X
تبلیغات
رایتل

نقشه برداری

سنجش از دور

تعریف سنجش از دور : سنجش از راه دور( Remote Sensing ) تکنولوژی کسب اطلاعات و تصویربرداری از زمین با استفاده از تجهیزات هوانوردی مثل هواپیما ، بالن یا تجهیزات فضایی مثل ماهواره است .
به عبارتی دیگر سنجش از راه دور عبارتست از علم و هنر کسب اطلاعات فیزیکی و شیمیایی از پدیده های زمینی و جوی از طریق ویژگی های امواج الکترومغناطیسی بازتابی یا منتشر شده از آن ها و بدون تماس مستقیم با پدیده های مذکور می باشد

انواع فیلم ها

الف:سیاه و سفید 1)سیاه و سفید معمولی یا پانکروماتیک 2)سیاه وسفید مادون قرمز
ب:رنگی 1)رنگی معمولی 2)رنگی توام با مادون قرمز

فیلم های سیاه و سفید معمولی همان فیلم های سیاه و سفید منفی معمولی هستند که دارای سرعت استاندارد می باشند که میزان حساسیت به نور در آنها به اندازه چشم انسان است.فیلم کم سرعت خواهان نور بیشتر برای تهیه عکس می باشد و فیلم سریع نور کمتری نیاز دارد. (American Standard Assosiation) ASA معیار حساسیت فیلم است که هر چه این مقدار((ASA بیشتر باشد حساسیت فیلم به نور بیشتر بوده و فیلم نیازمند نور کمتری است.


خصوصیات هر یک از انواع فیلم ها

(Pan) پانکرماتیک :
ایجاد تن و سایه روشن های خوب ، حساسیت بیشتر به نور قرمز که به همین خاطر برای ایجاد تصویر بهتر با فیلتر های مخصوص تیرگی هوا ((Haze ترکیب می کنند.
تصاویر در این فیلم ها ایجاد سایه های خاکستری می کنند. این فیلم ها برای تشخیص تفاوت رنگ ها ارجعیت دارد.
از نظر نور سبز کمبود حساسیت دارد. پس تشخیص نباتات مشکل است که همراه با فیلتر زرد بکار می برند.
از جمله فیلم های سیاه و سفید با سرعت زیاد می توان به کُداک (تری ایکس) اشاره کرد.
...............
برای مشاهده کل مقاله به ادامه مطلب بروید.تعریف سنجش از دور : سنجش از راه دور( Remote Sensing ) تکنولوژی کسب اطلاعات و تصویربرداری از زمین با استفاده از تجهیزات هوانوردی مثل هواپیما ، بالن یا تجهیزات فضایی مثل ماهواره است .
به عبارتی دیگر سنجش از راه دور عبارتست از علم و هنر کسب اطلاعات فیزیکی و شیمیایی از پدیده های زمینی و جوی از طریق ویژگی های امواج الکترومغناطیسی بازتابی یا منتشر شده از آن ها و بدون تماس مستقیم با پدیده های مذکور می باشد

انواع فیلم ها

الف:سیاه و سفید 1)سیاه و سفید معمولی یا پانکروماتیک 2)سیاه وسفید مادون قرمز
ب:رنگی 1)رنگی معمولی 2)رنگی توام با مادون قرمز

فیلم های سیاه و سفید معمولی همان فیلم های سیاه و سفید منفی معمولی هستند که دارای سرعت استاندارد می باشند که میزان حساسیت به نور در آنها به اندازه چشم انسان است.فیلم کم سرعت خواهان نور بیشتر برای تهیه عکس می باشد و فیلم سریع نور کمتری نیاز دارد. (American Standard Assosiation) ASA معیار حساسیت فیلم است که هر چه این مقدار((ASA بیشتر باشد حساسیت فیلم به نور بیشتر بوده و فیلم نیازمند نور کمتری است.


خصوصیات هر یک از انواع فیلم ها

(Pan) پانکرماتیک :
ایجاد تن و سایه روشن های خوب ، حساسیت بیشتر به نور قرمز که به همین خاطر برای ایجاد تصویر بهتر با فیلتر های مخصوص تیرگی هوا ((Haze ترکیب می کنند.
تصاویر در این فیلم ها ایجاد سایه های خاکستری می کنند. این فیلم ها برای تشخیص تفاوت رنگ ها ارجعیت دارد.
از نظر نور سبز کمبود حساسیت دارد. پس تشخیص نباتات مشکل است که همراه با فیلتر زرد بکار می برند.
از جمله فیلم های سیاه و سفید با سرعت زیاد می توان به کُداک (تری ایکس) اشاره کرد.

سیاه و سفید مادون قرمز:
نسبت به تشعشعات آبی ،بنفش،قرمز و مادون قرمز نزدیک حساسیت دارد. گاهی فیلتر قرمز نیز به کار برده می شود.
این فیلم برای گیاهان پهنبرگ انعکاسات شدید تری ایجاد می کند.
ار نظر طبقه بندی گیاهان و تعیین مرز بین آنها و عوارض در آنها بسیار مفید است، درحالیکه فیلم های پانکروماتیک معمولی این اندازه کاربرد ندارند.
در شرایط تیرگی هوا استفاده از فیلم های مادون قرمز مفید تر می باشد ، چون امواج مادون قرمز از درون ذرات بهتر نفوذ می کنند.
برای امور تهیه نقشه،فیلم سیاه و سفید معمولی و برای تفسیر، فیلم مادون قرمز می تواند ارجعیت داشته باشد.
در مورد جنگل های ایران، اگر هدف تشخیص سوزنی برگ و پهنبرگ باشد، فیلم مادون قرمز کاربرد چندانی ندارد چون 99 درصد جنگل های ایران درختانشان پهنبرگ هستند و ما به این مساله واقف هستیم، پس نیازی نداریم.

فیلم های رنگی:
فیلم های رنگی علاوه بر تُن ، دارای فام و رنگ نیز می باشند.
برای طبقه بندی رستنیها، طبقه بندی سنگ ها، تشخیص شکل هندسی زمین، شناخت مسائل مربوط به کیفیت آب، استفاده از عکس های رنگی بهتر از سیاه و سفید است. بعلاوه میزان صرف وقت برای استنباط و تفسیر را کم می کند.
برای فیلم های رنگی باید در هوای آفتابی و نور خورسید درخشان عکس گرفت.
برای تعیین رخ نمونها و تشخیص ذخایر معدنی و صنعتی مفید است . همچنین برای تشخیص عوارض سطحی آب ، مسائل آب شناسی و مرز بندی خطوط ساحلی مفید است.

فیلم های رنگی مادون قرمز( تفتیش استتار):
حسساسیت به رنگ سبز زیاد است.فیلتر زرد جهت جذب طیف آبی بکار می رود. پوشش و برگ نباتات خزاندار به رنگ آجری یا قرمز بوده، در حالیکه پوشش های رنگ آمیزی شده غیر زنده سبز، به رنگ ارغوانی یا آبی ظاهر می شوند. برای تشخیص ضایعات گیاهان که معلول بیماری ها و حمله آفات گیاهی یا زیاد شدن شوری خاک است، قابل استفاده اند.

فیلتر

فیلتر معمولا از شیشه است. مثل فیلتر « ضد تیرگی ها » Haze .
هر چه فاصله بیشتر و هواپیما در ارتفاع بالاتری پرواز کند ، تیرگی هوا غلیظ تر دیده می شود و باید از فیلتر های قوی تری استفاده نمود. طول موج آبی کوتاهتر است پس می تواند بیشتر از رنگ سبز و قرمز پراکنده شود.
فیلتر زرد طول موج های آبی را گرفته و اجازه ورود به دوربین و رسیدن به فیلم را نمی دهد لذا این نوع فیلم به نام فیلتر « منهای آبی » ((minus blue خوانده می شود. چون فیلتر مقدار زیادی از نور را می گیرد، باید زمان باز بودن دوربین در لحظه عکس برداری را افزایش داد تا جبران کمبود مذکور شود. نسبت زمان اضافه شده به زمان معمولی عکسبرداری را « ضریب فیلتر » گویند که معمولا بین 5/1 تا 4 و یا بیشتر متغیر است.
در شرایط تیرگی هوا Haze ،امواج مادون قرمز قادر به نفوذ بهتر از ذرات هستند.



طیف امواج الکترو مغناطیس

1- اشعه گاما nm3/0 جذب می شود.
2- اشعه ایکس( ( X nm 3/0 تا nm 3 که بوسیله اتمسفر جذب می شود.
3- اشعه ماوراع بنفش(( UV nm3 تا 4/0 میکرومتر که بوسیله اوزون جذب می شود.
4- ماوراء بنفش 4/0 تا 3/0 میکرومتر قابل تشخیص توسط فیلم ولی در اتمسفر پراکندگی شدید دارد.
5- طیف مرئئ 7/0 تا 4/0 میکرومتر قابل تشخیص توسط فیلم
6- مادون قرمز(( IR 7/0 تا 300 میکرومتر
7- مادون قرمز انعکاسی 7/0 تا 300 میکرومتر قابل تشخیص توسط فیلم ،که 7/0 تا 9/0 میکرومتر تشعشعات مادون قرمز نزدیک
8- مادون قرمز حرارتی 5 تا 3 میکرومتر و 14 تا 8 میکرومتر قابل کشف توسط اسکنر اپتیکی مکانیکی
9- میکروویو cm300 تا 3/0 که به لحاظ بلندی طول موج قابلیت نفوذ در ابر و مه را دارند. ابزار کاشف این بخش رادارهای مخصوص SLAR و گیرنده های خاص از نوع اسکنر رادیومتر می باشند.
10- رادار cm 300 تا 3/0 ابزار کاشف این بخش بوسیله تکنیک های پالس( تب ) الکترومغناطیس می باشد.

مولفه های تفسیر( عناصر تفسیر)

شامل 8 عنصر می باشد که به بررسی هر یک می پردازیم
1- اندازه (( size : اندازه تقریبی یک شکل با ضرب طول تفسیر در معکوس مقیاس عکس بدست می آید.
2- شکل ( ( shape : باید شکل هر شیء را وقتی به حالت قائم به آن نگاه می کنیم ، بشناسیم. مثلا سر یک درخت ار گونه مخروطیان ، گرد به نظر می آید در صورتیکه سر یک درخت از گونه برگ ریز دارای شکل نامنظم است. در بحث شکل ، مساله اختلاف منظر Angel Of Parallax به میان می آید. همیشه در طبیعت وقتی با چشم معمولی به جسمی نگاه می کنیم زاویه اختلاف منظر بوسیله فاصله بین دو مردمک چشم تشکیل می شود ، در حالیکه در عکس هوایی، فاصله بین دو مرمز عکس (باز عکس) همسنگ ، فاصله دو مردمک چشم می شود ، اما فاصله بین دو مرکز عکس به مراتب بیشتر از فاصله دو مردمک چشم است. در نتیجه عمق تصویر در جفت عکس خیلی اغراق آمیز به نظر می رسد. به عنوان مثال گاهی در عکس شیب به گونه ای اغراق آنیز به نظر می رسد، که تصور می شود امکان عبور و مرور وسیله نقلیه وجود ندارد، اما در طبیعت عدم صحت این نظریه است.
3- سایه (( shadow : سایه به عنوان یک مانع در تصویر است. اما می توان از سایه اطلاعاتی نظیر ارتفاع اجسام و جهت شمال را بدست آورد. عکسبرداری باید بین ساعت 10 تا 14 که سایه کمتر است انجام گیرد.
4- رنگ (( color : انواع گیاهان را می توان از روی رنگ تشخیص داد.(استخراج نوع عارضه).
5- تُن عکسی ( ( photogerafic tone : عبارت است از سفیدی یا سیاهی نسبی که حاصل انعکاسات نور بوسیله اجسام است . یا به عبارتی دیگر میزان تغییر تیرگی هوا از رنگ سیاه تا رنگ سفید را تن گویند. در عکس های تمام رنگ یا پانکروماتیک هر شیء مطابق بازتابیدگیش ، تن منحصر به فردی را بازتاب می کند. مثلا شن خشک بازتاب سفید و شن مرطوب بازتاب تیره دارد . در عکس های فرو سرخ نزدیک سیاه و سفید ، آب تیره رنگ و گیاهان سالم ، سفیدِ متمایل به خاکستری روشن هستند. البته عوارض مربوط به آب ، و همچنین رودخانه ، ممکن است دارای تن های متنوعی از سفید تا سیاه بر حسب زاویه خورشید و همچنین ، طول موج های منعکس از سطح آب باشند. همچنین جاده آسفالتی سیاه، به لحاظ صافی رویه آن ممکن است خیلی روشن به نظر برسد . در حالت کلی تن عکس بستگی به میزان انعکاسات نور از شیء ، حساسیت فیلم ، میزان تیرگی هوا ، میزان نفوذ نور از فیلتر و زاویه و میل خورشید دارد.
6- بافت ( (Texture : گروهی از الگوهای کوچک تکراری است. مثلا چمنزار یکنواخت ، بافتی هموار دارد ، درحالیکه جنگل های درختان مخروطی شکل معمولا بافتی نا هموار دارند. درختان جوان دارای بافت ریز(نرم) و درختان مسن و یا کج دارای بافت درشت هستند.
7- الگو ( ( Pattern : طرز قرار گرفتن اجسام و عوامل جزئی آنها در کنار یکدیگر را گویند. عکس های هوایی خیلی از اطلاعات ریز و جزئی را که ممکن است در مطالعات زمینی ،انسان فراموششان کند یا نبیند به خوبی ارائه می دهد. مانند شکستگی جزئی در یک توده سنگی یا معدنی و گسل های کوچک و غیره.
8- موقعیت توپوگرافیک و تاثیر سایر عوارض : ترکیب خاص از اجزاء مشخصه های جغرافیایی ، شکل محیط اطراف یا زمینه یک شیء می توانند اطلاعات خاصی را برای تفسیر در اختیار استفاده کننده قرار دهند. به عنوان مثال: توده های عظیم راش تجارتی معمولا بین ارتفاع 750 تا 1000 متر از سطح دریا می رویند. ضمنا این نباتات خواهان رطوبت بوده و بیشتر در دامنه ها یی می رویند که هوایی مه آلود و بارندگی زیاد دارد. راش ایران از آستارا تا گرگان روییده است. توسکا در اراضی مرطوب و در کنار نهر ها و دریاها و از 0 تا 1000 متر می روید. بلوط در شیب های رو به جنوب و راش در شیب های رو به شمال رویش خوبی دارند. یا به عنوان مثال یک چادر بزرگ داخل شهر ، نمایانگر بازارچه یا نملیشگاه می باشد و یا سیم خاردار و دو تا دکل در خارج از شهر نمایانگر منطقه نظامی است.

اطلاعات جانبی : ارتفاع پرواز و ارتفاع منطقه ، زمان عکسبرداری ، فصل عکسبرداری


چند کاربرد تصاویر ماهواره

واحد کاربری اراضی معادن آن روی زمین کلید جستجو در تصاویر ماهواره ای
آب رودخانه، دریاچه، دریا نواحی صاف و تیره رنگ
به همراه اسکله و پل و...

مراکز صنعتی کارخانه، خطوط راه آهن، اسکله، انبار امتداد خط راه آهن، ساختمانهای بزرگ، محوطه های خالی،
فقدان الگوهای چهارگوش
مراکز آموزشی ساختمانهای بزرگ و بلند
ساختمانهای بلند با سایه
پارکها و مراکز تفریحی پارک، ساحل رودخانه و میدانهای ورزشی چمنزارهای وسیع، اشکال بیضی شکل

اراضی بایر دشتهای لم یزرع، شنزار و شوره زار مناطق صاف و همگن با رنگ روشن
مناطق مسکونی خانه، آپاتمان، فروشگاه الگوی مستطیل شکل خیابانی،
خانه های بهم فشرده




نمونه کلیدهای تفسیر برای نقشه برداری جنگلها

گونه ها شکل سر درختان شکل حاشیه
سر درختان تُن الگو یا پترن بافت
سرو آزاد مخروطی با نوک تیز گرد و کاملاً نمایان تیره نقطه نقطه ای دانه دانه ای زبر و ناهموار
سرو مخروطی با سر گرد گرد ولی نه
کاملاً نمایان تیره ولی روشنتر از سدر نقطه نقطه ای زبر و هموار
کاج استوانه ای با
سر بی شکل گرد ولی
غیرواضح روشن و غیرواضح نقطه نقطه ای نامنظم نرم ولی ناهموار
کاج سیاه مخروطی با شکل
سر غیرواضح گرد با لبه
غیرواضح روشنتر از سرو نقطه نقطه ای نرم و ریز
صنوبر مخروطی با شکل
سر پهن تر گرد با لبه
زیگزاگ تیره و روشن نامنظم ناهموار
درختان برگریز اشکال نامنظم غیرواضح روشنتر نامنظم ناهموار
منبع: انجمن جنگلداری ژاپن


چرا برخی از تصاویر ماهواره ای سیاه و سفید و بعضی دیگر رنگی هستند؟

برخی از سنجنده ها (حسگرها) تصاویر را فقط از یک بخش (یک باند) از طیف الکترومغناطیس ثبت می کنند که این نوع تصاویر بصورت گامهای خاکستری (معمولا" 256 گام) نمایش داده می شود و آنچه را که "تصاویر سیاه و سفید" نامیده می شوند، بوجود می آورند. ماهواره رادارست بدین صورت عمل می کند. هنگامیکه تصویری بطور همزمان در چندین بخش از طیف تهیه گردد، با ترکیب سه باند طیفی با استفاده از سه فیلتر قرمز، سبز و آبی تصویر رنگی تولید می شود. تهیه تصاویر ماهواره های لندست و اسپات اغلب به این روش صورت می گیرد. از این سه رنگ اصلی می توان رنگهای دیگر نظیر نارنجی، قهوه ای، فیروزه ای و غیره بدست آورد. به همین دلیل است که در صفحه تلویزیون یا در صفحه مانیتور با ترکیب سه رنگ قرمز، سبز و آبی بخش وسیعی از دیگر رنگها حاصل می شود.

آیا سنجنده ها (حسگرها) قادر به دریافت و ثبت امواج منتشره از زیرِ زمین و یا اعماق آب هستند؟

تحت شرایط بسیار خاص و با استفاده از امواج راداری با طول موج بلند در منطقه ای که سطح زمین خیلی خشک است، اعماق چندین متری در زیر زمین را می توان مشاهده کرد. در کشوری مانند کانادا که معمولا" زمینها رطوبت زیادی دارند، دریافت اطلاعات فقط به سطح زمین محدود می شود. برخی از طول موجهای قابل رؤیت شبیه طول موج آبی از داخل آب بخوبی منعکس می شود و اگر آب صاف باشد، می توان تا عمق چندمتری را مشاهده کرد.

فاصله این ماهواره ها از زمین چقدر است؟

ماهواره های نظاره گر زمین نظیر لندست و رادارست در ارتفاع 900 کیلومتری بالای سطح زمین قرار دارند. این فاصله بیش از ارتفاع ایستگاه فضایی بین المللی که در حدود 200 کیلومتری قرار دارد، بوده اما ارتفاع آن به اندازه ماهواره های مخابراتی و رادیو تلویزیونی که در ارتفاع حدود 35800 کیلومتر قرار دارند، نیست.