zamansani GIS @ RS

تعريف علم سنجش از دور

بطورکلی از زمانهای گذشته تا کنون روشهای مختلفی برای جمع آوری داده های مبتنی بر مکان وجود دارد که از آن جمله می توان به مشاهدات نجومی، فتوگرامتری، نقشه برداری و سنجش از دور اشاره نمود. سنجش از دور از زمره روشهای جمع آوری داده محسوب می گردد که در آن کمترين ميزان تماس مستقيم با اشياء و عوارض مورد اندازه گيری را داشته و برخلاف ساير روشها که عوامل انسانی در گردآوری و تفسير داده های زمينی نقش دارند، در روش سنجش از دور اين وظيفه بر عهده سنجنده ها خواهد بود.

در ادامه تعاريف متعددی از سنجش از دور (Remote Sensing) ارائه ‘گردیده است:

*          سنجش از دور دانش پردازش و تفسير تصاويری است که حاصل ثبت تعامل انرژی الکترومغناطيس
و اشياء می باشند (Sabins 1997).

*         سنجش از دور علم و هنر به دست آوردن اطلاعات درباره يک شیء منطقه يا پديده، از طريق پردازش
و آناليز داده های اخذ شده بوسيله يک دستگاه (بدون تماس مستقيم با شیء منطقه يا پديده
 مورد مطالعه) است(ASP, 1983).

*          سنجش از دور بر سنجيدن اشياء از مسافتی خاص، يعنی تشخيص و اندازه گيری ويژگيهای يک جسم
 بدون تماس بالفعل با آن جسم، دلالت دارد(Harper  و Dorothy nv1983).

1- منبع انرژی

منبع انرژی که خود توليد کننده حجم وسيعی از موج الکترومغناطيس است، سبب پراکنش اين امواج به اشياء و پديده های روی زمين شده که باز تابش آن به سنجنده ها می رسد. بزرگترين منبع انرژی خورشيد محسوب می گردد. در بعضی از موارد سنجنده ها خود امواج الکترومغناطيس را توليد و به سمت عوارض گسيل می دهند.

2- اتمسفر

هنگاميکه انرژی الکترومغناطيس از منبع خورشيد منتشر شد در را رسيدن به اشياء و پديده های روی زمين از محيطی بنام اتمسفر عبور می کند. اتمسفر از لايه های مختلفی تشکيل يافته که روی عبور امواج الکترومغناطيس تاثير می گذارد. اين تاثير بصورت جذب و تفرق انرژی ظاهر می گردد. يکی از پديده های متداول که در تصاوير مشاهده می گردد، ابرها بوده که از ملکولهای بخار آب تشکيل شده اند. اين ملکولها سبب جذب بخش بزرگی از امواج الکترومغناطيس می گردند. لذا برای رهايي از اين پديده، سنجنده ها به گونه ای طراحی می گردند تا برای دريافت امواج کمتر در محدوده جذب اتمسفر قرار گيرند. معمولا طول موجهای بلند (در محدوده ماکرويو) کمتر از لايه های اتمسفر تاثير می پذيرند. بهمين دليل در مناطقی که در بيشتر روزهای سال آسمان ابری است، از سنجنده های راداری استفاده می گردد.

3- اشياء و عوارض

امواج الکترومغناطيس پس از عبور از لايه های اتمسفر به اشياء و پديده های روی زمين رسيده و دست خوش تغييرات جديدی خواهد شد. بدين صورت که قسمتی از امواج به پديده ها برخورد کرده و جذب آنان می گردد. قسمتی از آنها عبور نموده و قسمتی منعکس می شوند. بخش انعکاس يافته امواج که در فضا منتشر می گردد، توسط سنجنده ها دريافت می گردد.

4- سنجنده

جمع آوری امواج الکترومغناطيس جهت اندازه گيری و ثبت، از وظايف سنجنده ها محسوب می شوند. بطور کلی سنجنده ها از لحاظ منبع انرژی به دو دسته سنجنده های فعال (Active) و سنجنده های غير فعال(Passive) تقسيم می گردند. سنجنده های غير فعال از آن دسته سنجنده هايي هستند که به منبع نور خورشيد و ساير پارامترهای مرتبط با آن وابستگی شدت دارند. در مقابل سنجنده های فعال قرار داشته که از لحاظ تامين انرژی الکترومغناطيس و ساير عوامل جوی و اتمسفری کاملا مستقل عمل می نمايند. بعنوان مثال سنجنده های راداری از اين نوع می باشند.

 مراحل رشد تاريخی سنجش از دور

1- در سال 1859 اولین عكس هوایی توسط گاسپارد فلیكس از یك بالون هوایی تهیه شد.

2- در سال 1903 از كبوترهای جاسوس در ماموریت های نظامی استفاده شد.

3- در سال 1908 ویلبررایت اولین هواپیمای عكاس را رهبری نمود و بونویلان عكسهای هوایی را تهیه كرد.

4- در سالهای آخر جنگ جهانی اول عكسهای هوایی به سرعت برای اهداف شناسایی بكار گرفته شدند. اما جنگ جهانی دوم دوره جدیدی برای عكسبرداری های هوایی به همراه داشت.پیشرفتهای مهمی در صنعت عكسبرداری حاصل شد.استفاده از فیلمهای حساس مادون قرمز رایج گردید.

5- در دهه 1960 آمریكا از طریق ماهواره های جاسوسی خود شروع به جمع آوری اطلاعات بر علیه كوبا و شوروی سابق نمود. در سال 1972 ناسا اولین ماهواره ارزیابی منابع زمینی بنام ERTS-1 را به فضا پرتاب كرد كه بعدها تحت نام لندست شناخته شد.

6- در سال 1972 اولین سری ماهواره های لندست با دوربین و سنجنده های RBV (Retu Beam Vidicon)،  MSS (Multi spectral sensor) و TM(Thematic Mapper) در چهار و هفت باند توسط ایالات متحده آمریکا در مدار زمین قرار گرفته، از این مرحله که تصویربرداری از حالت آنالوگ خارج و بصورت رقومی درآمد، دریچه ای جدید برای پردازش تصاویر و نهایتا" تعبیر و تفسیر آنها به روی بشر گشوده شد. .

7- فرانسه در سال 1986 اولین سری ماهواره های SPOT خود را با قدرت تفکیک 10 و 20 متر (درسه باند) در مدار کره زمين قرار داد.

8- هندوستان سری ماهواره های IRS (Indian Remote Sensing) را در سال 1988 تکميل نمود.

11- در سال 1995، با مشارکت کشورهای برزیل و چین، ماهواره CBERS(China-Brazil Earth Resource Satellite) به فضا
 پرتاب شد.

12- با پرتاب ماهواره هایIKONOS  (قدرت تفکیک 8/. متر و 2/3 متر) در سال 1999و Quick-Bird (قدرت تفکیک ./6 متر و 44/2 متر) درسال 2001، قدم بزرگی در جهت توليد و بکارگيری تصاوير ماهواره ای با قدرت تفکيک بالا برداشته شد.

13- در سال 2003 با ساخت و پرتاب ماهواره پيشرفته Orbview (قدرت تفکیک 1 متر و 4 متر) قدم جديدی در عرصه تصوير برداری ماهواره ای برداشته شد.

14- سازمان تحقیقات فضایی هند (ISRO)، در حال تحقیق درباره پروژه ماهواره هایی است که دارای قابلیت ارسال به فضا و بازگشت مجدد به زمین هستند. این پروژه در حال سپری کردن سیر تکاملی خود در ISRO است و انتظار می رود در سال 2005 بهره برداری شود.

15- در سال 2008 ماهواره Geo-eye (قدرت تفکيک 4/0 متر و 6/1 متر) در مدار زمين قرار گرفت. تاکنون اين ماهواره جزو مدرنترين ماهواره های با قدرت تفکيک بالا محسوب می گردد که کاربردهای فراوانی در سنجش از دور دارد.

 تاريخچه سنجش از دور سازمان فضايي ايران

به دنبال پرتاب اولین ماهواره مطالعه منابع زمینی آمریکا که بعدها به سری لندست تغییر نام داد، دفتر جمع آوری اطلاعات ماهواره ای در سازمان برنامه و بودجه وقت در سال 1353 تاسیس گردید. پس از مطالعات اولیه و کسب نتایج مطلوب از تصاویر ماهواره ای و بمنظور دسترسی مستقیم به تصاویر ماهواره ای، دفتر مذکور به مرکز سنجش از دور تغییر نام داد. در سال 1355 در قالب "طرح استفاده از ماهواره" با هدف دريافت مستقيم اطلاعات ماهواره ای، پردازش، تکثير و توزيع اقدام به خرید و نصب یک ایستگاه گیرنده تصاویر ماهواره ای در ماهدشت کرج گردید. در ايستگاه مذکور سیستمهای زير پيش بينی گرديد:

1- سيستم رديابی و دريافت اطلاعات

2- سيستم فرايند و تصحيح اطلاعات

3- سيستم تفسير اطلاعات

4- سيستم مديريت اطلاعات

5- سيستم تکثير و چاپ اطلاعات