أسس ومبادىء الأستشعار عن بعد

إعداد

م/ شريف فتحى الشافعى

مقدمة

مفهوم الإستشعار عن بعد

الإستشعار عن بعد هو عبارة عن الإحساس بكائن ما أو ظاهرة ما من على مسافة بعيدة وهو يعتبرفرع من فروع العلم الحديث لكن تأثيرالإستشعار عن بعد قديما ًبقدم الحياة على كوكب الأرض.

فالإستشعار عن بعد فرع من الفيزياء يعنى المطيافية الأنعكاسية Reflectance Spectroscopy الذى وجد له الاّن تطبيقات موسعة فى كل فروع المجال البشرى تقريباً.

ويعتمد الإستشعار عن بعد على صفات الإشارات والمحسسات Sensors   وأيضاً على خصائص التخفيفAttenuation  لقناة نقل الإشارة.

وهنا يظهر سؤال هل يكون هناك إستشعار بدون تلامس مادى بين المحسس والكائن قد يقول الكثيرين نعم لكن الإجابة الحقيقية هى لا  وهذا بسبب حقيقة أنه تحت كافة الظروف الكائنات المطلوب استشعارها والمحسس تكون دائماً فى مجال تفاعل واتصال  إما بالمجال الجذبىGravitational Field  أو المجال الكهرومغناطيسى أو مجال الضغط ومن ثم مهما تكون المسافة بين المستشعرSensor والمراد استشعارهSensed  فإنهما يكونان متلامسين دائماً من خلال المجال.

أما فى الاستشعار بالتلامس فإن مجالات كلا الجسمين يؤثر فى بعضهما البعض لدرجة كبيرة جداً بحيث أنه ينتج مقدار كبير من قوة التفاعل أو ضغط التفاعل الذى يتم استشعاره أو قياسه.

المكونات الجوهرية للإستشعار عن بعد

ويشمل ثلاث مكونات :

1 - الإشارة ( من كائن أو ظاهرة)

 2 - المستشعر  ( من منصة)

3 – الاستشعار( اكتساب معرفة عن الكائن أو الظاهرة بعد تحليل الإشارات المستفبلة بواسطة المستشعر عند مختبر المستخدم).

الاستشعار عن بعد الطبيعى والإصطناعى

والاستشعار عن بعد يمكن اعتباره قياس لحياة ونشاط كل الكائنات الحية بداية من الميكروبات وحتى الإنسان فأى كائن حى يمتلك أعضاء حس متطورة يتفاعل بها مع بيئته ويحمى بها نفسه من أعداءه، فالإنسان مثلاً لديه خمسة أعضاء للشعور متطورة جداً (مستشعرات طبيعية) وهى العين والأذن والأنف والجلد واللسان مع أجهزة استشعار متطورة على مستوى عالى كالعقل والنظام العصبى ويعرف هذا النوع بالاستشعار عن بعد الطبيعى.

أما الاستشعار عن بعد الصناعى فهو تقليد الإنسان للمستشعرات السابقة الموجودة فيه بالفعل وتطويرها وتحسينها لتجميع معلومات تفصيلية عن الكائنات أو الظواهر .

الاستشعار عن بعد السلبى والنشيط Passive and Active Remote Sensing 

أى نظام للاستشعار عن بعد يمتلك فقط مستشعر ويعتمد على مصدر خارجى (طبيعى) لإضاءة الهدف ليكون مستشعر يطلق عليه نظام استشعار عن بعد سلبى فعلى سبيل المثال الاستشعار فى ضوء الشمس التى هى مصدر طبيعى خارجى.

أما على الجانب الآخر فيوجد استشعار عن بعد نشيط حيث يمتلك كلاً من المستشعر والمصدر لإضاءة الهدف مثل الرادار، الذى يعتبر نظام نشيط للاستشعار عن بعد .

تطبيقات الاستشعار عن بعد

وقد أمكن تطوير الإستشعار عن بعد بإستخدام تقنيات الأقمار الصناعية التى تقوم بتجميع وتوصيل معلومات من كافة أجزاء الكرة الأرضية فأمكن استخدامه فى المظاهر المختلفة للأنشطة الإنسانية سواء فى أغراض مفيدة وبناءه مثل استكشاف وإدارة المصادر الطبيعية.

أو فى أغراض تدميرية كالتطبيقات العسكرية كالحروب والتجسس.

ويحكم هذا الإستخدام ذاك الحاجة البشرية وضمير المستخدم وسياسة الأمة.

المحتويات

الفصل الأول: مقدمة عامة

الفصل الثانى: الإشارات

الفصل الثالث: التفاعل بين الهدف والإشارة فى النطاق البصرى

الفصل الرابع: التفاعل بين الهدف والإشارة فى نطاق الميكروويف

 ومنصات المستشعراتSensor  الفصل الخامس: المستشعر

 الفصل السادس: جمع ونشر بيانات الاستشعار عن بعد

الفصل السابع: الاستشعار The Sensing

الفصل الثامن: رادار الاستشعار عن بعد Radar Remote Sensing

إعداد: أيمن عشرى

مراجعة: أسماء أحمد

اشراف: هدى حسنى