مجالات استخدام تقنية “الاستشعار عن بعد” والعناصر التي تعتمدها

1996 المصبات البحرية لمياه الصرف الصحي

أ.د عادل رفقي عوض

KFAS

تقنية الاستشعار عن بعد علوم الأرض والجيولوجيا

الشكل رقم (5-9) يبين مجالات استخدام تقنيات الاستشعار عن بعد، ونميز منها:

1- استقبال وتحليل المعلومات الفضائية وتطبيقاتها وخاصة في مجالات الزراعة والغابات، ومصادر المياه ومراقبة البيئة والبحث عن الثروات الطبيعية، والقيام بدراسات علوم الأرض والمشروعات المدنية الأخرى.

2- البحث عن الطرق الكفيلة في استخدام التقنية بقصد استغلالها في تخطيط وتنفيذ المشروعات التنموية في الدولة.

3- المساعدة على حل المشاكل البيئية مثل زحف الصحراء، ونقص المنتوجات الزراعية، وقلة مصادر المياه والتلوث البيئي كإجراء المسوحات والدراسات الخاصة بتلوث البيئة البحرية، وكشف البقع الزيتية والآثار البيئية الناجمة عن الأنشطة البشرية والصناعية والعمرانية على الاتزان البيئي والموارد الحية، بهدف الحفاظ على هذه البيئة من الأخطار التي قد تؤدي إلى تدمير النظم الأيكولوجية البحرية.

 

تعتمد عملية الاستشعار عن بعد بواسطة الأقمار الصناعية على خمس عناصر أساسية لإتمام العملية (الشكل رقم 5-10) وهي:

1- مصدر الإشعاع Radiation Source وهو في هذه الحالة الشمس.

2- عمر انتقال الأشعة Transmission وهو الزمن اللازم لاختلاق الأشعة للغلاف الجوي المحيط بالأرض.

3- تفاعل الأِعة مع معالم سطح الأرض.

4- الطاقة المنعكسة من معالم سطح الأرض Reflected energy.

5- جهاز الاستشعار على متن الأقمار الصناعية.

 

وتبعث الشمس بطاقتها في الفضاء بدرجة حرارة في المتوسط حوالي 600ْم، والتي تقع أطول موجات أشعتها ما بين تحت البنفسجي وما فوق الحمراء، وتصدر هذه الأشعة الشمسية عديمة اللون، وعندما تسقط على أي جسم تتغير صفاتها ولونها حسب خصائص هذا الجسم حيث يحدث تسرب لجزء من الأشعة خلال الجسم نفسه، والجزء يعكسه الجسم لنراه تحت مفهوم "لون".

الشكل رقم (5-11) يوضح مجالات الأشعة الكهرومغناطيسية المستخدمة في مجال الاستشعار عن بعد، والتي تنحصر ما بين 0.4-1.4 ميكرومتيتر وذلك ما بين موجات الأشعة البنفسجية وموجات الأشعة تحت الحمراء.

فعندما تصدر الأشعة الشمسية في الفضاء الكوني، يحدث تسرب الجزء الأزرق من هذه الأشعة في طبقة الغلاف الجوي المحيط بالأرض، وتستمر الأجزاء الأخرى في رحلتها إلى سطح الأرض التي تعكسها الظواهر الطبيعية والبشرية إلى أجهزة الاستشعار، وهذا الجزء الذي ينعكس يتكون من الألوان الرئيسية الثلاثة: الأخضر، الأحمر واللون الواقع في مجال الأشعة تحت الحمراء التي يمكن للعين المجرة رؤيتها.

 

هذه الألوان الثلاثة تحتل ثلاثة مجالات مختلفة، والتي يتم تصويرها بواسطة أجهزة الاستشعار الموجودة على الأقمار الصناعية في صور أبيض واسود، ولتحويل هذه المجالات الثلاثة، والتي يتم استشعارها في أبيض وأسود إلى ألوان يتم اتباع التالي:

– إدخال اللون الأزرق على المرئيات للحصول على المجال الأخضر.

– إدخال اللون الأخضر على المرئيات للحصول على المجال الأحمر.

– إدخال اللون الأحمر على المرئيات للحصول على المجال تحت الأحمر.

 

وعليه نحصل على التركيب اللوني المسمى، صور الألوان الخطأ أو غير الطبيعية Unnatural بسبب عدم انطباق الألوان مع اللون الطبيعي للظاهرات فمثلا: تظهر النباتات الطازجة الخضراء بلون أحمر في وسط من اللون الأزرق القاتم، والسبب في ذلك أن مادة الكلورفيل التي تحتويها أوراق النباتات تعكس بشدة موجات الأشعة القريبة من تحت الحمراء.

أما النباتات المريضة فإنها فقد هذه الخاصية حيث تزيد عملية الانعكاس في مجال الأشعة الخضراء، ولذلك نحصل على تدرج لوني يبدأ من الأحمر ثم النبفسجي ثم الأزرق.

الرسوبيات والعوالق التي تقذفها الأنهار في البحيرات والشواطئ، تظهر باللون الأبيض حتى الأزرق الفاتح، بينما الطبقات الجيرية باللون الأصفر والسبخات باللون الأخضر والرمان باللون الأبيض حتى الأصفر، والمدن والقرى باللون الأسود حتى الرمادي.

وتظهر المياه الحارة الناتجة عن تبريد عنقات محطات توليد الطاقة أو الناتجة عن مصافي النفط أو عن غيرها من المصانع، على الصور الحرارية بشدة لونية فاتحة في حين تظهر المياه المجاورة الباردة بشدة لونية قاتمة.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]