در این پایان نامه پیاده سازی روش بدون مش شبه ویولت-گالرکین (wgm)برای حل مسئله پیشرو مقطع نگاری امپدانس الکتریکی (eit)، در حالت سه بعدی و بازسازی تصویر مورد نظر می باشند.eit یک تکنیک تصویربرداری است که توزیع هدایت الکتریکی درون جسم را با اعمال جریان به سطح جسم از طریق تعدادی الکترود و اندازه گیری ولتاژ از الکترودهای سطحی دیگر به تصویر می کشد. روند بازسازی تصویر در eit شامل حل مسئله پیشرو و مسئله معکوس می باشد. در مسئله پیشرو با دانستن منابع جریان و ضریب هدایت الکتریکی ناحیه، توزیع ولتاژ بدست می آید. در مسئله معکوس با استفاده از داده های اندازه گیری روی مرز، یک تخمین اولیه از پارامتر های فیزیکی و استفاده از یک الگوریتم تکراری، تخمینی از پارامتر های فیزیکی با مینیمم سازی یک تابع هزینه به دست می آید. در مقالات برای حل مسئله پیشرو eit اغلب از روش اجزای محدود (fe) استفاده شده است. روش fe دارای مزایایی از جمله توانایی در مدل سازی محیط های با اشکال هندسی پیچیده و غیر همگن می باشد، اما جواب این روش وابستگی زیادی به مش بندی ناحیه دارد. در این پایان نامه مسئله پیشرو دو بعدی و سه بعدی با روش wgm مستقل از مش بندی ناحیه حل شده و از خاصیت چند رزولوشنی ویولت در حل مسئله پیشرو دو بعدی استفاده شده است. مساله معکوس با روش نیوتن-رافسون بهینه شده و محاسبه ماتریس ژاکوبین حل شده است. بازسازی تصویر برای یک مدل دو بعدی قفسه سینه و برای یک مدل سه بعدی ساده breast با تومور انجام شده است. حل مسئله پیشرو دو بعدی و سه بعدی با روش wgm با نتایج تحلیلی و fe ارزیابی و مقایسه شده است. مقایسه دقت قابل قبول wgm و زمانبر بودن این روش را نشان می دهد. نتایج نشان می دهد استفاده از روش پیشنهادی چند رزولوشنی ویولت، خطای مسئله پیشرو دو بعدی را در 16 حالت مختلف اعمال جریان به الکترود ها در یک سیستم eit 16 الکترودی، 20 تا 70 درصد نسبت به نتایج روش ویولت-گالرکین کاهش می دهد. در بازسازی تصویر مدل دو بعدی قفسه سینه خطای میانگین هدایت الکتریکی محاسبه شده برای تمام المان ها 68/7 درصد حاصل شد. الگوریتم بازسازی تصویر برای مدل سه بعدی ساده breast مکان ناهمگنی تومور را به درستی تشخیص داده و خطای میانگین هدایت الکتریکی محاسبه شده برای تمام المان ها در مقایسه با مقدار دقیق 57/5 درصد شد.

بیابان زایی، کاهش اکولوژیکی و بیولوژیکی زمین می باشد که ممکن است به صورت طبیعی یا غیر طبیعی رخ دهد. این تحقیق با هدف بررسی روند بیابان زایی شرق شهرستان اصفهان به کمک داده های حرارتی و انعکاسی سنجنده های لندست و مودیس انجام گرفت. در این تحقیق، از تصاویر تصحیح شده هندسی و رادیومتریک سنجندهtm به تاریخ 1366و 1377، etm+ به تاریخ 2002 و oli به تاریخ 2014 و تصاویر مودیس از 2001 تا 2014 برای بدست آوردن تصاویر شاخص پوشش گیاهی (ndvi)، دمای سطح زمین و شاخص های رطوبتی(tvdi و swi) جهت شناسایی تاثیر تغییرات کاربری اراضی روی بیابان زایی استفاده شد. روش مقایسه پس از طبقه بندی برای شناسایی مناطق تغییر یافته طی 27 سال در 4 مقطع زمانی1366-1377، 1377-1381، 1381-1393و 1366-1393 مربوط به تصاویرلندست استفاده گردید. توزیع مکانی lst در ارتباط با تغییر پوشش اراضی با استفاده از داده های مادون قرمز حرارتی و انعکاسی تصاویر چند زمانه لندست و مودیس انجام گرفت.و همچنین نقشه های تغییر پوشش اراضی با شاخص های رطوبتی مربوط به تصاویر مودیس مورد مقایسه قرار گرفت. صحت سنجی تصاویر دمای سطح زمین مربوط به لندست و مودیس و شاخص های رطوبتی از داده های جمع آوری شده زمینی و هواشناسی و همچنین داده های رطوبت جمع آوری شده زمینی مربوط به دستگاه رطوبت سنج tdr با ایجاد رابطه رگرسیونی انجام گرفت. نتایج نشان داد که بین کاربری های استخراج شده که شامل اراضی کشاورزی، اراضی بایر، اراضی مرتعی، تپه های ماسه ای، پهنه های ماسه ای ، آب، مناطق شهری، اراضی شوره زار و صخره می باشند.، بزرگترین تغییرات در طول 27 سال مربوط به اراضی کشاورزی و بایر بوده است. اراضی بایر در حدود 46656 هکتار در طول این سالها افزایش یافته است و اراضی کشاورزی از 58510 هکتار در سال 1366 به 30234 هکتار در سال 1393 کاهش یافت که این 64 درصد تخریب اراضی کشاورزی را در این منطقه نشان می دهد.میزان ضریب تبیین حاصل از همبستگی بین داده های دمای لندست ومودیس با جمع آوری شده زمینی حدود 72 درصد و همبستگی بین از داده های جمع آوری شده رطوبت زمینی و شاخص های رطوبتی حدود 78 درصد بدست آمد. این نتایج نشان می دهند که خروجی های داده های ماهواره ای می توانند به عنوان معیار کاربردی برای ویژگی های سطح زمین استفاده شود .بر این براساس رابطه دمای مودیس و شاخص های رطوبتی و شاخص ndvi نشان دادند که دمای مودیس و شاخص tvdi رابطه غیر مستقیم با شاخص های swi و ndvi دارند به طوری که افزایش tvdi و دمای سطح زمین سبب کاهش شاخص های swi و ndvi می شود. نتایج مشابهی هم بین این شاخصها با نقشه های کاربری اراضی بدست آمده از لندست مشاهده شد، به طور مثال افزایش اراضی بایر، سبب افزایش دمای سطح زمین و شاخصtvdi و کاهش شاخص swiمی شود. نتایج حاصل از خروجی های روش های مختلف پردازش تصاویر نشان دادند که بیابان زایی در طول سه دهه گذشته روند مثبتی در این منطقه داشته است و نتایج کلی بدست آمده حاکی از آن بود که علاوه برتصاویر طبقه بندی شده می توان از داده های دمای سطح زمین و شاخص های رطوبتی به عنوان روش های مناسب برای ارزیابی و پایش بیابان زایی استفاده کرد.