کوئینزلند از منظر فضا

ماهواره "سنتینل -۲"(Sentinel-۲) ایستگاه فضایی بین‌المللی که به رصد آب‌های ساحلی می‌پردازد، در تاریخ ۱۰ فوریه سال جاری این تصویر را از آب‌های ساحلی ایالت "کوئینزلند"(Queensland) در استرالیا به ثبت رساند.

سامانه Earth Explorer بخشی از سیاست شفاف سازی اطلاعات و دسترسی عموم به داده های علمی است؛ که توسط سازمان زمین شناسی آمریکا با همکاری سازمان ناسا و سایر سازمان های علمی جهانی به دستور کنگره ملی ایالات متحده دایر و ساخته شده است و این امکان را به تمام محققین و دانشمندان می دهد تا به صورت کاملا رایگان به تمامی تصاویر و دیتاهای بدست آمده از ماهواره های لندست، سنجنده های MODIS و  AVHRR، NASA’s ASTER، و رادارهای شاتل و آن هم به صورت به روز، دسترسی پیدا کنند.

ماهواره لندست یک روز دوشنبه (11 فوریه 2013) از پایگاه نیروی هوایی وانتبربرگ در کالیفرنیا راه اندازی شد. ماموریت تداوم اطلاعات LDCM یا لندست به لندست 7 به صورت 15 ساله و لندست 5 به صورت 30 ساله پیوسته است. از آنجا که ماهواره ها با گرانش زمین جذب می شوند، راه اندازی ماهواره های جدید برای حفظ تداوم ثبت نام تصویر مهم است.

خروجی ماهواره های لندست تقریبا 40 سال از تصاویر زمین و مادون قرمز ساخته شده اند. تصاویری از مأموریت لندست، فرایند فیزیکی مربوط به پوشش گیاهی، اکوسیستم و تأثیر انسان بر روی زمین را توصیف می کند. با توجه به مدت زمان طولانی تصاویر ثبت شده، ماموریت لندست یک مرجع قوی برای درک تغییرات اقلیمی و تاثیرات انسانی در محیط زیست است.

مدیرکل نقشه‌برداری جنوب غرب کشور گفت: به لحاظ علمی با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای و تحلیل‌های متخصصان نقشه‌برداری برای هدایت آب‌هایی که به صورت تالاب در بالای شهرها ایجاد شده بود، اقدامات لازم انجام شد تا در کوتاه‌ترین زمان رفع حصر آب صورت بگیرد.

مهندس اسماعیل فکور در ارتباط مستقیم که از طریق ویدئو کنفرانس با نشست تخصصی مدیریت سیلاب و اطلاعات برقرار شد، ضمن بیان این مطلب گفت: در بخش امدادی متخصصان سازمان نقشه برداری با ایجاد نقشه‌های لازم به دستگاه‌های اجرایی کمک کردند.

توسط پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس صورت گرفت؛

گروه سنجش از دور و GIS دانشگاه تربیت مدرس در راستای انجام رسالت دانشگاهیان و ارائه علل وقوع سیل در استان گلستان، نقشه‌های پهنه‌بندی و تجزیه و تحلیل سیل این استان در تاریخ ۳ و ۱۳ فروردین ماه سال جاری را بررسی کرد.

به نقل از روابط عمومی وزارت علوم، گروه سنجش از دور و GIS دانشگاه تربیت مدرس، نقشه‌های پهنه‌بندی و تجزیه و تحلیل سیل استان گلستان در تاریخ ۳ و ۱۳ فروردین سال جاری را با استفاده از اطلاعات مکانی و تصاویر راداری و اپتیکال ماهواره‌های 1 Sentinel ، 2 Sentinel سازمان فضایی اروپا و همچنین ماهواره لندست ۸ سازمان فضایی آمریکا تهیه کرد.

مقدمه

مدل رقومی ارتفاع (انگلیسی: Digital elevation model) یا DEM مدلی دیجیتال یا نمایشی سه‌بعدی از سطح زمین، ماه یا دیگر سیاره‌ها است که معمولاً برای نمایش ناهمواری‌های زمین و با استفاده از داده‌های ارتفاع از سطح دریا تهیه می‌شود.

توافق یکسانی در سطح دنیا درباره استفاده از اصطلاحات مدل رقومی ارتفاع (digital elevation model) یا DEM، مدل رقومی زمین (digital terrain model) یا (DTM) و مدل رقومی سطح (digital surface model) یا (DSM) وجود ندارد. در بیشتر موارد اصطلاح مدل رقومی سطح (DSM) نشان‌دهنده سطح زمین و تمام عوارض موجود در آن است، در حالی که مدل رقومی زمین (DTM) نشان‌دهنده سطح زمین به تنهایی و بدون عوارض دیگر از قبیل گیاهان و ساختمان‌ها است.

سد میرانی

سد میرانی در رودخانه دشت جنوب پاکستان واقع شده است. در سال 2006، این سد با ایجاد یک مخزن با عمق 244 فوت ساخته شده است. مخزن آب مورد نیاز برای آبیاری، آب آشامیدنی تمیز، نیروی برق آبی و کنترل سیل را فراهم می کند.

گرچه این سد تامین آب ثابت برای آبیاری و مصرف انسانی را فراهم می کند، اما باران های سنگین در سال 2007 مخزن را به 271 فوت افزایش داد و بیش از 15000 نفر در زمانی که تعدادی از جوامع کوچک دچار آب گرفتگی شد آواره شدند. اقدامات قانونی برای کمک به شهروندان آواره و تنظیم سطح آب در حال انجام است.

طبقه بندی سیستم های سنجش از دور

طبقه بندی سیستم های سنجش از دور انجام شده در این راهنما در شکل نمایش داده شده است. دو طبقه بندی اول از سمت چپ بر اساس  خواص فیزیکی سنجند هها است که مورد اول با نام طبقه بندی بر اساس ناحیه طیفی و مورد دوم با نام طبقه بندی بر اساس منبع انرژی آورده شده است. در طبق هبندی سوم، ارتفاع سکوها به عنوان  معیار انتخاب شده است. در طبقه بندی چهارم، به ترتیب قدرت تفکیک های مکانی، طیفی و زمانی و رادیومتریکی تحت عنوان طبقه بندی بر اساس قدرت تفکیک مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به هندسه تصویربرداری از سطح زمین، طبقه بندی پنجمی نیز صورت پذیرفته است.

مروری بر فیزیک سنجش از دور

به منظور بررسی نحوه تراکنش بین امواج تابشی واصله از خورشید یا سنجنده های مختلف و جو و نیز طیف های مختلف طول موج الکترومغناطیس و خصوصیات فیزیکی این امواج لازم است مبانی و اصول کاربردی در این تراکنش مشخص شده و از لحاظ فیزیکی و سنجش از دوری بررسی شود.

تابش الکترومغناطیس

در سنجش از دور وجود منبع انرژی برای روشنایی بخشیدن به اشیا مورد نیاز است. این انرژی از نوع تابش الکترومغناطیسی است. تمامی تابشهای الکترومغناطیس دارای خصوصیات اولیه ای می باشند و نیز رفتار قابل پیش بینی براساس نظریه امواج دارند. تابش الکترومغناطیس شامل میدان الکتریکی E که اندازه آن در راستای عمود بر سیر تابش متغیر است و میدان مغناطیسی M است که عمود بر میدان الکتریکی است. هر دوی این میدانها با سرعت نور سیر می کنند (شکل بالا).

معرفی نرم افزار سنجش از دور ENVI

کلمه Envi کوتاه شده عبارات The Environment For Visualizing Images می باشد و این نام برای سیستم نرم افزاری متحول و پیشرفته ای جهت پردازش تصاویر استفاده شده است. آنچه در ابتدا می بایست بدانید این است که نرم افزار ENVI جهت انجام و اجرای برخی از نیازهای خاص به خصوص استفاده از داده های ماهواره ای طراحی شده است. در این نرم افزار مشاهده اطلاعات بصورت کامل و جامع، همچنین آنالیز و پردازش تصاویر در ابعاد و اندازه های مختلف به نحوی کاملا کاربرپسند ارائه می شود.

کلمه فرسایش که در انگلیسی و فرانسه به آن اروژن و اروزیون می گویند از ریشه لاتین ارودری به معنی ساییدگی است و عبارت است از ساییده شدن سطح زمین. به طور کلی فرسایش به فرآیندی گفته می شود که طی آن ذرات از بستر اصلی خود جداشده و به کمک یک عامل انتقال دهنده به مکانی دیگر حمل می شود. در صورت یکه عامل جدا کننده ذرات از بستر و انتقال آنها آب باشد به آن فرسایش آبی گفته می شود.

عوامل موثر در فرسایش آبی

عوامل اقلیمی

در بین عوامل اقلیمی باران، تگرگ، برف، یخبندان، دما و باد می توانند از عوامل موثر در ظهور فرسایش آبی باشند.

نقشه تقسیمات اقلیمی ایران

یکی از اساسی ترین بخش ها در طرح های آب و فاضلاب شهری و روستایی مبانی طرح است که شامل شناخت منطقه، دوره طرح، جمعیت و مصرف سرانه آب می باشد. با توجه به این که پیش بینی ظرفیت تاسیسات در طرح های آب و فاضلاب بستگ ی کامل به انتخاب دقیق مبانی طرح دارد، دقت در انتخاب این مبانی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این بخش مبانی اصلی و عوامل موثر در برآورد نیاز آبی شهری و روستایی مورد بررسی قرار گرفته است. در این رابطه موارد زیر قابل ذکر است:

طوفان های زمستانه در اواخر ماه مارس در روزهای 10-12، 2016، مناطق مستعدی از لوئیزیانا، شرق تگزاس، می سی سی پی، آرکانزاس را با 20 اینچ باران (معادل 508 میلیمتر) تحت تأثیر قرار داده، و در نتیجه آسیب قابل توجه و تخلیه از آن مناطق را منجر شد. بر اساس مقایسه با یک تصویر لندست 8 به دست آمده در تاریخ 4 مارس 2016، هر چند بارش ها قبل از نواحی پایین رودخانه می سی سی پی سمت بالای کناره های آن را تحت فشار قرار دادند، اما به نظر می رسد تا حد زیادی، شانزده روز بعد و باز بر اساس یک تصویر از همین ماهواره، سیلاب عمیق آبی به چشم انداز اطراف ویکسبرگ، MS، در مرکز تصویر سرایت نموده است. در مرکز پایین، رودخانه و درست در جنوب Natchez، می MS این امر مشاهده می گردد.

     راهنمای پهنه بندی توان اکولوژیک به منظور استقرار طرح های توسعه منابع آب بر اساس پهنه و زیر پهنه تهیه شده است و استفاده از آن منوط به توجه به سرزمینی است که در بستر آن قرار دارد. به عبارت دیگر قبل از بررسی توان اکولوژیک، کارشناس باید خصوصیات محیط زیست مکان را در چارچوب پهنه بندی تدوین شده مد نظر قرار دهد . بدین ترتیب آغاز کار در مقیاس سیمای سرزمین، پهنه و زیر پهنه خواهد بود. بدین ترتیب توان در مقیاس محلی با تنظیم مدل ارائه شده برای زیر پهنه و پهنه ای که مکان مورد بهره برداری قرار گرفته همراه است. توان اکولوژیک در مقیاس اکوسیستم در کنار توان اکولوژیک در مقیاس سیمای سرزمین و بالاخره توجه به عوارض طرح بر محیط زیست محلی و منطقه ای مجموعا تعیین کننده توان و تناسب و در واقع پایداری بیش تر طرح توسعه خواهد بود . لذا اگرچه در همه موارد مدل پایه ارائه شده ملاک اصلی ارزیابی است، اما وزن دهی نسبی به اجزا مدل به تفکیک پهنه و زیر پهنه متفاوت بوده ولی جمع بندی نتایج با توجه به هر سه جنبه فوق الذکر است. البته درصورتی که به پهنه بندی و زیرپهنه ها توجهی نشود باید وزن نسبی عوامل و اولویت ها توسط خود شخص که گزینه ها را مقایسه می کند در تصمیم گیری لحاظ گردد.

    هر سیستم مجموعه ای است از اجزای مرتبط و هماهنگ که برای دستیابی به هدفی مشخص با یکدیگر در تعامل می باشند. یک سیستم اطلاعاتی نیز نوع خاصی از سیستم ها است که با هدف تولید اطلاعات مورد نظر، داده های خام ورودی را مورد تجزیه و تحلیل قرار می دهد. سیستمهای اطلاعات جغرافیایی (یا مکانی) نیز به عنوان سیستم اطلاعاتی خاص، قادرند داده های مربوط به اشیاء و پدیده های مکان دار را مورد پردازش و تجزیه و تحلیل قرار دهند. بنا به تعریف، سیستم اطلاعات جغرافیایی مجموعه ای است سازمان یافته از سخت افزار، نرم افزار، داده، روش ها و نیروی انسانی که برای جمع آوری، ساختاردهی، ذخیره سازی، بروز رسانی، پردازش، نمایش و تجزیه و تحلیل انواع داد ههای مکانی و جغرافیایی طراحی و ایجاد شده است. امروزه این سیستمها دارای کاربردهای وسیعی در زمینه های مختلف از جمله مدیریت زیرساختارهای اجتماعی (برق، آب، گاز، راه،...)، مدیریت خدمات شهری، مدیریت منابع طبیعی، جنگلداری، کشاورزی، مدیریت بحران، طرحهای توسعه شهری و منطقه ای و بسیاری کاربردهای دیگر می باشند.

    تقسیم بندی و کدگذاری حوضه های آبریز و محدود ههای مطالعاتی یکی از مهمترین نیازها در بررسی های منابع آب بوده که با هدف تسهیل در دستیابی به آمار و اطلاعات و هماهنگی بین مطالعات آب های سطحی و زیرزمینی انجام گرفته است.

    ضوابط تقسیم بندی و کدگذاری حوضه های آبریز بر اساس سیستم اعشاری (ده دهی) بوده و در ارتباط با هماهنگی بین حوضه های آبریز و محدوده های مطالعاتی آب زیرزمینی سعی شده تا هر محدوده با یک یا چند حوضه آبریز انطباق داشته باشد. کدهای اختیار شده برای حوضه های آبریز با استفاده از سیستم فوق قابل تطبیق با کدهای بین المللی بوده و در سمت چپ کد هر حوضه آبریز، می تواند کد بین المللی ایران ( 224) قرار گیرد.

    سنجنده ژاپنی ASTER یکی از سنجنده های تصویربرداری حمل شده توسط ماهواره Terra است. ASTER یک سنجنده چند طیفی با  توان طیفی بالا است، که داده ها را در سه حیطه طیفی با استفاده از یک رادیومتر جداگانه برای هر ناحیه، اخذ میکند. حیطه های طیفی که تصاویر در آنها اخذ می شوند، حیطه های مرئی و مادون قرمز نزذیک (VNIR)، مادون قرمز کوتاه موج (SWIR) و مادون قرمز گرمایی(TIR) هستند (جدول). تصاویر دریافتی در سه حیطه طیفی دارای توان تفکیک مکانی متفاوت هستند. توان تفکیک باندهای VNIR 15 متر است. باند های SWIR دارای توان تفکیک مکانی 30 متر بوده، در حالیکه تصاویر مادون قرمز گرمایی، دارای تفکیک مکانی 90 متر دارند. تعداد باند ها، دامنه طیفی ، و دقت مطلق 14 باند این سنجنده در جدول ذیل آورده شده است.