وبلاگ

۵۰/11 –۵۰/12 µm

100
100

1-2- محدوده طیفی و قدرت تفکیک مکانی سنجنده مادون قرمز حرارتی
1-2-4- بازتاب طیفی پدیده‌ها
سامانه‌های سنجش از دور با تجزیه و تحلیل انرژی منعکس شده یا ساطع شده از پدیده‌ها، به تولید اطلاعات در مورد آنها می‌پردازند. منبع این انرژی منعکس شده از پدیده‌ ممکن است خورشید یا خود سامانه سنجش از دور باشد. واکنش نوری پدیده‌ها در سه حالت جذب، عبور و بازتاب خلاصه می‌شود. میزان چیرگی هر کدام از سه مورد یاد شده بستگی به ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی پدیده‌ها و طول موج الکترومغناطیسی دارد (شتایی، 1384). شناخت و تفکیک پدیده‌ها بر اساس همین ویژگی‌ها و عمدتا بر میزان بازتاب انرژی تابیده شده، استوار است. در اینجا به بررسی خصوصیت طیفی گیاهان، به عنوان عامل تاثیرگذار در ثبت علائم توسط سنجنده‌ها در مناطق جنگلی و غیر جنگلی پرداخته می‌شود.
1-2-4-1- بازتاب طیفی گیاهان
در بازتاب طیفی گیاهان کلروفیل، ذرات رنگی، آب موجود در گیاه، شکل و ساختار فیزیکی و بسیاری از پارامتر‌ها تاثیر دارند. طرح کلی انعکاس گیاهان یکسان می‌باشد. اما بخش‌های مختلف برگ، تاثیرات متفاوتی بر روی انرژی الکترومغناطیسی تابیده شده از خورشید دارند (لانگلی، 2001).
شکل شماره1-2 چگونگی انعکاس طیفی گیاهان سبز و شاداب را نشان می‌دهد. در این منحنی 3 بخش مرئی، مادون قرمز نزدیک و میانی مشخص می‌باشد. در بخش مرئی میزان جذب بالاست. انعکاس در این بخش تحت کنترل کلروفیل و مواد رنگی برگ مانند گزانتوفیل، کاروتنوئیدها و آنتوسیانین‌ها قرار می‌گیرد. حداکثر انعکاس دربخش مرئی در طول موج 55/0 میکرومتر (سبز) می‌باشد. جذب شدید اشعه الکترومغناطیسی توسط کلروفیل در طول موج‌های آبی و قرمز و همچنین عبور نسبتا بالا در این محدوده باعث پایین بودن میزان انعکاس می‌گردد. در محدوده مادون قرمز نزدیک (3/0 تا 7/0 میکرومتر) مقدار جذب و عبور کاهش و در نتیجه میزان انعکاس به طور قابل ملاحظه‌ای افزایش پیدا می‌کند. ساختمان برگ، فضای بین سلولی و آب داخل سلولی در ساختار اسفنجی مزوفیل برگ انعکاسات این محدوده را کنترل می‌کند (لانگلی، 2001).
باند مادون قرمز نزدیک در سنجنده‌‌ها به تاج پوشش و زی توده گیاهان خیلی حساس است. بسته به نوع گیاهان حدود 30 – 70 درصد انرژی تابشی منعکس و تنها 5 -0 درصد آن جذب و بقیه عبور داده ‌می‌شوند. میزان انعکاس در بخش مادون قرمز (3-3/1 میکرومتر) متاثر از آب درون سلولی می‌باشد این محدوده از بیماری‌های پوشش گیاهی تاثیر می‌پذیرد. بازتاب طیفی برگ گیاهان بستگی به عوامل مختلفی از جمله نوع گونه، سن گونه، شاداب یا خشک بودن گیاه، شرایط محیطی و نیز طول موج انرژی الکترومغناطیسی دارد. تغییر ساختمان برگ در گونه‌های مختلف موجب تغییر در میزان جذب، عبور و بازتاب نور توسط برگ می‌گردد (شتایی، 1384).
شکل 1-2- منحنی انعکاس طیفی یک گیاه سبز
1-2-4-2- مقایسه انعکاس طیفی آب، خاک و گیاه
در محدوده طیف مرئی انعکاس‌های آب، خاک وگیاه نزدیک به هم هستند. در محدوده مادون قرمز نزدیک آب انعکاسی ندارد بنابراین آب به راحتی در چنین تصاویری از دیگر پدیده‌ها قابل تفکیک می باشد. انعکاس‌های گیاه وخاک در محدوده مادون قرمز نزدیک و میانی برعکس هم هستند. انعکاس گیاهان در محدوده مادون قرمز نزدیک از آب و خاک بیشتر است.

1-2-5- پیش پردازش‌های داده‌های ماهواره‌ای
تصاویر اخذ شده توسط سنجنده‌ها به ایستگاه‌های زمینی مخابره می‌شوند. پس از دریافت معمولا یک سری پردازش‌های اولیه بر روی تصاویر انجام می‌گیرد تا تصویر مورد استفاده توسط کاربران مختلف قرارگیرد. در سطوح بالاتر پردازش، ممکن است بسیاری از خطاها از روی تصویر حذف شود و یا تصاویر خام به داده‌های دیگری نظیر اورتو تبدیل شوند. پس از اینکه تصاویر به دست کاربران رسید مورد یک سری پردازش رقومی قرار می‌گیرند تا در حد نظر کاربر آماده شوند. داده‌های خام سنجش از دور معمولا دارای خطای هندسی و رادیومتری متعددی می‌باشند. که قبل از به کار گیری باید مورد تصحیح قرار گیرند. چنین عملیاتی را پردازش اولیه یا پیش پردازش رقومی داده‌ها می‌نامند.
1-2-5-1- بررسی کیفیت داده‌ها
قبل از استفاده از داده‌های دور سنجی جهت رسیدن به اهداف مورد نظرلازم است که از کیفیت داده‌های مورد استفاده، اطلاع حاصل شود. در ایستگاه‌های گیرنده زمینی تصحیحات مختلف رادیومتری و هندسی روی داده‌های ماهواره‌ای اعمال می‌گردد. از آنجایی که ممکن است این تصحیحات دقیق انجام نشده باشد و یا در اثر اعمال آنها خطاهای دیگری ایجاد شده باشند، لازم است که قبل از بگارگیری داده‌ها از کیفیت آنها اطلاع حاصل نمود و خطاهای باقیمانده را با توجه به میزان خطا و اهداف مورد نظر پذیرفت و یا در صدد تصحیح آنها برآمد.
1-2-5-2- خطای موجود در تصاویر ماهواره‌ای:
داده‌های ماهواره‌ای پس از مخابره به ایستگاه‌های گیرنده داده‌ها، به داده‌های خام معروفند. این داده‌ها دارای ناهنجار‌ی‌های رادیومتری و هندسی زیادی می‌باشند خطاهایی که مربوط به موقعیت ناصحیح پیکسل‌ها نسبت به هم باشند را خطا یا ناهنجاری‌های هندسی و عواملی را که موجب می‌شوند ارزش‌های ثبت شده توسط سنجنده، نمایانگر میزان واقعی بازتابش پدیده‌ها نباشند، خطاهای رادیومتری می‌نامند. از خطاهای رادیومتری معمول می‌توان به خطاهای راه راه شدگی^[13] و از خطاهای هندسی می‌توان به خطاهای پانوراما، جابجایی دسته‌ه ای شانزده‌تائی خطوط اسکن، جابجایی ناشی از پستی و بلندی زمین، خطای ناشی از چرخش زمین و پیکسل‌های تکراری نام برد (نجفی دیسفانی،1377 و درویش صفت، 1377).
1-2-5-3- تصحیح هندسی تصاویر ماهواره‌ای
در استفاده از تصاویر ماهواره‌ای برای کاربرد­­هایی که دقت هندسی قابل قبولی را طلب می‌کنند، باید این تصاویر مورد تصحیح هندسی دقیق قرارگیرند تا خطاهای هندسی در آنها اصلاح گردند. در حین تصحیح هندسی می‌توان تصویر ماهواره‌ای را به یکی از سیستم‌های مختصات شناخته شده، زمین مرجع نمود، تا تصاویر ماهواره‌ای مختصات دار گردد. فرایند تصحیح هندسی به دو روش پارامتری و غبر پارامتری و یا تلفیق این دو روش انجام می‌شود. در روش پارامتری با بهره گرفتن از پارامترهای مداری نظیر ارتفاع پرواز ماهواره، وضعیت تعادلی سکو، سرعت خطی ماهواره، زاویه میدان دید، سرعت اسکن و ویژگی‌های سنجنده در زمان تصویر برداری، مدل سازی شده و عمل تصحیح هندسی براساس این مدل صورت می‌گیرد. این تصحیح هندسی در مواردی که تعیین نقاط کنترل زمینی مشکل می‌باشد مانند اندازه تفکیک زمینی بزرگ، عدم وجود نقشه‌های بهنگام،کنتراست پایین تصاویر انجام می‌شود. تصحیح هندسی به روش غیر پارامتری به صور مختلف همبستگی، چندجمله‌ای، نقاط کنترل زمینی انجام می‌گیرد. روش همبستگی برای تطابق تصویر به تصویر به کار می‌رود و از بین دیگر روش‌های ذکرشده، روش چند جمله‌ای با تعیین نقاط کنترل زمینی در بین کارشناسان سنجش از دور عمومیت بیشتری دارد. روش چند جمله‌ای با تعیین نقاط کنترل زمینی با طی سه مرحله کلی به ترتیب زیر انجام ‌می‌گیرد (پورشکوری، 1383).

• تعیین نقاط کنترل زمینی

• تعیین معادله و حذف نقاط نامناسب

• تعمیم معادله و انجام نمونه گیری مجدد

1-2-5-4- تصحیح ارتفاعی^[14]
تصحیح ارتفاعی نوعی تصحیح است که به اصلاح جابجایی ناشی از پستی و بلندی زمین می‌پردازد. استفاده از مدل رقومی ارتفاع منطقه مورد مطالعه در افزایش دقت این تصحیح تاثیر مهمی دارد. این روش برپایه معادلات هندسه نقاط استوار است که می‌توان آنها را از نقاط کنترل سه بعدی استخراج کرد. این روش در تحقیقاتی همانند اندازه‌گیری وتعیین پارامترهای کمی و کیفی ساختاری جنگل که نیاز به دقت بالا دارند ضرورت دارند (شتایی، 1384).
1-2-5-5- تصحیح خطای اتمسفری
این خطا در اثر جذب و پراکنش ذرات اتمسفر پیش می‌آید. خطاهای اتمسفری باعث محو جزئیات تصویر می‌شود و بدین وسیله از قدرت تفکیک مکانی سنجنده می‌کاهند. بیشترین اثر اتمسفری مربوط به پراکنش است که وابستگی زیادی به طول موج دارد، بنابراین اثر اتمسفر در باندهای مختلف یک سنجنده با هم یکسان نیست. از روش‌های مختلف تصحیح اتمسفری می‌توان به روش‌هایPIF^[15] ، RCS، COST، اشاره کرد (افشار، 1391).
1-2-6- پردازش رقومی تصاویر^[16]
پس از انجام تصحیحات هندسی و رادیومتری لازم، عملیاتی که در راستای نمایش هر چه واضح‌تر تصاویر یا استخراج هر چه کامل‌تر اطلاعات از تصاویر صورت می‌گیرد، بهبود و بارزسازی تصاویر گفته می‌شود ( درویش صفت، 1377). پردازش‌های مختلفی وجود دارد تا علاوه بر نمایش بهتر داده‌ها، بتوان شرایط بهتری جهت کسب نتایج مقبول‌تر کسب نمود. این پردازش‌ها شامل تجزیه مؤلفه‌های اصلی^[17]، انجام عملیات حسابی روی باندها^[18]، تولید شاخص‌های گیاهی^[19]، تبدیل تسلدکپ^[20] و ادغام داده‌ها می‌باشند. در این تحقیق با توجه به نوع تصاویر و هدف مورد نظر برخی از این عملیات مورد استفاده قرار گرفته که در ادامه به طور مختصر به آنها اشاره می‌شود.
1-2-6-1- نسبت گیری
نسبت گیری متداولترین و ساده‌ترین تبدیل طیفی است که از تقسیم ارزش پیکسل‌ها در یک باند به ارزش همان پیکسل‌ها در باند دیگر انجام می‌شود. از تعداد n باند یک سنجنده می‌توان n(n-1) باند نسبی ایجاد نمود. مفسر باید با توجه به هدف مورد نظر باندهای نسبی مناسب را جهت شرکت دادن در تجزیه و تحلیل‌ها انتخاب نماید، زیرا تمام باندهای نسبی برای هدف خاصی کارائی برابر ندارند.حذف اثرات منفی محیطی (جو و توپوگرافی) بر میزان بازتابهای ثبت شده و همچنین ایجاد تشدید اختلاف بازتابهای مربوط به پدیده‌های مختلف که به دلایلی بازتابهای مشابه در تصویر دارند، دو هدف اصلی نسبت‌گیری می‌باشد.
1-2-6-2- شاخص پوشش گیاهی
از تقسیم باند مادون قرمز نزدیک به باند قرمز به دلیل بالابودن بازتاب پوشش گیاهی در باند مادون قرمز نزدیک و پایین بودن بازتاب پوشش گیاهی در باند قرمز ایجاد می‌شود. در این شاخص دامنه اختلاف بازتاب

با بهره گرفتن از مدل محفظه نشان داده شد که آنتن­های میکرواستریپ را می­توان با محفظه­ای پر شده از دی الکتریک همراه با دو دیواره هادی الکتریکی کامل در بالا و پایین و چهار دیواره هادی مغناطیسی کامل جانبی مدل کرد. چهار دیواره جانبی بیانگر چهاردهانه (شیار) باریک هستد که تشعشع از طریق آنها صورت می­گیرد. پچ میکرواستریپ با بهره گرفتن از یک چگالی جریان الکتریکی معادل  در سطح بالای پچ نشان داده می­ شود (همچنین یک چگالی جریان  در پایین پچ موجود است که در این مدل نیازی به در نظر گرفتن پچ ارائه می­ شود). چهار شیار جانبی با چگالی جریان الکتریکی معادل  و چگالی جریان مغناطیسی معادل  نظیر شکل۱-۱۸ می­ شود که هر یک به صورت زیر است[۷].
۲۳
(۱-۲۵)
(۱-۲۶)
شکل۱-۱۸: چگالی جریان معادل در چهار طرف آنتن پچ به همراه و بدون زمین مسطح[۷].
که E_a و H_a به ترتیب میدان­های الکتریکی و مغناطیسی را در شیارها نشان می­دهد.از آنجایی که در آنتن­های میکرواستریپ با نسبت ارتفاع به عرض خیلی کوچک، چگالی جریان در روی پچ  خیلی کوچکتر از چگالی جریان در زیر پچ  است. این مقدار خیلی جزئی فرض شده و صفر در نظر گرفته می­ شود. همچنین بحث شد که میدان­های مغناطیسی مماسی در طول دیواره­ های پچ خیلی کوچک بوده و به طور ایدهآل صفر است. در نتیجه چگالی جریان الکتریکی معادل  خیلی کوچک بوده وبه طور ایده آل صفر در نظر گرفته می­ شود. بنابراین تنها چگالی جریان غیر صفر چگالی جریان مغناطیسی معادل  در طول محیط محفظه تابشی در حضور صفحه زمین است که در شکل۱-۱۸-ب نشان داده شده است. وجود صفحه زمین به وسیله تئوری تصویر قابل در نظرگرفتن است که چگالی جریان مغناطیسی را دو برابر می­ کند از این رو مقدار نهایی چگالی جریان مغناطیسی دو برابرخواهد بود.

۲۴
(۱-۲۷)
نشان داده شد که با بهره گرفتن از مدل خط انتقال می­توان آنتن میکرواستریپ را بوسیله دو شیار تشعشع کننده در راستای طول آنتن هر یک به عرضWو ارتفاع h نشان داد. به طور مشابه می­توان نشان داد که هنگامی که در مجموع چهار شیار برای نمایش آنتن میکرواستریپ به کار می­رود، تنها دو شیار بیشترین سهم تشعشع را خواهند داشت ومیدان­های تابشی ناشی از دوشیار دیگر که به اندازه عرض پچ W از یکدیگر فاصله دارند در صفحات اصلی یکدیگر را حذف خواهند کرد. در نتیجه همان دو شیاری که به اندازه طول پچ L از یکدیگر جدا هستند به عنوان شیارهای تشعشع کننده شناخته می­شوند. شیارها به وسیله یک خط انتقال صفحه موازی امپدانس پایین به طول L که نقش یک انتقال دهنده عمل می­ کند، از یکدیگر مجزا هستند. طول خط انتقال تقریبا  است که  ، طول موج در زیرلایه می­باشد. بدین ترتیب میدان­ها در سطح دو شیار پلاریزاسیون مخالف خواهند داشت. این مطلب در شکل­های۱-۱۷-الف و۱-۱۹ نشان داده شده است. دو شیار یک آرایه دو المانه با فاصله  شکل می­ دهند که در راستای عمود بر صفحه زمین، مولفه­های میدان به طور هم فاز با یکدیگر جمع شده و حداکثر تشعشع را عمود بر پچ خواهیم داشت و لذا آنتن برودساید است. با فرض آن که مد غالب در محفظه مد  است مولفه­های میدان الکتریکی و مغناطیسی به ترتیب زیر ساده می­شوند.
(۱-۲۸)

که در آن  و  است. همانطور که در شکل۱-۱۷-الف مشخص است در راستای طولی، میدان چرخش فاز دارد در حالی که در راستای عرض یکنواخت است. چرخش فاز در راستای طول، برای آنتن جهت مشخصه تشعشعی برودساید ضروری است. با بهره گرفتن از اصل معادل سازی، هر شیار تشعشعی معادل چگالی جریان  یک دو قطبی مغناطیسی خواهد. با رجوع به شکل۱-۱۹ چگالی­های جریان مغناطیسی معادل در طول دو شیار، هر یک به عرض W وارتفاعh دارای اندازه یکسان و فاز مشابه هستند در نتیجه این دو شیار، آرایه­ای از دو المان بامنبع دارای فاز و اندازه یکسان شکل می­دهد که به اندازه L از یکدیگر فاصله دارند. از این رو این دو منبع در راستای عمود بر پچ و صفحه زمین با یکدیگر جمع شده و پترن برودساید شکل می­ دهند. این مطلب در شکل۱-۲۰ نشان داده شده است، جایی
۲۵
که پترن نرمالیزه هر شیار در صفحه به طور مجزا به همراه پترن کل ترسیم شده است.
شکل۱-۱۹: شیارهای تشعشعی در آنتن مایکرواستریپ مستطیلی و چگالیهای جریان مغناطیسی معادل[۷]
چگالی­های جریان معادل برای دو شیار دیگر هر یک به طول Lو ارتفاع h در شکل۱-۲۱ نشان داده شده است. از آنجایی که چگالی جریان هر یک از دیواره­ها دارای بزرگی یکسان اما جهت مخالف می­باشند، میدان­های تابیده شده از دو شیار در صفحه میدان Hیکدیگر را حذف می­ کنند. همچنین با توجه به این که که شیارهای روی دیواره­ های مخالف درجه اختلاف فاز دارند، تشعشع مربوطه در صفحه یکدیگر را حذف می­ کنند. تشعشع ناشی از این دو شیار درصفحات غیراصلی در مقایسه با دو شیار دیگر کوچک است در نتیجه به آنها شیارهای غیر تشعشعی اطلاق می­ شود.
شکل ۱- ۲۰ : پترن متداول در صفحات E وH مربوط به هر یک از شیارهای تشعشعی و مجموع هر دوی آنها[۷].
۲۶
شکل۱-۲۱: چگالی جریان روی شیارهای غیر تشعشع کننده در آنتن مایکرواستریپ مستطیلی[۷].
۱-۷ پارامترهای مهم در بررسی عملکرد آنتن های میکرواستریپی
برای بررسی عملکرد یک آنتن، تعریف و بکارگیری چندین پارامتر ضروری است. در عمل پارامترهای مختلفی از جمله پهنای باند فرکانسی، پترن تشعشعی، بهره و امپدانس ورودی آنتن مورد نظر قرار می­گیرند.
۱-۷-۱ پهنای باند فرکانسی (امپدانسی)
عبارت است از یک محدوده فرکانسی معینی نسبت به فرکانس میانی آن. این محدوده فرکانسی بدین صورت در نظر گرفته می­ شود که در آن فرکانس­ها بطور متوالی، سیستم توان برگشتیِ^[۲۱] کمتر از مقدار dB10-  و یا نسبت ولتاژموج ایستاVSWR معمولا کمتر از ۲ راداشته باشند. را داشته باشد. این پارامتر می ­تواند در دو حالت پهنای­باند مطلق (^[۲۲]ABW) و پهنای­باند کسری (^[۲۳]FBW) بیان شود. اگر فرکانس لبه بالا و پایین این محدوده را بترتیب با f_H و f_L نشان دهیم آنگاه خواهیم داشت [۱۸]:
(۱-۲۹) ABW = f_H - f_L
(۱-۳۰) ۲ × FBW =
در آنتن­های پهن­باند برای تعیین پهنای باند از نسبت دو فرکانس لبه بالا و پایین نسبت به هم نیز استفاده می­ کنند یا به عبارتی:
(۱-۳۱) BW = f_H / f_L
۲۷
۱-۷-۲ پترن تشعشعی
این پارامتر نشان­دهنده مشخصات تشعشعی آنتن (معمولاً در ناحیه خیلی دور^[۲۴]) برحسب مختصات فضایی می­باشد. در این ناحیه، پترن تشعشعی تقریبا مستقل از فاصله موجود از آنتن عمل می­نماید. این پارامتر در واقع مقدار توان تشعشعی را در جهات مختلف نشان می­دهد. برحسب اشکال مختلف در حالت سه بعدی که برای این پترن می ­تواند ارائه شود، سه نوع خاص برای توجیه عملکرد تشعشعی آنتن در راه دور در نظر گرفته می­ شود که عبارتند از [۷]:
۱) پترن با شکل و اندازه یکسان در همه جهات^[۲۵]: این نوع آنتن با این نوع پترن به عنوان آنتن مرجع در اندازه ­گیری­ها استفاده می­ شود. در این حالت توان تشعشعی در تمام جهات یکسان است.
۲) پترن جهت­دار^[۲۶] : در این حالت، پترن آنتن در یک جهت یا جهات معینی دارای بیشینه توان تشعشعی می­باشد. این نوع آنتن برای امور خاصی از جمله تعقیب اهداف متحرک یا در گیرنده­های یک­جهته استفاده می­ شود.
۳) پترن همه­جهته^[۲۷] : در این نوع پترن، مشخصه تشعشعی در یک صفحه معینی (E یا H) غیر جهت­دار بوده (همه جهته) و در مقابل، در صفحه عمود بر آن دارای حالت جهت دار می­باشد. خاطر نشان می­کنیم که در حالت نمایش دو بعدی برای پترن تشعشعی، دو صفحه E و Hدر نظر گرفته ­می­شوند که بترتیب شامل بردارهای میدان­های الکتریکی و مغناطیسی در ناحیه دور از آنتن می­باشند [۷].
۱-۷-۳ سمت­گرایی و بهره^[۲۸]
سمت گرایی به صورت نسبت بین شدت تشعشع U)) آنتن مورد نظر به شدت تشعشع (U₀) آنتنی است که به حالت یک منبع تشعشعی همه جهته عمل می­نماید و به صورت زیر نمایش داده می شود: [۷].
(۱-۳۲) D = U/U₀
پارامتر بهره (G)، رابطه مستقیم با سمت­گرایی داشته و با یک ضریب متساوی با راندمان تشعشعی آنتن (e_rad ) به یکدیگر مربوط می­شوند [۷] یا به عبارتی:
۲۸
(۱-۳۳) G = e_rad × D
e_rad راندمان تشعشعی آنتن است که همان بازده کاری آنتن بحساب می ­آید که می ­تواند بصورت نسبت بین مقدار توان تشعشعی به مجموع مقادیر توانهای تلفی و تشعشعی در آنتن در نظر گرفته شود و با معیار درصد بیان می­ شود. با توجه به این تعریف، مقدار این پارامتر عددی پایین­تر از ۱۰۰ درصد (یا مقدار نسبت، کمتر از یک) خواهد بود [۱۸].
در آنتن­های پهن با­ند نسبت بین فرکانس بالا و پایین باند فرکانسی مقادیر بالایی حتی در حدود عدد ۱۰ را بخود می­گیرد و همچنین در کل این باند فرکانسی معین شده، باید مشخصات تشعشعی از جمله پترن و بهره، مقادیری نسبتا ثابت داشته باشند. این سه شرط از ملزومات آنتن­های پهن باند به حساب می­آیند.
۱-۷-۴ امپدانس ورودی درآنتن میکرواستریپ
در واقع امپدانس ورودی مختلط بوده و شامل یک بخش رزونانس و یک بخش غیر رزونانس (راکتیو ) می­باشد. هر دو قسمت حقیقی و موهومی بصورت تابعی از فرکانس تغییر می کنند، تغییرات امپدانس ورودی برحسب فرکانس در شکل ۱-۲۲ نشان داده شده است.
شکل ۱-۲۲: منحنی تغییرات رزیستانس و راکتانس یک آنتن میکرواستریپ برحسب فرکانس [۷].
۲۹
هردو قسمت امپدانس، تابعی از محل قرارگیری نقطه­ی تغذیه نیز می­باشند. به طور ایده­آل منحنی­های رزیستانس و راکتانس تقارنی را حول فرکانس رزونانس از خود نشان می­ دهند و راکتانس در رزونانس برابر میانگین مقادیر ماکزیمم و مینیمم است. اصولاً مقدار راکتانس درمقایسه با رزیستانس کوچک می­باشد، اما وقتی ضخامت زیرلایه زیاد می­ شود راکتانس قابل صرفنظر نمی باشد و باید در تطبیق محسوب شود [۱۹].
۱-۸ افزایش پهنای باند آنتن­های میکرواستریپ
آنتن­های میکرواستریپ تعدادی خواص مفید دارند، ولی یکی از محدودیت­های جدی آنها پایین بودن پهنای باند آنهاست. پهنای باند یک آنتن عادی میکرواستریپ کمتر از ۱ درصد تا چند درصد برای زیرلایه­های با شرط نسبت ضخامت به طول موج کمتر از ۰۲۳/۰و نفوذ پذیری ۱۰ تا ضخامت کمتر از ۰۷/۰ طول موج با نفوذ پذیری ۳/۲ است. پهنای باند برای المان­های متداول آنتن مانند دایپل، آنتن روزنه­ای و شیپوری از ۱۵ تا ۵۰ درصد است. محققین در ۲۰ سال اخیر مشغول برطرف کردن این محدودیت بوده ­اند. بیشتر این نوآوری ها بیشتر از یک مود را بکار می­برند، که باعث افزایش اندازه، ارتفاع و حجم گردیده و با تنزل مشخصات دیگر آنتن همراه است. افزایش پهنای باند می ­تواند با راه های دیگری مثل انتخاب یک روش تغذیه مناسب و یا شبکه تطبیق امپدانسی مناسب می ­تواند باشد.
پهنای باند آنتن میکرواستریپ از رابطه زیر بدست می ­آید.
(۱-۳۴)
که در آن Q ضریب کیفیت کل آنتن است و VSWR نسبت موج ساکن که در اثر عدم تطبیق امپدانسی بین خط تغذیه و ساختار تشعشعی ایجاد می­ شود برابر است با]۲۰[:

اینک عملکرد واحد تصمیم گیری شماره ۵ همچنان افزایش می یابد:
y'’_1,5=6*3.51=21.06 y'’_2,5=3*3.51=10.53
y’’ خروجی های واحد شماره ۵ را پس از افزایش ۲۵۱درصدی نشان می دهد.
با داده های جدید و به کمک DEA solver ، جدول شماره ۳-۱۳ وضعیت کارایی واحد های تصمیم گیری را پس از افزایش ۲۵۱ درصدی عملکرد واحد شماره ۵ نشان می دهد :
جدول شماره ۳-۱۳ کارایی واحد های تصمیم گیری پس از بهبود ۲۵۱ درصدی عملکرد واحد شماره ۵

چنانچه جدول فوق نشان می دهد، در وضعیت جدید ضمن اینکه واحد شماره ۵ به مرز کارا رسیده، واحد تصمیم گیری شماره ۱ با افت کارایی مواجه شده و به یک واحد نا کارا تبدیل می شود. کاهش کارایی واحدهای شماره ۲ و ۴ نیز به جهت آن است که حاشیه امنیت آن­ها کمتر از ۲۵۰ درصد است.
۳-۸-۳ مثال ۳ : محاسبه حاشیه امنیت کارایی براساس مدل ریاضی مبتنی بر تحلیل نموداری – وضعیت ج
همان مثال مسئله قبل، با داده­هایی مشابه جدول شماره ۳-۸ مفروض است. طبیعی است که پس از محاسبه کارایی واحدهای تصمیم ­گیری، نتیجه­ای مثل جدول شماره ۳-۹ و نموداری عین شکل شماره ۳-۲۱ حاصل می­ شود.
در چنین وضعیتی اگر هدف، بررسی حاشیه امنیت واحد تصمیم گیری شماره ۳ نسبت به واحد شماره ۶ باشد، چون α = β است لذا وضعیت ج حاکم بوده، پس :
ESM_3,6 = = = = ۲۰%
که در فرمول فوق ، تعریف می شود:
b^‘,a^‘ به ترتیب طول و عرض نقطه متناظر با واحدی هستند که حاشیه امنیت کارایی، نسبت به آن سنجیده می­ شود. DMU₆(a^‘,b^‘)
b_i,a_i به ترتیب طول و عرض نقطه متناظر با واحدی هستند که حاشیه امنیت کارایی آن مورد سنجش است. DMU₃(a_i,b_i)
این جواب بدین معناست که اگر واحد شماره ۶ عملکرد خود را از طریق افزایش ۲۰ درصدی خروجی ها یا کاهش ۲۰ درصدی ورودی بهبود بخشد، اگر چه به مرز کارا می رسد اما واحد تصمیم گیری شماره ۳ همچنان در حاشیه امن کارایی است لیکن پس از آن دچار افت کارایی می شود. برای امتحان چنین پاسخی ابتدا با فرض خروجی محور، خروجی­های واحد شماره ۶ با توجه به جدول شماره ۳-۸، ۲۰ درصد سپس ۲۱ درصد افزایش داده می­ شود، پس :

۱-۲-۱۸- متالوبتالاکتاماز
بتالاکتامازهای گروه B که متالوبتالاکتامازها خوانده می‌شوند از آنجا که بر طیف وسیعی از آنتی بیوتیک‌ها از جمله پنی سیلین‌ها، سفالوسپورین‌های وسیع الطیف و کارباپنم‌ها (به استثنای مونوباکتام) موثرند، مشکل عمده بالینی به شمار می‌روند . این آنزیم‌ها به کاتیون‌های دو ظرفیتی مانند فلز روی به عنوان کوفاکتور برای فعالیت آنزیمی خود نیاز دارند . متالوبتالاکتامازها توسط کلاونیک اسید و سولباکتام و تازوباکتام که بازدارنده‌های بتالاکتامازها هستند؛ مهار نمی شوند[۲۵، ۲۴] .

بازدارنده‌های متالوبتالاکتامازها در محیط آزمایشگاه شامل اتیلن دی آمین تترااستیک اسید (EDTA)، سدیم مرکاپتواستیک اسید (SAM)، ۲مرکاپتوپروپیونیک (MPA) و دی پیکولینیک اسید (DPA) هستند [۲۷، ۲۶]. VIMو IMP از جمله ژن‌های پلاسمیدی متالوبتالاکتاماز هستند که توانایی انتقال از سلولی به سلول دیگر را دارا می‌باشند . این پدیده منجر به انتقال افقی ژن‌های متالوبتالاکتاماز به دیگر گونه‌ها می‌شود. امروزه این آنزیم‌ها به گونه‌های خاصی متعلق نیستند [۲۶].
۱-۲-۱۹- شیوع مقاومت متالوبتالاکتامازها
Pseudomonas aeruginosa تولید کننده متالوبتالاکتاماز، اولین بار در سال ۱۹۸۸ در ژاپن [۲۸] و بعد ا ز آ ن در مناطق گوناگون جهان از جمله آسیا شرقی [۲۹]، اروپا [۳۰] ، استرالیا [۳۴] و امریکا شمالی [۳۱] گزارش گردید. تیپ‌های گوناگون کارباپنمازها تولید شده توسط انتروباکتریاسه به آهستگی در یونان، ایالات متحده، امریکای لاتین و چین و به صورت اپیدمی در سطح کشورها گسترش یافته اند . ظهور منطقه ای در لهستان و ایتالیا گزارش شده است. گونه‌های ایزوله شده نشان می‌دهند که دارای پلاسمید‌ها و ترانسپوزون‌های حامل ژن‌های متالوبتالاکتاماز هستند که زمانیکه بیماران بین بیمارستان‌ها جابجا می‌شود یا از یک بیمارستان به بیمارستان دیگر منتقل می‌شوند گسترش می‌یابد [۳۴، ۳۳، ۳۲]. بر طبق اطلاعاتی از شبکه نظارت بر مقاومت‌های ضد میکروبی اروپا (EARS-Net) سرعت مقاومت کارباپنم‌ها در میان عفونت‌های پنومونیه در یونان ۴۳.۵ % ، در قبرس ۱۷ % ، در ایتالیا ۱.۳ % ، در بلژیک ۱.۲ % و حدود ۱۱ % در میان ۲۳ کشور دیگر گزارش شده است [۳۵].
۱-۲-۲۰- انواع تیپ‌های متالوبتالاکتاماز
درعرض چندین سال، متالوبتالاکتامازهای بسیاری از سراسر جهان جداسازی و شناسایی شدند؛ که شامل IMP, VIM, SPM, GIM, SIM, NDM می‌باشند [۳۶، ۳۳].
۱-۲-۲۱- The Imipenemase(IMP) Type
تیپ IMP یک تیپ قابل انتقال از بتالاکتامازها ست که خاصیت هیدرولیز ایمی پنم و همچنین برخی از سفالوسپورین‌های وسیع الطیف را دارد . این تیپ نسبت به اغلب عوامل بازدارنده غیرحساس است. اولین IMP در منطقه ای از ژاپن از گونه ای از Pseudomonas aeruginosa در سال ۱۹۸۸ یافت شد [۳۳، ۲۸]. تاکنون ۲۳ نوع دیگر از آن گزارش شده است [۳۷].
ژن‌های این آنزیم‌ها پلاسمیدی بوده، تقریبا KD120 وزن داشته و توانایی انتقال بین گونه‌های Pseudomonas را دارند. در گونه‌های انتروباکتریاسه، IMP-1 برای اولین بار از Klebsiella pneumonia در سال ۱۹۹۹ در سنگاپور گزارش شد [۳۸، ۳۷].
۱-۲-۲۲- The Veronese Imipenemase (VIM) Type
آنزیم‌هایی هستند که نسبت به شمار زیادی از بتالاکتامازها مثل پنی سیلین، سفتازیدیم، ایمی پنم مقاومت نشان می‌دهند . این آنزیم‌ها وابسته به یون‌های فلزی هستند. که فعالیتشان در کنار EDTA کاهش می‌یابد و در حضور ZN2+ فعالیت خود را مجددا به دست می‌آورند به این دلیل به آن‌ها متالوآنزیم‌ها نیز می‌گویند [۳۹].
دانشمندان معتقدند که ژن‌های VIM بر روی اینتگرون‌های کلاس І قرار دارد . اولین VIM در منطقه ای از ایتالیا به نام Verona از سودوموناس آئروژینوزا در سال ۱۹۹۷ مشاهده شد [۴۰، ۳۳].
۱-۲-۲۳- New Delhi Metalo β-lactamase-1 (NDM-1) Type
NDM-1 یک تیپ جدید از متالوبتالاکتاماز‌هاست. این آنزیم به وسیله برخی از باکتری‌ها که نسبت به بیشتر بتالاکتام‌ها به خصوص آنتی بیوتیک‌های وسیع الطیف مقاوم می‌باشند تولید می‌شود.
NDM-1 یک ژن پلاسمیدی می‌باشد؛ که می‌تواند از یک ارگانیسم به ارگانیسم دیگر از طریق کانجوگاسیون منتقل شود [۴۲، ۴۱].
NDM-1 اولین با در سال ۲۰۰۸ از کلبسیلا پنومونیه و اشریشیا کلی که هر دو با هم از یک بیمار بعد از بازگشت از هند پس از بستری در بیمارستان New Delhi شناسایی شد [۳۲].
مثل همه متالوبتالاکتاماز‌ها NDM-1 آنتی بیوتیک‌های بتالاکتام به جز مونوباکتام را هیدرولیز می‌کند [۴۲].
۱-۲-۲۴- دیگر تیپ‌های متالوبتالاکتاماز
در سال ۱۹۹۷ اولین SPM-1 از سودوموناس آئروژینوزا از یک دختر ۴ساله مبتلا به بیماری لوکوسمی در برزیل جداسازی و شناسایی شد [۴۲].
اولین GIM-1 در آلمان و اولین SIM-1 درکره از ایزوله اسینتو باکتر جداسازی و شناسایی شدند [۴۲، ۴۴].
۱-۲-۲۴-۱- روش‌های تشخیص متالوبتالاکتاماز
ظهور فزاینده Pseudomonas های تولید کننده آنزیم‌های MBL، ایجاد روش‌های آزمایشگاهی مناسب را به صورت نیاز مبرم رشته میکروب شناسی درآورده است [۴۵].
۱-۲-۲۴-۲- سنجس حساسیت) آنتی بیوگرام)
معمولا جهت بررسی فنوتیپی حضور متالوبتالاکتامازها لازم است. سنجش حساسیت نسبت به یکی از کارباپنم‌ها به روش دیسک دیفیوژن انجام شود . وجود مقاومت نشان دهنده استفاده باکتری از یکی از روش‌های مقاومت به کارباپنم‌ها می‌باشد.
محصولات کارباپنمازها صفات فنوتیپک جدیدی از جمله ارائه آنزیم ، میزان بیان آن و ایجاد مکانیسم‌های مقاومت جدید را به ارگانیسم‌های حامل خود می‌دهند [۴۷، ۴۶].
۱-۲-۲۴-۳- روش E.Test به وسیله نوار MBL
برای جداسازی و شناسایی سویه‌های تولید کننده متالوبتالاکتاماز از نوارهای MBL E.Test استفاده می‌شود . به جهت آسانی استفاده برای آزمایشگاه‌های میکروبیولوژی نوار MBL پیشنهاد می‌شود؛ اما به دلیل هزینه بالا استفاده از آن محدود می‌باشد.
این نوارها از دو نیمه تشکیل شده اند، در یک نیمه (IP) گرادیانی از غلظت‌های مختلف ایمی پنم ودر نیمه دیگر (IPI) گرادیانی از غلظت‌های مختلف ایمی پنم همراه با غلظت ثابتی از EDTA قرار دارد. تفسیر E.Test به وسیله نوار MBL به صورت کاهش ۳ رقت یا بیشتر MIC ایمی پنم در حضور EDTA یا اگر نسبت IP به IPI بزرگتر یا مساوی ۸ شود، نشان دهنده تولید آنزیم متالوبتالاکتاماز می‌باشد [۴۸].
مروری بر مطالعات گذشته
دکتر پرویز مهاجری در ۱۳۸۰ در کرمانشاه، از ۵۰ نمونه بالینی سودوموناس آئروژینوزا که از سه مرکز آموزشی درمانی شهر کرمانشاه جمع آوری شده بود به این نتیجه رسیدند که میزان مقاومت به آنتی بیوتیکهای آمیکاسین۴۶ درصد، آزلوسیلین۹۰ درصد، آزترئونام ۴۰ درصد، کاربنی سیلین ۹۸ درصد، سفتازیدیم ۱۰ درصد، سیپروفلوکساسین ۵۲ درصد، جنتامایسین۳۸ درصد، ایمی پنم ۵۰ درصد ، مزلوسیلین ۷۲ درصد، نورفلوکساسین۸۰ درصد، تیکارسین ۵۲ درصد و توبرامایسین ۳۸ درصد تعیین کرد. در این مطالعه، ایمی پنم موثرترین دارو علیه سویه‌های بالینی سودوموناس آئروژینوزا بود [۴۹].
دکتر فرشته شاهچراغی و همکاران در سال ۱۳۸۴ درتهران در رابطه با آنزیم متالوبتالاکتاماز و تعیین میزان مقاومت نسبت به آنتی بیوتیک‌های سفتازیدیم و ایمی پنم سویه‌های پسودوموناس آئروژینوزای مقاوم جدا شده از نمونه‌های کلینیکی از بیمارستانهای امام خمینی و مرکز طبی کودکان مطالعه ای انجام دادند که به این نتیجه رسیدند که در این مطالعه توصیفی الگوی مقاومت دارویی ۳۵۰ سویه پسودوموناس آئروژینوزا نسبت به آنتی بیوتیک‌ها مختلف با بهره گرفتن از روش دیسک دیفیوژن مورد بررسی قرار گرفت و جهت بررسی آنزیم متالوبتالاکتاماز از روش دبل دیسک دیفیوژن استفاده گردید. پسودومونا آئروژینوزا نسبت به ایمی پنم بیشترین حساسیت و نسبت به سفتی زوکسیم بیشترین مقاومت را داشت . در ۴۳ % سویه‌هایMIC می‌باشند [۵۰].
پاوی شکا (Pawe Sacha) و همکاران در سال ۲۰۰۷ در لهستان ۷ ایزوله سودوموناس آئروژینوزا با مقاومت چندگانه دارویی جدا کردند و به این نتیجه رسیدند که به ایمیپنم و مروپنم مقاوم بودند. از میان آنها، دو ایزوله به کارباپنم‌ها نیزمقاوم بودند و متالوبتالاکتاماز تولید میکردند که ژن آن روی پلاسمید قرار داشت [۵۱].
دکتر سعید سپهری‌سرشت و همکارانش در سال ۱۳۸۶ در تهران، ۸۰ ایزوله از سودوموناس آئروژینوزا را از بیماران بستری در بیمارستان سوختگی مطهری جدا کردند و به این نتیجه رسیدند که تولید بتالاکتاماز توسط همه سویه‌های سودوموناس آئروژینوزا (۱۰۰%) مثبت بود. اغلب سویه‌ها (۵/۹۷%) دارای یک تا سه باند پلاسمیدی بر روی ژل آگاروز بودند. نتایج نشان داد که سویه‌های تولید کننده بتالاکتاماز سودوموناس آئروژینوزا در بیمارستان سوختگی مطهری غالب هستند و در این سویه‌ها تولید بتالاکتاماز با واسطه پلاسمید صورت می‌گیرد [۵۲].
آمی وارایا(َAmi varaiya) و همکاران در سال ۲۰۰۸ در ماهاراشاترای هند در رابطه با شیوع متالوبتالاکتاماز تولید شده توسط سودوموناس آئروژینوزا در بیماران دیابتی و سرطانی به این نتیجه رسیدند که از میان ۲۳۰ نمونه سودوموناس آئروژینوزای جدا شده، ۶۰ نمونه(۲۶%) مقاوم به کارباپنم‌ها (هم ایمی پنم و هم مروپنم) بودند [۵۳].
شجاع پور و همکاران در ایران در سال ۱۳۸۷در شهرکرد، تحقیقی تحت عنوان شیوع ژن بتالاکتاماز
TEM_1 در سویه‌های بالینی پسودوموناس آئروژینوزای جدا شده از عفونت‌های سوختگی توسط روش PCR دوگانه انجام دادند به این نتیجه رسیدند که در این بررسی توصیفی- تحلیلی، ۱۷۵ ایزوله باکتری پسودوموناس آئروژینوزا که از بیماران سوختگی بستری در بخش سوختگی جمع آوری شده بود، مورد بررسی باکتریولوژیک قرار گرفت. نمونه‌ها بر طبق روش‌های استاندارد، کشت و شناسایی گردیدند. در این مطالعه، از مجموع ۱۷۵ ایزوله پسودوموناس آئروژینوزا، در ۶۶ ایزوله (۳۷.۷ درصد) فتوتیپ بتالاکتاماز وسیع الطیف مثبت مشاهده شد که از این تعداد، ۱۵.۵ درصد دارای ژن مقاومت بتالاکتاماز TEM_1 بودند [۵۴].
دکتر ویپول خاخار( Dr. Vipul M Khakhkhar) و همکاران در سال ۲۰۰۸ در رابطه با تشخیص آنزیم‌های متالو بتالاکتامازهای تولید سودوموناس آئروژینوزا جدا شده از نمونه‌های بالینی‌های مختلف به این نتیجه رسیدند که در میان ۱۳۵ سوش سودوموناس ایروژینوزا جدا شده ۱۹.۲۶% مقاوم به کارباپنم ۱۱.۱۱% آنزیم متالو بتالکتاماز تولید کردند [۵۵].
دیبا بشیر Deeba Bashir)) و همکاران در سال ۲۰۱۱ در کشمیر هند در رابطه با متالوبتالاکتاماز تولید شده توسط سودوموناس آئروژینوزا در بخش مراقبت بیمارستان به این نتیجه رسیدند که از میان ۲۸۳ نمونه جدا شده,۳۸ نمونه(۱۳.۴۲%) مقاوم به ایمپنم بود [۵۶].
محمد زبیر(Mohammad zubair) و همکاران در سال ۲۰۱۱ در هند در رابطه با شیوع متالوبتالاکتاماز جدا شده از سودوموناس آئروژینوزا بیماران پای دیابتی به این نتیجه رسیدند که از میان ۴۰ نمونه جدا شده ۲۲ نمونه(۵۰%) مقاوم به کارباپنم(ایمی پنم) بود [۵۷].
عنایت الله کلانتر و همکاران در سال ۱۳۹۱ در رابطه با بروز و الگوی حساسیت متالو بتالاکتاماز‌های جدا شده از پسودوموناس آئروژینوزای از بین ۱۴۵ بیمار سوختگی بستری شده در بخش سوختگی بیمارستان توحید در استان کردستان به این نتیجه رسیدند که ۱۰۰ سوش پسودوموناس آئروژینوزای شناسایی شد که ۱۰۰% به آمپیسیلین مقاوم,۲۲% دارای آنزیم متالو بتالاکتاماز و ۸% به ایمی پنم مقاوم بودند [۵۸].
فصل دوم: مواد و روش‌ها
فصل دوم
مواد و روش ها
۲-۱ بیان مسئله و اهمیت موضوع

1. 1. aeruginosaیک باسیل گرم منفی است که بعنوان پاتوژن فرصت طلب در بیماران دچار اختلال سیستم دفاعی شناخته می‌شود [۵۹] و مهم ترین عامل ایجاد کننده عفونت‌های جدی در بیما ران دچار زخم سوختگی است [۶۰].

معرفی کارباپنمها به دنیای پزشکی یک امتیاز بزرگ جهت درمان عفونت‌های جدی باکتریایی که توسط باکتری‌های مقاوم به بتالاکتامها ایجاد می‌شود محسوب می‌شود که علت آن طیف وسیع فعالیت آنها و پایداری شان در برابر اکثر آنزیم‌های بتالاکتاماز می‌باشد [۶۱]. مقاومت به کارباپنم‌ها در گونه‌های غیر تخمیری مانند P. aeruginosa بیشتر مشاهده شده است . شایعترین مکانیسم‌های مقاومت به دلیل کاهش نفوذ دارو و تولید بتالاکتامازهای هیدرولیز کننده کارباپنم‌ها است [۶۲]. متالوبتالاکتامازها (MBL) آنزیم‌هایی هستند که توسط باسیل‌های گرم منفی غیر تخمیری مانند P. aeruginosa تولید شده و این سویه‌ها را نسبت به ایمی پنم مقاوم می‌سازد در نتیجه سودوموناس‌های حامل ژنهای متالوبتالاکتاماز یک تهدید کلینیکی جدی بشمار می‌آیند [۶۳]. متالوبتالاکتامازها اولین بار در ژاپن در سال ۱۹۹۱ گزارش شد و سپس در نواحی مختلف دنیا نیز شناسایی و گزارش گردید [۶۴]. این آنزیمها در گروه ۳ طبقه بندی Bush و همکاران جای دارند و توسط کروموزومها و یا پلاسمیدها کد میگردند و طیف سوبسترای وسیعی دارند بطوریکه همه آنتی بیوتیک‌های بتالاکتام بجز مونوباکتام وآزترونام را هیدرولیز می‌کنند و درشرایط invitro توسط مهارکننده‌های بتالاکتاماز مانند سولباکتام، نازوباکتام و کلاولانیک اسید مهار نمی شوند. آنزیم‌های متالوبتالاکتاماز بر اساس ساختمان مولکولی به گروه‌های IMP, VIM, SPM, GIM تقسیم می‌گردند [۶۵] که بر اساس مطالعات مختلف IMP و VIM بیش از بقیه دیده می‌شود . تولید آنزیم‌های متالوبتاکتاماز به روش‌های مختلف آزمایشگاهی مانند Etest و ِdoubled disk synergy test و PCR بررسی می‌گردند [۶۶]. با توجه به مقاومت سودوموناس‌های آتروژینورا نسبت به آنتی بیوتیک‌ها و بخصوص ایمی پنم بر آن شدیم که الگوی مقاومت دارویی سویه‌های سودوموناس آتروژینورای ایزوله شده از نمونه‌های بیماران بستری در بیمارستان را تعیین نموده و تولید متالوبتالاکتاماز در سویه‌های مقاوم به ایمی پنم را به روش E Test ارزیابی کنیم.
۲-۲- اهداف

کلمات کلیدی: حمایت اجتماعی، اوقات فراغت، فعالیت بدنی.
فصل اول
کلیات تحقیق

1. 1. مقدمه

تحولات و دگرگونی های سریع صنعتی با پیامد های اجتماعی و اقتصادی فراوانی همراه بود و تأثیرات مهمی بر چگونگی گذراندن اوقات فراغت مردم بر جای گذاشت. به عنوان مثال، مکانیزه شدن صنایع و ایجاد امکانات رفاهی و نظایر آن موجب تغییر سبک زندگی مردم از قبیل کوچکتر شدن ابعاد خانواده و تغییر روابط افراد با یکدیگر شده در حالیکه در گذشته، روابط همبستگی و خانوادگی افراد با یکدیگر نقش بارزی در گذراندن اوقات فراغت مردم داشت. علاوه بر این مکانیزه شدن وسایل رفت و آمد، ظهور سینما و اختراع تلویزیون نیز اوقات فراغت انسان ها را تحت تأثیر قرار داد. با این حال، پیشرفت تکنیک تنها عامل نبوده و احتیاجات اجتماعی، روابط میان قدرت های اجتماعی، زمان و محیط اجتماعی و اقتصادی هم بر میزان زمان آزاد و انتخاب نوع امکانات فراغتی به شدت اثر گذاشته است. تحول دیگر، اهمیت خاصی است که اوقات فراغت در حیات فردی و اجتماعی احراز کرده است. چنانکه زمان کار از زمان فراغت به کلی جدا شده و اوقات فراغت ارزش ذاتی پیدا کرده است. بدین ترتیب از مشخصات اساسی فراغت در جهان کنونی آن است که دیگر تنها به طبقات ممتاز جامعه اختصاص ندارد و به همه ی طبقات تعمیم یافته است (بیوک آقازاده، ۱۳۸۵). موضوع اوقات فراغت و نحوه ی گذراندن آن خصوصاً برای گروه سنی جوان از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است، چرا که علاوه بر گذراندن فرصت های فراغت به گونه ای مفید و مفرح، مسائل تربیتی و جامعه ای نیز مطرح است که باید بدان به صورت ویژه ای نگریست. کشور ایران به عنوان یکی از جوان ترین کشورهای دنیا باید حساسیت خاصی در این زمینه داشته باشد. استان یزد با جمعیتی بالغ بر یک میلیون نفر که یک چهارم آنها را جوانان تشکیل می دهند و شهر یزد با جمعیت تقریبی ۵۰۰ هزار نفر که از این تعداد، ۶۲ هزار نفر آن را مردان جوان شامل می شوند، پرداختن به این موضوع را مهم جلوه می دهد. اوقات فراغت برای کمک به حفظ میراث فرهنگی و ایجاد ضابطه برای جامعه ی ایده آل از لحاظ رفاه و نحوه ی ابراز هیجانات، ارتقاء سطح روابط انسانی، بهبود مهارت های اجتماعی، تجربیات گروهی، تهذیب عادات و آداب و رسوم و …. نقشی با اهمیت و غیر قابل انکار دارد. تحقیقات و پژوهش های مختلف در زمینه ی اوقات فراغت و عوامل تأثیر گذار بر آن، گواهی بر این ادعاست.

۱-۲- بیان مسأله تحقیق
اوقات فراغت و نحوه گذراندن آن از مباحث تازه ای است که پس از انقلاب صنعتی و رشد صنایع و فن آوری، توجه جامعه شناسان را برانگیخته و به موضوعی مهم در حوزه جامعه شناسی بدل شده است (فکوهی و انصاری، ۱۳۸۲). اوقات فراغت، فعالیتی است که اعضای جامعه فارغ از اجبارهای محیط و الزامات زندگی از طریق آن استعدادهای خود را توسعه بخشیده، شخصیت خود را گسترش می دهند. چگونگی گذراندن اوقات فراغت بازتابی از شرایط اجتماعی، اقتصادی و فرهنگی هر جامعه است که استفاده مطلوب از این اوقات می تواند تأثیر درخور توجهی در بهبود کیفیت زندگی اجتماعی و اقتصادی افراد جامعه داشته باشد (ابراهیمی و همکاران، ۱۳۹۰). اوقات فراغت به عواملی چون سن، شغل، میزان تحصیلات، علاقه مندی، وضعیت درآمد، محل زندگی و کثیری از متغیرهای دیگر بستگی دارد. فراغت می تواند نقش نیرومند و در عین حال دوگانه ای در تحول سطح فرهنگی جامعه داشته باشد. به این معنا که می تواند در ارتباط با نیازهای فکری و عملی انسان، سازگاری و ناسازگاری اجتماعی و پیشرفت یا واپسماندگی فرهنگی را سبب شود (آبکار، ۱۳۸۵). فراغت شامل فعالیت هایی جدا از اجبارهای شغلی، خانوادگی و اجتماعی است که در آن فرد فقط به میل خود عمل می کند؛ در نتیجه فراغت، کار یا بیکاری نیست بلکه یک تجربه با ارزش زندگی است و به قول ارسطو، فراغت جدید ترین مشغله انسان است.
یکی از روش هایی که می تواند اوقات فراغت افراد جامعه را زیر پوشش قرار دهد و بسیاری از ضعف ها و کمبودهای جسمانی و روانی را رفع و درمان کند، ورزش و تفریحات سالم است. تربیت بدنی و ورزش گذشته از جبران ضعف ها و حفظ تندرستی، افراد را برای زندگی، تلاش و اهداف مشترک آماده می سازد. ورزش به عنوان یکی از روش های گذران اوقات فراغت، در جذب ارزش های فرهنگی مؤثر است. از دیدگاه جامعه شناسی، گذران اوقات فراغت با ورزش از غیر پویا شدن و به انحراف رفتن توانایی های افراد جامعه به ویژه جوانان جلوگیری می کند و در مقابل، قابلیت تولید و بهره وری آنها در قالب های مختلف اجتماعی و اقتصادی را هرچه بیشتر تقویت می نماید (عبدلی، ۱۳۸۶). فعالیت بدنی و ورزش اگر به طور اصولی و بر اساس یک برنامه منظم و صحیح استفاده شود در تحقق بسیاری از نیازهای مهم دوران جوانی، شناخت زندگی سالم و اصلاح یا جلوگیری از رفتارهای انحرافی نقش مؤثری می تواند داشته باشد.
انسان موجودی اجتماعی است و در طول حیات خویش نیازمند همنوعان خود است. این نیازمندی از جنبه های مختلف و به صورت های متفاوتی قابل مشاهده است. شاید به دور از واقعیت نباشد که بگوییم هستی انسان در گرو ارتباطات و تعاملات اجتماعی است و در غیاب این روابط اجتماعی او محکوم به فناست.
انسان از زمان تولد در میان شبکه ای از روابط متقابل اجتماعی به سر می برد، با کنش های متقابلش میراث جامعه را به خود جذب می کند و به فراخور تغییر آن نیز دگرگون می گردد (هومن و لیوارجانی، ۱۳۸۷). حمایت اجتماعی یک نیاز اساسی برای فرد به شمار می رود که موجب تصور مثبت از خود، پذیرش خود و احساس ارزشمندی می گردد که تمام این ها به فرد فرصت خود شکوفایی می دهد (مازلو^[۱]، ۱۹۵۴).
در متون روان شناسی مفهوم حمایت اجتماعی به صورت های متفاوتی تعریف شده است؛ مفهوم حمایت اجتماعی می تواند به بهترین صورت به عنوان شرکت فعال اشخاص با اهمیت در کوشش هایی که شخص برای غلبه بر فشار روانی انجام می دهد، فهمیده شود (تویتس^[۲]، ۱۹۸۶). حمایت اجتماعی رفتارهایی مبنی بر ادراک فرد از اینکه مورد محبت، علاقه و ارزشمندی برای دیگران است و همچنین به عنوان حضور افرادی که آمادگی همکاری و مساعدت به فرد را در موقعیت های خاص دارند، می باشد (ساراسون^[۳] و همکاران ، ۱۹۸۷). حمایت اجتماعی، کمک یا حمایت از جانب افرادی نظیر دوستان، خانواده، همسایه ها، همکاران و غیره می باشد که می تواند به صورت کمک های مادی و یا شامل یاد آوری هایی مبنی بر اینکه شخص یک موجود با ارزش و محترم است باشد (دیماتو^[۴]، ۱۹۹۱).
بر پایه الگوی ویس (۱۹۷۴)، شش شرط متکی بر روابط اجتماعی شامل راهنمایی، پیوند با دیگران، بها دادن، وابستگی، انسجام اجتماعی، فرصت برای جلب نظر و تشویق می تواند منجر به افزایش حمایت اجتماعی شود (ویس^[۵]، ۱۹۷۴؛ کی^[۶] و همکاران، ۲۰۰۳؛ بن آری و گیل^[۷]، ۲۰۰۴). رایج ترین طبقه بندی حمایت اجتماعی می تواند شامل حمایت عاطفی، اطلاعاتی و ابزاری باشد. حمایت عاطفی شامل دوست داشتن و عشق ورزیدن به فرد، پذیرفتن فرد و احترام گذاشتن به اوست. کمک ملموس کالایی و یا خدماتی نیز تحت عنوان حمایت ابزاری نامیده شده و دادن اطلاعات و آگاهی به افراد در زمان بروز استرس های جسمی و روانی را حمایت اطلاعاتی گویند (زمان زاده و همکاران، ۱۳۸۶). حمایت اجتماعی در پنج مقوله حمایت عاطفی، ارزش یابانه، ابزاری یا ملموس، اطلاعاتی، و شبکه ای دسته بندی می شود (سارافینو^[۸]، ۱۹۹۸).
یکی از عواملی که بر نوع انتخاب افراد در چگونگی صرف وقت در هنگام فراغت تأثیر می گذارد، شامل عوامل محیط و شرایط مرتبط می شود که فرد در آن قرار دارد. تحقیقات تجربی ارتباط بین حمایت اجتماعی و فعالیت مثبت بهداشتی (تمرینات بدنی، تغذیه، استراحت، اجتناب از مصرف مواد و ارتقای سلامت) در جوانان را تأیید کرده است. به طور مثال تحقیقات اسنایدر و اسپریتزر^[۹] (۱۹۸۹) نشان داد که والدین و همسالان علاقه به ورزش و تمرین را در فرد تقویت می کنند و آشکارا بر مشارکت فرد در ورزش تأثیر می گذارند. همچنین ایلر^[۱۰] و همکاران در سال ۱۹۹۷ طی تحقیقی نشان دادند که حمایت اعضای خانواده، همسر و حمایت دوستان، نقش مهمی را در مشارکت ورزشی ایفا می نماید. رفتار جوانان محصول شرایط خانوادگی، روابط با گروه همسالان، نظام آموزش و پرورش کشور و به طور خلاصه تحت تأثیر حمایت اجتماعی می باشد و از آنجایی که جوانان سرمایه های آینده و عامل تعیین کننده سرنوشت جوامع می باشند، پرداختن به موضوع اوقات فراغت آنان هم در بهبود اجتماع و داشتن زندگی سالم مؤثر خواهد بود. بنابراین، در این پژوهش این سؤال مطرح می شود که حمایت اجتماعی چه نقشی در نحوه ی گذراندن اوقات فراغت جوانان خواهد داشت؟
۱-۳- ضرورت و اهمیت تحقیق
هرچه به تمدن کنونی یا تمدن صنعتی نزدیک تر شده ایم، مقوله اوقات فراغت به عنوان یک نیاز خاص جوامع بشری نمایان تر شده است، تا حدی که بعضی تمدن امروز را تمدن فراغت نام نهاده اند. اوقات فراغت به گروه ویژه ای اختصاص ندارد و در میان اقشار متفاوت جامعه، گروه های مختلف جنسی، سنی و غیره متفاوت است و از سنین کودکی شروع شده تا هنگام پیری و بازنشستگی تداوم پیدا می کند (ابراهیمی و همکاران، ۱۳۹۰). اوقات فراغت و نحوه گذران آن یکی از شاخص های اساسی سبک زندگی به شمار می رود و به بیان دیگر شیوه زندگی افراد معمولاً در گذران اوقات فراغت آنها نمود می یابد؛ اوقات فراغت درزندگی ما نقشی مهم دارد و مانند هر نهاد دیگری، دارای کارکرد های اجتماعی است. از مهمترین کارکرد های این نهاد، غنی ساختن کیفیت زندگی، رشد ابعاد مختلف فردی و پیشگیری از استفاده های ضد اجتماعی و بزهکارانه از وقت آزاد است (اردکانیان، ۱۳۸۹). یکی از مسائل مهمی که در زندگی همه ما انسان ها و در کنار کار و فعالیت های روزاﻧﻪ از اﻫﻤﯿﺖ وﯾﮋه ای ﺑﺮﺧﻮردار اﺳﺖ اوﻗﺎت ﻓﺮاﻏﺖ و ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ ﮔﺬران اﯾﻦ اوﻗﺎت در زﻣﺎن ﺑﯿﮑﺎری اﺳﺖ. اﻟﺒﺘﻪ ﺷﺎﯾﺪ اﯾﻦ ﻣﻘﻮﻟﻪ از ﻧﻈﺮ ﺑﺴﯿﺎری از اﻓﺮاد ﭼﻨﺪان ﻣﻬﻢ و ﺑﺎ ارزش ﺗﻠﻘﯽ ﻧﺸﻮد، اﻣﺎ ﺑﻪ ﺟﺮأت می ﺗﻮان ﮔﻔﺖ ﻫﻤﺎن طور ﮐﻪ ﻧﻮع ﺷﻐﻞ و ﻣﯿﺰان دﻗﺖ و ﺗﻮﺟﻪ اﻓﺮاد ﺑﻪ ﺷﻐﻠﺸﺎن در زﻣﺎن اﻧﺠﺎم آن می تواند ﺑﺎﻋﺚ رﺷﺪ و ﺗﻮﺳﻌﻪ ﺟﺎﻣﻌﻪ ﺷﻮد، ﺑﻪ ﻫﻤﺎن ﻧﺴﺒﺖ ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ ﮔﺬران اوﻗﺎت ﻓﺮاﻏﺖ و اﺧﺘﺼﺎص دادن زﻣﺎﻧﯽ ﺧﺎص ﺑﻪ ﺷﮑﻞ درﺳﺖ و ﻣﻨﻄﻘﯽ ﺑﻪ اﯾﻦ اوﻗﺎت ﻫﻢ می تواند در ﺟﺎی ﺧﻮد ﺑﺎﻋﺚ رﺷﺪ و ارﺗﻘﺎی ﺗﮏ ﺗﮏ اﻓﺮاد در زﻧﺪﮔﯽ ﺷﺨﺼﯽ و اﺟﺘﻤﺎﻋﯽ ﺷﻮد، ﺑﻪ ﺷﺮﻃﯽ ﮐﻪ اﺷﺨﺎص ﺗﻌﺮﯾﻒ درﺳﺘﯽ از اﯾﻦ اوﻗﺎت داﺷﺘﻪ باشند.
فعالیت بدنی همواره جزء مکملی از زندگی فرد و خانواده در طی اعصار و تمدن های گوناگون انسان بوده و هست. فعالیت بدنی در ارتباطات خانوادگی و فعالیت های گوناگون زندگی اجتماعی سهم بسزایی داشته و از رهگذر فعالیت های تفریحی و اوقات فراغت و برگزاری مراسم آئینی چند منظوره، برای اعضای خانواده خرسندی و لذت و شادی به ارمغان آورده است و نیز برای ایجاد امنیت و آسایش روانی و اجتماعی برای افراد و جوامع و تأمین بهداشت و سلامتی و زندگی سالم (به عنوان یکی از دستاوردهای فعالیت بدنی) تأثیر ارزنده ای گذاشته است (فتحی، ۱۳۸۸). مشارکت افراد در فعالیت های ورزشی، زمانی ادامه پیدا می کند که فعالیت بدنی با حمایت اجتماعی همراه باشد (راولند و فریدسون^[۱۱]، ۱۹۹۴).
بررسی ها نشان داده اند که نحوه مشارکت افراد با زمینه های اجتماعی- فرهنگی گوناگون، در فعالیت های ورزشی متفاوت می باشد. آنها بر حسب اینکه در چه شرایط اجتماعی- فرهنگی، جامعه پذیر شده باشند از نرخ های متفاوتی از مشارکت در فعالیت های بدنی برخوردارند (سالیس^[۱۲] و دیگران، ۱۹۸۷). یافته های پژوهشی حاکی از این است که بین مشارکت در اوقات فراغت در دوره نوجوانی و جوانی با پرداختن به فعالیت های مشابه در دوره های بعدی زندگی ارتباط وجود دارد. در واقع نوعی استمرار در رفتار مربوط به اوقات فراغت در زندگی وجود دارد و لذت بردن، تفریح و داشتن اوقات فراغت یکی از نیازهای اساسی دوره جوانی است که می تواند در بهبود کیفیت زندگی و رفتار تأثیر زیادی داشته باشد (اسنایدر و اسپریتزر^[۱۳]، ۱۹۸۹؛ منل و کلیبر^[۱۴]، ۱۹۹۸).
وجود حمایت اجتماعی تأثیر مستقیم بر سلامت روانی دارد (گانستر و ویکتور^[۱۵]، ۱۹۸۸). حمایت اجتماعی تعهدات متقابلی را پدید می آورد که در آن شخص احساس دوست داشته شدن، مراقبت، عزت نفس و ارزشمند بودن دارد (کوبزانسکی و همکاران^[۱۶]، ۲۰۰۰). حمایت اجتماعی نقش مهم و مؤثری در حفظ سلامتی افراد جامعه بازی می کند و اثر مستقیم و مثبتی بر افسردگی، اضطراب و امراض جسمانی، همچنین رضایت شغلی افراد و جذب و حفظ آنها دارد (حاجبی و فرید نیا، ۱۳۸۸ و رستگار خالد، ۱۳۸۳).
پژوهش های متعددی ثابت کرده اند که هرچه میزان حمایت اجتماعی افزایش یابد، سطح سلامتی نیز افزایش پیدا می کند و بالعکس. بنابراین، داشتن سلامتی مشروط به داشتن حمایت اجتماعی است (قدسی، ۱۳۸۲).
تحقیقات بر روی ابعاد مختلف اوقات فراغت و چگونگی گذراندن آن و عوامل متأثر از آن، در ایران و کشورهای خارجی دارای سابقه ی طولانی و گستردگی نسبتاً وسیعی می باشد. در مطالعات اوقات فراغت در ایران، بیشتر میزان و چگونگی گذراندن آن بررسی شده است. امروزه محققان و دانشمندانی که در زمینه ی اوقات فراغت پژوهش می کنند، بیشتر به محصولات مصرفی، وسایل سرگرم کننده ارتباط جمعی و میزان گذراندن اوقات فراغت با آنها می پردازند و کمتر به تأثیر ابعاد اجتماعی مختلف و نقش مهم آن ها در زندگی و سپس در اوقات فراغت پرداخته می شود. تجربه ی مطالعاتی در زمینه ی حمایت اجتماعی در خارج از کشور، قابل انطباق با ایران نیست و لازم است که در کشور ایران مطالعات گسترده تری بر روی این موضوع صورت گیرد. در ایران تقریباً هیچ پژوهشی به طور خاص به موضوع نقش حمایت اجتماعی در نحوه ی گذراندن اوقات فراغت با تأکید بر فعالیت بدنی و ورزش نپرداخته است. مطالعات انجام شده بیشتر، حمایت اجتماعی را در حوزه ی بیماری، سلامت، مشکلات زنان، سالمندان و معتادان بررسی کرده و پا را از این متغیرها فراتر نگذاشته اند.
شهر یزد دارای زمینه های تاریخی، سیاسی و اجتماعی- فرهنگی منحصر به فردی است. از آنجا که این شهر دارای ساختار جمعیتی جوان است و مسائل جوانان در این شهر در حال افزایش می باشد و مهم است که تحقیقات مختلف در زمینه اوقات فراغت و ابعاد گوناگون در این موضوع مورد بررسی قرار گیرد، نتایج این تحقیق می تواند در جهت تعیین سیاست گذاری های ورزش در اوقات فراغت برای مدیران سازمان آموزش و پرورش، دانشگاه ها، شهرداری ها و ادارات ورزش و جوانان مفید و سودمند باشد.
۱-۴- اهداف تحقیق
۱-۴-۱- هدف کلی
نقش حمایت اجتماعی در نحوه گذراندن اوقات فراغت با تأکید بر فعالیت بدنی در پسران جوان شهر یزد.
۱-۴-۲- اهداف ویژه
۱- مقایسه میزان حمایت اجتماعی والدین در نحوه گذراندن اوقات فراغت با تأکید بر فعالیت بدنی در پسران جوان شهر یزد.
۲- مقایسه میزان حمایت اجتماعی دوستان در نحوه گذراندن اوقات فراغت با تأکید بر فعالیت بدنی در پسران جوان شهر یزد.
۳- تعیین سهم بعد حمایت والدین در پیش بینی نحوه گذراندن اوقات فراغت با تأکید بر فعالیت بدنی در پسران جوان شهر یزد.
۴- تعیین سهم بعد حمایت دوستان در پیش بینی نحوه گذراندن اوقات فراغت با تأکید بر فعالیت بدنی در پسران جوان شهر یزد.
۵- تعیین سهم هر یک از ابعاد حمایت اجتماعی والدین در پیش بینی نحوه گذراندن اوقات فراغت با تأکید بر فعالیت بدنی در پسران جوان شهر یزد.
۶- تعیین سهم هر یک از ابعاد حمایت اجتماعی دوستان در پیش بینی نحوه گذراندن اوقات فراغت با تأکید بر فعالیت بدنی در پسران جوان شهر یزد.
۱-۵- فرضیه های تحقیق
۱-۵-۱- فرضیه اصلی
حمایت اجتماعی در نحوه گذراندن اوقات فراغت با تأکید بر فعالیت بدنی پسران جوان شهر یزد تأثیر معنی داری دارد.
۱-۵-۲- فرضیه های فرعی
۱- بین حمایت اجتماعی والدین در نحوه گذراندن اوقات فراغت با تأکید بر فعالیت بدنی در پسران جوان شهر یزد تفاوت معنی دار وجود دارد.
۲- بین حمایت اجتماعی دوستان در نحوه گذراندن اوقات فراغت با تأکید بر فعالیت بدنی در پسران جوان شهر یزد تفاوت معنی دار وجود دارد.
۳- حمایت اجتماعی والدین در نحوه گذراندن اوقات فراغت با تأکید بر فعالیت بدنی در پسران جوان شهر یزد تأثیر معنی داری دارد.
۴- حمایت اجتماعی دوستان در نحوه گذراندن اوقات فراغت با تأکید بر فعالیت بدنی در پسران جوان شهر یزد تأثیر معنی داری دارد.
۵- ابعاد حمایت اجتماعی والدین در نحوه گذراندن اوقات فراغت با تأکید بر فعالیت بدنی در پسران جوان شهر یزد تأثیر معنی داری دارد.
۶- ابعاد حمایت اجتماعی دوستان در نحوه گذراندن اوقات فراغت با تأکید بر فعالیت بدنی در پسران جوان شهر یزد تأثیر معنی داری دارد.
۱-۶- سؤال های تحقیق
۱- آیا حمایت اجتماعی والدین در نحوه گذراندن اوقات فراغت با تأکید بر فعالیت بدنی در پسران جوان شهر یزد تفاوت معنی داری دارد؟
۲- آیا حمایت اجتماعی دوستان در نحوه گذراندن اوقات فراغت با تأکید بر فعالیت بدنی در پسران جوان شهر یزد تفاوت معنی داری دارد؟
۳- میزان سهم حمایت اجتماعی والدین در نحوه گذراندن اوقات فراغت با تأکید بر فعالیت بدنی در پسران جوان شهر یزد چقدر است؟
۴- میزان سهم حمایت اجتماعی دوستان در نحوه گذراندن اوقات فراغت با تأکید بر فعالیت بدنی در پسران جوان شهر یزد چقدر است؟
۵- میزان سهم ابعاد حمایت اجتماعی والدین در نحوه گذراندن اوقات فراغت با تأکید بر فعالیت بدنی در پسران جوان شهر یزد چقدر است؟