مروری بر فیزیک سنجش از دور و کاربرد آن در منابع آب
مروری بر فیزیک سنجش از دور
به منظور بررسی نحوه تراکنش بین امواج تابشی واصله از خورشید یا سنجنده های مختلف و جو و نیز طیف های مختلف طول موج الکترومغناطیس و خصوصیات فیزیکی این امواج لازم است مبانی و اصول کاربردی در این تراکنش مشخص شده و از لحاظ فیزیکی و سنجش از دوری بررسی شود.
تابش الکترومغناطیس
در سنجش از دور وجود منبع انرژی برای روشنایی بخشیدن به اشیا مورد نیاز است. این انرژی از نوع تابش الکترومغناطیسی است. تمامی تابشهای الکترومغناطیس دارای خصوصیات اولیه ای می باشند و نیز رفتار قابل پیش بینی براساس نظریه امواج دارند. تابش الکترومغناطیس شامل میدان الکتریکی E که اندازه آن در راستای عمود بر سیر تابش متغیر است و میدان مغناطیسی M است که عمود بر میدان الکتریکی است. هر دوی این میدانها با سرعت نور سیر می کنند (شکل بالا).
قوانین تابش
در محدوده های طیف بازتابی، بیش تر به خصوصیات بازتابشی از اشیا پرداخته می شود ولی در محدود ههای طیف حرارتی، به خصوصیات گسیلی اشیا توجه می گردد. دلیل اصلی این موضوع این است که بی شتر حرارت های مرسوم (حرارت محیط اطراف ما) انرژی را گسیل می کنند که قابل اندازه گیری است. به همین علت لازم است که در مورد تئوری تابش و اصول اولیه آن توضیحاتی ارائه شود.
طیف الکترومغناطیس
محدوده طیف الکترومغناطیس از طول موجهای کوتاه (شامل پرتوهای گاما و ایکس) تا طول موج های بلند (شامل مایکرو ویو و امواج رادیوئی) است. چندین منطقه از طیف الکترومغناطیس برای سنجشاز دور مناسب است (شکل زیر).
طیف الکترومغناطیس
محدوده طیف الکترومغناطیس از طول موج کوتاه تا بلند شامل محدوده های گاما، ایکس، ماوراء بنفش، مرئی، فروسرخ، مایکروویو و رادیویی می باشد.
برخورد با جو
قبل از اینکه تابشی که برای سنجش از دور مورد نیاز است به سطح زمین برسد، مسیری را از بین جو طی می کند. ذرات معلق و گازهای موجود در جو در دریافت تابش تاثیر می گذارد. این تاثیرات با مکانیزم هایی مانند پراکنش و جذب انجام می شود (شکل زیر).
الف- پراکنش نور در هنگام برخورد با جو. ب- جذب نور در هنگام برخورد با جو
برخورد تابش به اشیا
تابشی که با برخورد به جو، نه جذب شده و نه پراکنده می شود، به سطح زمین رسیده و با آن برخورد میکند. سه نوع برخورد ممکن است در هنگام اصابت یا فرود (I) به سطح رخ دهد. این سه برخورد عبارت از جذب (A)، عبور (T) و بازتابش هستند. کل انرژی فرودی که به سطح زمین برخورد م یکند، یک یا چند مورد از این برخوردها است. خصوصیات آنها بستگی به طول موج انرژی، شرایط و مواد تشکیل شده ی آن عوارض دارد.
سه نوع برخورد انرژی با اشیاء
جذب وقتی رخ می دهد که تابش توسط اشیا جذب شود درحالی که عبور زمانی رخ می هد که تابش از شیئ عبور کند و نیز بازتابش حالتی است که انرژی تابشی از سطح جسم پس زده شده و دوباره جهتی را برای حرکت انتخاب نماید. هدف اصلی در سنجش از دور اندازه گیری تابشی است که از سطح اجسام بازتابیده شده است.
مزایا و ویژگی های سنجش از دور
اصلی ترین مزیت سنجش از دور، توسعه توانایی های بصری است، به علاوه اینکه به علت محدود بودن ذهن در دیدن و ذخیره سازی جزییات اشیا، ما را کمک می نماید. به واسطه به کار گیری این تکنیک، منابع داد ه ها بسیار بیشتر از عکس های هوایی است. در واقع هدف، اندازه گیری و ترسیم ابعاد فضایی اشیا به وسیله سنجش از دور می باشد. به علاوه اینکه از داده های سنجش از دور برای نظارت بر پدیده های پویا در سطح کره زمین نیز استفاده می شود که شامل نظارت بر منابع انرژی، گیاهان، کیفیت محیطی، اندازه گیری دمای اشیا مختلف، کشف و شناسایی مکان های بحران زده ناشی از آتش سوزی، سیلاب، آتشفشان، زمین لرزه و غیره، تخمین توده مولفه های مختلف مانند سازندهای بیوشیمیا یی درختان، تولید محصول سامانه های کشاورزی، ذخایر آبی و رواناب حوضه آبریز و جمعیت در مناطق شهری و غیرشهری است.
سنجش از دور معمولا محدود به استفاده از تابش الکترومغناطیس می باشد. این تابش (الکترومغناطیس) شامل انرژی های نوری فرابنفش، مرئی، فروسرخ نزدیک، میانی و دور، مایکروویو و طول موجهای بلند رادیویی می باشد. بعضی از مزایای سنجش از دور در کاربرد منابع زمینی به شرح زیر می باشند.
- افزایش سرعت و کارایی بیشتر مطالعات منابع زمینی
- تسهیل و تسریع تهیه نقش ههای منطقه ای
- ذخیره سازی داده ها به صورت خودکار و ضبط دائمی تصاویر از مکانهای مورد نظر
- نمایش اطلاعات در محدوده های مختلف طول موج در کنار دید مرئی انسان
- تکرار پذیر بودن تصاویر و امکان تهیه نقش ههای پوششی ماهانه و سالانه
- امکان به هنگام سازی سریع نقشه های پوششی با توجه به توان تفکیک سنجنده
- رقومی بودن ذاتی داده ها و امکان به کارگیری سریع توسط رایانه
- مقرون به صرفه بودن نسبی داده های تولید شده به کمک سنجش از دور
- قابلیت تهیه تصاویر استریو از مناطق مختلف به منظور تولید مدل رقومی ارتفاعی زمین
- امکان ترکیب داده های مختلف سنجش از دوری به عنوان منبع اولیه داده (GIS) - امکان ارائه ی سرویس به سیست مهای اطلاعات مکانی
- کاربردهای مختلف در تهیه نقشه های کاربری/پوشش زمین، ارزیابی محصولات کشاورزی، بررسی وضعیت و نظارت بر گونه های گیاهی، طراحی شهری، کمک به اکتشاف مواد معدنی، تهیه نقشه های حرارتی دریا و خشکی، تهیه نقش ههای آلودگی منابع آب، برف سنجی، هواشناسی، اقیانوس شناسی و غیره
علاوه بر مطالب ذکر شده، مفهوم "سنجش از دور چندگانه" بسیاری از امکانات سنجش از دور را بیان می نماید. این حالت ها مانند چندلایه ای، چند زمانی، چند طیفی، چندقطبی (در داده های رادار) یا چند کاربره می باشند. تمامی این عوامل باعث می شود تصاویر سنجش از دور به عنوان یک منبع ارزان، سریع و به هنگام در دسترس باشد و به طور وسیعی از آنها استفاده گردد.
تماس واتساپ: 09190622992 (98+)
شناسه تلگرام مدیر سایت: Basin_Ir_bot@
نشانی ایمیل: www.Basin.ir@Gmail.com
(سوالات تخصصی را در گروه تلگرام ارسال کنید)
_______________________________________________________
تماس با ما
تماس واتساپ
گروه تلگرام ما
هشدارهای ما
آمار و اطلاعات
سفارش پروژه
در منابع آب
نظرات (۰)