سنجش از دور فرآیند شناسایی و پایش خصوصیات فیزیکی یک منطقه با اندازه گیری تابش منعکس شده و ساطع شده آن در فاصله (معمولاً از ماهواره یا هواپیما) است. دوربین‌های ویژه تصاویر سنجش از راه دور را جمع‌آوری می‌کنند که به محققان کمک می‌کند چیزهایی درباره زمین «احساس» کنند. چند نمونه عبارتند از:

• دوربین‌های ماهواره‌ها و هواپیماها از مناطق وسیعی از سطح زمین عکس می‌گیرند و به ما این امکان را می‌دهند که خیلی بیشتر از آنچه در هنگام ایستادن روی زمین می‌بینیم، ببینیم.
• از سیستم های سونار در کشتی ها می توان برای ایجاد تصاویری از کف اقیانوس بدون نیاز به سفر به کف اقیانوس استفاده کرد.
• از دوربین های ماهواره ای می توان برای ایجاد تصاویری از تغییرات دما در اقیانوس ها استفاده کرد.

برخی از کاربردهای خاص تصاویر سنجش از دور زمین عبارتند از:

• آتش‌سوزی‌های جنگلی بزرگ را می‌توان از فضا ترسیم کرد و به محیط بانان اجازه می‌دهد تا منطقه بسیار بزرگ‌تری را نسبت به زمین ببینند.
• ردیابی ابرها برای کمک به پیش بینی آب و هوا یا تماشای فوران آتشفشان ها و کمک به تماشای طوفان های گرد و غبار.
• ردیابی رشد یک شهر و تغییرات در زمین های کشاورزی یا جنگل ها در طی چندین سال یا چند دهه.
• کشف و نقشه برداری از توپوگرافی ناهموار کف اقیانوس (به عنوان مثال، رشته کوه های عظیم، دره های عمیق، و “نوار مغناطیسی” در کف اقیانوس).

بیشتر بدانید …

سنجش از راه دور چیست؟

سنجش از دور علم به دست آوردن خواص فیزیکی یک منطقه بدون وجود آن است. این به کاربران اجازه می دهد تا اشیا و ویژگی های روی سطح زمین را ضبط، تجسم و تجزیه و تحلیل کنند. با جمع آوری تصاویر می توان آن را به پوشش زمین و انواع دیگر تحلیل ها طبقه بندی کرد.

فصل 1. انواع سنسور

سنجش از دور از سنسور برای گرفتن تصویر استفاده می کند. به عنوان مثال، هواپیماها، ماهواره ها و پهپادها دارای سکوهای تخصصی هستند که حسگرها را حمل می کنند.

نمودار زیر فناوری های اصلی سنجش از راه دور و ارتفاعات معمولی آنها را نشان می دهد.

انواع حسگرها

هر نوع سنسور مزایا و معایب خاص خود را دارد. وقتی می‌خواهید عکس بگیرید، باید عواملی مانند محدودیت‌های پرواز ، وضوح تصویر و پوشش را در نظر بگیرید.

به عنوان مثال، ماهواره ها داده ها را در مقیاس جهانی ضبط می کنند. اما پهپادها برای پرواز در مناطق کوچک مناسب تر هستند. در نهایت هواپیماها و هلیکوپترها میانه راه را می گیرند.

وضوح تصویر

برای رصد زمین، باید وضوح تصویر را نیز در نظر بگیرید . سنجش از دور وضوح تصویر را به سه نوع مختلف تقسیم می کند:

• رزولوشن فضایی
• وضوح طیفی
• وضوح زمانی

رزولوشن فضایی

وضوح فضایی جزئیات بر حسب پیکسل یک تصویر است. وضوح فضایی بالا به معنای جزئیات بیشتر و اندازه پیکسل کوچکتر است. در حالی که وضوح فضایی کمتر به معنای جزئیات کمتر و اندازه پیکسل بزرگتر است.

به طور معمول، پهپادهایی مانند DJI تصاویری با یکی از بالاترین وضوح فضایی ثبت می کنند. حتی اگر ماهواره ها در بالاترین سطح جو قرار دارند، می توانند اندازه پیکسل 50 سانتی متر یا بیشتر داشته باشند.

وضوح طیفی

وضوح طیفی مقدار جزئیات طیفی در یک باند است. وضوح طیفی بالا به این معنی است که باندهای آن باریک تر هستند. در حالی که وضوح طیفی پایین دارای باندهای وسیع تری است که بیشتر طیف را پوشش می دهد.

قطعنامه زمانی

تفکیک پذیری زمانی زمانی است که طول می کشد تا یک ماهواره یک مدار کامل را کامل کند. پهپادها، هواپیماها و هلیکوپترها کاملاً انعطاف پذیر هستند. اما ماهواره ها در مسیرهای مشخصی به دور زمین می چرخند.

ماهواره های سیستم موقعیت جهانی در مدار زمین متوسط ​​(MEO) قرار دارند. از آنجا که آنها یک مسیر مداری پیوسته را دنبال می کنند، زمان های بازدید مجدد ثابت است. این بدان معناست که گیرنده GPS ما تقریباً همیشه می تواند 3 ماهواره یا بیشتر را برای دقت بالا به دست آورد.

انواع مدارها

سه نوع مدار عبارتند از:

• مدارهای زمین ثابت با سرعت چرخش زمین مطابقت دارند.
• مدارهای همزمان خورشید زاویه تابش نور خورشید را در سطح زمین تا حد امکان ثابت نگه می دارند.
• مدارهای قطبی از بالا یا تقریباً بالای هر دو قطب زمین می گذرد.

این ارتفاع ماهواره در بالای سطح زمین است که زمان لازم برای یک مدار کامل را تعیین می کند. اگر ماهواره ارتفاع بیشتری داشته باشد، دوره مداری افزایش می یابد.

ما مدارها را بر اساس ارتفاعشان دسته بندی می کنیم:

• مدار پایین زمین (LEO)
• مدار زمین متوسط ​​(MEO)
• مدار بالای زمین (HEO)

ما اغلب ماهواره های آب و هوا، ارتباطات و نظارت را در مدار بالای زمین می یابیم. اما CubeSats، ISS و سایر ماهواره ها اغلب در مدار پایین زمین قرار دارند.

فصل 2. انواع سنجش از دور

دو نوع سنسور سنجش از راه دور عبارتند از:

• سنسورهای غیر فعال
• سنسورهای فعال

سنسورهای فعال

تفاوت اصلی بین سنسورهای فعال این است که این نوع سنسور هدف خود را روشن می کند. سپس حسگرهای فعال نور بازتاب شده را اندازه گیری می کنند. به عنوان مثال، Radarsat-2 یک سنسور فعال است که از رادار دیافراگم مصنوعی استفاده می کند.

فلاش دوربین را تصور کنید. هدفش را روشن می کند. بعد، نور برگشت را می گیرد. این همان اصل نحوه عملکرد سنسورهای فعال است.

سنسورهای غیر فعال

حسگرهای غیرفعال نور منعکس شده ساطع شده از خورشید را اندازه گیری می کنند . هنگامی که نور خورشید از سطح زمین منعکس می شود، حسگرهای غیرفعال آن نور را جذب می کنند.

برای مثال Landsat و Sentinel حسگرهای غیرفعال هستند. آنها با حس کردن نور خورشید منعکس شده در طیف الکترومغناطیسی، تصاویر را ثبت می کنند.

فصل 3. طیف الکترومغناطیسی

طیف الکترومغناطیسی از طول موج های کوتاه (مانند اشعه ایکس) تا طول موج های بلند (مانند امواج رادیویی) متغیر است.

چشمان ما فقط محدوده مرئی (قرمز، سبز و آبی) را می بیند. اما انواع دیگر حسگرها می توانند فراتر از دید انسان را ببینند. در نهایت، به همین دلیل است که سنجش از دور بسیار قدرتمند است.

طیف الکترومغناطیسی

چشمان ما در طیف مرئی (390-700 نانومتر) حساس هستند. اما مهندسان حسگرهایی را طراحی می کنند تا فراتر از این طول موج ها را در پنجره اتمسفر ثبت کنند .

به عنوان مثال، مادون قرمز نزدیک (NIR) در محدوده 700-1400 نانومتر است. پوشش گیاهی نور سبز بیشتری را منعکس می کند زیرا چشمان ما آن را اینگونه می بینند. اما به مادون قرمز نزدیک حساس تر است. به همین دلیل است که ما از شاخص هایی مانند NDVI برای طبقه بندی پوشش گیاهی استفاده می کنیم.

باندهای طیفی

ما هر ناحیه طیفی را بر اساس فرکانس (v) یا طول موج آن دسته بندی می کنیم. دو نوع تصویر برای حسگرهای غیرفعال وجود دارد:

• تصاویر چند طیفی
• تصویرسازی فراطیفی

تفاوت اصلی بین چند طیفی و ابرطیفی در تعداد باندها و باریک بودن باندها است. تصاویر فراطیفی صدها نوار باریک دارند، تصاویر چند طیفی از 3 تا 10 باند گسترده تر تشکیل شده اند.

چند طیفی

تصاویر چند طیفی به طور کلی به 3 تا 10 باند اشاره دارد . به عنوان مثال، Landsat-8 برای هر صحنه 11 تصویر جداگانه تولید می کند.

• آئروسل ساحلی (0.43-0.45 um)
• آبی (0.45-0.51 um)
• سبز (0.53-0.59 um)
• قرمز (0.64-0.67 um)
• NIR مادون قرمز نزدیک (0.85-0.88 um)
• SWIR 1 مادون قرمز موج کوتاه (1.57-1.65 um)
• SWIR 2 مادون قرمز موج کوتاه (2.11-2.29 um)
• پانکروماتیک (0.50-0.68 um)
• سیروس (1.36-1.38 um)
• مادون قرمز حرارتی TIRS 1 (10.60-11.19 um)
• مادون قرمز حرارتی TIRS 2 (11.50-12.51 um)

فراطیفی

تصاویر فراطیفی نوارهای بسیار باریک تری دارند (10-20 نانومتر). یک تصویر فراطیفی صدها هزار باند دارد.

به عنوان مثال، Hyperion (بخشی از ماهواره EO-1) 220 باند طیفی (0.4-2.5 um) تولید می کند.

فصل 4. طبقه بندی تصاویر

وقتی عکسی را بررسی می‌کنید و سعی می‌کنید ویژگی‌ها و ویژگی‌های آن را بیرون بکشید، این عمل استفاده از تفسیر تصویر است . ما از تفسیر تصویر در محیط های جنگلی، نظامی و شهری استفاده می کنیم.

ما می توانیم ویژگی ها را تفسیر کنیم زیرا همه اجسام ترکیب شیمیایی منحصر به فرد خود را دارند. در سنجش از دور، ما این تفاوت ها را با به دست آوردن امضای طیفی آنها تشخیص می دهیم .

امضاهای طیفی

در صنعت معدن، بیش از 4000 ماده معدنی طبیعی روی زمین وجود دارد. هر ماده معدنی دارای ترکیب شیمیایی خاص خود است که آن را از سایرین متمایز می کند.

این ترکیب شیمیایی اجسام است که نشانه طیفی آن را هدایت می کند. شما می توانید هر کانی را طبقه بندی کنید زیرا دارای امضای طیفی منحصر به فرد خود است. هنگامی که باندهای طیفی بیشتری دارید، این پتانسیل بیشتری در طبقه بندی تصویر می دهد .

طبقه بندی تصویر

وقتی کلاس‌هایی را به ویژگی‌های روی زمین اختصاص می‌دهید، این فرآیند طبقه‌بندی تصویر است.

سه روش اصلی برای طبقه بندی تصاویر عبارتند از:

• طبقه بندی تحت نظارت
• طبقه بندی بدون نظارت
• تجزیه و تحلیل تصویر مبتنی بر شی

هدف طبقه بندی تصویر تولید کاربری/پوشش زمین است. با استفاده از نرم افزار سنجش از دور ، آب، تالاب ها، درختان و مناطق شهری را در پوشش اراضی طبقه بندی می کنیم.

کاربردهای سنجش از دور :بیش از 100 کاربرد

تا این تاریخ

برخی از خیره کننده ترین مناظر از فضا هستند. شاهد این امر در مجموعه 75 صفحه ای ناسا از تصاویر زمین (زمین ناسا به عنوان هنر) دیده شده از فضا است. مجموعه تصاویر رصد زمین از ماهواره های Terra، Landsat، EO-1 و Aqua گرفته شده است. در این شاهکار هنر زمین، می توانید برخی از جذاب ترین الگوها و هندسه اقیانوس ها، جو، و ویژگی های زمین را بیابید.

چه کسی چرخیدن کره زمین در Google Earth را دوست ندارد؟ دروغ نگو می دونم که این کار را می کنی. Google Earth یک رابط با تصاویر ماهواره ای و هوایی به روز را به صورت رایگان در اختیار ما قرار می دهد. سهولت دانستن موقعیت مکانی خود قبل از رفتن به نمای خیابان بسیار شگفت انگیز است. چه کسی فکرش را می‌کرد دهه‌ها پیش بتوانید با خوردن ناچو در آسایش خانه خود به دور دنیا سفر کنید.

اقیانوس شناسی

نشت نفت اثرات عمیقی بر زندگی دریایی و محیط اطراف دارد. نشت نفت نیاز به واکنش سریع دارد تا روغن پراکنده نشود. ماهواره ها می توانند جستجو برای لکه های نفتی را به حداکثر برسانند. ماهواره ها نه تنها می توانند میزان نشت نفت را تعیین کنند، بلکه می توانند جهت و سرعت حرکت نفت را نیز شناسایی کنند. این مدل کامپیوتری از پیش‌بینی‌های فعلی، اقیانوس‌ها و آب‌وهوا استفاده می‌کند که با سنجش از دور نیز به‌دست می‌آیند.

تماشای رشد جلبک ها به اندازه تماشای خشک شدن رنگ لذت بخش است. اما با مطالعه جلبک ها می توانید چیزهای زیادی در مورد سلامت دریاچه یاد بگیرید. این نشان دهنده میزان نیتروژن و فسفر است که به دریاچه وارد می شود. کاهش مواد مغذی مهم است زیرا بر اقتصادهای محلی مانند ماهیگیری و گردشگری تأثیر می گذارد. به همین دلیل است که ناسا از حسگرهای فراطیفی برای یادگیری خواص بیوشیمیایی شکوفه های جلبک ها و حتی پیش بینی مکان آنها به عنوان بخشی از پروژه دریاچه ایری ناسا: رشد جلبک ها استفاده می کند.

آب 70 درصد زمین را پوشانده است و بیشتر آن در اقیانوس ها قرار دارد. و جریان های اقیانوسی همه اقیانوس ها را که عمدتاً توسط بادهای سطحی هدایت می شوند به هم متصل می کنند. اما در اعماق سطح، شوری و جریان کنترل دما. ماهواره‌ها می‌توانند اطلاعات زیادی در مورد جریان‌ها و گردش اقیانوس به دست آورند. تجزیه و تحلیل جریان سطح اقیانوس – زمان واقعی (OSCAR) یک مجموعه داده تقریباً واقعی گردش جهانی اقیانوس بر اساس ارتفاع سنجی سطح دریا، بادهای سطحی و دمای سطح دریا NOAA و ناسا است.

در این روزگار، ما بیشتر نقاط جهان را نقشه برداری کرده ایم. جهان با طیف گسترده ای از برنامه های نقشه برداری منبع باز در نوک انگشتان ما است. چالش بعدی نقشه برداری از کف اقیانوس است. ماهواره‌های CryoSat-2 ESA و ماهواره‌های Jason-1 ناسا کامل‌ترین تصویر را از ویژگی‌های کف اقیانوس و زیرزمین ما گرد هم آورده‌اند. کشش گرانش کوه های زیر آب و توپوگرافی کف دریا را نشان می دهد.

اسنورکل در واحه ای از پوشش گیاهی دریایی با استفاده از کانال ساحلی Worldview. به دلیل سطح ریزتر نفوذ طیفی آن در مناطق ساحلی، صخره های زیر آب و نقشه برداری عمق سنجی، برخی از کاربردهای سنجش از دور منحصر به فرد را ایجاد می کند.

بارگذاری رسوب یکی از عمیق ترین عوامل انسانی در سیستم های آبی است. بر صنایعی مانند گردشگری، شیلات و عملکرد زیست محیطی تأثیر می گذارد. درک دقیق محل ورود و خروج مواد جامد معلق مفید خواهد بود. بازتاب آب در تصاویر ماهواره ای با افزایش مواد جامد معلق افزایش می یابد. اما برای نظارت بر بارگذاری مواد مغذی، ما نیاز به پوشش مداوم و تجزیه و تحلیل زمانی داریم.

جامعه

تجارت جهانی جنسی یک جنایت بین المللی رو به رشد است که در آن حقوق افراد از طریق استثمار تجاری نقض می شود. اغلب غیرارادی، جریان قاچاق انسان با استفاده از آخرین تصاویر ماهواره ای ناسا ردیابی شده است. جریان قاچاق انسان اغلب از مرزها عبور می کند و مخفیانه انجام می شود. سنجش از دور غلبه بر این موانع و ارائه شواهدی مبنی بر قاچاق انسان در سطح جهان را ممکن می سازد.

سنجش از دور در حال بررسی برخی از عوامل محرکی است که به فقر کمک می کند. دولت ها می توانند تصویر روشنی از فقر به دست آورند و حمایت متمرکزی را از نیازمندان ارائه دهند. مطالعات نشان داده اند که چگونه استفاده از کشاورزی، منابع طبیعی و سایر عوامل تعیین کننده محیطی با فقر مرتبط هستند. محققان تمام این عوامل مؤثر را با سنجش از دور ارزیابی می کنند.

تولد اپیدمیولوژی اندکی پس از ترسیم نقشه گسترش وبا از طریق لوله آلوده در سال 1854 توسط جان اسنو رخ داد. از قضا، این تولد سیستم های اطلاعات جغرافیایی نیز بود. ارتباط واضحی بین اپیدمیولوژی و جغرافیا وجود دارد. برخی از بیماری ها برای آب و هوا، کاربری زمین و هوا مناسب هستند. برنامه های سنجش از دور در سلامت از این داده های سنجش از دور و مدل های پیش بینی برای درک فرآیندهای اپیدمیولوژیک استفاده می کنند.

سنجش از دور می تواند نگاهی عمیق به پادشاهی های گوشه نشین مانند کره شمالی داشته باشد. سنجش از دور آنچه را که برخی از مسافران ممکن است در طول زندگی خود هرگز نبینند را امکان پذیر می کند. مزارع شترمرغ، آبجوسازی ها، برج ها – همه منحصر به فرد کره شمالی هستند. اما ماهواره ها همچنین می توانند قسمت تاریک کره شمالی را ببینند. برای کسانی که می خواهند از کره شمالی فرار کنند، به اردوگاه های زندان فرستاده می شوند. این کمپ ها از آسمان به وضوح دیده می شوند.

دولت ها خواهان علائم هشدار دهنده اولیه برای قحطی هستند تا مواد غذایی مناسب را به مناطق کمبود برساند. علائم هشدار دهنده اولیه برای قحطی ایجاد شده است که شامل رشد پوشش گیاهی و پیش بینی عملکرد محصول می شود. سیل و خشکسالی را می توان با ماهواره هایی مانند SMAP و SMOS بهتر درک کرد. ماهواره‌های سنجش از دور از حرکت در مدار به درک ما از قحطی جهانی تبدیل می‌شوند.

برنامه ریزان شهری می خواهند رشد و توزیع جمعیت را برای بهینه سازی توسعه و بهبود رفاه شهروندان بدانند. تغییر کاربری اراضی را می توان برای ارائه یک اندازه گیری دقیق برای رشد جمعیت مدل سازی کرد. نه تنها دقیق است، بلکه پوشش زمین جزئیات بیشتری را برای توزیع رشد جمعیت در شهرها و مناطق سرشماری ارائه می دهد.

آب اساسی ترین نیاز زندگی است. اما نزدیک به 1 میلیارد نفر بدون آب آشامیدنی سالم زندگی می کنند. اولین قدم برای حل این مشکل، شناسایی مناطقی است که نیاز به آب دارند. تصاویر ماهواره ای با وضوح فضایی بالا واقعاً می توانند نقاط کمبود آب را متمایز کنند. این نقطه شروع یک برنامه عملیاتی است. برنامه های سنجش از دور ساده مانند نقشه های پایه می توانند با تعیین مکان و افرادی که به منابع ضروری مانند آب نیاز دارند، بر زندگی میلیون ها نفر تأثیر مثبت بگذارند.

حجم اعتراض چقدر است؟ این چیزی است که روزنامه‌نگاران همیشه می‌خواهند بدانند زیرا نشان می‌دهد که نظرات مردم در مورد یک موضوع چقدر قوی است. شمردن تک تک سرها در اعتراض می تواند شما را بخواباند، همانطور که در مورد گوسفند این کار را می کند . با وضوح فضایی متفاوت، حداقل می توانید ببینید که جمعیت چقدر زیاد است. اما برای ارائه بهترین تخمین، به مساحت و تراکم معترضان نیاز دارید – هر دو را می‌توان تقریباً با داده‌های سنجش از راه دور بدست آورد.

جنایات اغلب منجر به تغییر محیط، تخریب ساختمان ها و مهاجرت مردم می شود. آنها می توانند در مناطق مخفی رخ دهند که رژیم های نظامی دسترسی را محدود می کنند. به این دلایل، برنامه‌های سنجش از راه دور و تصاویر، مراقب اعمال وحشیانه هستند. GaTHR (فناوری جغرافیایی برای حقوق بشر) از این رویکرد برای کمک به قربانیان استفاده می کند. به طور خاص، سنجش از دور ماهواره‌ای شواهد قانونی را برای کمک به هماهنگی روی زمین و جلوگیری از فعالیت‌های غیرقانونی آینده فراهم می‌کند.

اگر آن را بسازید، خواهند آمد . خوب، واقعاً در مورد “شهرهای ارواح” چین نیست. برخی از عجیب ترین تصاویر ماهواره ای ساخت آپارتمان ها، مراکز خرید و سایر امکانات رفاهی را نشان می دهد. اما عملاً هیچ کس در آنجا زندگی نمی کند. اقتصاددانان برای پیشبرد رشد اقتصاد جهانی چشمشان به چین است. آنچه آنها دریافته اند این است که اگر منابع به طور نادرست به بخش های بدون تقاضا تخصیص داده شود، تولید ناخالص داخلی و اعداد اشتغال ممکن است فریبنده باشد. ماهواره ها می توانند نشان دهند که رشد اقتصادی چقدر واقعی یا مصنوعی است.

راه حل ردیابی پناهندگان و شرایط اردوگاه با تصاویر ماهواره ای است. کمیساریای عالی پناهندگان سازمان ملل متحد (UNHCR) خواستار ارائه کمک و خدمات به پناهندگان سودانی در تونگو بود. آنها نیاز به درک روشنی از وضعیت اردوگاه های پناهندگان تونگو داشتند . کمیساریای عالی پناهندگان سازمان ملل با استفاده از تصاویر ماهواره ای هجوم پناهندگان، کشاورزی، آبراه ها و زیرساخت ها را ترسیم کرد. در نتیجه، کمیساریای عالی پناهندگان سازمان ملل (UNHCR) توانست کمک ها را در جایی که بیشتر مورد نیاز بود، بهتر مدیریت و تحویل دهد.

ما تعداد فزاینده ای از مهاجرت از روستاها به شهرها را تجربه کرده ایم. شهرنشینی با صنعتی شدن مرتبط است. 50 درصد مردم در حال حاضر در مناطق شهری زندگی می کنند و طبق اعلام سازمان ملل این الگو ادامه خواهد داشت. شهرنشینی پدیده جالبی است که به وضوح به عنوان سطوح غیر قابل نفوذ از ماهواره ها قابل مشاهده است.

حمل و نقل

جاده های شما چقدر ایمن هستند؟ برنامه ریزان حمل و نقل برخی از توصیه های زمینی را در مورد جاده های آسفالت نشده رعایت کرده اند. با ادغام سنجش از دور و GIS، وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین پاسخ هایی را در مورد تشخیص چاله ها، تجزیه و تحلیل تخته شستشو و شرایط تاج برای جاده های آسفالت نشده ارائه می دهند. با دقت سانتی متری، می توان شرایط جاده های روستایی را ارزیابی کرد و در زمان و هزینه صرفه جویی کرد.

اگر خودروی خودران گوگل توسط پلیس کشیده شود، چه واکنشی نشان خواهد داد؟ اولین راز پشت خودرو LiDAR است که عابران پیاده، دوچرخه سواران، علائم ایست و سایر موانع را شناسایی می کند. این را با یک GPS، اندازه‌گیری‌های اینرسی، و یک نرم‌افزار بسیار پیچیده کنار هم قرار دهید تا یک ماشین خودران خواهید داشت.

برخی از توصیه های سازنده این است که زمین های بیشتری را با داده های سنجش از دور پوشش دهید. شهر سولوانگ، کالیفرنیا مسائل مربوط به مدیریت راه خود را بسیار جدی گرفته است. در یک عکس کامل، کارهای عمومی از تصاویر ماهواره ای برای تعیین محل سنگفرش آسیب دیده استفاده کردند. به مردم بهترین خدمات داده می شود زیرا خدمه دقیقاً می دانند کدام جاده ها به شدت نیاز به تعمیر دارند.

دولت ها بر خودروها فشار آورده اند تا استانداردهای آلایندگی را رعایت کنند. ماهواره ها می توانند استانداردهای مصرف سوخت و انتشار گازهای گلخانه ای را با حداقل تداخل از آسمان نظارت کنند. سنجش از دور چندطیفی می تواند انتشارات وسایل نقلیه مانند CO، HC و NO را اندازه گیری کند. ایده هایی برای تحمیل هزینه های اضافی بر اساس تجهیزات مسافت پیموده شده و نگهداری نادرست به کار گرفته شده است. ماهواره ها فرصتی طلایی برای کنترل آلودگی ناشی از وسایل نقلیه موتوری ارائه می دهند.

برنامه ریزان شهری، خدمه اضطراری و سیستم های ناوبری به شبکه های جاده ای به روز نیاز دارند. با رشد محله های جدید، به روز نگه داشتن پایگاه داده های شبکه جاده ای چالش برانگیز است. رویکردی با استفاده از تصاویر چند طیفی و طبقه‌بندی مبتنی بر شی، فرآیند خسته‌کننده تولید شبکه‌های جاده‌ای را خودکار کرده است. یکی از چالش های کلیدی، تمایز پارکینگ ها از جاده ها بوده است.

کنترل ترافیک هوایی هواپیماها را از زمین برای جلوگیری از برخورد و بهبود جریان ترافیک هدایت می کند. متأسفانه، دلارهای بیش از حد و گازهای گلخانه ای در مسیرهای ناکارآمد هدر می رود. نسل بعدی ترافیک هوایی از رادار زمینی به سیستم GPS مبتنی بر ماهواره منتقل می شود. هدف سیستم جدید کنترل ترافیک هوایی بهبود مسیرها، کاهش تأخیر در ترافیک و صرفه جویی در هزینه است. همچنین قصد دارد به هواپیماها کمک کند تا سریع‌تر فرود بیایند و با استفاده از ماهواره‌ها به حرکت در آب و هوا کمک کند.

افزایش جمعیت و شهرنشینی ما منجر به افزایش ترافیک در مراکز شهری شده است. ترافیک به معنای اتلاف سوخت و زمان است. سیستم‌های اندازه‌گیری زمینی حجم ترافیک بسیار دقیقی را ارائه می‌کنند، اما به جاده‌های انتخابی محدود می‌شود. تراکم ترافیک با استفاده از تشخیص تغییر نظارت می شود. تحلیلگران ترافیک می توانند دو تصویر ماهواره ای را با تاخیرهای جزئی مقایسه کنند. این حرکت ترافیک را روی یک تصویر بزرگتر نشان می دهد.

آب و هوا

گلف بازان، کشاورزان، خلبانان، مهندسان و برنامه ریزان توربین بادی به اطلاعات دقیق باد نیاز دارند. بالن های هواشناسی و GPS راه خوبی برای این کار هستند. اما این تنها راه نیست. پراکنده سنج QuickSCAT ناسا و LiDAR باد نیز در حال انجام این مشاهدات باد در مقیاس بزرگ هستند.

برنامه‌های سنجش از راه دور مانند پیش‌بینی و نظارت آب و هوا اساساً برای مشاغل، ورزشکاران و گردشگران مهم هستند. در سال 1975، ماهواره محیطی عملیاتی زمین ثابت (GOES-1) برای جمع آوری باد، دما و سایر داده های جوی راه اندازی شد. اما GOES-1 به بخش کوچکی از زمین محدود شد. از آن زمان خیلی چیزها تغییر کرده است. ما اکنون در GOES-12، 13، 14، و 15 با بهبود وضوح زمانی، طیفی، مکانی و رادیومتری هستیم.

برخی شهرها آنقدر آلوده هستند که معادل کشیدن یک پاکت سیگار در روز است. 80 درصد از این شهرهای بیش از حد آلوده در چین هستند. یکی از آلاینده های اصلی مونوکسید کربن است. مونوکسید کربن برای چشم انسان بی رنگ است اما برای MOPITT (اندازه گیری آلودگی در تروپوسفر) در ماهواره ترا ناسا نیست. MOPITT از یک طیف سنج برای اندازه گیری تشعشعات مادون قرمز بالارونده در اتمسفر پایین استفاده می کند.

هنگامی که ذرات باردار خورشید در میدان مغناطیسی زمین گیر می کنند، به گازهای جو ما برخورد می کنند. رنگ های مختلفی که می بینیم از گازهای مختلف است. اگر شفق قطبی را از روی زمین تماشا کرده اید، ممکن است بخواهید از بالا آن را امتحان کنید. یکی از سورئال ترین ویدیوها تماشای منظره ایستگاه فضایی بین المللی از شفق قطبی است.

Albedo درصد نور منعکس شده خورشید را اندازه گیری می کند. سطح تیره تر به سرعت گرم می شود و نور خورشید را جذب می کند . سطوح روشن‌تر مانند برف ، نور خورشید را به اتمسفر بازتاب می‌کنند. آلبیدو یک جزء کلیدی در بودجه تابش زمین است. به منظور محاسبه آلبدوی کل، به هر نوع پوشش زمین یک مقدار آلبدو اختصاص داده می شود. برای اندازه گیری آلبدو کل، نوع پوشش زمین و جمع آن را ضرب کنید.

به جستجوی خود برای ورودی بی پایان پانل خورشیدی انرژی دهید. اگر قرار بود یک مکان واحد در هر نقطه از زمین برای نصب پنل خورشیدی انتخاب کنید، باید نقشه تابش افقی جهانی (GHI) باشد. GHI میزان کل انرژی خورشیدی دریافتی در سطح زمین را بر حسب وات بر کیلومتر مربع اندازه گیری می کند. چندین دهه داده های ماهواره ای (مشتق شده از GOES و Meteosat) این داده ها را با خطای استاندارد تنها 5 درصد تولید کرده است. این داده های سنجش از دور مقداری گرمای جدی به ارمغان می آورد.

نمونه های سنجش از دور به طور خلاصه

اگر بخواهیم برخی از چالش های بزرگ زمان خود را حل کنیم، اطلاعات ماهواره ای اساساً مهم است.

برای مسائلی مانند تغییرات آب و هوا، منابع طبیعی، مدیریت بلایا و محیط زیست، سنجش از دور اطلاعات زیادی را در مقیاس جهانی ارائه می‌کند. آنچه به دست می آوریم پاسخ هایی برای این مشکلات است تا بتوانیم آگاهانه تصمیم گیری کنیم.

امکانات بی پایانی از مزایای سنجش از دور برای جامعه وجود دارد. با وضوح فضایی، طیفی و زمانی بالاتر، آینده سنجش از دور امیدوارکننده است.

اگر بخواهیم در آینده نزدیک برخی از بزرگترین چالش های زمین را بپذیریم، برای پوشش این حجم از زمین به سنجش از دور نیاز داریم.

فصل 5. کاربردها و موارد استفاده

صدها کاربرد سنجش از دور وجود دارد. از پیش بینی آب و هوا گرفته تا GPS، این ماهواره ها در فضا هستند که ما را در زندگی روزمره نظارت، محافظت و راهنمایی می کنند.

مسائل محلی

معمولاً ما از پهپاد، هلیکوپتر و هواپیما برای مسائل محلی استفاده می کنیم. اما ماهواره ها می توانند برای مناطق مطالعاتی محلی نیز مفید باشند.

در اینجا برخی از فناوری های رایج حسگر آورده شده است:

• تشخیص نور و محدوده (LiDAR)
• محدوده ناوبری صوتی (Sonar)
• رادیومترها و طیف سنج ها

ما از تشخیص نور و محدوده (LiDAR) استفاده می کنیم و سونار برای ساخت مدل های توپوگرافی ایده آل است. اما تفاوت اصلی بین این دو “کجا” است. در حالی که LiDAR برای زمین مناسب است، Sonar در زیر آب بهتر عمل می کند.

با استفاده از این فناوری‌ها، مدل‌های ارتفاعی دیجیتال می‌سازیم . با استفاده از این مدل‌های توپوگرافی، می‌توانیم خطر سیل، مکان‌های باستان‌شناسی و تعیین حوضه‌های آبخیز را پیش‌بینی کنیم (به نام چند).

مشکلات جهانی

با جهانی شدن جهان، ما به تازگی شاهد گسترش سنجش از دور هستیم. به عنوان مثال، ماهواره ها به مسائلی از جمله:

• ناوبری با سیستم های موقعیت یابی جهانی
• پایش تغییرات آب و هوا
• نظارت بر قطب شمال

اگر بخواهیم برخی از چالش های بزرگ زمان خود را حل کنیم، اطلاعات ماهواره ای اساساً مهم است. با در نظر گرفتن همه چیز، این یک میدان در حال گسترش است که به ارتفاعات جدیدی می رسد.

برای مسائلی مانند تغییرات آب و هوا، منابع طبیعی، مدیریت بلایا و محیط زیست، سنجش از دور اطلاعات زیادی را در مقیاس جهانی ارائه می‌کند.

کاربردهای سنجش از دور :

سنجش از راه دور و کاربردهای آن چیست؟

Remote به معنای چیزی است که دقیقاً در تماس یا تماس فیزیکی نیست، Sensing به معنای دریافت اطلاعات، داده هایی مانند دما، فشار، عکس و غیره است.

سنجش از دور فرآیند کسب اطلاعات، تشخیص، تجزیه و تحلیل، نظارت بر خصوصیات فیزیکی یک منطقه از طریق ثبت انرژی تابشی منعکس شده و ساطع شده آن بدون داشتن تماس فیزیکی با جسم مورد مطالعه است. این کار با گرفتن تابش/انرژی منعکس شده انجام می شود.

انواع سنجش از دور

1. سنسور فعال

این حسگر منبع روشنایی را مانند یک ماهواره مجهز به حسگر رادار در درون خود مجسم می کند. حسگرهای فعال انرژی خود را برای اسکن جسم پرتاب می کنند. رادار و لیدار نمونه‌هایی از سنجش از راه دور فعال هستند که تأخیر زمانی بین انتشار و بازگشت را اندازه‌گیری می‌کنند.

2. سنسور غیرفعال

حسگرها تشعشعاتی را که توسط جسم یا نواحی اطراف ساطع یا منعکس می شود جمع آوری می کنند. انعکاس نور خورشید رایج ترین منبع تابش است که توسط حسگرهای غیرفعال اندازه گیری می شود. نمونه هایی از حسگرهای غیرفعال از راه دور عکاسی، مادون قرمز و رادیومترها هستند. سنسورهای غیرفعال بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند زیرا تصاویر ماهواره ای با کیفیت عالی ارائه می دهند. سنسور غیرفعال در زمینه رصد فنی سیاره مانند فناوری چند طیفی و فراطیفی برتر است.

بازتاب طیفی در سنجش از دور

نقشه های پوشش زمین و کاربری زمین برای بسیاری از کاربردها مانند برنامه ریزی مناطق، برنامه ریزی منظر، و بوم شناسی منظر، مدیریت کشاورزی و جنگلداری مورد نیاز است.

انرژی الکترومغناطیسی که از خورشید به سطح زمین می رسد منعکس، جذب یا منتقل می شود. یک فرض اساسی در سنجش از دور این است که اهداف مطالعاتی خاص (انواع مختلف خاک، آب با درجات مختلف ناخالصی، سنگ‌های سنگ‌شناسی مختلف، یا پوشش گیاهی گونه‌های مختلف) شیوه‌ای فردی و مشخصه برای تعامل با تشعشعات فرودی دارند که شرح داده شده است. توسط پاسخ طیفی آن هدف مطالعه.

بازتاب طیفی می تواند تحت تأثیر عوامل زیادی مانند مواد مغذی خاک، مرحله رشد پوشش گیاهی، رنگ خاک (که ممکن است تحت تأثیر شرایط آب و هوایی اخیر باشد) قرار گیرد.

در برخی موارد، برهمکنش بین تشعشع تابشی و جسم سطح زمین هر از گاهی متفاوت خواهد بود، مانند آنچه که ممکن است در مورد پوشش گیاهی انتظار می رود که از مرحله برگ دهی، از طریق رشد بلوغ و در نهایت به پیری تغییر کند. اصطلاح “امضای طیفی” گاهی اوقات برای توصیف منحنی پاسخ طیفی برای یک هدف مورد مطالعه استفاده می شود.

حوزه کاربرد عمده سنجش از دور

ماهواره ها نقش بزرگی در توسعه بسیاری از فناوری ها مانند نقشه برداری جهان، GPS، برنامه ریزی شهری و غیره ایفا می کنند. سنجش از راه دور یکی از نوآوری های بسیاری است که به لطف ماهواره های رومینگ در اطراف زمین امکان پذیر شد.

در زیر برخی از زمینه های اصلی در مواردی که سنجش از دور می تواند مورد استفاده قرار گیرد، آورده شده است

• آب و هوا
• جنگلداری
• کشاورزی
• تغییرات سطحی
• تنوع زیستی

و بسیاری موارد دیگر (تعداد لعنتی زیاد است، نمی توان همه را فهرست کرد، اینها زمینه های اصلی هستند که بیشتر در آنها استفاده می شود)

کاربرد اولیه سنجش از دور؟

1. تحلیل وضعیت راه های روستایی
   

   شرایط جاده های روستایی اکنون با استفاده از تکنیک های مختلف GIS و تکنیک های سنجش از دور با دقت اینچ به اینچ امکان پذیر است. این باعث صرفه جویی زیادی در زمان و هزینه حمل و نقل می شود.

2. ایجاد یک نقشه پایه برای مرجع بصری
   

   امروزه بسیاری از فناوری‌های مدرن نقشه‌برداری مبتنی بر سنجش از راه دور هستند، از جمله نقشه‌های گوگل، نقشه‌های خیابان باز، نقشه‌های بینگ، نمای کره ناسا و غیره.

3. محاسبات بسته برف
   

   نسبت ذوب برف را می توان با استفاده از فناوری سنجش از دور به راحتی درک کرد، ناسا از LIDAR به همراه یک طیف سنج برای اندازه گیری جذب نور خورشید استفاده می کند.

4. جمع آوری تصاویر زمین از فضا
   

   بسیاری از سازمان های فضایی مجموعه ای حاوی تصاویر زمین دارند. الگوهای جالبی از هندسه زمین از جمله جو، اقیانوس، خشکی و … در آن دیده می شود. برای جمع آوری این داده ها از EO-1، Terra و Landsat استفاده می شود.

5. کنترل آتش سوزی جنگل
   

   اطلاعات به دست آمده توسط ماهواره ها با استفاده از سنجش از دور، آتش نشانان را قادر می سازد تا به موقع و در مکان های صحیح اعزام شوند، بنابراین می توان خسارت ناشی از چنین آتش سوزی ها را به حداقل رساند.

6. تشخیص کاربری و پوشش زمین
   

   فن آوری های سنجش از دور برای تعیین ویژگی های فیزیکی مختلف زمین و همچنین اینکه برای چه چیزی استفاده می شود (کاربری زمین) استفاده می شود.

7. برآورد منابع جنگلی
   

   MODIS، AVHRR و SPOT به طور منظم برای اندازه گیری افزایش/کاهش در جنگل های جهانی استفاده می شوند زیرا جنگل ها منبع مواد ارزشمندی مانند کاغذ، بسته بندی، مصالح ساختمانی و غیره هستند.

8. مکان یابی ساخت و ساز و تغییر ساختمان
   

   آژانس های درآمد مالیاتی از داده های ماهواره ای در چندین کشور از جمله یونان، آتن و غیره استفاده می کنند. آنها با استفاده از این فناوری نشانه های ثروت را پیدا می کنند. در اوایل سال 2013، 15000 استخر شنا (که ادعای سرقت مالیات نداشتند) در آن کشورها وجود داشت.

9. کشف ادعاهای بیمه کلاهبرداری
   

   بسیاری از شرکت های بیمه از کانال های قرمز و مادون قرمز Landsat برای کشف رشد پوشش گیاهی در زمین های خاص استفاده می کنند. از این اطلاعات می توان برای تایید محصولات بذری و مبارزه با تقلب بیمه محصولات کشاورزی استفاده کرد.

10. مشاهده تغییرات آب و هوایی
    

    ماهواره هایی مانند CERES، MODIS، AMSRE، TRMM و MOPITT امکان مشاهده تغییرات آب و هوایی را از بالای آسمان فراهم کرده است. همچنین می توان وضعیت آب و هوای گذشته را با وضعیت فعلی مقایسه کرد.

11. پیش بینی زمین لغزش های احتمالی
    

    رانش زمین باعث مرگ و میر قابل توجه و از دست دادن ثروت در سراسر جهان می شود. INSAR از تکنیک سنجش از دور تداخل سنجی برای ارائه هشدار اولیه در مورد لغزش های احتمالی استفاده می کند.

کاربرد سنجش از دور در کشاورزی؟

1. شناسایی شرایط کشت
   

   تصاویر ماهواره‌ای و فناوری‌های شاخص گیاهی تفاوت نرمال شده (NDVI) به منظور نظارت بر منابع غذایی جهانی استفاده می‌شوند. منطقه محصولات سالم منعکس کننده سبز است در حالی که سایر مناطق قرمز یا آبی را منعکس می کنند.

2. افزایش دقت در کشاورزی
   

   سلامت محصولات را می توان با استفاده از برنامه های سنجش از راه دور اندازه گیری کرد تا تقریباً 10 درصد در کود، پول و زمان صرفه جویی شود.

3. تعیین میزان رطوبت خاک
   

   حسگرهای فعال و غیرفعال ماهواره در فضا به منظور تعیین میزان رطوبت خاک استفاده می شوند. بسیاری از علوم زمین مانند چرخه آب، سیل و خشکسالی بر اساس محتوای رطوبت خاک است.

4. پیش بینی تولید محصولات زراعی
   

   سنجش از دور برای پیش‌بینی تولید و عملکرد محصول در یک مزرعه معین و تعیین اینکه چه مقدار از محصول تحت شرایط خاص برداشت می‌شود، استفاده می‌شود. محقق می تواند مقدار محصولی را که در زمین کشاورزی معین در یک دوره زمانی معین تولید می شود، پیش بینی کند.

5. تعیین خسارت محصول و پیشرفت محصول
   

   در صورت آسیب به محصول یا پیشرفت محصول، می توان از فناوری سنجش از دور برای نفوذ به زمین کشاورزی استفاده کرد و دقیقاً تعیین کرد که چه مقدار از یک محصول معین آسیب دیده یا تحت تنش قرار گرفته است و پیشرفت محصول باقی مانده در مزرعه.

6. شناسایی محصول

   همچنین می توان محصول را با استفاده از فناوری سنجش از دور شناسایی کرد، به ویژه در مواردی که محصول تحت مشاهده مرموز است یا برخی از ویژگی های مرموز را نشان می دهد. داده‌های محصول جمع‌آوری شده و به آزمایشگاه‌هایی منتقل می‌شود که در آنجا جنبه‌های مختلف محصول از جمله کشت محصول مورد مطالعه قرار می‌گیرد.

7. تجزیه و تحلیل شرایط محصول و تشخیص تنش
   

   فناوری سنجش از دور نقش مهمی در ارزیابی وضعیت سلامت محصول و میزان مقاومت محصول در برابر استرس دارد. سپس می توان از این داده ها برای تعیین کیفیت محصول استفاده کرد.

8. پایش خشکسالی
   

   فناوری سنجش از دور برای نظارت بر الگوهای آب و هوا از جمله الگوهای خشکسالی در یک منطقه خاص استفاده می شود. این اطلاعات برای پیش بینی الگوهای بارندگی یک منطقه و همچنین بیان تفاوت زمانی بین بارندگی فعلی و بعدی استفاده می شود که می تواند برای پیگیری خشکسالی مفید باشد.

9. تعیین محتوای آب در مزرعه
   

   سنجش از دور علاوه بر تعیین میزان رطوبت خاک، نقش مهمی در تخمین میزان آب در محصولات زراعی نیز دارد.

10. تجزیه و تحلیل سلامت محصول
    

    تجزیه و تحلیل سلامت یک محصول نیز می تواند تعیین شود که به تعیین عملکرد کلی محصول کمک می کند.

انواع ماهواره های سنجش از دور :

ماهواره های تجاری

ماهواره های هواشناسی

ماهواره های ژئودزی

ماهواره برای اقیانوس ها

نتیجه

صدها کاربرد و کاربرد سنجش از دور وجود دارد که به دنیایی که ما در آن زندگی می کنیم گره خورده است.

به عنوان مثال، ما آب و هوا، ناوبری، گرانش، تغییرات آب و هوا و مگنتوسفر را از فضا به بهترین شکل درک می کنیم.

همانطور که ما هر ماموریت فضایی با برنامه ریزی دقیقی را به فضا پرتاب می کنیم، می توانیم زمین بسیار بیشتری را پوشش دهیم.

کدام ماهواره زمین را از دست دادیم؟

سوالات متداول در سنجش ا زدور :

سنجش از راه دور چیست؟

سنجش از دور نوعی فناوری فضایی است که نمونه‌هایی از تشعشعات الکترومغناطیسی (EM) ساطع شده و منعکس شده از اکوسیستم‌های زمینی، جوی و آبی زمین به منظور شناسایی و پایش ویژگی‌های فیزیکی یک منطقه بدون برقراری تماس فیزیکی است. این روش جمع‌آوری داده‌ها معمولاً شامل فناوری‌های حسگر مبتنی بر هواپیما و ماهواره است که به عنوان حسگرهای غیرفعال یا حسگرهای فعال طبقه‌بندی می‌شوند.

حسگرهای غیرفعال به محرک های خارجی پاسخ می دهند و تشعشعاتی را که توسط یک جسم یا فضای اطراف منعکس یا ساطع می شود جمع آوری می کنند. رایج ترین منبع تابش که با سنجش از دور غیرفعال اندازه گیری می شود، نور خورشید منعکس شده است. نمونه‌های محبوب سنسورهای غیرفعال از راه دور شامل دستگاه‌های متصل به شارژ، عکاسی فیلم، رادیومترها و مادون قرمز است.

حسگرهای فعال از محرک‌های داخلی برای جمع‌آوری داده‌ها استفاده می‌کنند و انرژی را به منظور اسکن اشیاء و نواحی ساطع می‌کنند که در نتیجه حسگر انرژی بازتاب‌شده از هدف را اندازه‌گیری می‌کند. RADAR و LiDAR ابزارهای سنجش از راه دور فعال معمولی هستند که تاخیر زمانی بین انتشار و بازگشت را اندازه گیری می کنند تا مکان، جهت و سرعت یک جسم را تعیین کنند. سپس داده‌های سنجش از دور جمع‌آوری‌شده با سخت‌افزار سنجش از دور و نرم‌افزار کامپیوتری، که در انواع برنامه‌های اختصاصی و منبع باز موجود است، پردازش و تجزیه و تحلیل می‌شوند.

سنجش از راه دور برای چه مواردی استفاده می شود؟

فناوری سنجش از دور در رشته‌های مختلف در هزاران مورد مختلف استفاده می‌شود، از جمله بیشتر علوم زمین، مانند هواشناسی، زمین‌شناسی، هیدرولوژی، اکولوژی، اقیانوس‌شناسی، یخ‌شناسی، جغرافیا، و در نقشه‌برداری زمین، و همچنین کاربردهای نظامی. حوزه های اطلاعاتی، تجاری، اقتصادی، برنامه ریزی و بشردوستانه. برخی از نمونه های معمول سنجش از راه دور عبارتند از:

• سنجش از دور GIS: سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) سیستمی است که برای ضبط، ذخیره، مدیریت، تجزیه و تحلیل، دستکاری و ارائه داده های جغرافیایی یا مکانی طراحی شده است – سنجش از دور ماهواره ای منبع مهمی از داده های مکانی را فراهم می کند. سنجش از دور و GIS برای جمع آوری، ذخیره، تجزیه و تحلیل و تجسم داده ها از تقریباً هر موقعیت جغرافیایی روی زمین با هم کار می کنند.
• نظارت و مدیریت آبیاری و رطوبت خاک از اجزای اصلی سنجش از دور در کشاورزی است.
• رادار داپلر رویدادهای هواشناسی مانند سرعت و جهت باد در سیستم های آب و هوایی و همچنین شدت بارش و مکان را اندازه گیری می کند. کاربرد دیگر کنترل ترافیک هوایی است.
• ماهواره های AVHRR و MODIS از حسگر حرارتی و سنجش مادون قرمز میانی برای نظارت بر آتشفشان های فعال استفاده می کنند.
• INSAR (رادار دیافراگم مصنوعی تداخل سنجی) از تکنیک سنجش از دور تداخل سنجی برای پیش بینی و ارائه هشدارهای اولیه برای لغزش های احتمالی استفاده می کند.
• یکی از کاربردهای اصلی تشخیص و برد نور (LiDAR) مدیریت و نظارت بر پوشش گیاهی است، با این حال در موارد برد تسلیحات و پرتاب پرتابه ها با نور لیزر نیز کاربرد دارد. LiDAR همچنین ممکن است برای تشخیص و اندازه گیری غلظت مواد شیمیایی مختلف در جو استفاده شود.
• جفت‌های استریوگرافیک از عکس‌های هوایی برای مدل‌سازی ویژگی‌های زیستگاه زمینی و تهیه نقشه‌های توپوگرافی توسط تصاویر و تحلیل‌گران زمین در بخش‌های ترافیکی و بزرگراه‌ها برای مسیرهای بالقوه استفاده می‌شوند.
• تصویربرداری طیف قطبی توسط محققان آزمایشگاه تحقیقاتی ارتش ایالات متحده برای اهداف ردیابی هدف با شناسایی اقلام ساخته شده توسط انسان با امضای قطب سنجی آنها، که در اشیاء طبیعی یافت نمی شوند، استفاده می شود.
• ماهواره های سنجش از دور تصاویر سنجش از دور قبل و بعد از آن را به منظور تعیین کمیت خسارات پس از زلزله ارائه می کنند که داده های حیاتی را برای امدادگران فراهم می کند.
• داده های لیزری و ارتفاع سنج های راداری در ماهواره ها، سونارها و اندازه گیری های اولتراسوند را می توان برای نقشه برداری ساحلی و جلوگیری از فرسایش، برای درک بهتر نحوه مدیریت منابع اقیانوس، ارزیابی اثرات یک بلای طبیعی و ایجاد استراتژی های واکنش به بلایا که قبل از استفاده از آنها استفاده می شود، استفاده کرد. و پس از یک رویداد خطرناک، و به حداقل رساندن آسیبی که رشد شهری بر محیط زیست وارد می کند و کمک به تصمیم گیری در مورد چگونگی حفاظت از منابع طبیعی به بهترین شکل.
• سنجش از دور برای نفت و گاز یک ابزار جدایی ناپذیر برای عملیات بالادستی و پایین دستی گاز و نفت از طریق ارزیابی زیرساخت ها برای برنامه ریزی چاه است. تجزیه و تحلیل طیفی برای ارزیابی رخنمون های سطحی و نشت هیدروکربن های سطحی حیاتی است.

‌

اهمیت سنجش از دور

سنجش از دور جمع‌آوری داده‌ها را از مناطق خطرناک یا غیرقابل دسترس با اهمیت روزافزون در جامعه مدرن ممکن می‌سازد. این جایگزین جمع آوری داده های کندتر و پرهزینه در زمین می شود و پوشش سریع و تکراری مناطق بسیار بزرگ را برای کاربردهای روزمره، از پیش بینی های آب و هوا گرفته تا گزارش های مربوط به بلایای طبیعی یا تغییرات آب و هوایی، ارائه می دهد.

سنجش از دور نیز یک روش بدون مانع است که به کاربران امکان می دهد داده ها را جمع آوری کنند و پردازش داده ها و تجزیه و تحلیل GIS را در خارج از محل انجام دهند بدون اینکه مزاحمتی در ناحیه یا شی مورد نظر ایجاد کنند. نظارت بر سیل و آتش‌سوزی جنگل‌ها، جنگل‌زدایی، خرس‌های قطبی، غلظت‌های شیمیایی و زمین‌لرزه‌ها تنها موارد معدودی هستند که در آن‌ها سنجش از دور زمین‌فضایی چشم‌اندازی جهانی و بینش‌های عملی ارائه می‌دهد که در غیر این صورت دست نیافتنی بود.

‌

مزایای سنجش از راه دور مایکروویو

سنجش از راه دور مایکروویو شامل سنجش از دور غیرفعال و فعال است که طول موج‌هایی از یک سانتی‌متر تا یک متر را پوشش می‌دهد – طول موج بلندتر مایکروویو یک ویژگی مهم در سنجش از دور است زیرا می‌تواند در مه، بارندگی، گرد و غبار و پوشش ابر موثرتر از پوشش مرئی نفوذ کند. و مادون قرمز

بنابراین سنجش از دور محیط با استفاده از سنجش از راه دور مایکروویو بی‌تأثیر است زیرا طول موج‌های بلندتر در معرض پراکندگی اتمسفر نیستند. انرژی مایکروویو را می توان در اکثر شرایط محیطی تشخیص داد و داده ها را جمع آوری کرد. برنامه های کاربردی شامل نظارت بر یخ دریا و نقشه برداری رطوبت خاک جهانی است.

‌

کاربرد سنجش از راه دور برای تغییرات آب و هوا

استفاده از سنجش از دور در مطالعات تغییر اقلیم با کمی کردن وضعیت‌ها و فرآیندهای مکانی-زمانی جو، اقیانوس‌ها و خشکی‌ها، پیشرفت‌های عمده‌ای را در درک سیستم اقلیمی و تغییرات آن فراهم کرده است . حسگرهای ماهواره‌ای به تشخیص و اندازه‌گیری اثرات خنک‌کننده افزایش ذرات استراتوسفر و الگوی فضایی افزایش سطح دریا کمک کرده‌اند، که در غیر این صورت توسط مشاهدات مدل‌های آب و هوایی معمولی مشاهده نشد.

تحقیقات جهانی تغییرات آب و هوایی از داده های بزرگ از پلت فرم های رصد زمین استفاده می کند که در آن روش های داده های سری زمانی چندماهواره ای از راه دور، چند سنسوری و طولانی مدت اجرا می شود. این امر تشخیص عوامل حساسیت اقلیمی را تسهیل کرده است، مطالعه تغییر فضایی اکوسیستم‌های زمینی را پیشرفته کرده و به توسعه استراتژی‌های واکنش جهانی به تغییرات آب و هوایی کمک کرده است.

‌

محدودیت های داده های سنجش از دور

سنجش از راه دور در نهایت توسط اپراتورهای انسانی مدیریت می شود که تصمیمات مهمی در مورد اینکه کدام حسگرها باید برای جمع آوری داده ها استفاده شوند و چه زمانی، مشخصات وضوح برای داده های جمع آوری شده و کالیبراسیون سنسور، و انتخاب پلت فرمی که سنسور را حمل می کند، می گیرند، که همه اینها در معرض دید قرار می گیرند. این روش به درجه خاصی از خطای انسانی است.

نادرستی همچنین ممکن است توسط تابش طیف الکترومغناطیسی ساطع شده از سیستم های سنجش از راه دور فعال قدرتمند، که می تواند نفوذی باشد و پدیده هدف مورد بررسی را تحت تاثیر قرار دهد، معرفی شود. اگر سیستم سخت‌افزاری کالیبره نشده باشد، ابزار سنجش از راه دور ممکن است داده‌های نادرست و کالیبره‌نشده را ارائه دهند. همچنین ممکن است محدودیت های مربوط به هزینه وجود داشته باشد. این یک روش گران قیمت است که نیاز به آموزش گسترده و ویژه برای تجزیه و تحلیل تصویر دارد

‌

تاریخچه سنجش از دور

اولین روش‌های سنجش از دور مدرن شامل عکس‌های ابتدایی از سطح زمین بود که از بالن‌های متصل به منظور نقشه‌برداری توپوگرافی در دهه ۱۸۴۰ گرفته شده بود. عکاسی هوایی سیستماتیک با استفاده از هواپیماهای اصلاح شده برای اهداف نظارتی و شناسایی نظامی در طول جنگ جهانی اول و در طول جنگ سرد توسعه یافت.

با ظهور برنامه فضایی در دهه 1960، ماهواره های رصدی و هواشناسی زمین مانند Nimbus و Landsat اندازه گیری های جهانی داده های مختلف را برای اهداف نظامی، غیرنظامی و تحقیقاتی فراهم کردند. IKONOS، اولین ماهواره تجاری ساخته شده برای جمع آوری تصاویر با وضوح بسیار بالا، توسط لاکهید مارتین سفارش داده شد، در سال 1999 پرتاب شد و در سال 2015 از رده خارج شد.

‌

آیا HEAVY.AI راه حل های سنجش از راه دور ارائه می دهد؟

داده های سنجش از دور منبع اصلی داده های مکانی است که در سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) استفاده می شود. فرآیندهای مکانی خاص در ابزارهای GIS برای حجم عظیم داده های ارائه شده توسط فناوری های سنجش از دور مدرن بسیار کند می شوند.

HEAVY.AI این شکاف را پر می کند و یک پلت فرم تجزیه و تحلیل شتابی ارائه می دهد که به تحلیلگران زمین فضایی اجازه می دهد میلیاردها رکورد داده مکان و چند ضلعی را در کنار سایر ویژگی ها در میلی ثانیه فیلتر کنند. موتور HeavyDB SQL به طور بومی انواع داده‌های جغرافیایی و هندسی را ذخیره می‌کند و کاربران را قادر می‌سازد تا محاسبات جغرافیایی را با قدرت پردازش موازی CPU و GPU انجام دهند.