هیچ جای زمین از دید ماهواره‌ها پنهان نیست

به گزارش خبرنگار ایمنا، ماهواره‌ها برای اولین بار پس از جنگ جهانی دوم بکار گرفته شد و تحولی بزرگ را در تمدن بشری به وجود آورد. این تکنولوژی ساخته دست بشر به او این امکان را داد تا اطلاعات بسیار دقیقی را از سطح زمین دریافت کند و به وسیله این اطلاعات دستاوردهای ارزنده‌ای در حوزه‌های مختلف به دست بیاورد. هرکدام از ماهواره‌ها برای هدف مشخصی بکار می‌رود و در مداری مشخص در بالای جو به دور زمین در حال گردش است. امروزه کشورهایی از جمله آمریکا، چین، روسیه و کشورهای اروپایی هرکدام ماهواره‌هایی در فضا دارند و داشتن آن نمایش قدرت برای این کشورها محسوب می‌شود و به محققان نیز امکان می‌دهد تا در زمینه‌های مختلف علمی و تحقیقاتی از ماهواره‌ها استفاده کنند و وضعیت سایر کشورها، حتی هزاران کیلومتر آنطرف‌تر را زیر نظر بگیرند.

ثبت اطلاعات سطح زمین به کمک ماهواره ها

استاد ژئومورفولوژی دانشگاه آزاد نجف آباد در این باره گفت: ماهواره‌ها تقسیم بندی‌های متنوعی دارند، اما به طور کلی به دو دسته فعال و غیر فعال تقسیم می‌شوند؛ ماهواره‌های فعال آن‌هایی هستند که پالس‌ها یا امواجی با طول موج‌های متفاوت را ارسال و بازتاب آن را در قالب داده یا تصویر ماهواره‌ای ثبت می‌کنند.

علیرضا عباسی افزود: ماهواره‌ها عمدتا غیر فعال بوده و بازتاب انرژی خورشید یا بازتاب انرژی‌هایی را که از زمین ساطع می‌شود، در قالب داده یا تصویر ثبت کرده و به زمین می‌فرستند.

وی با بیان اینکه ماهواره‌ها از نظر موضوعی دسته بندی‌های متفاوتی دارند، خاطر نشان کرد: ماهواره‌های ارتباطی، وظیفه برقراری ارتباط بین ایستگاه و سایر نقاط پیرامون را دارند و برای اطلاع رسانی استفاده می‌شوند.

این استاد دانشگاه ادامه داد: عموما صدا و سیما و نهادهای ارتباطی از این دسته ماهواره‌ها استفاده می‌کنند؛ کار این ماهواره‌ها که در ارتفاع ۶۳ هزار کیلومتر از سطح زمین قرار دارند، ارسال امواج تلویزیونی به دستگاه‌های مختلف خانگی و پیشرفته روی زمین است.

عباسی خاطرنشان کرد: دقت برداشت اطلاعات بعضی ماهواره‌ها در حد چند سانتی متر است؛ این دسته از ماهواره‌ها کاربرد نظامی دارند، به گونه‌ای که داده‌ها و تصاویر را از سطح زمین دریافت می‌کنند که رزولوشن و دقت بسیار بالایی برای تحلیل اطلاعات دریافتی دارند.

وی تصریح کرد: زیر نظر گرفتن سطح زمین از دیدگاه هواشناسی از جمله وظیفه ماهواره‌های هواشناسی است که شاخصه‌هایی همچون پوشش ابر، دما و بارش را رصد می‌کنند؛ ماهواره‌ای به نام "مودیس" با دقت ۲۵۰ تا ۵۰۰ متر، داده‌های سطح زمین را از دیدگاه هواشناسی برداشت و تحلیل می‌کند.

استاد گروه جغرافیای دانشگاه آزاد نجف آباد ادامه داد: بیشتر ماهواره‌های علوم زمین، رزولوشن متوسط و بزرگ دارند و جزئیات را دقیقا ثبت می‌کنند؛ معروف‌ترین آن‌ها ماهواره آمریکایی "لندست" است.

عباسی افزود: اولین سری ماهواره لندست در سال ۱۹۷۲ به فضا پرتاب شد. از آن زمان تا به امروز این ماهواره‌ها کار پایش و ثبت اطلاعات سطح زمین را انجام می‌دهند و اطلاعات آن‌ها در دامنه گسترده‌ای از علوم، قابل بهره‌برداری است. مهم‌ترین کاربرد این ماهواره‌ها، تحلیل مواردی مانند وضعیت پوشش گیاهی سطح زمین، رشد و توسعه شهرها و تغییر کاربری سطح زمین است.

ماهواره‌هایی با قابلیت مکان یابی

این استاد دانشگاه تصریح کرد: دسته دیگری از ماهواره‌ها برای مکان‌یابی استفاده می‌شود؛ دستگاهی که ما به عنوان جی پی اس می‌شناسیم، با این نوع از ماهواره‌ها ارتباط دارد.

عباسی اظهار کرد: این ماهواره‌ها پالس‌هایی را به سطح زمین می‌فرستند؛ دستگاه جی پی اس پالس‌ها را دریافت کرده و موقعیت فرد به وسیله امواج دریافتی، انجام محاسبات ریاضی و با توجه به چهارچوب سیستم تصویر، توسط دستگاه جی پی اس مشخص می‌شود.

وی افزود: این نوع ماهواره‌ها عمدتا آمریکایی هستند و تعداد آن‌ها ۲۴ عدد است که با سرعت به دور کره زمین گردش می‌کنند؛ هرچه تعداد پالس‌هایی که از ماهواره‌های مختلف دریافت می‌شود، بیشتر باشد، دقت محاسبات نیز بالاتر بوده و مکان‌یابی بهتر انجام می‌شود.

استاد گروه جغرافیای دانشگاه آزاد نجف آباد خاطر نشان کرد: امروزه نقشه برداری پیشرفته دیگر به صورت قدیم انجام نمی‌شود، زیرا توانایی این ماهواره‌ها آنقدر بالا رفته که میدان نقشه برداری را از آن خود کرده‌اند؛ دقت این ماهواره‌ها بسیار زیاد و در حدود دو میلیمتر است.

عباسی توضیح داد: ماهواره‌های سری سنتینل، علاوه بر اینکه روند رشد پوشش گیاهی را تشخیص می‌دهد، قادر است انواع گیاهان سطح زمین را نیز، با استفاده از این داده‌ها از یکدیگر تفکیک کند.

تفسیر داده‌های ماهواره‌ای

وی اظهار کرد: برای تفسیر داده‌های ماهواره‌ای، انواع و اقسام نرم افزارها وجود دارد و داده‌های دریافتی شامل طول موج‌های مرئی و غیر مرئی به نرم افزارها داده می‌شود؛ به عنوان مثال، چنانچه بخواهیم گرمای بازتابی سطح زمین را محاسبه کنیم، طول موج قرمز داده‌های لندست را دریافت و تحلیل می‌کنیم.

این استاد دانشگاه با بیان اینکه دوره پوششی ماهواره لندست حدود ۱۶ روز است، تاکید کرد: این ماهواره هر ۱۶روز یک بار  از هر منطقه عبور و اطلاعات آن را دریافت می‌کند؛ منطقه برداشت این ماهواره مساحتی بزرگ با رزولوشن ۳۰ متر و پیکسل‌های ۳۰ در ۳۰ متر است.

عباسی افزود: وضعیت دمای سطح زمین، جنس سطح زمین، پوشش گیاهی، کاربری زمین و هرآنچه که مربوط به سطح زمین است، به وسیله داده‌های دریافتی از ماهواره‌ها استخراج، تحلیل و به نقشه تبدیل می‌شود.

تصاویر ماهواره‌ای با تصاویر معمولی متفاوت است

وی تاکید کرد: تصاویر ماهواره‌ای با تصور ما از تصاویر چاپ شده بر روی برگه تفاوت دارد؛ تصویر ماهواره‌ای شامل یک سری اطلاعات است که رنگ‌های مختلف را در طول موج‌های متفاوت ثبت می‌کند. به طور مثال ماهواره لندست طول موج آبی، سبز و  قرمز را برداشت می‌کند؛ سپس طول موج‌های دریافتی را تحلیل کرده و برای هدف مورد نظر استفاده می‌کند.

این استاد دانشگاه خاطر نشان کرد: برای بررسی وضعیت رطوبت سطح زمین، طول موج‌های مختلفی وجود دارد. پس از  دریافت اطلاعات و انجام محاسبات، شاخصی به اسم ان دی وی آی (ndvi) به دست می‌آید که می‌تواند تراکم پوشش گیاهی را تشخیص دهد.

عباسی تاکید کرد: چنانچه چند سری داده‌های دریافتی از ماهواره در زمان‌های مختلف تحلیل شود، روند رشد و تغییرات پوشش گیاهی قابل تشخیص است. نوع پوشش گیاهی طبیعی یا مزرعه و باغات به وسیله این داده‌ها شناسایی شده و هیچ پدیده‌ای در سطح زمین از چشم ماهواره‌ها پنهان نمی‌ماند، بلکه همگی قابل شناسایی است.