تصاوير زير نمونه هايي از عکس هاي ماهواره اي هستند .

امروزه بیش از هر زمان دیگر ، مردم کشورهای مختلف جهان برای بهزیستی و بهروزی ، نیازمند بهره برداری کامل از تمام امکانات طبیعی کشور خود هستند . برای نیل به این مقصود لازم است همه زمین ها اعم از نزدیک ترین و دورترین نقاط ، کاملاً شناسایی و ارزیابی شود تا بدین وسیله عوامل نخستین زندگی از قبیل آب ، غذا ، پوشاک و مسکن و انرژی لازم برای مصرف جمعیت فزاینده کشورها فراهم آید . منابع طبیعی کره خاکی ، در پوسته بیرونی زمین یا در آب های بزرگ آن قرار گرفته است . سیستم های ماهواره ای نه فقط بشر را در شناسایی منابع طبیعی کشورها در اقصی نقاط یاری می کند بلکه به منظور حمل و نقل آنها از نقاط دوردست به مراکز صنعتی و جمعیتی ، بهترین و مناسب ترین امکانات را برای ایجاد راه های ارتباطی در اختیار مسئولان او قرار می دهد . چنین به نظر می رسد که بدون شناسایی و بهره برداری صحیح از منابع طبیعی جهان ، مردم دنیا و نیز مردم کشور ما آینده مبهمی را در پیش رو خواهند داشت . زیرا رخدادهای مخرب طبیعی از قبیل سیل و طوفان ، زلزله و آتشفشان ها از یک سو و فعالیت های انسانی به صورت فزاینده از سوی دیگر ، محیط زیست طبیعی جهان را دستخوش تغییر و ویرانی قرار می دهد . نتیجه نهایی این تغییرات خساراتی است که به زندگی انسان ها وارد می آید و به پایین آمدن سطح زندگی آنها منجر می شود . علم سنجش از دور به ما کمک می کند تا به جلوگیری از نابودی و پایین آمدن سطح زندگی انسان ها بپردازیم . تصاویر زیر نمونه هایی از عکس های ماهواره ای هستند .


طبقه بندي زمينهاي مختلف

نقشه برداري زمينهاي مختلف يکي از مهمترين و بارزترين کاربردهاي دورسنجي ميباشد. اين گونه نقشه برداري به شرايط فيزيکي سطح زمين، به عنوان مثال، جنگل، مراتع، سنگفرشهاي بتوني است، در حاليکه استفاده از زمينهاي گوناگون منعکس کننده فعاليتهاي انساني است. اين فعاليتها شامل استفاده از زمين، زونهاي صنعتي، زونهاي مسکوني و زمينهاي کشاورزي ميباشند.
اطلاعات دورسنجي اطلاعات مفيدي درباره زمينهاي مختلف در اختيار دانشمندان قرار ميدهد و اطلاعات کمتري را درباره استفاده از زمينها بدست ميدهد.
رديابي تغييرات زميني

رديابي تغييرات زميني براي جديد کردن نقشه هاي زميني و مديريت منابع طبيعي به کار ميرود. تغييرات از مقايسه بين دو تصوير يا دو نقشه قديمي و تصوير دورسنجي ارتقا يافته بدست مي آيد.
روش رديابي تغييرات به دو قسمت تقسيم ميشود:
1) مقايسه بين دو نقشه زمين که مستقلاً توليد شده است
2) گسترش تغييرات با الحاق دو تصوير. اين الحاق بر اساس ترکيب رنگي يا تصوير اجزاي اصلي انجام ميشود.
اين رديابي ها براي ارتقا دادن نقشه هاي پوشش گياهي با مقياس 1:50000 تا 1:100000 با استفاده از لندستهاي TM يا SPOT و نقشه هاي با مقياس 1:250000 لندست MSS مورد استفاده قرار ميگيرد.
تغييرات پوشش زمين نيز به دو دسته تقسيم ميشود:

1) تغييرات فصلي : تغييرات فصلي مانند برگريزان درختان جنگل و تغيير در زمينهاي کشاورزي
2) تغييرات سالانه: تغييرات پوشش زمين و استفاده زمين، که تغييرات واقعي هستند مانند قطع درختان جنگل يا مناطقي که به تازگي در آنها ساختمان سازي صورت گرفته است.
معمولاً تغييرات فصلي و سالانه در يک تصوير آورده ميشوند. اما فقط تغييرات واقعي قابل رديابي هستند، بنابراين دو تصوير بدست آمده در يک فصل بايد انتخاب شود تا اثرات تغيير فصل حذف شود. بايد به اين نکته توجه کرد که چرخه تغييرات فصلي بسيار پيچيده است. برخي اوقات تغييرات فصلي بسيار زياد هستند به عنوان مثال زماني که در مناطق سردسيري بهار آغاز ميشود.
نقشه پوشش گياهي 

با استفاده از اطلاعات حاصل از دورسنجي ميتوان نقشه هاي مفيدي از پوشش گياهي را که در کل کره زمين وجود دارد، تهيه کرد. يکي از سيستمهايي که اين اطلاعات را در اختيار دانشمندان قرار ميدهد، NOAA است که به صورت ايندکسهاي موزاييکي ميباشد و قابل تصحيح است. NOAA از آوريل سال 1982 آماده شده است و اطلاعات آن به صورت هفتگي تغيير ميکند.
اطلاعات ايندکس GVI عبارت از اطلاعاتي درباره (ايندکس پوششهاي گياهي متفاوت يا NDVI) است که به روشهاي زير محاسبه ميشود:

باند مرئيباند اشعه مادون قرمزگاهي اوقات NDVI، NVI يا ايندکس پوشش گياهي عادي نيز خوانده ميشود. نشانگرهاي NDVI يا NVI شدت بيومسها را مشخص ميکنند. هر چقدر NVI از شدت بيشتري برخوردار باشد، پوشش گياهي انبوهتر است.
اگرچه دقت NOAA 1.1 کيلومتر در هر پيکسل استوا ميباشد، GVI از دقت پاييني حدود 16 در 16 کيلومتر در هر پيکسل استوا برخوردار است. با وجود دقت پايين، GVI براي تهيه نقشه هاي پوشش گياهي جهاني مفيد ميباشند.
هنگامي که نويز زيادي در اطلاعات هفتگي وجود دارد، GVI اطلاعات ماهانه را مورد استفاده قرار ميدهد.
تصوير برداري از کيفيت آبها

آلودگي آب يکي از جدي ترين مشکلات شهرهاي بزرگ و مناطق ساحلي در مناطق صنعتي است. تصويربرداري از کيفيت آب يکي از کاربردهاي دورسنجي محسوب ميشود.
رنگ دريا به ميزان جذب و پخش مولکولهاي آب و ميزان ذرات يا پلانکتونهايي که معلق شده اند، بستگي دارد.
آبهاي شفاف حداقلي برابر 0.5 متر دارند، درحايکه آبهاي آشفته با مواد جامد داراي حداقلي برابر 0.55 متر ميباشند. از طرفي، تشعشعات ميتوانند در اعماق آبهاي شفاف نفوذ کنند و در حجم وسيعي از آب پخش شوند. همين مسئله باعث ميشود که آب رنگ آبي خاصي داشته باشد. تشعشعات در آبهاي آشفته نميتوانند نفوذ کنند و تشعشات در نزديکي سطح منتشر ميشوند و به آب رنگي مايل به سبز تا زرد ميدهد.
رنگ دريا علاوه بر اين که به مواد جامد معلق در خود وابسته است، به کلروفيل پلانکتونها که در آب قرار دارد، نيز وابسته است.
کلروفيل در دريا در مناطق 0.45 تا 0.65 متري قابل رديابي است.
اندازه گيري دماي سطح آب

دورسنجي ماهواره اي اطلاعات دمايي مفيدي را در مدت زمان کوتاهي در يک منطقه وسيع فراهم ميکند. اندازه گيري دما با استفاده از دورسنجي بر اساس اينکه هر يک از مواد، انرژي الکترومغناطيسي خاصي توليد ميکنند که با دما، طول موج و قابليت انتشار رابطه مستقيمي دارد.
رديابي دما با استفاده از حسگرهاي دمايي، "دماي روشنايي" ناميده ميشود. اگر چه دماي روشنايي زمانيکه شيئي سياهرنگ باشد با دماي واقعي همزمان است، اما ميزان انتشار مواد واقعي در سطح زمين کوچکتر از يک ميباشد. در اين حالت انرژي الکترومغناطيسي که انتشار مي يابد، برابر e.I است که در آن I ميزان تشعشات حاصل از اجسام سياهرنگ در يک دما ميباشد.

بنابراين ارزش تشعشات متصاعد شده با توجه به دماي قطعي محاسبه شده بدست مي آيد.
عدد آب دريا بسيار نزديک به يک ميباشد و در حاليکه عدد e در سطح زمين ناهمگن است. بنابراين تخمين دماي سطح دريا به مراتب آسانتر از تخمين دماي سطح زمين است.
همانطور دماي روشنايي واقعي شامل تشعشعات نشر شده اتمسفر است و همين مسئله خطاي دمايي حدود 2 تا 3 درجه اي و اختلاف دمايي بين دماي واقعي و دماي سطح دريا و دماي روشنايي محاسبه شده از اطلاعات ماهواره اي را سبب ميشود. بنابراين تصحيح اتمسفري براي دقت اندازه گيري دماي سطح دريا بسيار مهم است. با استفاده از تکنولوژيهاي اخير، دقت تخمين زده شده دماي سطح دريا حدود 0.5 در مقياس جهاني و حدود 0.3 مقياس منطقه اي است.
اکتشاف برف:

از آنجاييکه پوشش برفي داراي انعکاس بالايي است، پراکندگي فضايي برف با استفاده از اطلاعات ماهواره اي دورسنجي به راحتي قابل تشخيص است. مدلهاي مختلفي براي تخمين منابع آبي در واحدهاي يکسان از آب مورد استفاده قرار ميگيرد.
آب حاصل از برف با توجه به ارتفاع به طور خطي افزايش مي يابد. اين اطلاعات از اکتشافات حال حاضر در زمينه برف بدست آمده است. آب برف به عنوان تابعي از درصد پوشش برفي در محدوده يک حوضه رودخانه اي است.
اخيراً از سيستمهاي دورسنجي ميکروويو براي تخمين حجم برف استفاده ميشود. تشعشات ميکروويو عبوري دماي سطح برف را فراهم ميکند. ميزان عبور اين تشعشعات به ميزان هدايت برف بستگي دارد. به اين ترتيب اطلاعات مفيدي در مورد برف بدست مي آيد. رادار ميکروويو فعال ميزان انعکاس و انتشار برف را با توجه به شدت برف، دماي برف، اندازه ذرات برف تعيين ميکند. هنوز تخمين حجم برف با استفاده از اطلاعات حاصل از ميکروويو با دشواريهايي همراه است.
تصويربرداري از اجزاي اتمسفري

هر يک از اجزاي اتمسفري مانند بخار آب، دي اکسيد کربن، ازن، متان و غيره داراي خصوصيات خاصي از نظر جذب و انتشار است. با استفاده از اين خصوصيات و با اندازه گيري انرژي طيفي (که از خورشيد، ماه يا ستاره ها در اتمسفرمنتقل ميشود) يا انرژي پخش شده از اتمسفر يا ابرها، يا انرژي منعکس شده از سطح زمين و يا تشعشعات دمايي که از اتمسفر و سطح زمين انتشار مي يابند، دانسيته مولکولهاي اتمسفري تعيين ميشود. انرژي طيفي با دو روش طيف سنجي جذب و طيف سنجي انتشار قابل اندازه گيري است

.
اين روشها سالهاست که براي اندازه گيري اتمسفر بالايي به کار برده ميشود. به تازگي روشهاي جديدي براي اندازه گيري مورد استفاده قرار ميگيرند. در اين روشها از هواپيما، بالن و ماهواره استفاده ميشود. به علاوه، اشعه ليزر با طول موجهاي متفاوت که رادار ليزري يا Lidar ناميده ميشود، براي اندازه گيري توزيع فضايي اجزاي تشکيل دهنده اتمسفربه کار ميرود.
در مجموع سه روش براي اندازه گيري توزيع عمودي اجزا تشکيل دهنده اتمسفر مورد استفاده قرار ميگيرد. اولين روش، روش اختفا است که ميزان افت انرژي نور خورشيد را در هنگام طلوع و غروب آفتاب از طريق ماهواره اندازه گيري ميکند. روش دوم، روش اسکن جانبي است که طيف اتمسفر اطراف زمين را اندازه گيري مي نمايد و سومين روش، روش مشاهده است . در روش مشاهده، ميزان انتشارات اتمسفري در ارتفاعات مختلف اندازه گيري شده و نسبت پراکندگي آنها را با توجه به ضريب جذب طيفي که با استفاده از روش جابجايي اندازه گيري شده است، آناليز ميکند. روش عمودي براي دي اکسيدکربن و بخار آب در مناطق داراي مادون قرمز و براي ازن در مناطق ماوراي بنفش مورد استفاده قرار ميگيرد.
استخراج خطي 

استخراج خطي براي عوارض خطي يا الگوهاي مختلف خطي که در تفسير دورسنجي وجود دارند، به کار برده ميشود. خطوط منعکس کننده ساختمانهاي زمين شناسي مانند گسلها و درزه ها ميباشند. به اين ترتيب، استخراج خطي در دورسنجي زمين شناسي از اهميت زيادي برخوردار است. ليکن، مفهوم واقعي عوارض خطي هنوز نامشخص باقي مانده است. عوارض خطي زمين شناسي بايد از ساير عوارض خطي قابل تشخيص باشد. بنابراين، استخراج خطي بايد توسط زمين شناسان به خوبي تفسير شود.
کامپيوتر هر دو نوع خطوط هم خطوط طبيعي و هم خطوط مصنوعي را به نمايش ميگذارد و براي حذف خطوط مصنوعي بايد تفسير مناسبي صورت گيرد.

خطوط در روشهاي تصاوير ماهواره اي و اکتشافات زمين شناسي در محدوده هاي وسيع به خوبي تفسير ميشوند.
استخراج خطي براي آناليز زمين شناسي در هنگام اکتشاف نفت کاربرد زيادي دارد. در چنين حالتي نفت در گسلها حرکت ميکند يا نفت در داخل گسلها ذخيره ميشود و به اين ترتيب لايه نفتي قابل تشخيص ميباشد.
همچنين استخراج خطي براي آناليز ساختمانها و تاريخچه زمين شناسي مورد استفاده قرار ميگيرد.
تفسير زمين شناسي

کاربرد اطلاعات دورسنجي با توجه به گسترش دقت فضايي همانند دقت طيفي ميباشد. به عنوان مثال، از لندست MSS تا لندست TM و SPOT HRV در نظر گرفته ميشود.
مزاياي دورسنجي ماهواره اي به اين دليل است که محدوده وسيعي را در زمين شناسي تحت پوشش قرار ميدهد. الگوهاي براي استخراج اطلاعات دو روش وجود دارد: استخراج هندسي عوارض همراه با استفاده از الگوهاي هندسي و عوارض راديومتري. در اين روش خصوصيت جذب طيفي با توجه به نوع سنگ مورد توجه قرار ميگيرد.
ساختماني و عوارض فضايي به آساني از تصاوير ماهواره اي قابل استخراج است.
به طور معمول، تفسير تصاوير يکي از مهمترين راههاي استخراج اطلاعات زمين شناسي از تصاوير دورسنجي است.
زمانيکه همراه تصاوير ماهواره اي اطلاعات زمين شناسي مانند دامنه وشکل زمين، الگوهاي زهکشي، دانسيته و پوشش زمين نيز مورد توجه قرار ميگيرد، آناليز جامعي انجام ميشود.
تفسير راديومتري عوارض براي طبقه بندي انواع سنگها مورد استفاده قرار ميگيرد. از آنجاييکه هر سنگي داراي باند جذب طيفي خاص در محدوده امواج کوتاه مادون قرمزدارد، اطلاعات اسکنرها و يا اسپکترومترهاي تصويري چند کاناله براي طبقه بندي انواع مختلف سنگها بسيار مفيد ميباشد. بنابراين، اطلاعات OPS براي زمين شناسي بسيار مفيد ميباشد زيرا داراي باندهاي مادون قرمز کوتاه است.
اندازه گيري ارتفاع (توليد DEM)

نقشه برداري توپوگرافي يا DEM (مدل ارتفاع ديجيتالي) با کمک تصاوير استريو امکانپذير است.
ارتفاع h به پارامترنسبت پايه به ارتفاع (B/H) بستگي دارد و درستي پارالکس که به طور تقريبي دقت زمين است يعني G نيز بر روي h اثر دارد و مقدار آن از رابطه زير بدست مي آيد:
h = H/B G
در مورد SPOT HRV بالاترين نسبت B/H در حدود يک ميباشد و درستي ارتفاع در حدود 10 متر است که مقدار آن با توجه به يک بودن نسبت B/H با G برابر ميشود. در اين حالت تهيه نقشه هاي توپوگرافي که داراي خطوط کنتوري با فاصله 40 متر هستند، امکانپذير است.
دو روش نقشه برداري توپوگرافي يا توليد DEM وجود دارد، استفاده از ترسيم کننده هاي آناليزي که با نرم افزار خاصي کار ميکند همراه با توليد DEM اتوماتيک که با استريو کار ميکند.


منبع:
http://www.ngdir.ir/geolab/PGeoLabExp.asp?PExpCode=866&PID=196Nod1