جعفر نوری - نقشه برداری مهندسی(ژئوماتیک)

نقشه برداری مهندسی(ژئوماتیک)

صفحه نخست ATOM عناوین مطالب وبلاگ نقشه سایت

سنجش از دور

سنجش از دور چیست ؟

سنجش از راه دور 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

اولین ماهواره چه زمانی به فضا پرتاب شد؟

اولین ماهواره پرتابی به فضا اسپوتینک بودکه توسط آمریکا،در 4اکتبر1957به فضا پرتاب شد به و از آن تاریخ تا کنون بیش از 18000شی پرنده در اطراف زمین به گردش در آمده است .

اولین ماهواره منابع زمینی چه نام داشت و در چه زمانی به فضا پرتاب شد؟

اولین ماهواره منابع زمینیlandsat1 بود که در سال 1973 پرتاب شد و از هر نقطه زمین هر 18 روز یکبار تصویربرداری می کرد . آمریکا با پرتاب landsat1 توانست در آن سال میزان سطح کشت گندم و تولید آن را در دنیا به دست آورد و از راه فروش و تولید گندم به نقاط مورد نیاز تمام هزینه های landsatرا تأمین کند landsat دارای سنجنده جاروبگر چند طیفی MSS_multi spectral scannerبود و در 4 باند الکترومغناطیسی در نواحی مرئی و مادون قرمز تصویربرداری می کرد . که این امر یک تحول و موفقیت بزرگ برای کارشناسان زمین شناسی و معدن به شمار می رفت .

کاربردهای سنجش از دور در مطالعات چیست؟

با استفاده از داده های ماهواره ای می توان مرزهای بسیاری از سازندهای زمین شناسی را از یکدیگر تفکیک کرد، گسله ها را مورد مطالعه قرار داد ونقشه های گوناگون زمین شناسی تهیه کرد. از جمله نقشه های زمین شناسی گوناگون که با استفاده از داده های ماهواره ای می توان تهیه کرد، نقشه گسله ها و شکستگی ها، نقشه سازندهای سنگی مختلف، نقشه خاکشناسی و نقشه پتانسیل ذخایر تبخیری سطحی را میتوان نام برد. افزون براین با توجه به گستره بسیار وسیع زیر پوشش هر تصویر ماهواره ای، چنین تصاویری برای مطالعات کلان منطقه ای برای زمین شناسان بسیار مفید است.

نرم افزارهای متداول دورسنجی چه نرم افزارهایی هستند؟

الف) Erdas_imaging

ب) ER_Mapper

ج) PCI_Geomatica

د) ENVI

ه) SOCE_SET

انواع داده های معمول مورد استفاده در مطالعات زمین شناسی چه داده هایی هستند؟

· ـ اکونوس IKONOS

· ـ اسپاتSPOT

· ـ لندستLANSAT

· ـ آی آر اس IRS

· _ان وی ستENVISAT

· ـ رادارست RADARSAT

· کوئیک برد _QUICKBIRD

· ASTER_استر

داده های رادار چه مزایایی دارند؟

· چون از پوشش گیاهی عبور میکند برای مناطق دارای پوشش گیاهی وسیع مثل اروپا ونواحی مشابه بسیار مناسب است

· به دلیل بلند بودن طول موج،· امواج آن چند متر در زمین نفوذ میکند بنابر این برای تشخیص منابع معدنی سطحی مناسب است

· محدودیت شب وروز ندارند (کاربردهای نظامی)

SRTMچیست؟

SRTMاختصار کلمات زیر:
Shuttle Radar Topography Mission
به معنای : ماموریت شاتل رادار برای تهیه نقشه های توپوگرافی میباشدSRTM ، یک پروژه مشترک بین NASA وNIMA است. هدف در نظر گرفته شده برای این پروژه ، تولید داده های توپوگرافی رقومی برای %80 سطح زمین بوده است

مزایای داده هایSRTMچیست؟

داده های SRTM چند مزیت مهم دارند . اول آنکه این گونه داده های DEM در مناطق وسیع که از یک منبع به دست آمده باشند مثل(SRTM)، بسیارمورد نیاز هستند ؛ زیرا پایدار بوده و در مناطق بزرگ قابل استفاده هستند ، در حالی که دیگر DEM های با قدرت تفکیک بالا از منابع متغیری مثل زوج تصاویر ماهواره ای به دست می آیند. همچنین از آنجا که اشعه رادار از ابر عبور میکند، سنجنده های راداری محدودیتی از نظر پوشش ابر ندارند .

برای تهیه داده های سه بعدی از روشی برای تداخل سنجی راداری استفاده میکند. در این روش دو تصویر راداری ازدو نقطه با اختلاف مکانی کم گرفته میشوند . از اختلاف میان این تصاویر ، ارتفاع نقاط زمین یا تغییرات آن قابل محاسبه است. تداخل سنجی ، مطالعه الگوهای تداخلی است که از ترکیب دو مجموعه سیگنال راداری حاصل میشوند . اگر تا کنون یک گودال اب با لایه نازکی از روغن روی ان دیده باشید ، احتمالا نوارهای رنگی روی سطح آن را ملاحظه نموده اید. این نوارهای رنگی به وسیله شعاعهای نور منعکس شده از سطح صاف روغن و آب زیر آن که الگوهای تداخلی را ایجاد کرده اند ، به وجود میایند. برای اخذ دو تصویر راداری از دو منظر متفاوت ، سیستم SRTM ، شامل یک آنتن رادار در داخل دستگاه و یک آنتن رادار ثانویه نصب شده در انتهای یک دکل به طول 60 متر (195فوت) در خارج دستگاه است
SRTM از روش تداخل سنجی با باز ثابت استفاده میکند . یعنی دو مجموعه داده راداری در یک زمان اخذ میشوندو آنتنهایی که این داده ها را جمع آوری میکنند درفاصله ثابتی از هم قرار گرفته اند.

موضوع مطلب :

نظر بدهید

ارسال شده در: چهارشنبه 90 فروردین 3 :: 7:50 عصر :: توسط : جعفر نوری

لیدار

لیدار

لیدار (Light Detection and Ranging) یک تکنیک قدرتمند در سنجش از راه دور لیزری می‌باشد.لیدار مشابه اصول رادار کار می‌کند که بعضی اوقات نیز رادار لیزری نامیده می‌شود. اختلاف اصلی بین لیدار و رادار در واقع نوع طول موج‌های تابشی مورد استفاده‌است. رادار طول موجهایی در ناحیه رادیویی را استفاده می‌کند در حالی که لیدار طول موجهای لیزری را بکار می‌برد.لیدار جهت جمع آوری اطلاعات توپوگرافی استفاده می شود . این تکنولوژی توسط سازمان بین المللی دریایی و فضایی(NOAA) و دانشمندان NASA جهت بررسی تغییرات توپوگرافی در امتداد خط ساحلی دریاها، تولید و مورد استفاده قرار گرفته است . این اطلاعات با استفاده از لیزر هایی که قابلیت حمل بر روی هواپیما دارند جمع آوری می شوند . این لیزر ها قادرند در هر ثانیه 2000 تا 5000 پالس را برای ضبط اندازه گیری های ارتفاعی ارسال نمایند.و دقت عمودی در حدود 15 سانتی متر (6 اینچ) نیز دارند . پس از آنکه خطوط مبنا مشخص شد می توان پرواز را انجام داد و اطلاعات مربوط به تغییرات خطوط ساحلی را به دست آورد .

چگونه اطلاعات لیدار جمع آوری می شوند ؟

جهت انجام پروژه South Carolina ، سنسور (حسگر ) های لیدار ،‌همانطور که در شکل زیر نیز می بینیم ، بر روی هواپیمای سازمان NOAA سوار شد . پس از آغاز پرواز هواپیما با سرعتی درحدود 60 متر بر ثانیه بر فراز ساحل عبور نمود . در طی پرواز لیدار تعدادی اشعه لیزر با فرکانس بالا به سوی سطح زمین ارسال می نماید . حسگرهای لیدار زمان بین ارسال اشعه لیزر به سطح زمین و بازگشت آن به هواپیما را ضبط می کنند .

دستگاه حسگر لیدار محکم به هواپیما بسته می شود . به طوری که کاملا بدون حرکت باقی بماند . آینه اسکن نیز در زیر دستگاه فرستنده نصب شده است . یک آینه ی با زاویه 45 درجه پالس های لیزر را به داخل یک آینه متحرک منعکس می کند ،‌که این اشعه ها را به زمین هدایت می کند . لیزر منعکس شده از زمین به داخل یک تلسکوپ Cassegrainian کوچک هدایت می شوند. آینه ی متحرک یک الگوی مخروطی از اشعه های لیزر از زیر هواپیما با زاویه ی راس 30 درجه تولید می کتد . بدین طریق اطلاعات توپوگرافی بر روی نوار حدودا 300 متری (در حدود 1000 فوت ) در پهنا و در ارتفاع حدودا 600 متری هواپیما از سطح زمین جمع آوری می شود .

در شکل زیر یک تصویر انیمیشنی از فرایندی که لیدار انجام می دهد مشاهده می کنیم

دستگاه دقیق لیدار فقط می تواند اطلاعات ارتفاعی را جمع آوری نماید . جهت دسترسی به اطلاعات کامل و سه بعدی از منطقه ی اسکن شده می بایست موقعیت نقاط نیز شناخته شوند . به همین منظور یک جی پی اس با دقت بالا بر بالای بدنه هواپیما سوار شده است . همزمان که حسگر های لیدار اطلاعات ارتفاعی را ضبط می کنند ، حسگر های جی پی اس نیز موقعیت نقاط را برداشت و ضبط می کنند . پس از اتمام پرواز اطلاعات به وسیله ی یکسری از نرم افزار های مخصوص به داخل کامپیوتر منتقل و یا به اصطلاح دانلود می گردد . محصول نهایی کار ، نقاطی هستند که از نظر طولی ،‌عرضی و ارتفاعی (x,y,z) دارای دقت بالا و صحت زیادی می باشند . این اطلاعات مکانی و یا به اصطلاح همین (x,y,z) ها ، به ما این امکان را می دهد تا یک مدل ارتفاعی رقومی (DEM) از سطح زمین داشته باشیم . مجموعه ی اطلاعات جمع آوری شده توسط لیدار یک منطقه شامل آب های کم ارتفاع تا خشکی و تلماسه ها و شن ها را پوشش می دهد . پرواز ها جهت بیشینه کردن تعداد ارتفاع نقاط جمع آوری شده در کمترین میزان جزر و مد برای وسیعترین منطقه ی ممکن برنامه ریزی می شوند . مسیر پرواز هواپیما همیشه موازی خط ساحلی است .4 مسیر جهت پرواز در بالای هر بخش ساحل در نظر گرفته شده است . در دو تا از این مسیر ها که پرواز روی آن انجام می شود مرکز مسیر در بالای محل اتصال شن و آب است و در دوتای دیگر مرکز مسیر در بالای جایی که شن پیشرفت کرده قرار دارد .

مدت زمان پرواز ها عموما 4 ساعت خواهد بود . شرایط آب و هوایی باید دقیقا کنترل شود . پرواز ها زمانهایی که هوا بارانی یا مه آلود است و یا میزان بخار آب در منطقه زیاد است انجام نمی شود ؛ زیرا بخار آب می تواند سبب پراکندگی اشعه لیزر در فضا شود و اطلاعات را غلط برداشت نماید . همچنین در مواقعی که باد به شدت در حال وزیدن است نیز نمی توان عمل پرواز و برداشت نقاط را انجام داد چون پالس های برگشتی از زمین به سمت لیزر به درستی ضبط نمی شوند .

تفسیر نقشه های ارتفاعی لیدار

در سنجش از دور ، عکس های رنگی مجازی مثل نقشه های ارتفاعی لیدار رایج است . و نقش موثری را در داده های بصری ایفا می کنند. اصطلاح رنگ مجازی به این نکته بر می گردد که در حقیقت این تصاویر عکس آنالوگ نیستند ، بلکه اینها تصاویر دیجیتال هستند . که در هر کدام از این تصاویر پیکسل ها نماینده ی اطلاعات مکانی نقاط هستند که بر طبق ارزش آنها رنگ بندی شده اند . هدف از این بخش این است که به کاربر کمک شود تا بتواند رنگ مجازی تصاویر را بهتر تفسیر نماید .

نقشه های تهیه شده توسط لیدار بر اساس اندازه گیری های ارتفاعی از سطح زمین هستند . و به نوعی می توان گفت از روش های نقشه برداری هوایی به دست آمده اند . فرمت فایل هایی که جهت ضبط و ذخیره ی داده های لیدار استفاده می شوند شبیه به فایل های متنی است و در واقع همان"x,y,z" می باشد ، که x معادل طول یا طول جغرافیایی ، y معادل عرض یا عرض جغرافیایی و z معادل ارتفاع است . استفاده از اطلاعات ارتفاعی لیدار ممکن است در تهیه نقشه های توپوگرافی تفصیلی مفید باشد .

در سه تصویری که در زیر نمایش داده شده است ،‌ یک راهنما در گوشه پایین سمت راست وجود دارد که یک سری اعداد از 3- متر تا 5+ روی آن نوشته شده است . این اعداد به رابطه ی بین رنگ های روی راهنمای نقشه و ارتفاع مجسم شده روی نقشه اشاره دارد . به عنوان مثال در نقشه ساحل Huntington ، رنگ آبی پررنگ نشان می دهد که خشکی تقریبا هم سطح آب دریاست و یا به عبارتی ارتفاع آن صفر است . رنگ فیروزه ای (آبی روشن) نیز مکان هایی را که ارتفاع آنها در حدود یک متر و یا به عبارتی 3 فوت بالای سطح دریاست (به عنوان مثال اسکله ها) بیان می کند .

اطلاعاتی که لیدار به ما می دهد در صورتی که با یک سری اطلاعات اضافی که از عکسبرداری هوایی به دست آمده ضمیمه شود ، قابل فهم تر خواهد بود . در مثال زیر یک نقشه ی ارتفاعی لیدار با یک عکس اورتوفتو (نقشه عکسی )مقایسه شده است . این منطقه ی کوچک در جزیره ی Kiawah مجموعه ای از ویژگی های جذاب را برای ما فراهم می کند .مقایسه ی اورتوفتو با اطلاعات به دست آمده از لیدار تشخیص ویژگی هایی مثل خانه ها ، معابر ، بوته زار ها و تالاب های آب را برای برای ما راحت تر می کند .