التقدم المحرز في مجال الاستشعار عن طريق السواتل لأغراض الرصد الأرضي العالي

تطور أجهزة الاستشعار الساتلية

(أ) بدأ رحلة التصوير بواسطة السواتل في الستينات باستخدام سواتل الأرصاد الجوية مثل TIROS-1، التي أعادت صوراً مكوّنة من الغطاء السحابي باستخدام كاميرات فيديو بسيطة، وفي السبعينات، أدخل برنامج لاندسات أجهزة مسح متعددة الأطياف تقدم قرارات تتراوح بين 60 و80 متراً لكل جهاز من أجهزة القياس، مما أتاح أول مسح شامل للغطاء الأرضي على مدى العقود التالية:

أوجه التقدم التكنولوجي الرئيسية

المصممون: من مركز مكافحة التصحر إلى مركز مراقبة الأمراض

وقد تغلبت الأجهزة المجهزة بالشحنات على أجهزة الاستشعار الساتلية منذ عقود بسبب ارتفاع كفاءتها الكمية وضوضاءها المنخفضة، غير أن معدلات القراء البطيئة نسبياً محدودة في إطارات البرمجيات وأسعار القاذورات السائلة (Sawath) وقد أدى التحول إلى ملتقطات مكملة لأجهزة التصوير المحتوية على أكسيد ثنائي الفينيل متعدد الكلور إلى تحولات، حيث تُدرج أجهزة الاستشعار التابعة لأجهزة قراءة البرمجيات المقياس (CMO) مباشرة في صفائحة (Pix mbet)

التطوّر الزمني

A breakthrough for medium — resolution push‐broom scanners, TDI accumulates signal over multiple successive pixel rows as the satellite moves. A 128‐stage TDI sensor can improve signalto — colour ratio by over 21 dB compared to a single row. This technique allows higher ground speed without sacrificing dynamic range, and is now standard in high-resolution sensT like the [FL

التصوير المتعدد الأطياف والهيبروفي

ولم تعد المراقبة الحديثة للأرض تقتصر على الضوء المرئي، إذ أن أجهزة الاستشعار المتعددة الأطياف - التي تستوعب من ٤ إلى ١٦ مجموعة من الطيفات - تستكمل الآن بمستشعرات فائقة الأطياف التي تلتقط مئات من النطاقات الضيقة المتاخمة، وتستخدم مركبات " ناسا " ]المصدر الترددي: صفر[[ " ، وهي تستخدم مطيافاً بصرياً مرئياً مرئياً مرئياً " )٠,٤(.

رادار ذي فتحة اصطناعية (سار)

وفي حين أن أجهزة الاستشعار البصرية محدودة بسبب الطقس والظلمة، فإن أجهزة الاستشعار التابعة لوكالة الفضاء العربية تخترق السحب وتعمل ليلا ونهارا، كما أن جهاز الاستشعار الفضائي الحديث المحمول من الفضاء - مثل جهاز الاستشعار الفضائي - 1 C - النطاق الترددي وجهاز كابيلا الفضائي الفرعي - الترددي - الترددي - الترددي - X باستخدام تقنيات التضليل الالكتروني والتجهيز المتقدم.

الأثر على تطبيقات رصد الأرض

التخطيط الحضري وإدارة الهياكل الأساسية

:: الصور البصرية دون المترات تسمح بتحديد المباني الفردية، ومسارات الطرق، وحتى علامات الطرق، وتستخدم مدن مثل شيكاغو وسنغافورة صورا ذات استبانة عالية كل أسبوعين لتحديث نماذج البناء 3D، ورصد منشآت الألواح الشمسية السطحية، وتقييم الآثار الجزرية الحرارية، وقد قفزت دقة التصنيف لطبقات استخدام الأراضي في المناطق الحضرية الكثيفة من 70 في المائة (بدون بيانات طولها 5 أميال) إلى أكثر من 92 في المائة باستخدام بيانات التعليم العالي.

الزراعة الدقيقة والحراجة

ويعتمد المزارعون الآن على صور السواتل عند مستوى يتراوح بين 0.5 و1.5 مليون متر لإيجاد خرائط تطبيقات متغيرة عالية الجودة للأسمدة والري، ويسمح الجمع بين عدة طوابق (الحافة الحمراء، والزوارق الحرارية بكشف الإجهاد المائي، والعيوب المغذية، والعلامات المبكرة للمرض، وبالنسبة للحراجة، تساعد البيانات العالية الاستبانة على حصر التاج الشجري الفردي وكشف نشاط قطع الأشجار غير المشروع في المناطق النائية في غضون أيام.

إدارة الكوارث والاستجابة لها

ويشكل الوصول السريع إلى الصور العالية الاستبانة حجر الزاوية في الاستجابة الحديثة للكوارث، وخلال الزلزال الذي ضرب تركيا في عام 2023، قدمت Maxar) صورة 30cm خلال ساعات لفرق البحث والإنقاذ، كما أن أجهزة الاستشعار التابعة لوكالة البحث العلمي من Sapella Space قد أحدثت أضراراً بالغة.

Environmental Change Monitoring

وتستفيد الدراسات الطويلة الأجل لتراجع الجليد والتآكل الساحلي وإزالة الغابات من السجل المتعدد الديكاسات المتسق للاندسات (30 مترا) الذي يستكمل ببيانات تجارية عالية الاستبانة، ولأول مرة، يمكن للباحثين قياس الخسارة الجماعية السنوية للزراعات الجليدية الاستوائية باستخدام أجهزة الاستشعار دون 50 سنتيمتر من مختبرات البلانت .

الاتجاهات المستقبلية

الاستخبارات الفنية وتجهيز البورد

ويمكن أن يتجاوز حجم البيانات المستمدة من أجهزة الاستشعار القادمة من الجيل 10 من التلفزيونات لكل ساتل في اليوم، ولإدارة ذلك، تقوم السواتل بدمج منابر حاسوبية قوية مثل NVIDIA Jetson ، وهي وحدات متطورة بشأن السواتل الصغيرة - لكشف الأجسام في الوقت الحقيقي وتصفية السحابات، مما يقلل من متطلبات الوصلات المدمجة بنسبة 90 في المائة ويعجلة في إيصال المعلومات

Constellations and On-Demand Tasking

وبدلاً من الاعتماد على منابر كبيرة واحدة، يقوم المشغلون بنشر مجموعة كبيرة من السواتل الصغيرة (دون 50 كيلوغراماً) لتحقيق أوقات إعادة النظر في مدار الساعة، ويسمح الجمع بين [مستعملي نظام الرصد الفضائي:1] 200 دقيقة + كويبسات (3 ملليمترات) مع وجود مشغلات ذات قدرة عالية على الاستبانة من

ما بعد الرؤية: فرق جديدة للحشرات والتكنولوجيات

إجراء بحوث في أجهزة الاستشعار الكمي والجلد المائي والوعود البصرية ذات الوجه المتجمد لتقلص الكاميرات المتعددة الأطياف إلى عدد قليل من أجهزة الاستغناء عن الحل المقدس، وتخطط وكالة الفضاء الأوروبية [وبعثات المرشحة ذات الأولوية العالية لنشر مجموعة من السحب ذات الدقة العمودية التي تبلغ 12+ النطاقات المدارية من 0.4 إلى 12 ميكروغرام

Miniaturized Hyperspectral and SAR

وقد دلت عدة حالات بدء التشغيل، بما في ذلك Orbital Sidekick] - على أن الصور الفائقة الأطياف يمكن أن تتناسب مع 6U CubeSats بينما تحقق 8 أميال على مسافة 30 كيلو متراً مربعاً، وفي نطاق منطقة البحث العلمي، تعمل شركات مثل ] منصة ميسرة للفيضانات.

خاتمة

وقد تطورت أجهزة الاستشعار عن طريق السواتل من أدوات وحيدة النطاق، وأجهزة الاستبانة الكئيبة إلى نظم معقدة متعددة الأطياف تستوعب تفاصيل عن سطح الأرض على نطاق واسع، وتدفعها أوجه التقدم في مواد الكشف، وعمليات التجهيز على متن الساتل، وتضفي على التلف، وسيتيح الجيل الحالي من أجهزة الاستشعار دقة غير مسبوقة في رسم الخرائط والرصد وصنع القرارات، مع قيام منابر المستقبل بدمج المعلومات الاستخبارية الصناعية، وعمليات التكيّف ذات التوقيت الجديد،