ما هو الاستشعار عن بعد؟

القمر الصناعي قرية نوكوني في أونو إي لاو ، فيجي. Ono-i-Lau هي مجموعة من الجزر داخل نظام الحاجز المرجاني في أرخبيل جزر فيجي في جزر لاو. الصورة © Planet Labs Inc.

الاستشعار عن بعد هو "الحصول على معلومات حول شيء ما دون الاتصال المادي به" (Elachi and van Zyl 2006).

للحصول على فهم متعمق للاستشعار عن بعد ولتحديد ما إذا كانت منتجات الاستشعار عن بعد يمكن أن تساعدك في أعمال الصيانة الخاصة بك ، خذ الدرس 1: مقدمة للاستشعار عن بعد ورسم خرائط الشعاب المرجانية من الدورة التدريبية عبر الإنترنت يفتح في نافذة جديدةالاستشعار عن بعد ورسم الخرائط لحفظ الشعاب المرجانية.

مبادئ الاستشعار عن بعد

ينطوي الاستشعار عن بعد على تفاعل بين الضوء والشيء محل الاهتمام (مرجان ، شجرة ، حقل ، إلخ). هناك ستة مكونات رئيسية:

  • A مصدر الضوء - إما من الشمس أو الحرفي
  • An موضوع الاهتمام (على سبيل المثال ، مرجان ، شجرة ، منزل)
  • A مدخل بطاقة الذاكرة : نعم مثبتة على منصة (على سبيل المثال ، قمر صناعي ، طائرة ، طائرة بدون طيار) ، والتي تجمع الإشعاع المنبعث أو المتأثر بالهدف محل الاهتمام
  • A المتلقي على الأرض أو في الفضاء الذي سيتلقى معلومات من المستشعر
  • A نظام لترجمة معلومات الاستشعار عن بعد إلى بيانات
  • خبراء يمكنها ترجمة البيانات إلى خرائط

انظر الرسم البياني أدناه للحصول على تمثيل لنظام الاستشعار عن بعد القائم على الساتل المنفعل.

الاستشعار عن بعد السلبي

مثال على نظام الاستشعار عن بعد القائم على الساتل المنفعل. صورة © The Nature Conservancy

يعتمد الاستشعار عن بعد على مبدأ وجود تفاعل دائمًا بين الإشعاع الكهرومغناطيسي (الضوء) والجسم. تمتص الأجسام الإشعاع أو تعكسه أو تبعثره أو تنقله أو تكسره. تعكس الأجسام الإشعاع مرة أخرى في جهاز استشعار بعيد بطرق مختلفة حسب حجمها أو اتجاهها أو نسيجها أو لونها أو تركيبتها الكيميائية.

على سبيل المثال ، الرمال البيضاء الجافة ذات بياض مرتفع وتعكس ضوءًا أكثر من الطين الرطب الداكن. الاختلافات في أنماط الارتباط هي التي تخلق توقيعات طيفية فريدة وتسمح بالتمييز بين الموائل أو الكائنات أو حتى القوام.

تكتشف المستشعرات الأطوال الموجية المعكوسة وتحولها أجهزة الكمبيوتر إلى بيانات. وهذا يجعل من الممكن جمع معلومات تتجاوز مجرد الصور ، مثل درجة الحرارة أو التركيب الكيميائي أو الارتفاع أو محتوى الرطوبة عن بُعد على نطاقات مكانية كبيرة. يقوم الخبراء ذوو مهارات الاستشعار عن بعد ورسم الخرائط بترجمة البيانات المولدة بالحاسوب إلى خرائط. الخرائط جاهزة للاستخدام من قبل غير الخبراء في تطبيقات مثل رسم الخرائط التشاركي الذي يجمع بين المعرفة المحلية والبيانات الجغرافية.

أنواع المستشعرات

يتم تصنيف المستشعرات على أنها نشطة أو سلبية حسب مصدر الضوء الخاص بها. يمكن تركيبها على منصات مختلفة مثل الأقمار الصناعية أو الطائرات أو حتى الطائرات بدون طيار.

أجهزة استشعار سلبية ونشطة

الفرق بين المستشعر السلبي والنشط للاستشعار عن بعد. صورة © The Nature Conservancy

مجسات سلبية تسجيل الطاقة الطبيعية التي يتم عكسها أو انبعاثها من سطح الأرض. المصدر الأكثر شيوعًا للإشعاع الذي تكتشفه المستشعرات المنفعلة هو ضوء الشمس المعاكس. مثال على جهاز استشعار السلبي هو كاميرا مع الرماد فلوريدا إيقاف.

أجهزة الاستشعار النشطة توفير مصدر الطاقة الخاص بهم ، مثل الليزر أو الإشعاع الكهرومغناطيسي الميكروويف ، لإلقاء الضوء على الأشياء التي يرصدونها. يمكن أن يعمل المستشعر النشط ليلًا ونهارًا عن طريق إصدار إشعاع في اتجاه الهدف المراد فحصه. مثال على جهاز استشعار النشط الكاميرا مع الرماد فلوريدا قيد التشغيل.

التوقيع الطيفي

تتكون صور الأقمار الصناعية والصور الجوية من وحدات البكسل ، منظمة في شبكة ، مثل الصورة التي تم الحصول عليها من الكاميرا الرقمية الخاصة بك. يحتوي كل بكسل على معلومات رقمية تمثل سطوع كل منطقة بقيمة رقمية. ستلتقط المستشعرات سطوع منطقة بأطوال موجية مختلفة. على سبيل المثال ، يلتقط المستشعر الموجود على القمر الصناعي WorldView 2 الصور باستخدام تسعة نطاقات بأطوال موجية مختلفة مقارنة بمستشعرات Planet Dove التي تستخدم أربعة فقط. يتميز مستشعر WorldView 2 بدقة طيفية أعلى.

اختلافات الدقة الطيفية

مقارنة الدقة الطيفية بين مستشعر Planet Dove متعدد الأطياف (4 نطاقات) المستخدمة لالتقاط صور للشعاب المرجانية لأطلس ألين المرجاني ومستشعر WorldView-2 متعدد الأطياف (9 نطاقات). تتميز WorldView-2 بدقة طيفية أعلى. صورة © DigitalGlobe

كل كائن على الأرض له توقيع طيفي فريد ، وطريقة فريدة لعكس الضوء. وكلما زاد عدد النطاقات الطيفية التي يمتلكها المستشعر ، كان من الأفضل التقاط هذه الإشارات الطيفية وإظهار اختلافات الارتباط بين الكائنات.

التوقيعات الطيفية

تم قياس التوقيع الطيفي لفئات قاعية وطبقات مختلفة تحت الماء في Heron Reef ، أستراليا. N هو عدد العينات المقاسة للحصول على المنحنى. المصدر: Leiper et al. 2014

ما هي النطاقات الأكثر فائدة لرسم خرائط المعالم تحت الماء مثل الشعاب المرجانية؟

يمتص الماء غالبية الإشعاع الوارد عبر الأطوال الموجية داخل أول متر من العمق. الأطوال الموجية الوحيدة التي يمكنها اختراق عمود الماء بشكل أكبر هي النطاقات المرئية والهباء الساحلي والأزرق والأحمر والأصفر والأخضر. يتم امتصاص الضوء الأحمر في البداية ، يليه الضوء الأخضر ، ثم الضوء الأزرق مما يحد من مراقبة السمات تحت الماء كلما تعمقت ، حتى في المياه الأكثر نقاءً. من هذه النطاقات المرئية ، نحاول استخراج البصمة الطيفية للمعالم الموجودة تحت الماء مثل الشعاب المرجانية والطحالب والأعشاب البحرية.

ألوان نابضة بالحياة للشعاب المرجانية

الألوان النابضة بالحياة للشعاب المرجانية. الصورة © جيف يونوفر

بورنو youjizz كسكسكسكسكس المعلم الثلاثون الجنس
Translate »