الاستشعار عن بعد
مقدمة
يُعرَّف الاستشعار عن بعد بأنه العلم الذي يدرس عملية اكتساب المعلومات عن العناصر الفيزيائية والجغرافية للأرض وتوزيعها على سطح الكرة الأرضية باستخدام أجهزة الإستشعار الموجودة على متن الطائرات والمركبات الفضائية دون غير ذلك. ويُعد الاستشعار عن بعد أداة مهمة في مختلف التطبيقات، مثل إدارة الموارد الطبيعية، ورصد الأرصاد الجوية، والتخطيط الحضري، وإدارة الكوارث.
الأسس الفيزيائية للاستشعار عن بعد
التفاعل بين الموجات الكهرومغناطيسية والسطح: عندما يصطدم الموجات الكهرومغناطيسية بسطح الأرض، فإن بعض هذه الموجات تمتص، بينما ينعكس البعض الآخر، وبعضها الآخر ينتشر. ويعتمد نمط التفاعل على طول الموجة للموجات الكهرومغناطيسية ونوع السطح الذي تصطدم به.
أجهزة الاستشعار عن بعد: تستخدم أجهزة الاستشعار عن بعد لقياس الموجات الكهرومغناطيسية التي تنعكس أو تنتشر من سطح الأرض. وتوجد أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار عن بعد، ولكل نوع منها خصائص وقدرات مختلفة.
معالجة وتحليل البيانات: يتم معالجة وتحليل البيانات التي تم جمعها بواسطة أجهزة الاستشعار عن بعد باستخدام خوارزميات متخصصة. ويمكن استخدام هذه الخوارزميات لاستخراج المعلومات المطلوبة، مثل نوع الغطاء الأرضي أو درجة الحرارة السطحية.
أنواع الاستشعار عن بعد
الاستشعار عن بعد النشط: في الاستشعار عن بعد النشط، يتم إرسال الموجات الكهرومغناطيسية من جهاز الاستشعار باتجاه الأرض. ثم يتم قياس الموجات الكهرومغناطيسية التي تنعكس أو تنتشر من السطح. وتشمل تقنيات الاستشعار عن بعد النشط الرادار وليدار.
الاستشعار عن بعد السلبي: في الاستشعار عن بعد السلبي، يتم قياس الموجات الكهرومغناطيسية التي تنبعث من سطح الأرض بشكل طبيعي. وتشمل تقنيات الاستشعار عن بعد السلبي الأشعة تحت الحمراء والأشعة المرئية.
تطبيقات الاستشعار عن بعد
إدارة الموارد الطبيعية: يستخدم الاستشعار عن بعد لإدارة الموارد الطبيعية، مثل الغابات والأراضي الزراعية والمياه. ويمكن استخدام الاستشعار عن بعد لتقدير مساحة الأراضي الزراعية أو الغابية، أو لتحديد مناطق جديدة مناسبة للزراعة أو الرعي.
رصد الأرصاد الجوية: يستخدم الاستشعار عن بعد لرصد الأرصاد الجوية، مثل درجة الحرارة والرطوبة والرياح. ويمكن استخدام الاستشعار عن بعد للتنبؤ بالطقس أو لتتبع العواصف.
التخطيط الحضري: يستخدم الاستشعار عن بعد للتخطيط الحضري، مثل تحديد مواقع الطرق الجديدة والمباني والمناطق السكنية. ويمكن استخدام الاستشعار عن بعد أيضًا لتحديد المناطق التي تحتاج إلى إعادة تطوير أو تجديد.
إدارة الكوارث: يستخدم الاستشعار عن بعد لإدارة الكوارث، مثل الفيضانات والزلازل والحرائق. ويمكن استخدام الاستشعار عن بعد لتقييم الأضرار التي تسببها الكوارث أو لتتبع حركة اللاجئين.
الاستشعار عن بعد الجغرافي
يستخدم هذا النوع من الاستشعار عن بعد لدراسة عملية الاستشعار عن بعد الجغرافي، وتوزيع العناصر الطبيعية والبشرية على السطح، ويتم ذلك باستخدام الاستشعار عن بعد، كما يتم وصف الخصائص المكانية والزمانية للظواهر المختلفة، مثل الغطاء النباتي والتربة والمياه.
الاستشعار عن بعد البيئي
يتم استخدام الاستشعار عن بعد البيئي لدراسة العمليات البيئية في الغلاف الجوي والتربة والمياه، ويتم ذلك باستخدام أجهزة الاستشعار عن بعد، كما يتم استخدام أجهزة الاستשعار عن بعد الخاصة بقياسات التلوث الجوي ومراقبة نوعية المياه، وتتبع حركة الحيوانات البرية، ودراسة التغيرات المناخية.
الاستشعار عن بعد الجيولوجي
يستخدم هذا النوع من الاستشعار عن بعد لدراسة الظواهر الجيولوجية، مثل الجبال والبراكين والزلازل، ويتم ذلك باستخدام أجهزة الاستشعار عن بعد، ويساعد هذا النوع من الاستشعار عن بعد في استكشاف المعادن والتحكم في هياكل الأرض، وكشف الزلازل والبراكين.
الاستشعار عن بعد الزراعي
يستخدم الاستشعار عن بعد الزراعي لدراسة الظواهر الزراعية، مثل الغطاء النباتي والحالة الصحية للمحاصيل، ويتم ذلك باستخدام أجهزة الاستشعار عن بعد، ويمكن استخدام هذا النوع من الاستشعار عن بعد في تحسين إدارة الموارد الزراعية وتقليل الخسائر في المحاصيل، ودراسة نمو المحاصيل وتوزيعها، وتقييم جودة التربة.
الاستشعار عن بعد البحري
يستخدم الاستشعار عن بعد البحري لدراسة الظواهر البحرية، مثل التيارات البحرية ودرجة حرارة المياه ومستوى سطح البحر، ويتم ذلك باستخدام أجهزة الاستشعار عن بعد، ويمكن استخدام هذا النوع من الاستشعار عن بعد في الإدارة المتكاملة للمناطق الساحلية، ودراسة حركة التيارات البحرية، وتوقع حدوث الفيضانات.
الاستشعار عن بعد العسكري
يستخدم الاستشعار عن بعد العسكري لدراسة الظواهر العسكرية، مثل تحركات القوات والمنشآت العسكرية، ويتم ذلك باستخدام أجهزة الاستشعار عن بعد، يمكن استخدام هذا النوع من الاستشعار عن بعد في الاستطلاع والمراقبة والتجسس.
الاستشعار عن بعد الطبي
يستخدم الاستشعار عن بعد الطبي لدراسة الظواهر الطبية، مثل الأمراض والتشوهات، ويتم ذلك باستخدام أجهزة الاستشعار عن بعد، يمكن استخدام هذا النوع من الاستشعار عن بعد في التشخيص المبكر للأمراض وتتبع انتشارها، وتقييم فعالية العلاجات الطبية.
الاستنتاج
يُعد الاستشعار عن بعد أداة مهمة في العديد من التطبيقات، مثل إدارة الموارد الطبيعية، ورصد الأرصاد الجوية، والتخطيط الحضري، وإدارة الكوارث. ومن المتوقع أن يزداد دور الاستشعار عن بعد في السنوات القادمة مع تطور تقنيات الاستشعار عن بعد وتحليل البيانات.