مجالات تطبيق الاستشعار عن بعد، نحن نعرف العالم المحيط من خلال حواسنا الخمس، بعض الحواس (اللمس والتذوق) تتطلب أعضاء حاسة اللمس بأشياء، ومع ذلك، نحصل على بعض المعلومات حول بيئتنا من خلال حواس لا تتطلب التقريب. الاتصال بين المستشعرات والأشياء الخارجية، والتي سنتعلمها اليوم.
ما هو الاستشعار عن بعد؟
- بشكل عام، يشير الاستشعار عن بعد إلى أنشطة تسجيل / مراقبة / رؤية (استشعار) الأشياء أو الأحداث في الأماكن البعيدة. في الاستشعار عن بعد، لا تكون أجهزة الاستشعار على اتصال مباشر بالأشياء أو الأحداث التي يتم رصدها.
- تتطلب المعلومات ناقلًا ماديًا للانتقال من الأشياء / الأحداث إلى أجهزة الاستشعار من خلال وسيط متداخل، وغالبًا ما يستخدم الإشعاع الكهرومغناطيسي كناقل للمعلومات في الاستشعار عن بعد.
- عادة ما يكون ناتج نظام الاستشعار عن بعد صورة تمثل المشهد الذي تتم مراقبته. مطلوب خطوة أخرى لتحليل الصورة وتفسيرها لاستخراج معلومات مفيدة من الصورة. النظام البصري البشري هو مثال لنظام الاستشعار عن بعد بمعناه العام.
- بمعنى أكثر صرامة، يشير الاستشعار عن بعد عمومًا إلى تقنية الحصول على معلومات حول سطح الأرض (اليابسة والمحيطات) والغلاف الجوي باستخدام أجهزة استشعار على الطائرات أو البالونات أو المنصات المحمولة في الفضاء (الأقمار الصناعية والمكوكات الفضائية).
- الاستشعار عن بعد هو عملية تحديد ومراقبة الخصائص الفيزيائية للمنطقة عن طريق قياس الإشعاع المنعكس والمنبعث على مسافة من المنطقة المستهدفة.
اقرأ ايضا: اهم استخدامات للروبوت فى استخلاص الزيت
مجال تطبيقات الاستشعار عن بعد
- تقوم الكاميرات الخاصة بجمع صور الاستشعار عن بعد للأرض، مما يساعد الباحثين على “الشعور” بالأشياء حول الأرض. بعض الأمثلة هي:
- تلتقط الكاميرات الموجودة على الأقمار الصناعية والطائرات صوراً لمساحات كبيرة من سطح الأرض، مما يسمح لنا برؤية أكثر بكثير مما نستطيع على الأرض.
- يمكن استخدام أنظمة السونار على السفن لإنشاء صور لقاع المحيط دون الحاجة إلى السفر إلى قاع المحيط.
- يمكن استخدام الكاميرات الموجودة على الأقمار الصناعية لإنشاء صور للتغيرات في درجة حرارة المحيط.
- يمكن رسم خرائط الحرائق الكبيرة من الفضاء، مما يسمح للحراس برؤية مساحة أكبر من الأرض.
- تتبع السحب للمساعدة في التنبؤ بالطقس أو مراقبة الانفجارات البركانية، والمساعدة في مراقبة العواصف الترابية.
- تتبع نمو مدينة والتغيرات في الأراضي الزراعية أو الغابات على مدى عدة سنوات أو حتى عقود.
- رسم خرائط لقاع المحيط واكتشاف ورسم خرائط التضاريس الوعرة لقاع المحيط (مثل الجبال الكبيرة والوديان العميقة و “الشريط المغناطيسي” لقاع المحيط).
مكونات الاستشعار عن بعد
- تجمع أجهزة الاستشعار عن بعد البيانات عن طريق الكشف عن الطاقة المنعكسة من الأرض، ويمكن أن تكون على الأقمار الصناعية أو على متن طائرة.
- يمكن أن تكون أجهزة الاستشعار عن بعد سلبية أو نشطة، وتستجيب أجهزة الاستريو السلبية للمنبهات الخارجية، وتقوم بتسجيل الطاقة الطبيعية المنعكسة أو المنبعثة من سطح الأرض، حيث ينعكس ضوء الشمس.
- في المقابل، تستخدم المستشعرات النشطة محفزات داخلية لجمع البيانات حول الأرض، على سبيل المثال، يقوم نظام الاستشعار عن بعد بشعاع الليزر بإسقاط الليزر على سطح الأرض والوقت الذي يستغرقه الليزر للعودة إلى المستشعر.وهذا يتم قياسه.
استخدام الاستشعار عن بعد
للاستشعار عن بعد العديد من التطبيقات في العديد من المجالات المختلفة:
- التطبيقات الساحلية: مراقبة التغيرات الساحلية، وتتبع نقل الرواسب، وخريطة المعالم الساحلية، ويمكن استخدام البيانات لرسم الخرائط الساحلية والتحكم في التعرية.
- تطبيقات المحيطات: مراقبة دوران المحيطات والأنظمة الحالية، وقياس درجة حرارة المحيطات وارتفاع الأمواج، وتتبع الجليد البحري، واستخدام البيانات لفهم المحيط بشكل أفضل وكيفية إدارته بشكل أفضل لموارد المحيط.
- تقييم المخاطر: تتبع الأعاصير والزلازل والتعرية والفيضانات، حيث يمكن استخدام البيانات لتقييم آثار الكوارث الطبيعية وتطوير استراتيجيات التأهب لاستخدامها قبل وبعد وقوع حدث خطير.
- إدارة الموارد الطبيعية: مراقبة استخدام الأراضي، ورسم خرائط للأراضي الرطبة، ورسم خرائط لموائل الحياة البرية. يمكن أيضًا استخدام البيانات لتقليل الأضرار التي تلحق بالنمو الحضري والبيئة والمساعدة في تحديد أفضل السبل لحماية الموارد الطبيعية.
وانظر أيضاً: ما هو الإسقاط النجمي وما حكمه؟
أصبحت تطبيقات الاستشعار عن بعد مستخدمة على نطاق واسع في استكشاف الطاقة الحرارية الأرضية بسبب سهولة وسرعة جمع البيانات على مساحات كبيرة نسبيًا (100+ كيلومتر مربع)، وعدم الحاجة إلى الوصول إلى الأرض، وقيود معينة على المجال الجوي.
تشمل التطبيقات الرئيسية للاستشعار عن بعد للكشف عن الطاقة الحرارية الأرضية تحديد وتحديد أنواع الصخور والتجمعات المعدنية أو أنواع مختلفة من المعادن، واكتشاف الانحرافات الحرارية السطحية والنباتية، وتحديد وتوجيه الأجزاء الهيكلية.
كيف يعمل الاستشعار عن بعد
- في الواقع، السر هو أن الاستشعار عن بعد ليس بهذا التعقيد، عيناك تستخدمان الاستشعار عن بعد من خلال قراءة هذه الصفحة الآن.
- كما ذكرنا سابقًا، يعني الاستشعار عن بعد أنه يمكنك الحصول على المعلومات من مسافة بعيدة. عندما تكون بالخارج، تبعث الشمس الضوء، ويعكس كل شيء مزيجًا من الألوان الأحمر والأخضر والأزرق لعينيك. إنه نفس الشيء مع أجهزة استشعار الأقمار الصناعية.
- لكن 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 موجات الراديو).
قد تكون مهتمًا أيضًا بما يلي: ما أهمية الاختراعات في حياتنا؟
أخيرًا، في نهاية مجالات موضوعنا لتطبيقات الاستشعار عن بعد، يمكن القول أن تطبيقات الاستشعار عن بعد تفتقر إلى القدرة على اختراق الأرض، على الرغم من أن بعض أجهزة الاستشعار يمكن أن تخترق أعماق ضحلة جدًا (على سبيل المثال، <1 متر).