مقال عن تطور الاستشعار عن بعد كامل
مقال عن تطور الاستشعار عن بعد كامل، يستخدم البعض نظام التعليم عن بعد في ظل تفشي فيروس كورونا في جميع أنحاء العالم، هو أحد الطرق التي تساعد في حل العديد من مشاكل الكوكب، حيث يتيح الاستشعار عن بعد اتخاذ قرارات واضحة بناءً على الحالة المستقبلية للكوكب ويساعد أيضًا في قياس الإشعاع المنبعث والمنعكس من الضوء تعتبر الشمس من أحدث الاختراعات في عالم التكنولوجيا الحديثة، ومن هذه البيانات تسعى جاهدة لتقديم بعض المعلومات عن تطور الاستشعار عن بعد وأهميته.
مقال عن تطور الاستشعار عن بعد كامل
إنها إحدى العمليات التي يتمثل اختصاصها في توفير منظور عالمي وثروة من البيانات على أنظمة الأرض للكشف عن الخصائص الفيزيائية لمنطقة حيث يمكن للكاميرات الموجودة على الأقمار الصناعية والطائرات التقاط صور لمناطق كبيرة على سطح الأرض والتي تمكن نظرة شاملة لما يُرى على الأرض، حيث تنبعث من الأسطح إشعاعات على شكل حرارة أو فيلم فوتوغرافي أو مستشعرات رقمية على قمر صناعي أو طائرة تلتقط الإشعاع المنعكس والمنبعث.
تطور الاستشعار عن بعد من خلال الأقمار الصناعية
يمكن مراقبة الأرض والكواكب الأخرى من خلال استخدام أجهزة الاستشعار على الأقمار الصناعية والطائرات تعتبر أداة تكتشف وتسجل الطاقة المنعكسة أو المنبعثة من ضوء الشمس تتكون أجهزة الاستشعار عن بعد أيضًا من أجهزة استشعار سلبية أو نشطة تستجيب المستشعرات السلبية للمنبهات الخارجية، بينما المستشعرات النشطة هي محفزات داخلية لجمع البيانات حول الأرض.
مصطلح الاستشعار عن بعد
إنه أحد العلوم التي يمكن من خلالها الحصول على معلومات حول الأشياء أو المناطق عن بعد، ويعتبر ضوء الشمس المنعكس أحد أكثر مصادر الإشعاع شيوعًا التي يتم اكتشافها بواسطة أجهزة الاستشعار المنفعلة، حيث تقوم أجهزة الاستشعار عن بعد بجمع البيانات من خلال البحث عن الطاقة المنعكسة من من الأرض، بحيث يمكن وضع هذه المستشعرات إما على الأقمار الصناعية أو في طائرة ويمكن أن تتفاعل مع المنبهات الخارجية، يتم بعد ذلك تسجيل الطاقة المنبعثة من سطح الأرض.
ما هو الاشعاع الكهرومغناطيسي
هي الأشعة التي تنتقل بسرعة الضوء عبر الفضاء أو عبر وسيط مادي حيث يستخدم الاستشعار عن بعد الطاقة والأشعة الكهرومغناطيسية لقياس الخصائص الفيزيائية للأجسام البعيدة والتي تشمل التصوير الفوتوغرافي والمسوحات الجيوفيزيائية، حيث يكون المصدر الأكثر وضوحًا هو الطاقة الكهرومغناطيسية و الإشعاع هو الشمس هناك أيضًا خاصيتان للإشعاع الكهرومغناطيسي لهما أهمية خاصة في فهم الاستشعار عن بعد، وهما الطول الموجي، وهو طول دورة الموجة، والتردد، والذي يشير إلى عدد الدورات التي تمر بها الموجة عبر نقطة ثابتة لكل وحدة تمر.
تاريخ الاستشعار عن بعد
بدأ تاريخ الاستشعار عن بعد بالكاميرا، حيث يمكن إرجاع أصل الاستشعار عن بعد إلى الحرب العالمية الثانية، ومع تطور أنظمة الاستشعار الحراري بالرادار والسونار والأشعة تحت الحمراء، تم تصميم المستشعرات للعمل في جميع الأطياف الكهرومغناطيسية ومن هنا تأتي أهمية الاستشعار عن بعد يتم تقديمه على النحو التالي
- اكتشف وارسم خريطة التضاريس الوعرة في قاع البحر.
- جمع البيانات من المناطق الخطرة أو التي يتعذر الوصول إليها.
- مراقبة الفيضانات وحرائق الغابات وإزالة الغابات والتركيزات الكيميائية والزلازل.
- تتبع نمو المدينة والتغيرات في الأراضي الزراعية أو الغابات على مدى عدة سنوات أو عقود.
- المساهمة في رسم خرائط لحرائق الغابات الكبيرة من الفضاء بحيث يمكن رؤية مساحة أكبر من الأرض.
- يمكن استخدام الكاميرات الموجودة على الأقمار الصناعية لالتقاط صور لتغيرات درجة الحرارة في المحيطات.
- تتبع السحب للتنبؤ بالطقس أو مشاهدة الانفجارات البركانية والمساعدة في مراقبة العواصف الترابية.
أبرز مكونات أنظمة الاستشعار عن بعد
كجهاز استشعار عن بعد، عندما يصطدم الإشعاع الكهرومغناطيسي بسطح ما، يتم امتصاص بعض طاقته بينما ينتقل البعض الآخر عبر السطح وينعكس الباقي، كما أنه يحتوي على مكونات يتم من خلالها الكشف عن الضوء المنبعث والانعكاس وقياسه.
- مصدر الطاقة يمكن أن يكون مصدرًا طبيعيًا أو صناعيًا مثل الشمس أو الرادار.
- التفاعل مع الغلاف الجوي ينتج الغلاف الجوي تأثيرات معينة عند مروره عبر الإشعاع الكهرومغناطيسي.
- مستوى التفاعل مع سطح الأرض ويحدث بين نظام الاستشعار عن بعد والظواهر الطبيعية التي تحدث على سطح الأرض، وذلك حسب كمية الأشعة الكهرومغناطيسية المنعكسة.
- مسار الإرسال مرور الإشعاع من مصدر طاقة إلى الهدف ثم إلى جهاز الاستشعار.
- أجهزة الكشف يتم من خلالها معالجة بيانات الإشارة مثل الصور الفوتوغرافية والصور الرقمية.
- المستشعرات جهاز يستقبل الإشعاع الكهرومغناطيسي ويحوله إلى إشارة يمكن تسجيلها وعرضها على شكل بيانات رقمية أو صورة.
أقسام الاستشعار عن بعد
هناك نوعان رئيسيان من أجهزة الاستشعار عن بعد، يتم تصنيفهما بناءً على مصدر الإشارة المستخدمة في استكشاف منطقة أو هدف معين، ويختلف الإشعاع باختلاف الأطوال الموجية، وتشمل أنواع الاستشعار عن بعد
- الاستشعار عن بعد النشط يعتبر مصدرا خاصا للطاقة لأن الضوء يسقط على الأشياء التي يراقبها ويصدر المستشعر النشط إشعاعًا في اتجاه الهدف قيد التحقيق، حيث يقوم المستشعر بعد ذلك باكتشاف وقياس الإشعاع المنعكس أو المتناثر الصادر من جهاز الاستشعار استهداف.
- الاستشعار السلبي عن بعد تكتشف المستشعرات السلبية الطاقة الطبيعية المنبعثة أو المنعكسة من الكائن أو المشهد المرصود، مع كون ضوء الشمس المنعكس هو المصدر الأكثر شيوعًا للإشعاع الذي يتم قياسه بواسطة أجهزة الاستشعار المنفعلة.
أهم تطبيقات الاستشعار عن بعد
هناك العديد من التطبيقات التي يمكن الاستفادة من استخدام نظام الاستشعار عن بعد حيث تلعب الأقمار الصناعية دورًا مهمًا في تطوير العديد من التقنيات، ومن أبرز هذه التطبيقات ما يلي
- خرائط استخدامات الأراضي تفيد في الحصول على أحدث أنماط استخدامات الأراضي في مناطق واسعة في جميع الأوقات، ولمراقبة التغييرات التي تحدث من وقت لآخر، كما يمكن استخدامها لتحديث خرائط الطريق وظروف الأسفلت وتخطيط الأراضي الرطبة.
- التنبؤ بالطقس يستخدم الاستشعار عن بعد على نطاق واسع للتنبؤ بالطقس ويستخدم أيضًا لتحذير الناس من الأعاصير المدمرة.
- استكشاف الموارد بيانات الاستشعار عن بعد مفيدة لتحديث الخرائط الجيولوجية الحالية، وإنشاء خرائط خطية وتكتونية بسرعة، وتحديد مواقع الأعمال المعدنية، وتحديد مواقع رواسب الوقود الأحفوري.
- الدراسة البيئية يمكن استخدامها لدراسة إزالة الغابات، وتدهور التربة الخصبة، وتلوث الهواء، والتصحر، وإثراء المسطحات المائية الكبيرة، وانسكاب النفط من ناقلات النفط.
- تقصي الأخطار الطبيعية الاستشعار عن بعد مفيد للتنبؤ بحدوث الأخطار الطبيعية حيث يمكن استخدامه لدراسة الأضرار التي تسببها الزلازل والبراكين والانهيارات الأرضية والفيضانات وذوبان الجليد في المناطق القطبية.
- تحديد ظروف المحاصيل لقياس صحة المحاصيل باستخدام تطبيقات الاستشعار عن بعد، وكذلك لتحديد مستويات رطوبة التربة، والتنبؤ بإنتاج المحاصيل في حقل معين وتحديد كمية المحاصيل التي سيتم حصادها في ظل ظروف معينة.
نهاية المقال الخاص بتطوير الاستشعار عن بعد
في العصر الحالي، تتوفر مجموعة متنوعة من أدوات الاستشعار عن بعد للاستخدام في الدراسات الهيدرولوجية، حيث تكون بيانات الأقمار الصناعية مناسبة للمشاكل الإقليمية، وستوفر الأقمار الصناعية المستقبلية دقة أرضية تتراوح من 10 إلى 80 مترًا، مما يعكس التطور المتسارع لأنظمة الاستشعار عن بعد، وقد أدى ذلك إلى استخدام الاستشعار عن بعد في تحديد استطلاع المياه الجوفية لجودة المياه المادية، ورسم خرائط حقول الثلج، وتحديد غمر الفيضانات، وجرد المناطق المروية.