مجالات تطبيقات الاستشعار عن بعد
مجالات تطبيقات الاستشعار عن بعد، نحن ندرك العالم المحيط من خلال حواسنا الخمس، تتطلب بعض الحواس (اللمس والذوق) ملامسة أعضاء الاستشعار بالأشياء، ومع ذلك، فإننا نكتسب بعض المعلومات حول محيطنا من خلال الحواس التي لا تتطلب اتصالًا وثيقًا بين أجهزة الاستشعار والأجسام الخارجية، وهو ما سوف نتعرف عليه اليوم.
ما هو الاستشعار عن بعد؟
- عمومًا، يشير الاستشعار عن بُعد إلى أنشطة تسجيل / مراقبة / إدراك (الاستشعار) كائنات أو أحداث في أماكن بعيدة، في الاستشعار عن بُعد، لا تكون المستشعرات على اتصال مباشر بالكائنات أو الأحداث التي تتم ملاحظتها.
- تحتاج المعلومات إلى ناقل جسدي للانتقال من الكائنات / الأحداث إلى أجهزة الاستشعار من خلال وسيطة متداخلة، يستخدم الإشعاع الكهرومغناطيسي عادة كحامل معلومات في الاستشعار عن بعد.
- إخراج نظام الاستشعار عن بعد عادة ما يكون صورة تمثل المشهد الذي تتم مراقبته، مطلوب خطوة أخرى من تحليل الصورة وتفسيرها من أجل استخراج معلومات مفيدة من الصورة، النظام البصري البشري هو مثال لنظام الاستشعار عن بعد بهذا المعنى العام.
- بمعنى أكثر تقييدًا، يشير الاستشعار عن بُعد عادةً إلى تقنية الحصول على معلومات حول سطح الأرض (الأرض والمحيط) والغلاف الجوي باستخدام أجهزة استشعار على متن الطائرات او البالونات أو المنصات المحمولة على الفضاء (الأقمار الصناعية والمكوكات الفضائية).
- الاستشعار عن بعد هو عملية الكشف عن الخصائص الفيزيائية للمنطقة ومراقبتها من خلال قياس الإشعاع المنعكس والمنبعث على مسافة من المنطقة المستهدفة.
اقرأ أيضًا: أهم استخدامات الروبوت في استخراج النفط
مجالات تطبيقات الاستشعار عن بعد
- تقوم الكاميرات الخاصة بجمع صور مستشعرة عن بعد للأرض، مما يساعد الباحثين على “استشعار” الأشياء حول الأرض. بعض الأمثلة هي:
- تلتقط الكاميرات على الأقمار الصناعية والطائرات صوراً لمناطق واسعة على سطح الأرض، مما يسمح لنا برؤية أكثر بكثير مما يمكننا الوقوف على الأرض.
- يمكن استخدام أنظمة السونار على السفن لإنشاء صور لقاع المحيط دون الحاجة إلى السفر إلى قاع المحيط.
- يمكن استخدام الكاميرات على الأقمار الصناعية لعمل صور لتغيرات درجات الحرارة في المحيطات.
- يمكن تعيين حرائق الغابات الكبيرة من الفضاء، مما يسمح للحراس برؤية مساحة أكبر بكثير من الأرض.
- تتبع الغيوم للمساعدة في التنبؤ بالطقس أو مشاهدة البراكين المتفجرة، والمساعدة في مراقبة العواصف الترابية.
- تتبع نمو مدينة والتغيرات في الأراضي الزراعية أو الغابات على مدى عدة سنوات أو حتى عقود.
- تعيين قاع المحيط واكتشاف التضاريس الوعرة لقاع المحيط ورسم خرائط لها (مثل سلاسل الجبال الضخمة والأودية العميقة و “الشريط المغناطيسي” في قاع المحيط).
مكونات الاستشعار عن بعد
- تقوم المستشعرات عن بعد بجمع البيانات عن طريق اكتشاف الطاقة المنعكسة من الأرض، يمكن أن تكون هذه المجسمات على أقمار صناعية أو مثبتة على متن طائرة.
- يمكن أن تكون أجهزة الاستشعار عن بعد سلبية أو نشطة، المجسمات السلبية تستجيب للمؤثرات الخارجية، وهي تسجل الطاقة الطبيعية المنعكسة أو المنبعثة من سطح الأرض، حيث تنعكس أشعة الشمس المصدر الأكثر شيوعًا للإشعاع الذي تم اكتشافه بواسطة أجهزة استشعار سلبية
- في المقابل، تستخدم أجهزة الاستشعار النشطة محفزات داخلية لجمع البيانات حول الأرض، على سبيل المثال، يقوم نظام الاستشعار عن بعد ذي العارضة الليزرية بعرض ليزر على سطح الأرض ويقاس الوقت الذي يستغرقه انعكاس الليزر إلى مستشعره.
استخدامات الاستشعار عن بعد
للاستشعار عن بعد مجموعة واسعة من التطبيقات في العديد من المجالات المختلفة:
- التطبيقات الساحلية: مراقبة تغييرات الخط الساحلي، وتتبع نقل الرواسب، وتعيين المعالم الساحلية، كما يمكن استخدام البيانات لرسم الخرائط الساحلية ومنع التآكل.
- تطبيقات المحيطات: مراقبة دوران المحيطات والأنظمة الحالية، وقياس درجة حرارة المحيطات وارتفاع الأمواج، وتتبع الجليد البحري، كما يمكن استخدام البيانات لفهم المحيطات بشكل أفضل وكيفية إدارة موارد المحيطات بشكل أفضل.
- تقييم المخاطر: تتبع الأعاصير والزلازل والتآكل والفيضانات، حيث يمكن استخدام البيانات لتقييم آثار الكوارث الطبيعية وإنشاء استراتيجيات للتأهب لاستخدامها قبل الحدث الخطير وبعده.
- إدارة الموارد الطبيعية: مراقبة استخدام الأراضي، خريطة الأراضي الرطبة، ورسم بيئات الحياة البرية، كما يمكن استخدام البيانات لتقليل الضرر الذي يلحقه النمو الحضري والبيئة والمساعدة في تحديد أفضل السبل لحماية الموارد الطبيعية.
شاهد أيضًا: ما هو الإسقاط النجمي وما حكمه
أصبحت تطبيقات الاستشعار عن بعد أكثر استخدامًا في استكشاف الطاقة الحرارية الأرضية نظرًا لسهولة وسرعة جمع البيانات في المساحات الكبيرة نسبيًا (100+ كم 2) ونقص الحاجة إلى الوصول إلى الأرض وقلة القيود المفروضة على المجال الجوي.
تشمل التطبيقات الأساسية للاستشعار عن بعد لاكتشاف الطاقة الحرارية الأرضية ما يلي، تحديد وتمييز أنواع الصخور أو التجمعات المعدنية أو أنواع المعادن المختلفة، تحديد الشذوذات الحرارية السطحية والنباتية وتحديد السمات الهيكلية وتوجهها.
طريقة عمل الاستشعار عن بعد
- في الواقع، السر هو أن الاستشعار عن بعد ليس معقدًا على الإطلاق، حيث تستخدم عينيك الاستشعار عن بعد من خلال قراءة هذه الصفحة الآن.
- كما ذكر من قبل، يعني الاستشعار عن بعد أنك تحصل على معلومات من مسافة بعيدة، عندما تكون بالخارج، تصدر الشمس الضوء، ويعكس كل كائن مزيجًا من الألوان الأحمر والأخضر والأزرق في عينيك، إنه نفس الشيء بالنسبة لأجهزة استشعار تعمل على الأقمار الصناعية.
- ولكن المهم هو أن هناك مجموعة كاملة من الأطوال الموجية المحتملة في الطيف الكهرومغناطيسي من الأطوال الموجية القصيرة (مثل الأشعة السينية) إلى الأطوال الموجية الطويلة (مثل الموجات الراديوية).
قد يهمك أيضًا: ما أهمية الاختراعات في حياتنا ؟
وأخيرا يمكن القول في نهاية موضوعنا مجالات تطبيقات الاستشعار عن بعد، إنه تفتقر تطبيقات الاستشعار عن بعد إلى القدرة على اختراق السطح السفلي، على الرغم من أن بعض أجهزة الاستشعار يمكن أن تخترق أعماق ضحلة جدًا (على سبيل المثال، <1 متر).