آشنایی با ماهواره MODIS: ابزاری پیشرفته در خدمت محیط زیست و اکتشاف منابع طبیعی 

MODIS مخفف عبارت «طیف رادیومتر تصویربرداری با وضوح متوسط» است. دارای 36 باند طیفی، تفکیک پذیری 250-1000 متر و میانگین دوره بازدید مجدد 2 روزه است.

به دلیل این تطبیق پذیری، MODIS نحوه درک ما از زمین، اقیانوس و جو خود را تغییر داده است. و به دلیل پوشش بسیار زیاد، ما را قادر می سازد تا فعالیت هایی مانند آتش سوزی های فعال، تغییر کاربری زمین و فعالیت های آتشفشانی را رصد کنیم.

بیایید مستقیماً شیرجه بزنیم و باندهای MODIS، وضوح و فرکانس زمانی را بررسی کنیم.

ویژگی ها و کاربردهای MODIS

از زمان راه اندازی، MODIS به عنوان ابزار اصلی رصد زمین نامیده می شد. این به این دلیل است که زمین بیشتری را پوشش می دهد، باندهای طیفی بیشتری را با فرکانس زمانی بالاتر می گیرد.

به عنوان مثال، اطلاعات ضروری در مورد خشکی، اقیانوس و جو را هر 2 روز یک بار جمع آوری می کند. در این 3 مثال زیر، ما به سختی سطح برنامه ها و کاربردهای تصاویر MODIS را خراش می دهیم.

تشخیص حریق و نقطه داغ

الگوریتم تشخیص حریق از MODIS برای تشخیص آتش سوزی های فعال استفاده می کند . با مقایسه دما با پیکسل های همسایه، شدت و وسعت آتش سوزی را مشخص می کند. اگر اختلاف بیش از یک آستانه معین باشد، “نقطه داغ” را به عنوان یک آتش سوزی فعال تایید می کند. اما اگر به دلیل قدرت تفکیک مکانی سنسور، آتش بسیار کوچک باشد، ماهواره نمی تواند آن را تشخیص دهد.

پوشش زمین

ابزار MODIS تغییرات کاربری زمین را با بررسی ویژگی‌های طیفی روی زمین ردیابی می‌کند. به عنوان مثال، نقشه های پوشش زمین 500 متری MODIS (17 طبقه پوشش زمین) طبقه غالب را بر اساس یک بازه 10 ساله (2001-2010) توصیف می کند. علاوه بر این، یک محصول 23 کلاسه ESA پوشش زمین جهانی با وضوح 1 کیلومتر موجود است.

ویژگی های ابر

ابرها اساساً در آب و هوا و اقلیم مهم هستند. قبل از MODIS، این باور رایج بود که ابرها در هر لحظه حدود 50 درصد از زمین را پوشانده اند. اما پس از بررسی تصاویر MODIS، نشان داد که پوشش ابر نزدیک به 70 درصد است. همچنین، MODIS دما و ارتفاع ابرها و همچنین ترکیب یخ یا آب را محاسبه می کند.

تصاویر و وضوح MODIS

وضوح طیفی

MODIS یکی از همه کاره ترین حسگرها با طیف سنج تصویربرداری 36 کانالی است. برای 20 باند اول، تابش خورشیدی منعکس شده را می گیرد. از این باندها می توان ویژگی های فیزیکی محیط را بهتر درک کرد. به عنوان مثال، ما از 16 باند حرارتی آن برای اندازه گیری دمای سطح و اقیانوس استفاده می کنیم.

رزولوشن فضایی

MODIS دارای وضوح پیکسلی 250 متر، 500 متر تا 1 کیلومتر است. با شروع با بهترین وضوح فضایی، می تواند ویژگی هایی به اندازه 3 زمین فوتبال را تشخیص دهد. اما مهمترین دارایی آن، نوار عظیم آن است که عرض 2330 کیلومتر با حساسیت رادیومتری 12 بیتی را پوشش می دهد.

قطعنامه زمانی

ماهواره‌های پرچم‌دار ناسا، Terra و Aqua (قطار A) ، MODIS دارای پوشش تکراری 2 روزه از کل سیاره است. بسته به پوشش ابری، فرکانس زمانی آن، این سنسور را به یک کاندیدای عالی برای نظارت بر هر گونه فعالیت در خشکی تبدیل می کند. حسگرهای MODIS فقط داده‌ها را در بخش روز می‌گیرند زیرا نور منعکس شده از خورشید را اندازه‌گیری می‌کنند. در مدار قطبی، ماهواره Aqua هر 99 دقیقه دور زمین می چرخد.

نوارهای بازتابی

در اینجا لیستی از تمام باندهای حسگر MODIS از جمله فاصله نمونه برداری از زمین و باندهای طیفی آمده است.

نتیجه

امروز آموخته‌اید که MODIS ابزاری است که روی ماهواره‌های Terra و Aqua نصب می‌شود. با گذشت زمان، در بهبود درک ما از سرزمین، اقیانوس، و جو بسیار مهم شده است.

به عنوان مثال، نگاهی به اقیانوس به ما می دهد و درک ما را از زیست شناسی و چرخه غذایی آن گسترش می دهد.

در اتمسفر، به ما کمک می کند تا تصویر کاملی از ویژگی های ابرها و اینکه چند درصد آنها زمین را می پوشانند، بدست آوریم. در نهایت، به ما در نظارت بر آتش‌سوزی‌های فعال، تغییر کاربری زمین و فعالیت‌های آتشفشانی کمک می‌کند.

آیا می توانید برنامه های کاربردی دیگری در مورد نحوه استفاده دانشمندان از ابزار MODIS فکر کنید؟ لطفا با یک نظر در زیر به ما اطلاع دهید.