• شنبه ۱۸ مرداد ۱۳۹۹
  • |

آمار سایت

  • تمام بازديد‌ها: 2073476 بازدید
  • بازديد 24 ساعت قبل: 18 بازدید
  • مهمانان حاضر در زیرپورتال: 1 کاربر
  • کاربران حاضر در زیرپورتال:0 کاربر

ورود به سایت

معرفی سنجش از دور راداری و نوری و نمونه ای از تصاویر ماهواره ای نوری و راداری

طیف الکترو مغناطیس
سنجش از دور (دورکاوی) را شاید بتوان در چند کلمه "شناسایی عوارض و پدیده های روی زمین از فاصله دور بدون لمس فیزیکی" خلاصه کرد. مثل هر علم دیگر، سنجش از دور هم بر پایه چند علم پایه مانند فیزیک، ریاضی، آمار و غیره استوار است، هر چند که خود به عنوان ابزار در بسیاری از علوم مانند کشاورزی، جنگل و مرتع، زمین شناسی و بسیاری دیگر مورد استفاده است و روز به روز هم بیشتر و بیشتر به ارزش و لزوم آن افزوده می شود.
سنجش از دور چه بخش فعال و چه بخش غیرفعال آن را می توان به طور خیلی خلاصه مبتنی بر فیزیک الکترومغناطیس دانست و یا به عبارتی در اندازه گیری انرژی الکترومغناطیسی (ترکیبی از حوزه های الکتریکی و مغناطیسی) و تجزیه و تحلیل آن خلاصه کرد.
طیف الکترومغناطیسی شامل دامنه وسیعی از فرکانس‌های مختلف امواج و تابش‌های الکترومغناطیسی است که اطلاعاتی در مورد طول موج، دمای تابش و انرژی فوتون مربوط به موج را در اختیار ما می‌گذارد. طیف الکترومغناطیس، از فرکانس‌ 1 هرتز شروع و تا فرکانس‌های بالای 1025 هرتز ادامه دارد. به طور کلی امواج الکترومغناطیسی را با توجه به ناحیه فرکانسی یا طول موجی که در آن قرار دارند، از پایین‌ترین فرکانس (بالاترین طول موج) تا فرکانس‌های بالا (طول موج کوتاه) به ترتیب زیر دسته‌بندی ‌می‌کنند:
امواج رادیویی، امواج میکروویو، امواج مادون قرمز، ناحیه مرئی، امواج فرابنفش، اشعه ایکس و در نهایت امواج گاما
انرژی بازتاب یافته (منعکس شده) و امواج منتشره از هر قسمت از طیف الکترومغناطیس که در اصطلاح باند و یا کانال نامیده می شود توسط سنجنده های مختلف ثبت شده و برای استفاده در زمینه های مختلف به زمین فرستاده می شود.
سنجش از دور یکی از ابزارهای مناسب مدیریتی منابع زمینی است که اطلاعات بروز را توسط سنجنده های مختلف در زمینه های مختلف در زمینه های گوناگون منابع زمینی ثبت می کند. داده های ماهواره ای، منطقه وسیعی را نسبت به سایر ابزارها مانند عکس های هوایی و نقشه برداری زمینی پوشش می دهند. همچنین ثبت انعکاسات انرژی الکترومغناطیسی علاوه بر طیف مرئی در طول موج هایی خارج از طیف مرئی نیز صورت می گیرد. 


شکل1: در این شکل تمامی طیف الکترومغناطیس مصور است
به طور کلی سنجش از دور به دو شاخه اصلی سنجش از دور نوری و سنجش از دور راداری تقسیم می شود که در ادامه به طور خلاصه به بیان توضیحاتی در مورد آن می پردازیم.

سنجش از دور نوری (Optical Remote Sensing)
دراین شاخه از علم سنجش از دور، ماهواره منبعی برای ارسال انرژی ندارد و برای سنجش میزان انرژی بازتاب شده از پدیده ها، از انرژی خورشیدی استفاده می کند. در واقع ماهواره های نوری قادرند بازتاب انرژی خورشید که به یک جسم برخورد کرده را دریافت کنند و تصویر آن عارضه را ثبت کنند. بهترین مثال برای سنجش از دور نوری، چشم انسان یا دوربین های عکاسی می باشد. چشم انسان یا دوربین عکاسی تنها در حالتی قادر به دیدن یک جسم است که نور چراغ یا خورشید به آن عارضه تابیده باشد. اگه در یک فضای تاریک که هیچ گونه نوری به اجسام برخورد نمی کند و فلاش دوربین عکاسی نیز خاموش باشد هیچ تصویری ثبت نمی شود و اصطلاحاً تصویر تاریک می افتد.
در سنجش از دور نوری امکان تهیه تصاویر مرئی، مادون قرمز نزدیک و مادون قرمز میانی در محدوده 0/4 تا 3 میکرومتر در طیف الکترومغناطیس فراهم می باشد. 
دو چالش اصلی سنجش از دور نوری، عدم امکان تصویربرداری در شب و حضور ابر، مه، گرد و غبار و باران سر راه ماهواره می باشد. به منظور دور زدن این چالش، شاخه دیگری از سنجش از دور راداری معرفی شد که در ادامه توضیح داده می شود. البته ذکر این نکته ضروری است که هر یک از شاخه های سنجش از دور کاربردها و مزیت های مربوط به خود را دارد و نمی توان به برتری صد در صدی یکی نسبت به دیگری ادعا کرد.       

سنجش از دور ماکروویو (Microwave Remote Sensing)
در سنجش از دور راداری یا ماکروویو، ماهواره خود منبع انرژی دارد و با ارسال انرژی به پدیده ها و دریافت بازتاب آن ها، داده ها را جمع آوری می کند. در این شاخه از سنجش از دور، هر ماهواره یک فرستنده و یک گیرنده دارد. فرستنده پالس هایی را تولید می کند و به زمین ارسال می کند. این پالس ها پس از برخورد با عارضه به طرف ماهواره برمی گردند و بخش گیرنده، با دریافت پالس بازگشتی، تصویر را ثبت می کند. از آنجاییکه پالس ها به گونه ای تولید می شوند که قادر به نفوذ در ابر، مه، گرد و غبار و باران می باشند، ماهواره های راداری در هر شرایط آب و هوایی قادر به تصویربرداری هستند.  همچنین با توجه به این که این ماهواره ها هیچگونه وابستگی به نور خورشید ندارند امکان تصویربرداری در شب نیز وجود دارد. این شاخه از سنجش از دور در محدوده یک میلی متر تا یک متر طیف الکترومغناطیس، کار می کند. 

نمونه ای از تصاویر ماهواره ای نوری و راداری
در این بخش، چندین نمونه از تصاویر ماهواره ای نوری و راداری که از یک منطقه مشترک تهیه شده اند، آورده شده است. توجه داشته باشید سنجنده های نوری عوراض را دقیقاً شبیه چشم انسان و دوربین عکاسی می بینند و ثبت می کنند. اما سنجنده های راداری، با توجه به ماهیت ساختاری که دارند و اینکه از پالس های برگشتی و برهمکنش امواج الکترومغناطیس برای تصویربرداری استفاده می کنند، تصاویر آنها نسبت به تصاویر نوری از تفسیر بصری کمتری برخوردار می باشد. محققین حوزه سنجش از دور نیز برای دریافت اطلاعات از تصاویر راداری به سراغ تحلیل و تفسیرهای آماری می روند و خیلی بندرت از تفسیر بصری این تصاویر اطلاعات دریافت می کنند.  


شکل 2: نمونه ای از تصویر ماهواره ای راداری و نوری


شکل 3: نمونه ای از تصویر ماهواره ای راداری و نوری


شکل4: نمونه ای از تصویر ماهواره ای راداری و نوری
در ادامه به منظور مقایسه تصویربرداری در شرایط ابری برای سنجنده های نوری و راداری، چندین نمونه تصویر آورده شده است. در این تصاویر، ستاره آبی تصاویر راداری و ستاره قرمز تصاویر نوری را نشان می دهد. تصویر نوری و راداری دقیقاً یک منطقه مشترک در یک زمان یکسان را نشان می دهند. همانطور که ملاحظه می کنید، امواج سنجنده های راداری به راحتی از ابرها عبور کرده اند و تصویر محدوده را ثبت کرده اند. در حالیکه همان ابرها جلوی دید سنجنده نوری را گرفته اند و مانع از اخذ تصویر آن محدوده شده اند.  


شکل5: تصویربرداری سنجنده های راداری و نوری در یک روز ابری از یک محدوده مشترک

کلیدواژه ها: سنجش از دور راداری | سنجش از دور نوری | مقطع متوسطه | مدرسه سنجش از دور | سازمان فضایی | سنجش از دور | طیف الکترومغناطیس | طول موج مرئی |



CAPTCHA

دفعات مشاهده: 32 بار   |   دفعات چاپ: 1 بار   |   دفعات ارسال به دیگران: 0 بار   |   0 نظر