الاستشعار عن بعد هو الحصول على الخصائص الفيزيائية لمنطقة، يسمح للمستخدمين بالتقاط وتصور وتحليل الأشياء والميزات على سطح الأرض من خلال جمع الصور، للإجابة على ما هي آلية عمل تقنيات الاستشعار عن بعد تابع القراءة.
ما هي آلية عمل تقنيات الاستشعار عن بعد
الاستشعار عن بعد هي عملية يتم فيها الكشف عن الطاقة المنعكسة من الأرض ومراقبتها عن طريق قياس إشعاعها المنعكس والمنبعث من مسافة، يمكن أن تكون هذه المستشعرات على أقمار صناعية أو مركبة على متن طائرة.
يوفر الاستشعار عن بعد القدرة على مراقبة شيء ما دون الاتصال المباشر به.
أنواع الاستشعار عن بعد
أجهزة الاستشعار المستخدمة قد تكون سلبية أو نشطة.
جهاز الاستشعار السلبي:
- يستجيب للمنبهات الخارجية التي تعمل على تسجيل الطاقة الطبيعية المنعكسة من سطح الأرض، ومن أهم المصادر التي تكشف عنه المستشعرات السلبية هو ضوء الشمس المنعكس.
- أمثلة هذا النوع التصوير الفوتوغرافي ومقاييس الإشعاع والأشعة تحت الحمراء.
- يستخدم هذا النوع بكثرة عن الاستشعار النشط لأنه يوفر صورًا عالية الجودة عبر الأقمار الصناعية.
أما المستشعرات النشطة:
تستخدم محفزات داخلية لجمع البيانات حول الأرض، وهذه العملية تتم كالتالي:
- يطلق نظام الاستشعار عن بعد شعاع الليزر على سطح الأرض ليقيس الوقت الذي يستغرقه الليزر للانعكاس مرة أخرى إلى جهاز الاستشعار الخاص به.
- تعمل أجهزة الاستشعار عن بعد النشطة مع مصدر الانبعاث أو الضوء الخاص بها.
اقرأ: يدل اللون الاسود في بيانات الاستشعار عن بعد على
تطبيقات الاستشعار عن بعد
تتعدد المجالات التي يستكشف عنها الاستشعار عن بعد منها:
- المجالات الساحلية: تقوم بمراقبة التغييرات التي تطرأ على الخط الساحلي، وجمع البيانات عن نقل الرواسب، رسم خرائط للمعالم الساحلية من خلال استخدام البيانات.
- مجالات المحيطات: يعمل على تتبع الجليد البحري، ودوران المحيطات، أو مشاهدة ثوران البراكين، بالإضافة إلى قياس درجة حرارة المحيطات وارتفاع الأمواج، مراقبة العواصف الترابية، والتنبؤ بالطقس.
- تقييم المخاطر: مراقبة الزلازل والأعاصير والفيضانات وعوامل التعرية، والكشف عن آثار الكوارث الطبيعية، والسماح برؤية مساحة أكبر بكثير من الأرض.
- إدارة الموارد الطبيعية: تتم التحكم في الموارد الطبيعية عن طريق وضع خرائط للأراضي الرطبة ومراقبتها، ورسم خرائط لموائل الحياة البرية، ويمكن من خلال ذلك المساعدة في تقليل الضرر وحماية الموارد الطبيعية من الخطر التي قد تتعرض إليه.
اقرأ: ما هو التأثير الشبحي عن بعد
أجهزة الاستشعار عن بعد النشطة
يقوم كل مستشعر بتوجيه إشارته إلى الكائن حتى تتحقق الاستجابة، حيث تستخدم الأجهزة الموجات الدقيقة لأنها لا تتأثر بسهولة بالظروف الجوية، ومن أمثلة هذه الأجهزة ما يلي:
- الرادار: يساعد جهاز الرادار في المدى مع إشارات الراديو، حيث يستخدم موجات كهرومغناطيسية للكشف عن ارتفاع الأجسام الثابتة والمتحركة واتجاها وسرعتها.
- الليدر: يقوم بتحديد المسافة من خلال الضوء أو الليزر، ويقوم بإرسال نبضات ضوئية لفحص الكمية المسترجعة والتعرف على الموقع والمسافة.
- مقياس الارتفاع بالليزر: يقيس الارتفاع باستخدام الليدار.
تقدر أدوات المدى إما بجهاز واحد أو جهازين متطابقين على منصات مختلفة ترسل إشارات إلى بعضها البعض. - جهاز Sounder: يقوم بإصدار نبضات لدراسة الأحوال الجوية عموديًا.
- مقياس الانتثار: جهاز محدد لقياس الإشعاع المرتد (المتناثرة).
هذه الأجهزة لا توجد قيود عليها فيما يتعلق بظروف البحث، حيث تعمل في أي وقت لأنها لا تتطلب ضوء الشمس، وهي مستقلة نسبيًا عن الظروف الجوية.
تتوافر هذه الأجهزة في كل من الفروع العلمية والصناعات، حيث يساعد الرادار الطبوغرافي على جمع بيانات ارتفاع الأرض، كما ساعد استشعار ليدار في تطوير نماذج رقمية لسطح الكوكب.
كما تساعد البيانات التي نحصل عليها من أجهزة الاستشعار عن بعد المزارعين والغابات، فهي تعتبر أهم وسيلة مستخدمة خاصًا في الأماكن التي يصعب الوصول إليها في علوم البحار وعوامل الإنقاذ.
بينما أجهزة الصوت لديها ميزة خاصة بها حيث تساعد في التنبؤ بالطقس وعوامل الرطوبة، والأمطار، ودرجة الحرارة، وغياب أو وجود السحب.
اقرأ: أهمية الرادار الكمومي
أجهزة الاستشعار عن بعد السلبية
أجهزة الاستشعار عن بعد السلبية هي أجهزة قياس الإشعاع أو أجهزة قياس الطيف.
- مقياس الطيف يحلل النطاقات الطيفية.
- مقياس الإشعاع يعمل على تحديد قوة الإشعاع المنبعثة من الجسم في نطاقات معينة.
- مقياس الطيف الإشعاعي يقوم بكشف قوة الإشعاع في عدة نطاقات.
- مقياس الإشعاع الفائق الطيفي يعمل بأدق أنواع أجهزة الاستشعار السلبية المستخدمة في الاستشعار عن بعد، حيث يميز المئات من النطاقات الطيفية الضيقة في النهاية داخل مناطق NIR و MIR المرئية.
- مقياس إشعاع التصوير يقوم بمسح الكائن أو السطح لإعادة إنتاج الصورة.
- مقياس التسارع يكشف عن التغيرات في السرعة لكل وحدة زمنية.
اقرأ: تعريف نظم المعلومات الجغرافية
