المنتدى الرسمى لطلاب قسم الجغرافيا جامعة طنطا
عزيزى الزائر ان كنت مسجل لدينا برجاء تسجيل الدخول وان كانت هذة هى زيارتك الاولى للمنتدى يسرنا بان تكون عضوا معنا معنا حتى تتمتع بكامل الصلاحيات


الجغرافيا للجميع
 
الرئيسيةالبوابةس .و .جبحـثالتسجيلدخول

شاطر | 
 

 الرؤية المستقبلية لتطور الوسائل والأجهزة للاستشعار عن بعد....Future vision for the development of methods and devices for Remote Sensing

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل 
كاتب الموضوعرسالة
????
زائر



مُساهمةموضوع: الرؤية المستقبلية لتطور الوسائل والأجهزة للاستشعار عن بعد....Future vision for the development of methods and devices for Remote Sensing   السبت 23 يناير 2010, 6:22 pm

الرؤية المستقبلية لتطور الوسائل والأجهزة
يمكن القول: إن القرن الحالي سوف يشهد عصراً جديداً يقوم فيه الإنسان بدعم حضوره الفعال خارج المجال الحيوي للكرة الأرضية. وتحقيق ذلك يعتمد، في الأساس، على توافر تعاون دولي يؤمن بالعمل المشترك لضمان تطور الإنسان وحل مشكلاته على الأرض، فلم يعد من الممكن تخيل الحضارة الإنسانية الحديثة بدون الفضاء.
فمراكز التحكم في العمليات الحيوية الأساسية للجنس البشري وحضارته من حركة الاتصال والحرب والسلام آخذة في الانتقال بمعدل متسارع من الأرض إلى الفضاء، فالأرض يدور حولها بانتظام حاليا ما يقرب من 500 قمر صناعي لأغراض الملاحة، والاتصالات، والطقس، والتصوير، ومراقبة أحوال البيئة ومواردها الطبيعية. وتمتلك الولايات المتحدة من بين تلك الأقمار 200 قمر، بينهم 100 قمر لخدمة الأغراض العسكرية.
أولاً: تزايد دور علم الاستشعار عن بعد
أصبح علم الاستشعار عن بعد يؤدي دوراً متزايداً في تقديم معلومات دقيقة عن أماكن متعددة فوق سطح الأرض، حيث تقدم هذا العلم تقدماً هائلاً في السنوات الأخيرة، ولم يصبح مقتصراً على الوسائل البدائية للتصوير الجوي، بل أصبح يتضمن استخدام أجهزة وطرق تمثل غاية ما توصل إليه العلم الحديث من تقدم.
وتتضمن هذه الأجهزة استخدام خاصية الأهداف المختلفة لانعكاس الإشعاعات غير المرئية، مثل الأشعة تحت الحمراء[1]، أو استخدام موجات الرادار[2]، وموجات اللاسلكي، مع إرسالها إلى المحطات الأرضية، واستقبالها، وتسجيلها بعد انعكاسها.
وكذلك تعتمد الأجهزة الحديثة على استخدام خاصية الإشعاع الذاتي للأجسام المختلفة للأشعة تحت الحمراء، فتقوم أجهزة خاصة باستقبال هذه الأشعة، وتسجيلها، وعرضها بطرق مختلفة، ولهذه الوسيلة الأخيرة قدرة على الاستكشاف ليلاً، ومن ارتفاعات شاهقة، وبدون استعمال أية إضاءة على الإطلاق، بل إن لبعض هذه الوسائل الحديثة قدرات على اكتشاف بعض الأهداف والمنشآت المختبئة، أو المدفونة تحت سطح الأرض، وعلى أعماق كبيرة، وفي ظلام الليل.
وبإدخال هذه التقنيات الهائلة، أصبح التصوير العادي مجرد جزء بسيط من عملية معقدة، تعتمد على استغلال كل الخصائص الحرارية، وخصائص الانعكاس، وامتصاص الأجسام للموجات الكهرومغناطيسية في المجال المرئي[3]، أو غير المرئي.
وأصبح لهذه الأساليب قدرات تفوق الأساليب العادية للتصوير الجوي، حيث تقوم الأقمار الصناعية وطائرات الاستطلاع، التي تحلق على ارتفاعات شاهقة بمراقبة كل بقعة على سطح الأرض، وبصفة مستمرة، ليلا ونهارا، وذلك بما تحمله من أجهزة تصوير، وترسل ببعض هذه الصور فوراً إلى مراكز استقبال أرضية لدراستها واستخلاص المعلومات منها، وذلك طبقا لمتطلبات البحث وهدف الدراسة.
ثانياً: الرؤية المستقبلية لاستخدام المناطيد في الاستشعار عن بعد
لما كانت تحليقات المناطيد العلمية النموذجية تستمر يوماً أو يومين فقط، فإن الأمر يتطلب، في الأغلب، عدداً كبيراً من التحليقات لإنهاء التجارب. وثمة طريقة وحيدة "للالتفاف" على هذا الوضع تتمثل في إطلاق المناطيد قرب المناطق القطبية، للاستفادة من ضوء النهار أو ظلام الليل الدائمين عملياً.
وبالفعل فقد أطلقت وكالة "ناسا" عدداً محدوداً من المناطيد من ولاية ألاسكا، ومن أنتاركتيكا، حيث يتيح ضوء النهار المستمر خلال فصل الصيف بقاء المناطيد محلقة مدة تراوح ما بين أسبوعين وثلاثة أسابيع. وعندما تستكمل التجربة، ترسل إشارة بالراديو لفصل المنطاد عن حمله الصافي، الذي يجري إنزاله إلى الأرض بواسطة المظلات لكي يستعاد ويستخدم مرة أخرى، في أغلب الأحيان، كما يسقط المنطاد على الأرض ويستغنى عنه.
1. مناطيد للتحليق على ارتفاعات عالية
يركز الباحثون جل اهتمامهم على المناطق الأعلى من الغلاف الجوي للأرض، فيعملون على تصميم مناطيد بإمكانها أن تبقى في تلك المناطق مدة تصل إلى 155 يوماً. ويخطط لإطلاق منطاد ضخم من أستراليا أو نيوزيلندا، يجري بناؤه في مركز الطيران الفضائي التابع لوكالة "ناسا"، لكي يحلق حتى الامتدادات الخارجية للغلاف الجوي للأرض، أي على ارتفاع أعلى أربع مرات من الارتفاع الذي تستطيع طائرات الركاب النفاثة الوصول إليه.
ونظرا لأن المنطاد سيكون موصولاً بشبكة الإنترنت بواسطة قمر صناعي عبر محطة أرضية، فسيتمكن العلماء من الحصول على المعلومات التي تسجلها الأجهزة المركبة عليه، بما في ذلك معلومات عن كميات العناصر في الأشعة الكونية للمجرات.
وكذلك، فإن المشروع المتعلق ببناء منطاد قادر على التحليق في الفضاء مدداً طويلة جداً، سيحمل أيضا آمال العديد من العلماء الذين يرون في تقنية المناطيد وسيلة اقتصادية لدراسة الغلاف الجوي العلوي للأرض والفضاء الخارجي. فالمناطيد يمكن إطلاقها بكلفة تعادل جزءاً يسيراً من كلفة إطلاق الصواريخ، فضلاً عن إمكانية استعادة الأجهزة المركبة عليها واستخدامها مجدداً.
2. انجازات المناطيد العلمية
حققت المناطيد العلمية ارتفاعات وصلت إلى 52 كم وهي تحمل حمولات وصلت إلى 3600 كجم. ولأن بإمكان المناطيد ذات التحليق المديد في الفضاء أن ترتفع إلى تخوم الحدود العليا لطبقة الـ"ستراتوسفير" Stratospher، حيث ينعدم التشويش الجوي تقريباً، فإنه سيكون بالإمكان، في يوم ما، تحميلها تلسكوباً مداراً بقدرة آلية عالية ينافس التلسكوب الفضائي "هابل"، الذي أطلق في أبريل 1990، في قدرته على رؤية الكون، (اُنظر صورة التليسكوب الفضائي هابل). وهذا التلسكوب سيكون من الضخامة بحيث لا يمكن تحميله على صاروخ.
3. مناطيد للرحلات الطويلة
من أجل الرحلات التي تستمر مدة طويلة، وتلك التي يزمع القيام بها بين الكواكب، يحتاج الباحثون إلى مناطيد مختلفة تماما ولها قدرات محسنة إلى حد بعيد. وفي عام 1997م دشن مكتب علوم الفضاء لدى "ناسا" مشروع المنطاد المديد التحليق، (اُنظر صورة منطاد بمستشعرات للأشعة الكونية).
ويهدف هذا المشروع إلى صنع منطاد قادر على الطيران مدة تصل إلى 100 يوم. والمنطاد مديد التحليق هو من نوع مناطيد الضغط الفائق أو "المغلق"، التي لا تطلق أثناء التنفيس بعضا من غازها إلى الجو، كالمناطيد التقليدية.
ولما كان التحليق الطويل الأمد يحتاج إلى مناطيد مهيأة للطيران في أصعب الظروف البيئية، كالطيران فوق المحيطات أو الصحارى أو جليد القطبين، فإن المواد المستخدمة في صنعها ينبغي أن تكون قوية ومتكيفة مع هذه الظروف. فهذه المواد يجب أن تكون مقاومة للتمزق والتفسخ الذي تسببه الأشعة فوق البنفسجية، فضلاً عن إمكانية إنتاجها بكلفة منخفضة.
وقد اقترح العلماء متابعة الجهود عن طريق البحث بتلسكوبات بصرية وأخرى تعمل بالأشعة تحت الحمراء عن كواكب من خارج المنظومة الشمسية أو تصوير الشمس والنجوم الأخرى. كما اقترحوا الاستعانة بمناظير خاصة لإلقاء نظرة على الكون، وكذلك القيام بتجارب كيميائية ستراتوسفيرية جديدة.
4. وسيلة نقل المناطيد
وثمة تحدٍّ آخر يتمثل في الوسيلة التي ستمكن من توصيل المناطيد إلى الكواكب البعيدة. ففي كوكبنا تنطلق المناطيد من الأرض، أما في الفضاء، فالعملية معكوسة، إذ إن السفن الفضائية هي التي تحمل المناطيد معبأة في محافظ مصممة لمقاومة الجهد الناجم عن دخول جو الكوكب المقصود، ومن ثم تفتح المناطيد وتنفخ أثناء هبوطها إلى سطح الكوكب. وتبعا لذلك تقوم وكالة"ناسا" حاليا بتطوير منظومتين خفيفتي الوزن لنقل المناطيد ونفخها من أجل المهام الفضائية.
ثالثاً: استخدام الماسحات متعددة الأطياف
يوفّر الاستشعار عن بعد بواسطة الرادار المحمول جوا، أو على متن المركبات الفضائية، ومن خلال أجهزة "المسح متعددة الأطياف " Multispectral Scanning: MSS، وسيلة جديدة لجمع كميات هائلة من المعلومات، بشكل سريع ومتكرر، لأجل بناء ومراجعة الخرائط.
وهو يكمل التصوير الجوي، وإلى حد ما يعوض العمل الشاق، الذي يقوم به المساحون على قدميهم. وهذا الأخير قد يحقق قدرا كبيرا من الدقة في الطبوغرافيا، ولكنه لا يوفر التغطية الشاملة، في وقت قصير، كما هو الحال في الاستشعار عن بعد.
رابعاً: تزايد دور أجهزة الحواسب
إن الشهية الهائلة لأجهزة الحاسب لالتهام البيانات وهضمها تجعل من الممكن تحويل صور الاستشعار عن بعد إلى خرائط، وتستبدل بالخرائط الورقية التقليدية الرقمية المختزنة في ذاكرة الحاسب. والميزة الكبرى لهذا النظام تكمن في أنه يستطع اختزان المعلومات في صورة رقمية، يمكن تحويلها بسرعة لتتناول ملامح جغرافية جديدة في الحسبان، ويمكن استعمالها فوراً لإنتاج خرائط مراجعة بصورة كاملة، أو لإنتاج خارطة تعرض ملامح معينة في منطقة ما.
وقد جعلت هذه التقنيات من الممكن، ولأول مرة، رسم خارطة للعالم بأجمعه من القطب الشمالي إلى القطب الجنوبي، وتعريض كل جزء من كل بلد للمراقبة المتواصلة، مما يتيح رؤية جديدة للعالم وموارده الطبيعية، بكل ما يترتب على ذلك بيئياً واقتصادياً وسياسياً. الأمر الذي بدأ الآن فقط ليكون موضع تقدير.
إن ما يحدث في المجسمات متعددة الأطياف، وفي الرادار، قد يكون تطورا كبيرا، ولكن الطريقة التي يتناول بها الحاسب هذه المعلومات لا تغير طريقة جمع معلومات الخرائط فحسب، ولكن أيضاً كيفية إنتاج الخرائط بالأسلوب الآلي.
استخدام الأرقام
المفتاح هنا هو استخدام "الأرقام "، فمعظم معلومات الخرائط الواردة من القمر الصناعي تأتي، في صورة إحدى لغات الحاسب الرقمية، كسيل من الأرقام، ولكن يلزم تحويل الخرائط الحالية إلى أرقام، وهي عملية تقارب عملية "فك" الخريطة. وإلى عهد قريب، كانت هذه العملية تتم بطريقة شبه يدوية، فلتحويل خريطة إلى الصورة الرقمية، يحرّك العامل مجساً إلكترونياً يدوياً فوق سطح الخريطة، لوضع شفرة للخطوط والحدود والتضاريس الأخرى.
وفي الطريق إلى الاستخدام الآن أنظمة رقمية أكثر آلية، حيث توضع الخريطة الورقية، أو الصورة المعينة، فوق أسطوانة دوارة، ويتم مسحها بأجهزة حساسة للضوء، تقوم بتحويل المحتوى الكلى إلى صورة رقمية، وتخزينها في الحاسب، وبذلك تتم تجزئة خريطة طوبوغرافية نمطية إلى نقاط معلومات تصل إلى 1.1 مليون نقطة. ويستعيد الفنيون بعد ذلك هذه النقاط على شاشات الفيديو لإجراء التحرير والمراجعة. ويمكن توليد الخرائط من المعلومات الرقمية بأي مقياس تشاء.
خامساً: الرؤية المستقبلية لتطور أجهزة الاستشعار عن بعد الفضائية
عملت القوى الجيولوجية الطبيعية، مثل ثورات البراكين والتغيرات في تيارات المحيطات ودورات العصور الجليدية، على إعادة ترتيب سطح كوكب الأرض ومناخه منذ تكوينه قبل 4.5 بليون سنة.
واليوم، هناك أدلة علمية تبين أن الأنشطة البشرية تسرع من معدل التغير الشامل، حتى إن حجم تلك الأنشطة يصل إلى مرتبة القوى الجيولوجية. ولذلك، أصبح العلماء اليوم بحاجة إلى القيام بقياسات كثيرة على نطاق العالم برمته، ولفترة زمنية طويلة، كي يزودوا المحاكيات Simulators بالبيانات الصحيحة لتمكنهم من التنبؤ بتغيرات المناخ.
1. استخدام مستشعرات محمولة فضائياً
كانت اللجنة العلمية لـ"منظومة مراقبة الأرض"[4] Earth Observation System: EOS، التابعة لوكالة "ناسا" NASA قد أصدرت عام 1988م تقريراً يدعو إلى وضع استراتيجية، بعيدة المدى، لقياس الإشارات الحيوية للأرض. وأكدت تلك اللجنة أن الطريق المجدي الوحيد لرصد تلك الإشارات، على نحو متسق، لمدة طويلة، هو استخدام مستشعرات Sensors محمولة على قمر صناعي، تستطيع رؤية الأرض من الفضاء.
وفي سبيل ذلك، قام الخبراء في منظومة رصد الأرض بالتعرف على 24 عاملاً، تؤدي معاً دوراً رئيساً في تحديد المناخ. وتتضمن هذه العوامل: تدفق ضوء الشمس، وأنواع الطاقة الإشعاعية الأخرى، وتركيزات غازات الاحتباس الحراري، والغطاء الثلجي والجليدي، والغيوم، والهباء الجوي[5]، والتغيرات في الكساء الخضري وفي غيره من معالم سطح الأرض.
وهذه المنظومة تجعل العلماء يقتربون جداً من التوصل إلى كشف أسرار مناخ الأرض بصورة أفضل، تتيح التنبؤ بالتغيرات المستقبلية فيه، وهي مهمة تستلزم مقدرة لا سابق لها على تمييز الدورات الطبيعية من التغيرات التي يحدثها البشر أنفسهم.
2. القمر "ترا"
في إطار المنظومة EOS (اُنظر جدول سلسلة أقمار برنامج ملاحظة أو دراسة الأرض EOS)، وعلى ارتفاع 705 كم من سطح الأرض، يحلق القمر "ترا"، الذي أطلق في مداره حول الأرض في 18 ديسمبر 1999، ويتم التحكم في مستشعراته من أحد مراكز القيادة للملاحة الفضائية التابع لوكالة "ناسا"، ليقوم بفحص شامل لحالة كوكب الأرض. فكل شيء من الغيوم والنباتات، حتى أشعة الشمس، ودرجة الحرارة، والنار، والجليد، تؤثر في المناخ.
وقد بدأ القمر "ترا" جمع هذه المعلومات يوميا من الأرض كلها. وفيما يدور هذا القمر، الذي يبلغ حجمه حجم حافلة، حول العالم من القطب إلى القطب، تقوم أجهزته الحساسة بتعقب الإشارات الحيوية للأرض تباعا من المناطق المختلفة، التي تدخل في مجال "رؤيته"، حيث صممت مهمة القمر "ترا" لقياس 16 خاصية من أصل 24، (اُنظر صورة الخصائص المناخية لكوكب الأرض).
3. أقمار إضافية في المنظومة
ثمة ثلاثة أقمار صناعية أخرى تدور حول الأرض تابعة للمنظومة EOS إلى جانب القمر "ترا"، وتقوم بقياس إشارات مناخية حيوية أخرى، مثل التغيرات في الطاقة الشمسية المنبعثة، والرياح العاصفة فوق المحيطات. فإذا ما بقيت هذه الأجهزة تعمل طوال الوقت المقدر لبقائها، وإذا ما استمر الكونجرس الأمريكي في دعم برنامج المنظومة، فسوف يطلق 15 قمرا صناعيا آخر، أو أكثر.
وسوف تقوم هذه الأقمار بتجميع زمرة شاملة من البيانات عن الأرض، تغطي فترة تقدر بنحو 15 عاماً، حتى يمكن إجراء تنبؤات مناخية دقيقة. وتستغرق عملية تشخيص المناخ بوساطة الحاسب مئات الساعات، وقد يحتاج العلماء إلى العديد من السنين من أجل إجراء أول تقويم إحصائي متقن.
4. المكونات الأخرى في المنظومة
تعتمد مهمات المنظومة EOS على مكونين جوهريين آخرين إلى جانب الأقمار الصناعية، هما نظام تخزين للبيانات، والأشخاص الذين يقومون بتفسيرها. والمشروع يوفر حالياً الدعم لنحو 850 عالماً، يعملون لدى الوكالات الحكومية والهيئات الأكاديمية في شتى أنحاء العالم.
وما تبثه الأقمار إلى الأرض تيار هائل من الأرقام، تستوجب معالجتها، لتصبح ذات مغزى. وتتولى استقبال هذه الأرقام ومعالجتها شبكة حاسبات متطورة، وتتولى بعدئذ أربعة مراكز، موزعة عبر الولايات المتحدة، تصنيف القياسات وتوزيعها مجانا لمن يريد.
وتمثل هذه المشاركة المجانية في المعلومات نقيضا حادا لما حدث في كثير من مهمات الأقمار السابقة التي لم تكن فيها المعلومات متاحة إلا لهيئات البحث ذات التمويل السخي. فثمن صورة واحدة من أقمار "لاندسات" Landsat التي بدأ إطلاقها عام 1972م، يمكن أن تصل إلى مئات، بل آلاف الدولارات. أما في المنظومة EOS، فسوف تبث بعض بيانات القمر الصناعي في المجال الترددي X-band مباشرة إلى أي شخص يمتلك محطة استقبال ملائمة، وقادرة على معالجة مثل هذا التدفق الهائل من المعلومات وتخزينه.
5. التكامل بين المستشعرات
إن التكامل بين الأرصاد التي تجريها المستشعرات المحمولة على القمر الصناعي "ترا" وعلى الأقمار الأخرى للمنظومة EOS، سيمكن من فك الاشتباك بين آلاف الأسباب والنتائج التي تحدد معالم المناخ. فعلى سبيل المثال، إن تتبع رصد المدى وكيفية الارتباط لأنماط اقتلاع الغابات بهطول المطر وغطاء الغيوم، (اُنظر صورة غابات الأمازون)، سيساعد الباحثين على تقدير الطريقة التي تؤثر بها إزالة الأشجار في الدورات المائية الإقليمية.
وبمقارنة القياسات المتماثلة المعطاة من أكثر من مستشعر يمكن التيقن من أن الأجهزة جميعها "ترى" الإشارات نفسها، وأن وسائل المعايرة المحمولة على الأقمار تعمل على نحو سليم. وسيقارن الباحثون أيضاً قياسات الأقمار بقياسات أخرى يتم جمعها بوساطة عشرات أجهزة القياس الأخرى، المحمولة على الطائرات والسفن، وتلك الموجودة على اليابسة.
ومستشعرات القمر "ترا" لا تمسح سطح الأرض بالطريقة التي تعمل بها أجهزة الليزر والرادار، التي ترسل أشعة وتستقبلها، ولكن هذه المستشعرات تشابه في عملها آلة التصوير الرقمية، حيث تنبعث من سطح الأرض حزم من الطاقة، نتيجة ضوء الشمس المنعكس وأشعة تحت حمراء، تخترق الغلاف الجوي لتمر عبر فتحات المستشعرات، فتصطدم تلك الحزم من الطاقة بكواشف Detectors ذات تصميم خاص، يجعلها حساسة لأطوال موجات معينة من الطاقة الكهرومغناطيسية.
6. كشف الأطوال الموجية
على غرار الطريقة التي يتم بها توليف جهاز الراديو في السيارة مثلا على محطات إذاعية مختلفة، تمكن أجهزة قياس الطيف الراديوية Spectroradiometers المحمولة على القمر الباحثين من كشف الأطوال الموجية المختلفة في الطاقة المشعة.
فإذا كانت هذه الأطوال الموجية تقابل اللون الأحمر أو الأخضر أو الأزرق، استطاعت بسهولة تكوين صورة ملونة يمكن رؤيتها بالعين المجردة. أما إذا كانت الموجات غير مرئية، كالموجات تحت الحمراء، أو فوق البنفسجية، وجب على العلماء تمثيلها بلون مرئي لتكوين صورة ذات ألوان تستطيع العيون البشرية قراءتها.
7. استخدام مستشعرات متطورة
لتحقيق كل ذلك يستخدم القمر "ترا" الجيل الجديد من المستشعرات التالية:
أ. المستشعر "أستر"
المستشعر "أستر" Advanced Space born Thermal Emission and Reflection Radiometer: (ASTER) جهاز قياس الانبعاث والانعكاس الحراري المتطور المحمول فضائيا، والممول لهذا المستشعر هي وزارة التجارة والصناعة الدولية اليابانية، ودقة التمييز المكاني Resolution تتراوح بين 15 و 90 متراً.
وهو يقيس الإشارات الخاصة بالكساء الخضري والغطاء الثلجي، والجليد البحري، والكوارث الطبيعية، واستخدام الأرض، ودرجة حرارة المحيط، والكتل الجليدية، والغيوم، (اُنظر صورة التقطها المستشعر "أستر").
ويتميز المستشعر "أستر" بالمقدرة على التوجه نحو أهداف خاصة، ويستخدم ثلاثة نظم فرعية مستقلة لمقاريب مهمتها رصد الموجات الكهرومغنطيسية في مجالات الطيف المرئي وما دون الأحمر القريب، ودون الأحمر قصير الموجة، ودون الأحمر الحراري.
ويقيس "أستر" الطاقة والحرارة اللتين تصدرهما السطوح المختلفة لليابسة. وتعد هذه الإشارات الحيوية مفتاحا لتقدير الموازنة الإشعاعية لكوكب الأرض، وسوف تكون مفيدة على وجه الخصوص في تحديد أنواع الصخور والتربة والغطاء النباتي. ويستطيع المزارعون استخدام مثل هذه الصور المتعددة الأطياف والفائقة التميز في تقويم الطريقة التي تؤثر بها تغيرات الحرارة السطحية، والانحدارات الأرضية، ونوعية التربة في مدى عافية محاصيلهم.
ويستطيع المستشعر "أستر" أيضا متابعة التغيرات التي تحدث في المعالم السطحية الأخرى، مثل انحسار الكتل الثلجية والصفائح الجليدية، واتساع حدود الصحاري، وإزالة الغابات، والفيضانات، والحرائق الكبيرة، الأمر الذي سوف يساعد الباحثين على التمييز بين التغيرات الطبيعية وتلك التي يسببها الإنسان.
ولما كانت مقاريب المستشعر "أستر" قابلة للتوجيه نحو البراكين الثائرة، (اُنظر صورة صورة فضائية لبركان)، ونحو أهداف خاصة أخرى، فإنه يمكنها تكوين صور مجسمة، مفصلة، تعمل على إدخال تحسينات كبيرة على الخرائط الطبوغرافية الرقمية، وسوف توسع هذه الصور تلك المجموعة التي جمعتها أقمار "لاندسات" منذ عام 1972.
ب. المستشعر "سيريس"
المستشعر "سيريس" Clouds And The Earth Radiant Energy System :CERES نظام رصد الغيوم وطاقة الأرض الإشعاعية، وهو أول مستشعر لقمر صناعي يسجل فيض الإشعاعات عبر الغلاف الجوي، والممول لهذا المستشعر هو وكالة "ناسا".
ويرجع استخدام هذا المستشعر إلى أن التنبؤ بتغيرات الحرارة على نطاق الكرة الأرضية يتطلب فهماً دقيقاً لمقدار الإشعاع الذي يدخل جو الأرض أو يخرج منه على شكل حرارة وضوء. والباحثون لا يستطيعون حتى الآن معرفة سبب اختفاء نحو 8 في المائة من الطاقة الإشعاعية الشمسية التي ترد إلى جو الأرض.
وأحد التفسيرات التي يمكن طرحها حول الطاقة المفقودة هو أن الغيوم والهباء الجوي يمتصان الطاقة ويبعثرانها في جو الأرض الأسفل، وهو المنطقة التي لم يسبق للأقمار الصناعية التي تتابع تدفق الطاقة أن اهتمت بمراقبتها، (اُنظر صورة الإشعاع المنبعث من المحيط الهادي).
ومن أجل أن يتم التحديد الكمي للدور الذي تؤديه الغيوم في منظومة EOS ، سوف يقوم المستشعر "سيريس"، بمساعدة معلومات ترد من مستشعر آخر، بقياس تدفق الإشعاع، بدقة تساوي ضعف دقة المستشعرات السابقة، في كل من طبقات الغلاف الجوي العليا وعلى سطح الأرض.
وأدوات القياس في المستشعر "سيرس" توسع الفيض الذي بدأت بجمعه مستشعرات القمر الصناعي الخاص بتجربة موازنة إشعاع الأرض Earth Radiation Budget Experiment: ERPE والتابع لوكالة "ناسا"، الذي أطلق في ثمانينيات القرن العشرين الميلادي.
ج. المستشعر "موبيت"
يستخدم المستشعر "موبيت" Measurements Of Pollution In The Troposphere (MOPIT) لقياسات التلوث في الغلاف الجوي السفلي، وهو ما يسمى بطبقة التروبوسفير، وهو يعتبر أول مستشعر لقمر صناعي يقتفي أثر الملوثات حتى مصادرها، ويستخدم مقياس إشعاع ماسح يعمل بتقنية التحليل الطيفي لترابط الغازات، وهو ممول من وكالة الفضاء الكندية، (اُنظر صورة المستشعر موبيت).
والغازان اللذان لا يستطيعان الإفلات من المستشعر "موبيت"، هما الميثان وأول أكسيد الكربون، فهو يقيس توزيعهما وتركيزهما الشاملين في جو الأرض الأسفل. والميثان هو أحد غازات الاحتباس الحراري، ويتصف بمقدرة على أسر الحرارة تساوي نحو 30 ضعفاً من مقدرة ثاني أكسيد الكربون،
وهو يصدر عن المستنقعات وقطعان الماشية والرواسب الجليدية في قاع البحر، ولكن ناتج هذه المصادر، كل على حدة، غير معروف. وعلى نحو ما، يتجمع الميثان في جو الأرض الأسفل بمعدل 1% سنوياً. أما أول أكسيد الكربون، الذي تنفثه المصانع والسيارات وحرائق الغابات، فيعوق مقدرة الجو الطبيعية على تخليص نفسه من الكيميائيات الضارة الأخرى.
والمستشعر "موبيت"، بصفته أول مستشعر محمول على قمر صناعي يستخدم التحليل الطيفي لترابط الغازات، يستطيع تمييز هذين الغازين من الغازات الأخرى، مثل ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء.
فلدى دخول الحرارة المنبعثة أو ضوء الشمس المنعكس عن سطح الأرض هذا المستشعر، فإنهما ينسابان عبر خزانات تحوي أول أكسيد الكربون والميثان، مولدين إشارة لها ارتباط بمدى وجود هذين الغازين في الغلاف الجوي.
د. المستشعر "ميسر"
المستشعر "ميسر" Multiangle Imaging Spectroradiometer (MISR) هو مقياس الإشعاع الطيفي للتصوير المتعدد الزوايا، ويقيس إشارات الغطاء الخضري، والإشعاع، والكوارث الطبيعية، واستخدام الأرض، والغيوم، والهباء الجوي. وهو يلتقط صوراً مجسمة للغيوم وأعمدة الدخان بواسطة تسع كاميرات، (اُنظر صورة المستشعر ميسر).
ولم يسبق أن حلق في الفضاء قط جهاز مثيل للمستشعر "ميسر"، فعن طريق "النظر" إلى الأرض ـ المضاءة بأشعة الشمس ـ من خلال تسع زوايا متباعدة في الوقت نفسه، يستطيع المستشعر جمع صور شاملة لضوء الشمس المنعكس بأربعة ألوان: الأزرق، والأخضر، والأحمر، ودون الأحمر القريب. والطريقة التي تتغير بها الانعكاسات من زاوية إلى أخرى سوف تسمح بتمييز الأنواع المختلفة من الغيوم، والهباء الجوي، وسطوح اليابسة.
ويستطيع الباحثون ضم صور المستشعر "ميسر" معاً واستخدام تقنيات التجسيم لتوليد نماذج ثلاثية الأبعاد، تساعدهم على تعقب الهباء الجوي وأعمدة الدخان حتى مصادرها. ولما كان المستشعر "ميسر" يجوب الأرض عند خط الاستواء مرة كل تسعة أيام، فإن قياساته التي يجريها من زوايا متعددة، سوف تمكن الباحثين من تفسير أفضل للدور الذي تؤديه كل من الغيوم والهباء الجوي بالنسبة إلى موازنة طاقة كوكب الأرض.
هـ. المستشعر "موديس"
المستشعر "موديس" (MODIS) Medium Observation Distance Imaging Spectrometer هو مقياس الإشعاع الطيفي للتصوير على المسافات المتوسطة. والإشارات التي يقيسها هي إنتاجية المحيط، والكوارث الطبيعية، واستخدام الأرض، ودرجة حرارة اليابسة، والحرائق، والغيوم، ودرجة حرارة الهواء، والهباء الجوي، وبخار الماء، والكساء الخضري، والغطاء الثلجي، والجليد البحري، والإشعاع، ودرجة حرارة المحيط، (اُنظر صورة قياس الإشعاع الطيفي).
والخاصية التي يتفرد بها المستشعر أنه الوحيد المحمول على القمر صناعي الذي يرى سطح كوكب الأرض برمته كل يوم أو يومين. وهو يستخدم أربع مجموعات من الكواشف الحساسة للضوء المرئي وللإشعاع الطيفي دون الأحمر القريب، ودون الأحمر قصير الموجة، ودون الأحمر متوسط الموجة، ودون الأحمر الحراري، (اُنظر صورة مقياس الإشعاع الطيفي موديس).
وبالنظر إلى الأرض برمتها من خلال 36 مجالاً طيفياً منفصلاً، يتعقب المقياس "موديس" صفيفاً من إشارات الأرض الحيوية، أوسع مما يراه أي من المستشعرات الأخرى للقمر "ترا".
(1) كشف الغيوم بواسطة المستشعر "موديس"
يقيس هذا المستشعر النسبة المئوية من سطح الأرض المغطاة بالغيوم، كل يوم تقريبا، وذلك من خلال نافذة رؤية تمسح شريطا من سطح الأرض، يبلغ عرضه 2330 كم. وسوف تمكن هذه التغطية الواسعة المستشعر "موديس"، ومعه المستشعران "ميسر" و"سيرس"، من تحديد أثر الغيوم في موازنة طاقة الأرض، وهذا أمر مهم لأن الغيوم لا تزال تمثل العامل الأكبر في عدم التيقن من نماذج المناخ العالمي، (اُنظر صورة للغطاء الثلجي شرق الولايات المتحدة).
ويحتوي المستشعر على قناة حديثة من أجل كشف الغيوم الرقيقة العالية، التي يعتقد أنها تسهم في الاحترار العالمي[6]، بحبسها الحرارة المنبعثة من سطح الأرض. وسوف يرصد المستشعر أيضا كيفية امتزاج سحب الدخان وأشكال الهباء الجوي في الغيوم، وتغير مقدرتها على امتصاص الطاقة وعكسها.
وفيما يقوم المستشعر "موديس" برصد الغطاء الغيمي الشامل، فإنه يساعد الباحثين أيضا على تعقب التغيرات حتى سطح الأرض. وهذا المستشعر يقوم بوضع خرائط انتشار الثلج والجليد اللذين تنتجهما عواصف الشتاء ودرجات الحرارة المتدنية.
(2) رصد المساحات الخضراء والكوارث الطبيعية
يرصد هذا المستشعر المساحات الخضراء وهي تزحف عبر القارات مع انحسار الشتاء وقدوم الربيع حيث تزدهر النباتات خلاله. وسوف يسجل أين ومتى تندلع الكوارث، كالفورات البركانية والفيضانات والعواصف العنيفة، وحالات الجفاف والحرائق، وسوف يساعد على إرشاد الناس إلى كيفية تفادي أذاها.
والمجالات الطيفية للمستشعر "موديس" حساسة للنار، على وجه الخصوص، فهي تستطيع تمييز النيران الملتهبة من الخامدة، وتوفر تقديرات أفضل لمقادير الهباء الجوي والغازات التي تطلقها في الجو. وهذا المستشعر يتلاءم تماما مع رصد التغيرات الواسعة النطاق في الغلاف الجوي، الأمر الذي سوف يتيح للعلماء فهما أفضل لآليات دورة الكربون العالمية.
(3) قياس تركيزات ثاني أكسيد الكربون
على الرغم من عدم مقدرة أي من المستشعرات الحالية على قياس تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي مباشرة، يستطيع المستشعر "موديس" قياس معدل حدوث عملية البناء الضوئي في النباتات، ومن ثم تقدير كمية ثاني أكسيد الكربون التي تمتصها. وعلاوة على ذلك، سوف يلقي المستشعر نظرة متفحصة على بيئة الحياة البحرية من خلال قياس التوهج الكلوروفيلي في المحيطات، (اُنظر صورة درجة الكلوروفيل)
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
????
زائر



مُساهمةموضوع: رد: الرؤية المستقبلية لتطور الوسائل والأجهزة للاستشعار عن بعد....Future vision for the development of methods and devices for Remote Sensing   السبت 23 يناير 2010, 6:24 pm

Future vision for the development of means and devices


Can be said: The present century will witness a new era in which human presence to support the effective outside the vital area of the globe. Achieving this depends, in essence, on the availability of secure international cooperation for common action to ensure the development rights and resolving problems on the ground, is no longer possible to imagine modern human civilization without space.


Operation control centers have basic biology of the human race and civilization of the traffic, war and peace is moving at an accelerated rate from the Earth to space, the earth was going on around now regularly nearly 500 satellite for the purposes of navigation, communications, weather, photography, and control of environmental conditions and natural resources. The United States has one of those satellite Luna 200, including 100 units to serve military purposes.


First: the increasing role of remote sensing science


Became aware of remote sensing more of a role in providing accurate information about the various places on the Earth's surface, where the progress of this science made tremendous progress in recent years, did not become limited to the primitive means of aerial photography, but now includes the use of equipment and methods are very cutting-edge science modern progress.


These devices include the use of property different goals of non-visual reflection of radiation, such as infrared [1], or the use of radar waves [2], and radio waves, with sent to ground stations, and receiving and recording after it bounces.


Also relies on the use of modern devices feature self-radiation of objects of different infrared, whereupon the special equipment to receive these rays, and recording and presentation of different ways, but this means the ability to recent exploration of the night, and at high altitudes, and without the use of any lighting at all, but that for some These modern capabilities to detect targets and installations, some hidden, or buried under the earth's surface, and the great depths, and in the darkness of the night.


The introduction of these techniques huge, the photography is only part of a complex process, dependent on the exploitation of all thermal properties, and characteristics of reflection, and absorption of electromagnetic waves of objects in the visible [3], or invisible.


And these methods become more than the capacity of ordinary methods of aerial photography, where the satellites and reconnaissance aircraft, flying at high altitudes to monitor every spot on the Earth's surface, and constantly, day and night, and it carries cameras, and send some of those images immediately to the reception centers ground for study and draw information from them, in accordance with the requirements of research and objective of the study.


Second: The future vision for the use of balloons in remote sensing


As the balloon flights of pilot scientific day or two only, it requires, mostly, a large number of flights to end the tests. There is only one way to "get around" this situation in the launching of balloons near the polar regions to take advantage of daylight or darkness permanent practice.


Indeed, agency released a "NASA" a limited number of balloons from the state of Alaska, and Antarctica, which provides continuous daylight during the summer survival of airships flying period ranged from two to three weeks. When completed the experiment, the radio sends a signal to separate him from the balloon net, which is being lowered to the ground by parachute in order to be restored and used again, in most cases, the balloon is also falling on the ground and indispensable.


1. Balloons to fly at high altitudes


Researchers focus their attention on the higher areas of the Earth's atmosphere, working on the design balloons can remain in those areas for up to 155 days. And plans to launch a huge balloon from Australia or New Zealand, being built at Goddard Space Flight Center, told "NASA", in order to fly to foreign reinforcements for the Earth's atmosphere, ie at a height of four times higher than the increase which jets can access it.


Since the balloon will be connected to the Internet by satellite via a ground station, scientists will be able to get the information recorded by the installed devices, including information on the quantities of elements in cosmic rays of galaxies.


Also, the project for the construction of a balloon capable of flying in space for long periods too, will also carry the hopes of many scientists who believe in the technology of balloons and economical means of studying the upper atmosphere of the Earth and outer space. Valmnatid can be launched at a cost equivalent to a fraction of the cost of the rocket fire, as well as the possibility of restoring the installed hardware and use again.


2. The achievements of scientific balloons


Achieved scientific balloons reached heights of 52 km, carrying loads reached 3600 kg. And because the balloons can fly with a long-standing in space to rise to the edge of the upper limits of the layer of the "stratosphere" Stratospher, where there is no confusion about the air, it would be possible, in the day, loaded telescope orbit compete with high-capacity mechanism telescope "Hubble", launched in April 1990, in his ability to see the universe, (see the picture of the Hubble Space Telescope). This telescope will be of such magnitude that can not be loaded on a missile.


3. Balloons for long journeys


For flights of long duration, and those to be carried out between the planets, researchers need to balloon quite different and have enhanced capabilities to a large extent. And in 1997 launched the Office of Space Science to the "NASA" draft prolonged balloon flight, (see the picture of a balloon sensors to cosmic rays).


This project aims to build an airship capable of flying for up to 100 days. EXTENDED and the balloon flight is a type of high pressure balloons, or "closed", which is released during venting some of the gas to the atmosphere, traditional Kalmnatid.


As the flight of long-term needs to balloons ready for flight in the most difficult environmental conditions, such as aviation over the oceans or deserts or polar ice, the materials used in their manufacture should be strong and adapted to these circumstances. These materials must be resistant to rupture and disintegration caused by ultraviolet radiation, as well as the possibility of production at low cost.


Scientists have suggested the follow-up efforts through research Ptlscobat visual and other infra-red for planets outside the solar system or photographing the sun and other stars. They also proposed the use of special perspectives to look at the universe, as well as experiments carried out with chemical stratospheric new.


4. Means of transport airships


Another challenge is the means that will enable the delivery of balloons to distant planets. In our planet balloons launched from the ground, while in space, the process is reversed, as the spacecraft is carrying balloons packed in a governor determined to resist the effort of entry meant the planet's atmosphere, and then open up and inflate the balloon during descent to the planet's surface. Accordingly, the agency "NASA" is currently developing two systems to transfer Khvifti weight balloons and inflatable for space missions.


Third: the use of multi-spectral scanners


Provide remote sensing by airborne radar or on board a spacecraft, and through "multi-spectral scanning" Multispectral Scanning: MSS, and a new way to collect huge amounts of information quickly and frequently, in order to build and revision of maps.


It complements the aerial photography, and to some extent offset by the hard work, undertaken by surveyors on their feet. The latter may bring a great deal of precision in the topography, but does not provide universal coverage, in a short time, as is the case in remote sensing.


Fourth: the increasing role of other computers


The enormous appetite of computers to devour and digest the data make it possible to convert remote sensing images to the maps, and replaces the traditional paper-based digital maps stored in the memory of the computer. The major advantage of this system is that it could store information in digital form, can be converted quickly to address new geographical features into account, and can be used immediately to produce maps of the full review, or to map showing the production of certain features in the area.


These techniques have made it possible, for the first time, draw a map of the entire world from the Arctic to Antarctica, and expose every part of each country to monitor the continuous, allowing a new vision of the world and its natural resources, with all the attendant that is environmentally, economically and politically. Which has only now begun to be appreciated.


What is happening in multi-spectral models, and radar, it may be a major development, but the way it deals with the computer this information does not change the way you gather information maps, but also how to produce maps, automated manner.


Using numbers


The key here is to use the "numbers", most of the map information received from the satellite comes in the form of a language of the digital computer, Chesil numbers, but need to convert existing maps into numbers, a process the process affinity "decoded" the map. Until recently, this process is a semi-manual, Felthoil map to the digital image, stirring Group electronic sensor manually click on the surface of the map, to develop a code of lines, borders and other terrain.


On the way to digital systems now use more automated, which placed paper map, or image in question, click the rotary cylinder and is scanned with light-sensitive, you transfer the total content to digital form and stored in the computer, and thus are segmented topographic map module to the points of information up to 1.1 million points. And restores the technicians then these points on the video screens for editing and revision. The maps can be generated from digital information at any scale you want.


Fifth: The future vision for the development of remote sensing space


Worked natural geological forces, such as volcanic eruptions and changes in ocean currents and cycles of ice ages, the rearrangement of the surface of the planet and its climate, since its formation 4.5 billion years ago.


Today, there is scientific evidence shows that human activities accelerate the rate of overall change, even if the volume of these activities up to the rank of the geologic forces. Therefore, the scientists today need to take measurements of many throughout the world as a whole, and for a period of time, so Simulators Simulators provide the correct data to enable them to predict climate changes.


1. The use of a space-borne sensors


The Scientific Committee for "Earth observation system" [4] Earth Observation System: EOS, of the Agency "NASA" NASA has issued a report in 1988 calling for a strategic, long-term, to measure the vital signs of the land. They stressed that the Committee that the only viable way to monitor these signals, in a coherent manner, for a long time, is the use of sensors Sensors mounted on a satellite, you can see the Earth from space.


To that end, the experts in Earth observation system identifies 24 factors, play a major role both in determining the climate. These factors include: the flow of sunlight, and other types of radiation, and concentrations of greenhouse gases, and snow and ice cover, and clouds, and aerosols [5], and changes in vegetation and other features of the earth's surface.


This system makes scientists approaching very close to reaching uncover the secrets of Earth's climate better, allowing to predict future changes in it, a task that requires an unprecedented ability to distinguish natural cycles of the changes caused by humans themselves.


2. Moon "liters"


Within the system EOS (see Table series satellite program note, or the study of Earth EOS), and at an altitude of 705 km from the surface of the earth, the moon tower "liters", which was launched into orbit around the Earth in the December 18, 1999, and is controlled by a Mstharath command centers Astronautical Agency's "NASA", to perform a thorough examination of the situation of the planet. Everything from the clouds and plants, even sunlight, temperature, fire and ice, affecting the climate.


The moon began to "liters" of collecting such information daily from the whole earth. With this going on the moon, which is about the size of a bus, around the world from pole to pole, the sensitive organs to track vital signs of the Earth, respectively from different regions, within the field of "vision", and are designed moon mission "l" to measure a property of 16 24, (see the picture of climatic characteristics of the planet).


3. Additional satellites in the system


There are three other satellites orbiting the earth of the system by the EOS to the Moon "chord", and to measure other vital signs of climate, such as changes in solar output, and high winds over the oceans. If these devices remained working throughout the estimated time of survival, and if it continues the U.S. Congress in support of the system, will launch another 15 satellites, or more.


They will do a comprehensive band satellites collect data on the ground, covering a period of about 15 years, so can make accurate weather forecasts. It takes the diagnosis of climate-mediated hundreds of hours of computer, scientists need to have many years to conduct the first statistical assessment nicely.


4. Other components in the system


EOS missions of the system depends on two essential components in addition to other satellites, two of the data storage system, and people who are interpreting them. The project currently provides support to about 850 scientists, working with government agencies and academic bodies in various parts of the world.


And broadcast satellite to the ground a huge stream of numbers, requiring treatment, to become meaningful. And shall receive these numbers and address sophisticated network computers, and then take four centers, distributed across the United States, measurements and classification of those who want to distribute for free.


These free participation in the information a sharp contrast to what happened in many of the previous satellite missions that were not where the information is only available for research bodies with generous funding. The price of a single image from satellite "Landsat" Landsat, which started its launch in 1972, can be up to hundreds, even thousands of dollars. In the system EOS, some data will be transmitted in the field of satellite bandwidth X-band directly to any person with an appropriate receiving station, and is able to handle such a massive flow of information and storage.


5. Integration of sensors


The integration of meteorological sensors that make portable satellite "liters" and the other satellites of the system EOS, will enable the disengagement of thousands of causes and consequences that shape change. For example, the tracking and monitoring how long the link to patterns of deforestation, rain fall and cloud cover (see the picture of the Amazon), will help researchers to assess how they affect deforestation in the regional water cycles.


Comparing similar measurements given by the more than sensor can be no certainty that all devices "see" references itself, and means of calibration of satellite phones to function properly. Researchers also will compare measurements of other satellite measurements collected mediated dozens of other measuring devices, phones on aircraft, ships, and those on land.


Sensors and the Moon "liters" Do not wipe the surface of the Earth in the manner in which they operate lasers and radar, which sends and receives radiation, but these sensors is similar in its digital camera, as emitted from the Earth's surface bundles of energy as a result of reflected sunlight and infrared, penetrates the atmosphere to pass through openings sensors, Vtstdm those packets of energy Bkoashv Detectors specially designed, making them sensitive to certain wavelengths of electromagnetic energy.


6. Detection wavelengths


Like the way in which tuning the radio in the car, for example, different radio stations, enabling devices spectrometry Spectroradiometers portable radio on the moon, researchers from the various detection wavelengths in the radiant energy.


If these wavelengths correspond to red or green or blue, was able to easily configure a color picture can be seen with the naked eye. If the waves are not visible, Kalmujat infrared, or ultraviolet radiation, then the color visual representation of scientists to create an image with colors human eyes can read it.


7. The use of advanced sensors


To achieve all that, he used the moon "liters" new generation of sensors the following:


A. Sensor "Aster"


Sensor "Aster" Advanced Space born Thermal Emission and Reflection Radiometer: (ASTER) device to measure the thermal emission and reflection of the evolving mobile space, and funder of this sensor is the Ministry of International Trade and Industry of Japan, and the accuracy of spatial discrimination Resolution between 15 and 90 meters.


It measures the references to vegetation and snow cover, sea ice, and natural disasters, land use, and the temperature of the ocean, and glaciers, and clouds, (see picture taken by the sensor, "Aster").


The sensor is characterized by "concealing" the ability to move towards particular targets, and uses three sub-systems independent telescopes set up to monitor electromagnetic waves in the visible spectrum and near infrared and short wave infrared and thermal infrared.


Measures the "Aster" energy and heat, which is issued by the various surfaces of the land. This is the key vital signs to assess the radiation budget of the planet, and will be particularly useful in determining the types of rocks and soil and vegetation. Farmers can use such multi-spectral images and high excellence in the assessment of the manner in which it influences changes in surface temperature, and the ground slopes, and soil quality in the health of their crops.


The sensor can "Esther" also follow the changes that occur in other surface features, such as the decline of the avalanche and ice sheets, and the expansion within the deserts, deforestation, floods, wildfires, which will help researchers to distinguish between natural changes and those caused by man.


Since the sensor telescopes, "Aster" capable of being directed towards the rebel volcanoes (see satellite picture of a volcano), and about the objectives of other private, it can create stereoscopic images, detailed, working on significant improvements in digital topographic maps, and these pictures will expand that group collected by satellites, "Landsat" since 1972.


B. Sensor "Ceres"


Sensor "Ceres" Clouds And The Earth Radiant Energy System: CERES monitoring system of clouds and the Earth's energy radiation, the first satellite sensor to record flood of radiation through the atmosphere, and funder of this sensor is the agency of "NASA".


This is because the use of this sensor to predict the temperature changes on a global scale requires a thorough understanding of the amount of radiation entering the Earth's atmosphere or out in the form of heat and light. And researchers can not yet know the cause of the disappearance of about 8 per cent of the energy of solar radiation received by the Earth's atmosphere.


One explanation that can be put on the energy lost is that clouds and aerosols absorb energy and Ibosranha down in Earth's atmosphere, a region that has never satellites that track the flow of energy that focused on monitoring them, (see the picture of the radiation emitted from the Pacific Ocean).


To be able to quantify the role played by clouds in the system of EOS, the sensor will "Ceres", with the help of information from another sensor to measure the flow of radiation, precisely twice the accuracy of the previous sensors, both in the upper atmosphere and the Earth's surface.


And tools of measurement in the sensor, "Sears" flood in which the expansion started collecting satellite sensors on the experience of the Earth's radiation balance Earth Radiation Budget Experiment: ERPE and the Agency's "NASA", which was launched in the Eighties the twentieth century.


C. Sensor "Muppet Show"


Sensor uses "Muppet Show" Measurements Of Pollution In The Troposphere (MOPIT) for the Measurements of Pollution in the Troposphere, which is called the troposphere, which is the first sensor of a satellite to trace pollutants to their sources, and uses the measure of radiation scanner technology works spectral analysis of the interdependence of gases, It is funded by the Canadian Space Agency, (see image sensor MOPITT).


Algazan and who can not escape from the sensor "Muppet Show", namely, methane and carbon monoxide, it measures the overall distribution and focus in Earth's atmosphere below. Methane is a greenhouse gas emissions, and is characterized by the ability of the families of heat equal to about 30 times the ability of carbon dioxide,


It is produced from the swamps and herds of cattle and glacial sediments at the bottom of the sea, but the output of these sources, each separately, is unknown. In some way, gather methane in Earth's atmosphere at a rate below 1% per annum. The carbon monoxide, which is released factories, automobiles, forest fires, air Afeeouk natural ability to rid itself of other harmful chemicals.


The sensor "Muppet Show", as the first sensor on the portable satellite uses spectral analysis of the interdependence of gases, can distinguish these gases from other gases, such as carbon dioxide and water vapor.


Has an entry of heat or sunlight reflected from the surface of this sensor, they Insaban through tanks containing carbon monoxide and methane, two generators have a link indicate whether any of these gases in the atmosphere.


D. Sensor "soft"


Sensor "soft" Multiangle Imaging Spectroradiometer (MISR) is a measure of radiation multi-spectral camera angles, and measure signs of vegetation, and radiation, and natural disasters, land use, and the clouds, and aerosols. He picks up stereo images of clouds and smoke plumes by nine cameras, (see the picture of a soft sensor).


That has not shaved in space never an instance of a sensor, a "soft", narrated by "consideration" to the Earth illuminated by the sun, nine angles spaced at the same time, the sensor can gather a comprehensive picture of the reflected sunlight in four colors: blue, green, and red, and near infrared. And the way that they change the implications in terms to the other will be capable of distinguishing the different types of clouds, aerosols, and land surfaces.


And researchers can include pictures Sensor "soft" together and the use of modeling techniques to generate three-dimensional models that help them track the aerosols and smoke plumes to their sources. Since the sensor a "soft" roam the earth at the equator once every nine days, the measurements conducted from multiple perspectives, will enable researchers to better interpretation of the role of clouds and aerosols for the Earth's energy balance.


E. Sensor "MODIS"


Sensor "MODIS" (MODIS) Medium Observation Distance Imaging Spectrometer is a spectral radiometer camera on the middle distance. The signals are measured by the productivity of the ocean, and natural disasters, land use, and the temperature of land, fire, clouds, air temperature, and aerosols, and water vapor, vegetation, snow cover, sea ice, radiation, and the temperature of the ocean (see the picture measured Spectral).


And property that are unique to the sensor it is the only mobile on the moon, which, according to the surface of industrial entire planet every day or two. It uses four sets of reagents are sensitive to visible light and infrared radiation spectroscopy near infrared and short wave, medium wave infrared and thermal infrared (see the picture of spectral radiometer MODIS).


In view of the entire land area through 36 spectrally separate tracks benchmark "MODIS" an array of vital signs of the earth, than see any of the other sensors of the Moon "liters."


(1) cloud detection by the sensor "MODIS"


This sensor measures the percentage of the Earth's surface covered with clouds, almost every day, and through the window to see a strip of cleared Earth's surface, a width of 2330 km. These will enable the broad coverage of the sensor "MODIS", together with Almstharan a "soft" and "Sears", to determine the impact of clouds in the Earth's energy balance, and this is important because the clouds is still a factor in the uncertainty of global climate models (see picture snow cover eastern United States).


It contains the sensor on the new channel for the detection of high thin clouds, which are believed to contribute to global warming [6], to arrest her heat emitted from Earth's surface. And will monitor the sensor also how mixing and forms clouds of smoke aerosols in the clouds, changing its ability to absorb the energy and reversed.


With sensor "MODIS" monitor cloud cover destruction, it also helps researchers to track changes to the Earth's surface. This sensor is mapping the spread of snow and ice storms that produce them winter and low temperatures.


(2) monitoring of green spaces and natural disasters


This sensor monitors the green areas which creeps across the continents with the decline of winter and the arrival of spring as the plants thrive through it. It will record where and when to break out of disasters, Kalforat eruptions, floods and violent storms, droughts and fires, and will help guide people how to avoid harm.


The areas of the spectral sensor "MODIS" sensitive to the fire, in particular, they can distinguish the fire burning from the dormant, and provide better estimates of the amounts of aerosols and gases that are released into the atmosphere. This sensor fits perfectly with the monitoring of large-scale changes in the atmosphere, which will allow scientists a better understanding of the mechanisms of the global carbon cycle.


(3) measuring the concentrations of carbon dioxide


Despite the inability of any of the current sensors to measure concentrations of carbon dioxide in the atmosphere directly, can the sensor "MODIS" Measuring the incidence of photosynthesis in plants, and then estimate the amount of carbon dioxide they absorbed. In addition, the sensor will deliver a detailed look at marine life environment by measuring the glow Alkruvili in the oceans (see the picture of the degree of chlorophyll)
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
ahmed youns
المدير العام
المدير العام



مُساهمةموضوع: رد: الرؤية المستقبلية لتطور الوسائل والأجهزة للاستشعار عن بعد....Future vision for the development of methods and devices for Remote Sensing   السبت 23 يناير 2010, 9:09 pm

هو دا الشغل بينا نعود لقيمة المنتدى العلمي




جغرافيا طنطا ® (^o^) للتميز عنوان


وبكم سنكون نحن العنوان




الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
 
الرؤية المستقبلية لتطور الوسائل والأجهزة للاستشعار عن بعد....Future vision for the development of methods and devices for Remote Sensing
استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة 
صفحة 1 من اصل 1
 مواضيع مماثلة
-
» شرح قاعدة زمن المستقبل البسيط
» كتاب Datums and Map Projections for Remote Sensing, GIS and Surveying
» طرق حفر الآبار(Methods of drilling wells
» تحكم في الكمبيوتر الشخصي بالبلوتوث Mobile Witch Bluetooth Remote Control
» لعبة Far Cry K-9 Vision 1.1 القتالية

صلاحيات هذا المنتدى:لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى
المنتدى الرسمى لطلاب قسم الجغرافيا جامعة طنطا :: ساحة العلوم المكانية :: منتدى علم الاستشعار عن بعد"rs"-
انتقل الى: