مجالات تطبيقات الاستشعار عن بعد، نحن ندرك العالم المحيط من خلال حواسنا الخمس، وبعض الحواس مثل اللمس والتذوق تتطلب لامسة الأشياء بالأعضاء الحسية. ومع ذلك، فإننا نحصل على بعض المعلومات حول محيطنا من خلال الحواس التي لا تحتاج إلى اتصال وثيق بين أجهزة الاستشعار والأجسام الخارجية، وهذا ما سنتعرف عليه اليوم.
ما هو الاستشعار عن بعد؟
- بشكل عام، يشير الاستشعار عن بعد إلى التقاط أو رصد أو تعرف (الاستشعار) لكائنات أو أحداث في أماكن بعيدة، حيث في الاستشعار عن بعد، لا تكون المستشعرات في اتصال مباشر مع الكائنات أو الأحداث التي يتم مراقبتها.
- تحتاج المعلومات إلى وسيلة نقل جسدية للانتقال من الكائنات / الأحداث إلى أجهزة الاستشعار من خلال وساطة تتداخل، وعادة ما يتم استخدام الإشعاع الكهرومغناطيسي كحامل معلومات في استشعار عن بعد.
- غالبا ما يكون إخراج نظام الاستشعار عن بعد بصورة تمثل المشهد المراقب، ولذلك يتطلب تحليل الصورة وتفسيرها لاستخلاص معلومات مفيدة، ونظام الاستشعار البصري لدى الإنسان هو مثال على نظام الاستشعار عن بعد بهذا المعنى العام.
- بشكل أكثر تحديدا، يشير الاستشعار عن بعد عادة إلى تقنية الحصول على معلومات حول سطح الأرض (الأرض والمحيط) والغلاف الجوي باستخدام أجهزة استشعار مثبتة على الطائرات أو البالونات أو المنصات المحمولة في الفضاء (الأقمار الصناعية والمكوكات الفضائية).
- عملية الكشف عن الخصائص الفيزيائية للمنطقة ومراقبتها من خلال قياس الإشعاع المنعكس والمنبعث على مسافة من المنطقة المستهدفة تعرف بالاستشعار عن بعد.
اقرأ أيضًا: أهم استخدامات الروبوت في استخراج النفط
مجالات تطبيقات الاستشعار عن بعد
- تقوم الكاميرات الخاصة بجمع صور عن بعد للأرض، مما يساعد الباحثين على “استشعار” الأشياء المحيطة بالأرض. وبعض الأمثلة على ذلك هي:
- تلتقط الكاميرات على الأقمار الصناعية والطائرات صورا لمناطق واسعة على سطح الأرض، مما يسمح لنا برؤية أكثر مما يمكننا رؤيته ونحن واقفون على الأرض.
- يمكن استخدام أنظمة السونار على السفن لإنشاء صور لقاع المحيط دون الحاجة للسفر إلى قعر المحيط.
- يمكن استخدام الكاميرات على الأقمار الصناعية لالتقاط صور لتغيرات درجات الحرارة في المحيطات.
- يمكن رصد حرائق الغابات الكبيرة من الفضاء، مما يمكن الحراس من رؤية مساحة أوسع بكثير من الأرض.
- تتبع الغيوم للمساعدة في تنبؤ الطقس أو رصد البراكين النشطة، ومراقبة العواصف الترابية.
- يتم تتبع نمو المدينة وتغيرات الأراضي الزراعية أو الغابات على مدى سنوات أو حتى عقود.
- تحديد أعماق المحيط واكتشاف التضاريس الوعرة لقاع المحيط ورسم خرائط لها، مثل سلاسل الجبال العالية والأودية العميقة و”الشريط المغناطيسي” في قاع المحيط.
مكونات الاستشعار عن بعد
- تعمل أجهزة الاستشعار عن بعد على جمع البيانات عن طريق استشعار الطاقة المنعكسة من الأرض، ويمكن أن تكون هذه الأجهزة على الأقمار الصناعية أو مركبة على متن طائرة.
- يمكن أن تكون أجهزة الاستشعار عن بعد سلبية أو نشطة، المجسمات السلبية تستجيب للمؤثرات الخارجية، وهي تسجل الطاقة الطبيعية المنعكسة أو المنبعثة من سطح الأرض، حيث تنعكس أشعة الشمس المصدر الأكثر شيوعا للإشعاع الذي تم اكتشافه بواسطة أجهزة استشعار سلبية
- بدلا من ذلك، تستخدم أجهزة الاستشعار النشطة مؤثرات داخلية لجمع المعلومات حول الأرض، على سبيل المثال، نظام الاستشعار عن بعد ذو الليزر يقدم ليزرا على سطح الأرض ويقيس الوقت اللازم لانعكاس الليزر إلى مستشعره.
استخدامات الاستشعار عن بعد
تستخدم التكنولوجيا عن بعد في مجموعة واسعة من التطبيقات في مختلف المجالات
- التطبيقات الساحلية: مراقبة التغيرات في الخط الساحلي وتتبع نقل الرواسب وتحديد المعالم الساحلية، ويمكن استخدام البيانات لرسم خرائط الساحل ومنع التآكل.
- تطبيقات المحيطات: تتضمن مراقبة دوران المحيطات والنظم الحالية، وقياس درجة حرارة المحيطات وارتفاع الأمواج، وتتبع الجليد البحري. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام البيانات لفهم المحيطات بشكل أفضل وتحسين إدارة مواردها بشكل أفضل.
- تقييم المخاطر: يمكن تتبع الأعاصير والزلازل والتآكل والفيضانات، حيث يمكن استخدام البيانات لتقييم آثار الكوارث الطبيعية ووضع استراتيجيات الاستعداد قبل وبعد حدوث الأحداث الخطيرة.
- إدارة الموارد الطبيعية: رصد استخدام الأراضي، رسم خريطة المناطق الرطبة، وتحديد بيئات الحياة البرية، يمكن استخدام البيانات للحد من الأضرار الناجمة عن التوسع الحضري وحماية الموارد الطبيعية.
شاهد أيضًا: ما هو الإسقاط النجمي وما حكمه
تزايد استخدام تطبيقات الاستشعار عن بعد في استكشاف الطاقة الحرارية الأرضية يرجع إلى سهولة وسرعة جمع البيانات في المساحات الكبيرة نسبيا (100+ كم 2) وعدم الحاجة للوصول إلى الأرض والقيود المحدودة على المجال الجوي.
تشمل استخدامات التقنية الحديثة للاستشعار عن بعد في اكتشاف الطاقة الحرارية الأرضية ما يلي: تحديد وتمييز أنواع الصخور أو التجمعات المعدنية أو المعادن المختلفة، وكشف الاختلافات الحرارية على السطح وفي النباتات، وتحديد السمات الهيكلية وتوجيهها.
طريقة عمل الاستشعار عن بعد
- في الحقيقة، السر في أن الاستشعار عن بعد ليس معقدا على الإطلاق، إذ يمكن استخدام عينيك للاستشعار عن بعد من خلال قراءة هذه الصفحة الآن.
- معنى الاستشعار عن بعد هو الحصول على معلومات من مسافة بعيدة، على سبيل المثال عندما تكون في الخارج، تصدر الشمس ضوءا يعكسه كل كائن في عينيك بمزيج من الألوان الأحمر والأخضر والأزرق. وهذا يسري أيضا على أجهزة الاستشعار المستخدمة في الأقمار الصناعية.
- ولكن 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 الموجات الراديوية.
قد يهمك أيضًا: ما أهمية الاختراعات في حياتنا ؟
أخيرا في نهاية موضوعنا حول مجالات تطبيقات الاستشعار عن بعد، فإن تطبيقات الاستشعار عن بعد تفتقر إلى القدرة على اختراق السطح السفلي، على الرغم من أن بعض أجهزة الاستشعار يمكنها اختراق أعماق ضحلة جدا (مثل أقل من 1 متر).
