کاربرد عکس های هوایی و ماهواره ای در تهیه نقشه

اولین عکس های هوایی اخذ شده از طریق هواپیما جهت تهیه نقشه های زمین شناسی برای پوشش موزائیک شهر بن غازی لیبی در سال 1913 میلادی به کاربرده شدند. به طور کلی کاربردهای اولیه عکس های هوایی به عنوان نقشه های مبنایی جهت تکمیل داده های زمین شناسی به ویژه جهت کاربری در اکتشافات نفتی بودند.

بعضی از کاربردهای تفسیری عکس های هوایی در سال 1920 میلادی آغاز شد. از سال 1940 میلادی کاربرد تفسیر عکس های هوایی برای تهیه نقشه های نقشه های زمین شناسی و ارزیابی آنها گسترش یافته است. تهیه نقشه های زمین شناسی شامل تشخیص شکل زمین، انواع سنگ،  ساختمان سنگ ( شکاف، گسلها، چین خوردگی ها ) و نمایش واحد های زمین شناسی و ساختار در روی یک نقشه یا شامل نمایش دیگر در ارتباط فضایی صحیح آنها با یکدیگر می گردد. اکتشاف منابع معدنی یک نوع فعالیت مهم تهیه نقشه زمین شناسی است.

از آنجائی که اکثریت ذخایر معدنی سطحی و نزدیک به سطح در مناطق قابل دسترس زمین کشف شده اند. لذا تاکید فعلی بر روی موقعیت ذخایری که در اعماق زمین نهفته یا در مناطق غیر قابل دسترسی قرار دارند، می باشد.

به طور کلی روش های ژئوفیزیکی که نفوذ عمیق را در داخل زمین فراهم می کنند، جهت تعیین محل ذخایر بالقوه و گمانه هایی جهت تایید وجود آنها مورد نیاز است.

به هر صورت، اکثر اطلاعات درباره مناطق بالقوه به منظور  اکتشاف معادن می تواند به وسیله تفسیر  عوارضسطحی بر روی عکس های هوایی  و تصاویر ماهواره ای فراهم شوند. تفسیر چند مرحله ای تصویر اغلب در مطالعات زمین شناسی مورد استفاده قرار می گیرد. مفسر ممکن است با استفاده از تفسیر تصاویر ماهواره ای در مقیاس 1:250000 و 1:100000 کار خود را  آغاز  کند و سپس عکس های هوایی مقیاس 1:58000 تا 1:130000 استریو اخذ شده از ارتفاع بالا را مورد بررسی قرار دهد.

برای تهیه نقشه های جزئی تر، ممکن است عکس های هوایی استریو به مقیاس های 1:20000 مورد استفاده قرار گیرد.

تهیه نقشه های کوچک مقیاس نوعاً شامل تهیه نقشه سیمای کلی منطقه به ویژه عوارض خطی منطقه ای ایجاد شده ناشی از توازن خطی پدیده های زیست ریختی منطقه ای نظیر جویبار ها، پرتگاه های، شکستگی سطوح زمین، رشته کوه ها و عوارضی که تن آنها در بسیاری از مناطق مبین وجود شکاف های سطحی یا مناطق دارای گسله می باشند، می گردد.

اکثر خطوط ناشی از شکستگی و گسله ها و پدیده های خطی طبیعی زمین تا چند صد کیلومتر ممکن است طول داشته باشند.

تهیه نقشه از شکستگی ها و گسله ها و پدیده های خطی زمین در مطالعات منابع مهم می باشد زیرا بسیاری از رسوبات معدنی فلزی در امتداد مناطق دارای شکستگی قرار گرفته اند.

عوامل مختلفی در آشکار شدن خطوط ناشی از شکستگی ها و گسله ها و پدیده های خطی طبیعی زمین کمک می کنند، یکی از مهمترین آنها رابطه ی زاویه ای بین عارضه های خطی و منبع تابش نور می باشد.

به طور کلی، عوارضی که به موازات منبع نور قرار گرفته اند به خوبی عوارضی که عمود بر جهت نور قرار گرفته اند، آشکار نمی گردند. زاویه تابش نسبتاً کم برای آشکار شدن توپوگرافی عوارض خطی دشوار ترجیح داده می شود.

بسیاری از مفسرین از شبکه Ronchi  برای تهیه نقشه، از خطوط حاصله از شکستگی زمین استفاده می کنند. شبکه Ronchi« پراش سنجی » است که معمولاً  با قدرت تفکیک 78 سانتی متر موجب واضح سازی یا حذف عوارض خطی روی یک تصویر می گردد.

هنگامی که یک تصویر از طریق شبکه فوق دیده می شود، یعنی هنگامی که شبکه نزدیک چشم قرار دارد، عوارض خطی موازی با شبکه به نظر پراکنده و حذف شده می آیند و عوارض خطی عمود بر شبکه به نظر واضح می رسند.

گرچه رویت تک عکس اغلب مناسب تهیه نقشه خطوط حاصله از شکستگی ها و گسله ها و پدیده های خطی طبیعی زمین می باشد، تهیه نقشه سنگ شناسی که مستلزم مشخص نمودن نوع سنگ ها است، به میزان زیادی با استفاده از تصاویر استریو امکان پذیر است.

فرآیند مشخص نمودن نوع سنگ و تهیه نقشه های مربوطه شامل بررسی تصاویر استریو به منظور تعیین شکل توپوگرافی زمین ( شامل بافت و الگوی شبکه زهکشی )، تن تصویر و پوشش طبیعی رویش گیاهی منطقه ی مورد مطالعه می گردد. در مناطقی که پوشش گیاهی وجود ندارد، اکثر گونه های سنگی براساس شکل توپوگرافی و خصوصیات طیفی آنها قابل تشخیص هستند، به ویژه هنگامی که بر روی فیلم های رنگی و مادون قرمز رنگی نشان داده می شوند.

در مناطق رویش گیاهی به علت غیرمرئی بودن سطوح سنگی، تشخیص سنگ ها مشکل تر می باشد و در این صورت لازم است مقدار بیشتری از جنبه های تغییرات در مناطقی که دارای پوشش گیاهی هستند، مورد بررسی قرار گیرد. از آنجائی که تقریباً هفتاد درصد سطح زمین از روییدنی ها پوشیده شده است لذا تشخیص واحد های زمین شناسی از طریق جهت گیری « زیست شناسی جغرافیایی » بسیار مهم می باشد.

اساس « زیست شناسی جغرافیایی » رابطه ی بین نیازمندی های مواد غذایی گیاهی و دو عامل مرتبط با هم می باشد. وجود مواد مغذی در خاک و خصوصیات فیزیکی خاک، شامل وجود رطوبت خاک و توزیع رویش گیاهی اغلب می تواند به عنوان یک شاخص غیر مستقیم ترکیب مواد سنگی و خاک زیر سطحی مورد استفاده قرار گیرد. طریق زیست جغرافیایی جهت تهیه نقشه های زمین شناسی با از تصاویر ماهواره ای، تلاش مشترک بین زمین شناسان، دانشمندان خاک و متخصصین زیست جغرافیایی را توصیه می کند که لازمه ی این کار آشنایی همه ی این متخصصان با سنجش از دور است. یکی از جنبه های مهم این روش تشخیص وضعیت غیر طبیعی روییدنی ها به علت وجود مناطق معدنی می باشد.

بسیاری از زمین شناسان براین باورند که انعکاس در باند های طیفی با طول موج تقریبی 6/1 و 2/2 میکرومتر به ویژه برای اکتشافات معادن و تهیه نقشه سنگ شناسی مهم هستند. این باند ها نمی توانند عکسبرداری شوند، لکن آنها قابل سنجش به وسیله  ی سنجنده هایی نظیر  TMو طیف سنج تصویر بردار هوایی می باشند. همچنین بررسی باند های چند گانه ی باریک در محدوه ی طیفی  مادون قرمز حرارتی نشانه های قوی در تشخیص و تمیز سنگ و انواع مواد معدنی دارد.

منبع : کتاب اصول و مبانی سنجش از دور  و تعبیر و تفسیر تصاویر هوایی و ماهواره ای

اثر : لیساند و کی فی 

ترجمه و تدوین : مهندس حمید مالمیریان

عکس های هوائی

بخش اول

تاریخچه:

عکسهای هوایی امروزه حداقل در دو رشته بزرگ علمی یعنی فتوگرامتری به معنی کلی تهیه نقشه از عکسهای هوایی و دیگری تفسیر به معنی شناسایی و تشخیص عوارض و اشیاء از روی تصویر به کار می روند و دارای شروع و تاریخ همزمانی می باشند که بتدریج و با پیشرفتهای تکنولوژی، این دو رشته توسعه یافته و در نتیجه، استفاده و ابزار برای دو گروه کم کم از هم فاصله گرفته و در هر یک، تخصص های جداگانه ای به وجود آمده و بتدریج نیز اضافه خواهد شد.

عکسبرداری هوایی برای هر دو مصارف فوق دارای قدمت چندان زیادی نیست، بلکه تاریخ آن کم و بیش مقارن با پیدایش هنر و علم عکاسی و همچنین، صنعت هوانوردی است. اولین گزارش کتبی اختراع عکسبرداری به علوم آکادمی علوم و هنرهای فرانسه به سال 1839 باز می گردد. این عکسبرداری توسط دو فرانسوی به نامهای Daguerre و Niepce انجام گرفت. اولین گزارش قطعی پرواز هواپیما نیز مربوط به 17 دسامبر 1903 بوسیله برادران آمریکایی Wright می باشد، بنابراین باید توجه نمود که تاریخ عکسبرداری هوایی به زمان بینابین دو تاریخ فوق برمی گردد. اولین عکسبرداری هوایی از اروپا (فرانسه) به وسیله G.S.Tournachon که بعداً Nadar نامیده شد، در 1858 در پاریس انجام گردید و مقارن با او، یعنی مجدداً در همان سال شخص دیگری به نام Laussedat با دوربین عکاسی و فیلمهای شیشه ای که با خود در بالن داشت، از دهکده ای نزدیک عکسبرداری نمود. او توانست از عکسها نقشه توپوگرافیک تهیه نماید و دومی موفق به تجزیه و تحلیل ریاضی برای برگردان تصویر پرسپکتیو به تصویر ارتوفتو شد.

در آمریکا، اولین عکس هوایی که با بالن گرفته شد، به تاریخ 13 اکتبر 1860 ثبت گردید. این عکس از ارتفاع 1200 پایی (365 متری) از بندر بوستون گرفته شده و در اتحاد جماهیر شوروی سابق، تاریخ اولین عکسبرداری هوایی به سال 1886 بر می گردد.

اولین فیلمبرداری هوایی بوسیله ویلبر رایت در 1909 با هواپیما از چنتوچیلی ایتالیا انجام شد. ولی استفاده عظیم از عکسهای هوایی، در ارتش و از جنگ جهانی اول بود، در حالی که برای مصارف غیر نظامی، از جنگ جهانی دوم به طور وسیع آغاز گردید.

با پیشرفت در صنایع شیمیایی و تهیه فیلم بهتر و همچنین تکنولوژی هوایی، در مجموع، این شاخه از علوم توسعه پیدا نمود. دوربینهای عکسبرداری هوایی با پیشرفتهای شگرف در صنعت و هنر ساختمان عدسیها به حد بسیار مرغوب رسید. ساختمان انواع فیلمهای سفید و سیاه بصورت پانکروماتیک و مادون قرمز توسعه یافت و فیلم رنگی نیز از 1935 بصورت کداکرم عرضه گردید. فیلمهای رنگی کاذب نیز کاربردی عظیم در تفسیر پیدا نمود.

 بقیه در ادامه مطلب...