیلی هستند. داده های اندازه گیری شده عمق و دبی جریان در تنگه oresund در یک دوره 12 روزه در دسترس هستند. سه مسئله در نظر گرفته شده در این تحقیق، علاوه بر روش پیشنهادی با روش های rbf-dq و lrbf-dq نیز مدل شده اند. نتایج بدست آمده نشان دهنده برتری روش های lrbf-dq و روش پیشنهادی بر روش rbf-dq در زمینه های دقت جواب و حساسیت جواب به پارامتر شکل می باشد. همچنین نتایج نشان دهنده این است که روش های lrbf-dq و روش پیشنهادی در برخی موارد در زمینه های فوق الذکر دارای عملکرد مشابه و در برخی موارد روش پیشنهادی دارای برتری است. عملکرد بهتر روش پیشنهادی نسبت به روش lrbf-dq مخصوصا در مدل سازی تنگه oresund بیشتر نمایان است. از نظر حجم محاسبات مورد نیاز نیز بدیهی است که در بین سه روش مورد استفاده، روش پیشنهادی دارای کمترین حجم محاسبات مورد نیاز و روش rbf-dq دارای بیشترین حجم محاسبات مورد نیاز است.

گسترش روز افزون کاربردهای تصاویر سنجش از راه دور در علوم مختلف باعث ایجاد احساس نیاز در زمینه تقسیم بندی اتوماتیک نواحی در این تصاویر شده است. اما به دلیل ویژگی های خاص این تصاویر این عمل تقسیم بندی به سادگی قابل پیاده سازی نیست. یکی از این ویژگی های تصاویر سنجش از راه دور وجود بافت در این تصاویر است که مانع انجام صحیح عمل تقسیم بندی می شود. در واقع روش های کلاسیک تقسیم بندی تصاویر در مورد تصاویر بدون بافت یا دارای نواحی صاف به خوبی عمل می کنند اما در مورد تصاویر دارای بافت این روش‏ها دچار مشکل می شوند. بخش بندی تصاویر حاوی بافت یکی از مهمترین مسائل مطرح در پردازش تصویر است. طی سال های اخیر روش هایی برپایه ویژگی های آماری، ساختاری و دیگر ویژگی های تصویر برای بخش بندی این تصاویر پیشنهاد شده است. در این پایان نامه ویژگی های جدیدی بر اساس ترکیب تجزیه کنتورلت و آنالیز فرکتالی برای بخش بندی بافت پیشنهاد می شود. عملکرد این روش با دیگر روش های آنالیز بافت مقایسه شده و نتایج بهتری در مقایسه با دیگر روش ها حاصل شده است.

با گسترش روزافزون مشکلات زیست محیطی و منابع آب و نیاز مستمر به بررسی کمی و کیفی این مشکلات، استفاده از مدل های حوزه آبریز امری اجتناب ناپذیر شده است. ارتباط بین داده ها و مدل در حوزه ی مسائل آبی بسیار پیچیده است. متاسفانه در روند مرسوم مدل سازی در بسیاری از موارد این ارتباط متقابل و پیچیدگی های آن چندان مورد توجه قرار نمی گیرد و در نتیجه منجر به نتیجه گیری های کاملا نادرست و بعضا متناقض می شود. در این موارد اغلب فرد مدل ساز بدون در اختیار داشتن دانش کافی در زمینه ی ارتباط داده های موجود و مدل، ابتدا مدل را انتخاب می کند، سپس به بررسی مساله ای که می تواند از طریق این مدل پوشش دهد می پردازد. بسیار شگفت آور است که در اغلب این موارد، اتخاذ استراتژی "مدل پیچیده تر، نتایج دقیق تر" بسیار مرسوم است. این در حالی است که در بسیاری از موارد بکارگیری یک مدل بسیار ساده در صورتی که هماهنگ با ساختار داده های موجود و با اشراف کافی به ماهیت مساله انتخاب شود می تواند نتایجی بسیار معتبرتر، نزدیکتر به واقعیت و کاربردی تر در مقایسه با یک مدل بسیار پیچیده ارائه دهد. هدف از این تحقیق، ارائه ی الگویی جهت مواجهه با مساله دستیابی به سطح مناسب از پیچیدگی در مدل با توجه به ساختار داده های موجود می باشد. در این راستا، یک روند چندمرحله ای برای مدل سازی حوزه آبریز ارائه شده است. این روند شامل شناسایی مسئله در حوزه آبریز، انتخاب و بسط یک مدل ساده، مناسب برای پوشش دادن مساله مشخص شده با توجه به ساختار داده های موجود و نهایتا بکارگیری مدل برای بررسی مساله ی مشخص شده می باشد. این فرایند با افزایش پیچیدگی مدل بر اساس داده های موجود تکرار می شود تا مساله مورد نظر تا حد امکان پوشش داده شود. با استفاده از این روند می توان امید داشت که مدل انتخابی نه بیش از حد ساده و نه بیش از حد پیچیده خواهد بود. به عنوان مطالعه ی موردی، کاربرد این روند در مدل سازی یکی از زیر حوزه های حوزه آبریز کر و سیوند در استان فارس نشان داده شده است. کاربرد این مثال نشان داد که برای بررسی تغییرات زمانی رواناب تولیدی در حوزه مورد نظر، استفاده از یک مدل بسیار ساده (معادله پایستگی جریان) کفایت می کند. این در حالی است که در صورتی که هدف بررسی تغییرات مکانی رواناب تولیدی باشد، لازم است از مدلی توزیعی با ساختاری پیچیده تر (topmodel) استفاده کرد. با استفاده از روند چندمرحله ای پیشنهاد شده می توان امیدوار بود که با داشتن دانش کافی در مورد اندرکنش ساختار داده های موجود و مدل انتخابی، به سطح مناسبی از پیچیدگی در مدل رسید و بالطبع نتایجی با بالاترین قابلیت اطمینان به دست آورد.

در این تحقیق یک روش حلقه بسته جهت اندازه گیری تبخیر ارائه می شود. این اندازه گیری بصورت ذاتا دیجیتال انجام می شود. در این روش از سیگنال تبخیر با فرکانسی چندین برابر فرکانس آن نمونه برداری می گردد. سیستم مطرح شده ساخته شده و مورد آزمایش قرار گرفته شده است. سیستم ساخته شده مدل سازی شده و این مدل توسط نرم افزار در رایانه شبیه سازی شده است. این پایان نامه شامل فصل های زیر می باشد: مقدمه ای بر تبخیر و روش های اندازه گیری آن سنسور های حلقه بسته توصیف تبخیر سنج ساخته شده مدل سازی تبخیر سنج ساخته شده طراحی کنترل کننده فازی و بررسی نتایج شبیه سازی و نتایج آزمایشگاهی طراحی سنسور خازنی تخمین بر اساس مدولاسیون سیکما دلتا

برنامه ریزی، طراحی، بهره برداری و مدیریت سیستمهای منابع آب نیازمند داده های قابل اطمینان در عرصه کیفیت و کمیت آب ورودی به سیستم می باشد. در این راستا، ظرف چهار دهه گذشته انتخاب موقعیت بهینه استقرار ایستگاه های پایش انواع فرایندهای چرخه هیدرولوژیکی یکی از اساسی ترین مباحث تحقیق در علم آب شناسی بوده است. این ایستگاه ها در جمع آوری اطلاعات یا داده ها برای بهره برداری موثر در تصمیم گیریهای مربوط به حوزه کارایی دارند. در این رساله یک روش کارا در طراحی شبکه پایش بارندگی ارائه گردیده است. با رویداشت به آگاهی نویسنده، در این مطالعه برای اولین بار از روشهای زمین آماری و تحلیل عاملها برای خوشه بندی و اولویت بندی باران سنجها جهت ارائه محتوای اطلاعاتی مطلوب بارندگی منطقه مورد استفاده واقع گردیده اند. بدین منظور، ابتدا با استفاده از تحلیل عامل ها ایستگاه های موجود خوشه بندی گردیده و سپس با ترکیب کریجینگ بلوکی و تحلیل عاملها، خوشه های ذکر شده اولویت بندی می گردند. پس از آن با استفاده از ترکیب کریجینگ نقطه ای معمولی و تحلیل عامل ها، کلیه نقاط عمومی داخل شبکه شامل یک شبکه یکنواخت، به هر کدام از خوشه ها منتسب می گردند. در نهایت با استفاده از روش مبتنی بر واریانس طراحی شبکه برای هر زیرمنطقه به صورت مجزا انجام می پذیرد. روش ارائه شده در یک بازه زمانی مناسب توانایی اجرای فرایند تحلیل را داشته، نیازی به پیش فرض برای تعداد خوشه ها و مراکز آنها نداشته و از همه مهم تر هدف از استقرار شبکه را در خوشه بندی در نظر می گیرد. پس از معرفی کلیات روش پیشنهادی، این روش بر روی داده های بارندگی مربوط به جنوب غرب ایران اعمال گردیده است. این روش در مقایسه با سایر روشهای مرسوم در طراحی شبکه پایش بارندگی از کارایی بیشتری برخوردار بوده و با اعمال آن بر منطقه اشاره شده، تعداد شش ایستگاه بهینه را مشخص می نماید. شاخص دقت در روش پیشنهادی بین روش جستجوی سرتاسری (که در آن تمام گزینه های محتمل در نظر گرفته می شود) و سایر روشهای مرسوم طراحی شبکه های پایش قرار می گیرد.

مقوله تخمین دبی جریان در آبراهه های روباز به لحاظ اهمیت آن در زمینه های مختلف مهندسی منابع آب از جمله طراحی سازه های هیدرولیکی، تعیین سیاست بهینه بهره برداری از مخازن، ساماندهی رودخانه ها و سایر ضرورتهای مهندسی رودخانه از دیرباز مورد توجه محققان مهندسی منابع آب بوده است. در این میان، بخشی از تحقیقات صورت گرفته در دو دهه اخیر در این زمینه، به تبیین روشهایی معطوف شده که در آنها هیدروگراف دبی جریان آبراهه ای، بدون نیاز یا با کمترین نیاز به اندازه گیری سرعت جریان در آبراهه، تعیین شود. تحقیق حاضر با هدف تبیین مبانی نظری و ایجاد یک مدل هیدرولیکی بهینه یابی به منظور تعیین هیدروگراف دبی جریان در آبراهه ای غیرمنشوری با هندسه معلوم و ضـریب زبـری متغیر با عمق و مجهول با رویداشت به ثبت انحصـاری میـدان عمق آب در تعداد معدودی از ایستگاه های هیدرومتری مورد توجه قرار گرفته است.