الاستشعار عن بعد: نظرة عامة وأنواع وتطبيقات

الاستشعار عن بعد هو فحص منطقة من مسافة بعيدة. يتم استخدامه لجمع المعلومات والتصوير عن بعد. يمكن القيام بهذه الممارسة باستخدام أجهزة مثل الكاميرات الموضوعة على الأرض أو السفن أو الطائرات أو الأقمار الصناعية أو حتى المركبات الفضائية.

اليوم ، يتم عادةً تخزين البيانات التي يتم الحصول عليها من خلال الاستشعار عن بُعد ومعالجتها باستخدام أجهزة الكمبيوتر. تتضمن البرامج الأكثر استخدامًا لهذا البرنامج ERDAS Imagine و ESRI و MapInfo و ERMapper.

بدأ علم الاستشعار عن بعد في عام 1858 عندما التقط جاسبارد فيليكس تورناشون صورًا جوية لأول مرة لباريس من منطاد الهواء الساخن. كان من أول الاستخدامات المخطط لها للاستشعار عن بعد بأبسط أشكاله خلالحرب اهلية عندما طار الحمام الرسومي والطائرات الورقية والبالونات بدون طيار فوق أراضي العدو مع الكاميرات المرفقة بها.

تم تطوير أولى مهمات التصوير الجوي التي نظمتها الحكومة للمراقبة العسكرية خلال الحربين العالميتين الأولى والثانية. ومع ذلك ، تم استخدام الاستشعار عن بعد على نطاق واسع خلال الحرب الباردة. تطور مجال الدراسة هذا منذ بدايته ليصبح الطريقة المعقدة للغاية لاكتساب المعلومات غير المباشرة التي هي عليها اليوم.

تم تطوير الأقمار الصناعية خلال أواخر القرن العشرين وما زالت تستخدم للحصول على معلومات على نطاق عالمي ، حتى حول الكواكب في النظام الشمسي. مسبار ماجلان ، على سبيل المثال ، هو قمر صناعي يستخدم تقنيات الاستشعار عن بعد في الابتكار الخرائط الطبوغرافية فينوس منذ 4 مايو 1989.

اليوم ، يتم استخدام أجهزة الاستشعار عن بعد الصغيرة مثل الكاميرات والأقمار الصناعية من قبل إنفاذ القانون والجيش في كل من المنصات المأهولة وغير المأهولة للحصول على معلومات حول منطقة. تشمل طرق الاستشعار عن بعد الحديثة الأخرى التصوير بالأشعة تحت الحمراء والتصوير الجوي التقليدي وتصوير الرادار دوبلر.

يختلف كل نوع من أنواع الاستشعار عن بُعد بشكل مختلف للتحليل - فبعضها مثالي للمسح الأوثق والبعض الآخر أكثر فائدة من المسافات البعيدة. ولعل أكثر أنواع الاستشعار عن بعد شيوعًا هو التصوير بالرادار.

يمكن استخدام التصوير بالرادار في مهام الاستشعار عن بعد الهامة المتعلقة بالسلامة. واحدة من أهم الاستخدامات لمراقبة الحركة الجوية وكشف الطقس. هذا يمكن أن يخبر المحللين ما إذا كان الطقس السيئ في طريقه ، وكيف تتقدم العواصف ، و

رادار دوبلر هو نوع شائع من أجهزة الرادار التي يمكن استخدامها لجمع بيانات الأرصاد الجوية وتنفيذ القانون لمراقبة حركة المرور وسرعات القيادة. يمكن أن تنشئ أنواع أخرى من الرادارات نماذج رقمية للارتفاع.

هناك نوع آخر من الاستشعار عن بعد يتضمن أشعة الليزر. أجهزة قياس الارتفاع بالليزر على الأقمار الصناعية تقيس عوامل مثل سرعة الرياح واتجاه تيارات المحيط. تعتبر أجهزة تحديد الارتفاع مفيدة أيضًا لرسم خرائط قاع البحر لأنها قادرة على قياس انتفاخات المياه التي تسببها الجاذبية وتضاريس قاع البحر. يمكن قياس وتحليل ارتفاعات المحيطات المتنوعة لإنشاء خرائط دقيقة لقاع البحر.

أحد أشكال الاستشعار عن بعد بالليزر يسمى LIDAR ، كشف الضوء والمدى. يقيس هذا الأسلوب المسافات باستخدام انعكاس الضوء ويستخدم بشكل شائع لأسلحة تتراوح. يمكن لـ LIDAR أيضًا قياس المواد الكيميائية في الغلاف الجوي وارتفاع الأجسام على الأرض.

تشمل الأنواع الأخرى للاستشعار عن بعد أزواج مجسمة تم إنشاؤها من صور متعددة للهواء (غالبًا ما تستخدم لعرض الميزات في الأبعاد الثلاثية و / أو عمل طبوغرافيا الخرائط) ومقاييس الإشعاع وأجهزة قياس الضوء التي تجمع الإشعاع المنبعث من الصور بالأشعة تحت الحمراء وبيانات صور الهواء التي تم الحصول عليها بواسطة الأقمار الصناعية مثل تلك الموجودة ال لاندسات برنامج.

تتنوع استخدامات الاستشعار عن بعد ولكن يتم إجراء هذا المجال من الدراسة بشكل أساسي لمعالجة الصور وتفسيرها. تسمح معالجة الصور بالتلاعب بالصور بحيث يمكن إنشاء الخرائط وحفظ المعلومات المهمة حول المنطقة. من خلال تفسير الصور التي تم الحصول عليها من خلال الاستشعار عن بعد ، يمكن دراسة المنطقة عن كثب دون أن يحتاج أي شخص إلى الحضور المادي ، مما يجعل البحث عن المناطق الخطرة أو التي لا يمكن الوصول إليها ممكنًا.

يمكن تطبيق الاستشعار عن بعد في مجالات الدراسة المختلفة. فيما يلي بعض التطبيقات القليلة لهذا العلم الذي يتطور باستمرار.

• جيولوجيا: يمكن للاستشعار عن بعد أن يساعد في رسم خريطة لمناطق كبيرة ونائية. هذا يجعل من الممكن للجيولوجيين لتصنيف أنواع الصخور في منطقة ما ، ودراسة الجيومورفولوجيا، وتتبع التغييرات الناجمة عن الأحداث الطبيعية مثل الفيضانات والانهيارات الأرضية.
• الزراعة: الاستشعار عن بعد مفيد أيضًا عند دراسة النباتات. تسمح الصور التي يتم التقاطها عن بُعد لمرسلي الجغرافيا الحيوية وعلماء البيئة والمزارعين والغابات بسهولة كشف النباتات الموجودة في منطقة وكذلك إمكانات نموها وظروفها المثلى نجاة.
• تخطيط استخدام الأراضي: يمكن لأولئك الذين يدرسون تطوير الأراضي تطبيق الاستشعار عن بعد لدراسة وتنظيم استخدامات الأراضي على مساحات واسعة. يمكن استخدام البيانات التي تم الحصول عليها لتخطيط المدينة وتعديل البيئة بشكل عام.
• رسم خرائط نظام المعلومات الجغرافية (GIS): تُستخدم صور الاستشعار عن بُعد كبيانات إدخال لنماذج الارتفاع الرقمية أو أنظمة DEMs. الهواء يمكن رقمنة الصور المستخدمة من خلال نظم المعلومات الجغرافية إلى مضلعات يتم وضعها لاحقًا في شكل ملفات صنع خريطة.

بسبب تطبيقاتها المتنوعة وقدرتها على السماح للمستخدمين بجمع البيانات وتفسيرها ومعالجتها المواقع التي يصعب الوصول إليها ، أصبح الاستشعار عن بعد أداة مفيدة لجميع الباحثين بغض النظر عن تركيز.