الاستشعار عن بعد Remote sensing ملخص

الاستشعار عن بعد ونظم المعلومات الجغرافيا

ما المقصود ب الاستشعار عن بعد ، الاستشعار عن بعد في الجغرافيا و الجيولوجيا و مجال البحار والمحيطات ، ماهي المنصات الحاملة لأجهزة الاستشعار عن بعد وتطبيقات الاستشعار عن بعد ، تعرف عليها جميعا في تعريف بسيط  في هذا المقال.  

ما المقصود ب استشعار عن بعد

ماهو الاستشعار عن بعد: الاستشعار عن بعد والذي يعرف بالانجليزي Remote sensing ، هو علم يقوم على الاستقطاب واستخراج البيانات والمعلومات من مصدره ، من مسافات بعيدة ، من خلال التصوير من المسافات البعيدة من الأعلى ، واستخدام المعدات لتسجيل الأشعة الكهرومغناطيسية المنعكسة أو المرتدة أو المنبعثة من على سطح الأرض دون تلامس بين جهاز الالتقاط والأرض.  

يعرف أن علم الاستشعار عن بعد 

الهدف منه هو تعريف الإنسان واعلامه ، و تمكينه من دراسة سطح الأرض وتشكلها ، وتوفير صور جوية رقمية مأخوذة عبر الأقمار الصناعية تحتوي على ثروة من المعلومات والبيانات ورصد الأرصاد الجوية ، وتوفير المعلومات للمحطات الأرضية.  

الاستشعار عن بعد  Remote sensing

الاستشعار عن بعد وتطبيقاته

يعتبر الاستشعار عن بعد من الوسائل والطرق  المتقدمة للحصول على المعلومات وتسجيلها ، وقد استند في الأصل إلى العين المجردة في بداية نشاته، وتم تطويره فيما بعد  بالاعتماد على المنصات الجوية التي تستخرج المعلومات من مصدرها ، وتم ذلك بالتزامن مع خاصية التحكم في الصورة الضوئية ومعالجتها ،  بالمركب الكيميائي الذي يعتمد كليًا على وجود مركبات حساسة للضوء ،أهم ما يركز عليه علم الاستشعار عن بعد هو تحديد خصائص الأشياء وجوهرها دون تعريضها لأي اتصال فيزيائي أو كيميائي مباشر. 

 ومن أكثر أنواع الاستشعار عن بعد انتشاراً هو استخدام الصّور الفضائية التي يتم استخلاصها بالاعتماد على الأقمار الصناعية، أو الطائرات، وتتفرع أهداف هذه الصور الملتقطة إلى: أهدافٍ طبيعيةٍ أو جيولوجية: يُعتمد على التقاط الصور الفضائية للتنقيب عن أماكن تواجد النفط ،و المعادن والمياه ويهدف أيضا إلى الكشف عن التشوهات الجيولوجية التي تعرضت لها الأرض.  

أجهزة الاستشعار: وهي الأجهزة التي يَستخدمها الإنسان في استخلاص المعلومات من مصادرها من خلال تسجيل الأشعة المُنعكسة (فوق الحمراء، والراديوية، وإكس) وذلك بعد أنْ يحدث تَفاعلات بين أجهزة الرَّصد، وسطح الأرض، والغلاف الجوي. 

أهمية المنصات الحاملة لأجهزة الاستشعار عن بعد

الاستشعار عن بعد الإيجابي active remote sensing عن بعد للاستشعار النشط يتأثر عن بعد باستقبال بيانات انعكاسات الطيف ، ترسل المنصات الحاملة لأجهزة الاستشعار عن بعد لوحة المستشعر موجات كهرومغناطيسية إلى الهدف المراد دراسته فترتطم بها ،وتنعكس لاستقبالها المستشعرات sensing التي تقوم بإرسالها إلى المحطات الاستقبال في الأرض ground reception station. 

الاستشعار عن بعد في مجال البحار والمحيطات

 أهداف علم الجليد: تلتقط الأقمار الصناعية صوراً لإعلام علماء الجليد بما يحدث من حيث ذوبان وحركة الأنهار الجليدية.   

الأقمار الصناعية ذات الإشعاع الكهرومغناطيسي تعتمد على استخراج المعلومات وبيانات الأجسام من سطح الأرض والمياه باستخدام الأشعة الكهرومغناطيسية ، وهي طاقة ذات موجات عالية السرعة ذات أطوال مختلفة تسافر 300 ألف كيلومتر في ثانية واحدة.  

ينتشر كل شعاع كهرومغناطيسي على شكل موجات كهربائية ومغناطيسية لها نفس الطول وترتبط ارتباطًا وثيقًا ببعضها البعض ، وتتميز هذه الأشعة بألوان مختلفة وفقًا لتكرار موجاتها ؛  يمكن أن يكون الضوء أخضر أو ​​أحمر أو برتقالي أو أصفر.  

 تسمى أقصر الأطوال الموجية التي تقل عن 400 نانومتر بالأشعة السينية ، وتسمى الاشعة الاطول بين هذه الأشعة ، والتي تصل إلى 750 نانومتر ، بالأشعة تحت الحمراء ، وتسمى الأشعة التي يزيد طولها عن 750 نانومتر بأشعة الراديو، وكلما زاد الطول الموجي  ، انخفض التردد.  

مكونات نظام الاستشعار عن بعد 

يتكون نظام الاستشعار عن بعد ، مثل أي نظام آخر ، من مجموعة من المكونات التي تشمل: مصادر الإشعاع الكهرومغناطيسي، تعتمد أنظمة الاستشعار عن بعد على المصادر التي تنبعث منها الإشعاع الكهرومغناطيسي ، تعتمد على  درجة التفاعل مع سطح الأرض ، وكذلك تفاعل أنظمة الاستشعار عن بعد مع الظواهر الطبيعية التي تحدث على سطح الأرض ، على كمية الإشعاع الكهرومغناطيسي المنعكس.  

التفاعل مع الغلاف الجوي

الغلاف الجوي المحيط بالأرض له بعض التأثير على الطاقة ، أو ما يسمى بالإشعاع الكهرومغناطيسي ، حيث يمر عبره.

المستشعرات: هي الأجهزة التي يستخدمها الأشخاص لاستخراج المعلومات من المصدر عن طريق تسجيل الأشعة المنعكسة (الأشعة تحت الحمراء والراديو والأشعة السينية) بعد التفاعل بين معدات المراقبة وسطح الأرض والغلاف الجوي مع الاخرين.  الاستقطاب واستخراج البيانات غير محسوس للعين البشرية بسبب حساسية العين المجردة للضوء المرئي.

أهمية الاستشعار عن بعد

للاستشعار عن بعد أهمية كبيرة في المجالات التي يغطيها كالمسوحات الجغرافية ، وتكمن مصلحته في: مراقبة انتشار الظواهر الأرضية وانتشارها في مناطق واسعة ، ويتم الرصد من أماكن عالية جدًا تكون أوضح من المراقبة الأرضية.  

الاستشعار عن بعد في الجغرافيا

الاستشعار عن بعد في الجغرافيا يساعد الناس على إجراء البحوث التطبيقية في مجال الجغرافيا ؛  يسمح للعلماء برسم الخرائط وتحديثها في أسرع وقت ممكن بأدق التفاصيل.

الخرائط: يساعد الجغرافيون في رسم الخرائط وإعدادها من الصور الجوية والأقمار الصناعية الملتقطة.  

كما أنه يجعل من الممكن تحديث الخرائط القديمة بدقة وإثرائها بمعلومات مفيدة.  

مجال حماية البيئة: المساهمة في حماية البيئة من التلوث و رصدها ودراسة التغيرات التي تحدث على سطح الأرض ، مما يساعد على إيجاد الحلول ، وتركز على دراسة العناصر التالية: تلوث الهواء.  تلوث المياه إلى حد كبير ، يمكن تنفيذ الإجراءات القياسية بسرعة وبدقة ، بما في ذلك الارتفاع والانحدار والسطح وما إلى ذلك.

الاستشعار عن بعد في الزراعة

للأغراض الزراعية: تكشف الصور الفضائية والجوية معلومات حول المنطقة لتحديد الأمراض التي تصيب النباتات وتحديد أنواع النباتات التي تنمو في منطقة معينة.

اللغة البشرية 

 

تطبيقات الاستشعار عن بعد في الزراعة

•  يتم استخدامه للأغراض التالية: 
• تحديد الكمية والمقدار المتوقع للحصاد.  
• التعرف على الآفات والأمراض التي تصيب المحاصيل الزراعية.
• وضع سياسات محددة لحماية المناطق الزراعية من التلوث.  
• رسم خريطة للأراضي الزراعية .
• وتحديد موقع الأراضي الزراعية وتحديد المنطقة التي تغطيها.  
• مراقبة وخفض التصحر.  

الاستشعار عن بعد في الجيولوجيا

تتبع ودراسة التغيرات الجيولوجية للأرض عن كثب مثل الفيضانات والزلازل وحركة المرور وما إلى ذلك ، مع التركيز على دراسة ومراقبة الظواهر التي يصعب التنبؤ بها بالعين المجردة.

 تكمن أهمية الاستشعار عن بعد في مجال الجيولوجيا في تسهيل إنتاج وإعداد الخرائط الجيولوجية أيضا.  

الكشف عن المناطق التي تحتوي على البراكين ومراقبة الحركات التي تحدث على الأرض.  

مراقب الشقوق والتصدعات في الأرضية.  

اكتشف المواد الخام في داخل مصادرها الطبيعية.  

الاستشعار عن بعد في التربة: 

أما دور الاستشعار عن بعد في مجال التربة فهو : تصنيف لانواع التربة، وإجراء دراسات عن قرب ، القيام بإعداد خريطة مناخية للحفاظ على التربة، تحسين التربة من خلال البحث والحفظ عليها، المحافظة على الارض باتخاذ الاحتياطات اللازمة لتجنب جفاف التربة والأسطح المائية الصغيرة.  

الاستشعار عن بعد في قطاع المياه

يمكن استخدام أنظمة الاستشعار عن بعد في قطاع المياه: 

• إنشاء خرائط دقيقة ومعالجة خاصة للمياه.  
• مراقبة ودراسة مياه المحيطات والأنهار والمحيطات وحمايتها من التلوث.  
• الكشف عن المناطق التي يتوقع حدوث فيضانات فيها.  
• استكشاف آبار المياه الجوفية.  
• مراقب الانهار وحركتها. 
• تأثير النبات ومخاطره على البيئة.
•  دراسة التأثير السلبي للنفايات على البيئة.  
• خريطة المناطق المحمية. 
•  تتبع ودراسة التغييرات في البيئة وتحديد كيفية تأثيرها على البيئة والأشخاص.  

الاستشعار عن بعد في مجال الآثار

• يهتم علماء الآثار بالمحافظة على التراث التاريخي والحفاظ عليه باستخدام مجسات لالتقاط صور فضائية ومرئية للقلاع والقصور. 

الملاحة الجوية والبحرية.

يلعب الاستشعار عن بعد دوراً هاماً في مجال الملاحة الجوية والبحرية:

•  يتم استخدامه لتحديد مسار الطائرة وموقعها في المجال الجوي .
•  ويساعد أيضًا في اكتشاف تواجد النفط في المحيطات والأنهار. 

الاستشعار عن بعد في المجال العسكري

•  المجال العسكري: يمكن استخدامه في مجال الدفاع الجوي والصاروخي وكذلك للاستطلاع ومراقبة الحدود الجوية في المنطقة ومكافحة الحرائق وكذلك للمساعدة في التجسس.