چکیده
این گزارش بر مبنای بررسی های زمین شناسی معدنی در منطقه ای در حدود 50 کیلومتری جنوب ریگان بم- کرمان تنظیم شده است . منطقه مورد بررسی از نظر اکتشاف و پی جوئی منابع مس پرفیری مورد نظر شرکت اکتشاف ملی مس ایران بوده است و فعالیتهای این شکرت در حال حاضر پی جوئی و اکتشاف مقدماتی را پشت سر گذاشته است و وارد اکتشاف نیمه تفضیلی شده است. بنابراین با شناخت و آگاهی کافی که ما از منطقه و نوع کانیسازی و پراکندگی آن در منطقه داریم کافی است که بین اطلاعات ماهواره ای پردازش شده و نقشه های زمین شناسی و ژئوشیمیایی در دسترس ارتباط برقرار کنیم تا در نهایت به روشی دست پیدا کنیم که در موارد دیگر که پروژه پی جوئی و اکتشاف روند طبیعی خود را طی می‌کند بتوانیم به عنوان اولین فاز پی جوئی از این کلید استفاده کنیم. برای این منظور سعی شده است که با استفاده از منابع موجود طریقه استفاده از این اطلاعات را مورد بررسی و تحلیل و تفسیر قرار دهیم. به طور کلی این پروژه در چندین فصل تهیه و تنظیم می شود که به ترتیب زیر می باشد:
1) تاریخچه سنجش از دور
2) مفاهیم و اصول سنجش از دور
3) زمین شناسی عمومی ناحیه ریگان- بم- کرمان
4) پردازش داده های ناحیه ریگان- بم- کرمان
به طور کلی تاکنون به بالغ بر 2400 ماهواره به ثبت رسیده است که از این میان حدود 1000 ماهواره کاربرد سنجش از دور دارند شروع سنجش از دور توسط نیروهای نظامی بوده است و از دهه 80 کشورهای زیادی محسنات فضا رامتوجه می شوند و به سمت استفاده از فضا می روند. امروزه استفاده از فضا چنان گسترش یافته است که سازمان ملل سنجش استفاده واضح آمیز از فضای بالای جو به وجود آمده است.
در این گزارش زمین شناسی عمومی منطقه مورد مطالعه قرار گرفت. کالبد زمین شناسی سلسله جبال بارز که منطقه مورد بررسی در بخش بسیار کوچکی از این پیکره واقح شده است از یک پیکره ولکانو پلونیوم تشکیل شده است. از این محدوده بخش مرکزی شمالی و جنوب ناحیه را سنگهای نفودی تشکیل می دهد که به گونه ای آشکار در ردیف آتشفشانی ائولن تزیریق شده است. فعالیت های ماگمایی و متعاقب آن رخداد های تکتونیکی نقش بسزایی در شکل گیری واحدهای دگرسان این نموده اند.
به طوری که هجوم و حضور محلولهای تأخیری و باردار در سنگهای میزبان و خود آلودگی سنگ میزبان به مواد باردار علی الخصوص مس، سیمای جالبی به ریخت محدوده معدنی در بخش مرکزی ناحیه داده است. هدف ما بررسی های زمین شناسی و معدنی منطقی توسط عکسهای ماهواره ای است که شامل تهیه نقشه لیتولوژی و نقشه خط واره ها در مقیاس و همچنین نقشه توپوگرافی و کنتراسیونهای ئیدروترمالی در منقطه می باشد.
تقدیم به پدرم که صفای وجودش غبار ملال را از زندگیم زدوده و سایه دستانش بهترین پناه و تسلی گاه زندگیم است.
تقدیم به بزرگ آموزگار زندگیم به مادرم که درس عشق را در مدرسه صدقش آموخته و تمامی وجودم وامدار اوست.
و تقدیم به تکیه گاه زندگیم؛
به همسرم
از اینکه درخت سالهای پر تلاش زندگیم با کمک استادان عزیز به بار نشسته ایزد منان را شکر گذارم و از اینکه توانسته ام نتیجه تحقیقاتم را در چند برگ کاغذ در اختیار دوستان و سایر عزیزان بگذارم احساس غرور و شعف می کنم.
در اینجا جای دارد از راهنمائیها و کمکهای بی دریغ آقایان مهندس سید مهدی موسوینسب استاد راهنما و مهندس علی الهی و سایر عزیزانی که مرا در تهیه و تدوین این مهم یاری نمودهاند کمال تشکر و سپاسگزاری را داشته باشم.
با تشکر
فهرست مطالب
عنوان صفحه
مقدمه
فصل اول: تاریخچه سنجش از دور
کلیات
تاریخچه مختصری از سنجش از دور
سیستمهای هوایی
عکسهای هوائی و سیستم های اسکن کننده هوایی
رادار هوائی
سکوهای فضائی
سایر ماهواره ها
فصل دوم؛ اصول و مفاهیم سنجش از دور
کلیات
اصول و مفاهیم سنجش از دور
امواج الکترو مغناطیسی ا
انواع ماهواره ها
فیزیک سنجش از دور
تعبیر و تفسیر اطلاعات دورسنجی
شرایط یک مفسر
عوامل تعبیر و تفسیر
خصوصیات تصاویر دور سنجی
مقدمه ای بر ساختار اطلاعات رقومی
فرمت ذخیره دادهای ماهواره ای
تصحیح هندسی تصاویر ماهواره ای یا فضائی
منابع خطا از نقطه نظر هندسی
سنجنده ها
اسکنر ها
سیستم های راداری
مزایای رادار
باندهای رادار
خاصیت پلاریزاسیون
توان تفکیک در رادار
پردازش و آشکار سازی تصویر
فصل سوم: کاربردها زمین شناسی و معدنی
کاربرد زمین شناسی و معدنی
فصل چهارم: زمین شناسی عمومی ناحیه ریگان- بم- کرمان
زمین شناسی عمومی ناحیه ریگان- بم- کرمان
پردازش داده های ناحیه ریگان- بم- کرمان
نتیجه گیری
ضمیمه
فهرست اشکال
شماره عنوان صفحه
1-1 الگوی پرواز
1-2 اعوجاجهای عکسهای هوایی
1-3 هندسه عمومی یک رادار هوایی
1-4 هندسه عمومی یک رادار هوایی
1-5 باریکه زمینی در طول یک روز لندست 1 و2و 3
1-6 گردباد در خلیج مکزیک
2-1 پنجره های اتمسفر
2-2 بازتابندگی طیفی و پوششی گیاهی خاک و آب
2-3 بازتابندگی طیقی برگ سبز
2-4 بازتاباندگی طیفی انواع سنگهای معدنی
2-5 نمودار فرمت BIL
2-6 نمودار فرمت BSQ
2-7 استفاده از سیستمهای سنجش از دور برای تصاویر چند بعدی
2-8 مسیر زمینی ماهواره لندست
2-9 تشریح دستگاه عکسبرداری
2-10 مشاهده پائین ترین نقاط بر روی زمین
2-11 تواناییهای سیستم در مشاهده بر اجسام برجسته
2-12
2-13 اندازه گیری سیگنال بازگشتی و زمان تأخیر آن
2-14 ایجاد میدان مغناطیسی بر روی امواج الکترومغناطیسی
2-15 جهت و مسیر پرواز
2-16 نمایش دیافراگم آرائی
فهرست جداول
شماره عنوان صفحه
1-2 انواع امواج الکترومغناطیسی و مشخصات آن
2-2 انواع باندهای راداری
مقدمه
این گزارش بر مبنای بررسی های زمین شناسی معدنی تنظیم شده است که با استفاده از داده های سنجنده TM ماهواره لندست 5 در منطقه ای در حدود 50 کیلومتری جنوب ریگان- بم- کرمان صورت گرفته است.
در این بررسی ها سعی شده که توانایی و قدرت اطلاعات TM در تفکیک واحدهای لیتولوژیکی واقع در منطقه و همچنین نمایش خط واره ها و گسل های اصلی آزموده شود. در حالی که مهمترین و اصی ترین تلاش ما برای به نقشه در آوردن کانیهای رسی که در ارتباط با زونهای آلتراسیون ناشی از محلولهای ئیدروترمال هستند در ادامه صورت گرفت.
اصولا به علت مقیاس خاص تصاویر ماهواره ای که در حدود ماهواره لندست و سنجنده این مقیاس در حدود است، از این اطلاعات عمدتاً در اولین فاز پی جویی مواد معدنی استفاده می شود. در این فاز عملیات پی جویی به واسطه این مقیاس کوچک نقاط امیدبخش که می تواند در مراحل بعدی مورد اکتشاف ژئوفیزیکی و یا ژئوشیمیایی قرار گیرد، استخراج می شود. بسیار حائز اهمیت است که از اطلاعات طیفی TM ماهواره لندست امروزه برای اکتشاف بسیاری عناصر استفاده می شود از قبیل اورانیم مس، سرب، روی، نقره، تنگستن- طلا، نفت و کانیهای صنعتی. منقطقه مورد بررسی از نظر اکتشاف و پی جویی منابع مس پروفیری مورد نظر شرکت اکتشاف ملی مس ایران بوده است و فعالیت های این شرکت مرحله پی جویی و اکتشاف مقدماتی را پشت سر گذاشته است و وارد اکتشاف نیمه تفضیلی شده است. بنابراین با شناخت و آگاهی کافی که ما از منطقه و نوع کانی سازی و پراکندگی در منطقه داشتیم، کافی بود که بین اطلاعات ماهواره ای پردازش شده و نقشه های زمین شناسی و ژئوشیمایی آماده شده ارتباط برقرار کنیم. تا در نهایت با روش یا کلیدی دست پیدا کنیم. که در موارد دیگر که پروژه پی جویی و اکتشاف روند طبیعی خود را طی می‌کند، بتوانیم بعنوان اولین فاز پی جوئی از این کلید استفاده کنیم.
نمودار زیر هدف ما و روند کلی برنامه ما را بیان می‌کند:
زمانیکه سنگهای آذرین اسیدی تا حد واسط تحت تأثیر محلولهای گرمایی قرار می گیرند، دگرسان شده و کانیهای آنها تبدیل به کانیهای رسی می شوند پس ما با برجسته ساختن رسها در روی تصاویر ماهواره ای می توانیم به عامل بوجود آوررنده «احتمالی» آنها یعنی آلتراسیون محلولهای ئیدروترمال پی ببریم. پس آنچه که در بالا به عنوان پردازش اطلاعات بیان شد، عمدتاً در جهت برجسته نمودن رسها انجام شده است.
برای این برجسته سازی و تشخیص راحت تر رسها روی سطح زمین ابتدا اطلاعات خام هفت باند TM غیر از باند 6 که در محدوده طول موج مادون قرمز حرارتی قرار دارد. نرمالیزه شد. سپس از تصاویر ترکیبی مختلف استفاده کردیم. که درنهایت نتیجه ای که حاصل شد این بود که تصویر ترکیبی 1-4-7 (R-G-B) و تصویر ترکیبی 1-5-7 (R-G-B) قدرت تشخیص بالاتری را نسبت به تصاویر دیگر در اختیار ما قرار دهد.
با کمک این تصاویر تا حد 70 الی 80 درصد واحدهای لیتولوژیکی را می توان تفکیک کرد. و کاربر ماهر و با تجربه می تواند با استفاده از این دو تصویر ترکیبی و تجزیه- تحلیل رنگهای موجود در تصاور ترکیبی محل واقع شدن رسها و سنگهای آلتره شده را مشخص کند.
روش دیگر استفاده از تصاویر حاصل ازتقسیم باندهای طیفی یکدیگر. باتوجه به اینکه انواع رسها در باند 5 طیفی TM ماکزیمم بازتابش و در باند 7 طیفی TM حداقل بازتابش را دارد نسبت طیفی می تواند تا حدی زیادی وجود رسها از دیگر واحدهای زمین شناسی تفکیک کند.
روش دیگر پردازش استفاده از تکنولوژی مؤلفه های اصلی و آنالیز آنهاست. با استفاده از این تکنیک می توان باندهای طیفی مختلف را در یک سیستم n بعدی- n تعداد باندهای مورد نظر است. تجزیه و تحلیل کرد و در نهایت تصاویری به دست می آورد که حاوی اطلاعات مختلفی می باشند که بنا به هدف کاربر قابل استفاده میباشدو در نهایت باندهای از سنجنده TM که برای برجسته کردن رسها مناسب تشخیص داده شده اند عبارتند از 1 و 4 و 5 و 7.
کار پردازش اطلاعات تماماً توسط نرم افزار Idrisi-2 انجام شد و در نهایت برای آنکه بتوانیم به سهولت کار ادغام داده های پردازش شده و نقشه زمین شناسی هم مقیاس با آنها را انجام دهیم از یک سیستم GIS استفاده کردیم. به این صورت که ابتدا از تصویر ترکیبی 1-4-7 بعنوان نقشه پایه مورد نظر استفاده کردیم و نقشه زمین شناسی که عبارت بود ازواحدهای لیتولوژیکی، گسلها و خط واره ها، مناطق آلتره شده ئیدروترمالی- که بسیار مورد نظر ما بود- مسیر رودخانه ها و نیز خطوط طول و عرض جغرافیایی روی آن مشخص شدند. و سپس از تصاویر پردازش شده دیگر برای تأئید تفسیر و حتی در مواردی در اطلاعات زمین شناسی اعلام شود توسط نقشه استفاده شد.
فصل اول:
تاریخچه سنجش از دور
کلیات
در این فصل تاریخچه ای از بوجود آمدن علم و تکنیک سنجش از دور بیان شده است و روند پیشرفت این شاخه از عمل از آغاز تا کنون مورد بررسی قرار گرفته.
همچنین به معرفی انواع ماهواره های موجود و کاربرد هر یک از آنها پرداخته و سیستم های هوایی را مورد نقد و بررسی قرار داده ایم که ازآن جمله می توان رادار هوائی،سکوهای فضایی، سکوهای زمین آهنگ، سکوهای خورشید آهنگ و سایر ماهواره ها اشاره کرد.
1-1) تاریخچه مختصری از سنجش دور
سنجش از دور بدون دو دستاورد مهم زیر نمی توانست وجود داشته باشد:
الف) توانائی دور شدن از زمین به حد کافی به طوری که بتوان چشم انداز ارزشمندی به سطح زمین داشت.
ب)اختراع راه های اخذ تصویر.
اولین بالون هوایی گرمی که انسان بر روی آن سوار بود در سال 1783 میلادی به هوا رفت واولین روش ضبط تصویر در سال 1839 اعلام شد.ولی بیست سال بعد این دو دستاورد جدید با همدیگر تلفیق شدند و آن وقتی بود که «گاسپار» توانست با یک بالن به بالا رفته و از آسمان دهکده ای را در نزدیکی پاریس عکسبرداری نماید.
در یک قرن بعد کاربردهای نظامی، پیشرفت سنجش از دور را شدت بخشیدند. در خلال جنگ داخلی آمریکا (65-1861) افراد یونیون به وسیله بالن به بالا فرستاده شدند تا موقعیت دفاعی کنفدراتها در اطراف ریچموند را عکسبرداری کنند. شناسائی با عکاسی هوایی با استفاده از هواپیمایی موتوردار در خلال جنگ جهانی اول به وقوع پیوست (18-1914) که اولین کاربرد مؤثر عکسهای هوائی را در زمینه های مختلف مثل کارتوگرافی جنگلبانی و زمین شناسی در سالهای بعد ممکن ساخت در طول دهه های 1920 و 1930 دوربینها، فیلمها و وسایل تفسیر عکسهای هوایی به طور قابل توجهی پیشرفت کردند. شناسائی با عکس هوائی در جنگ جهانی دوم رل مهمی را در بسیاری از عملیات نظامی بازی کرد. قبل از جنگ و در خلال آن رادار بوجود آمد و توسعه یافت و از سنجنده های فروسرخ حرارتی در خلال جنگ به طور آزمایشی استفاده شد.
در طول دهه 1950 عکاسی فرو سرخ رنگی جای خود را در مطالعات پوشش گیاهی باز کرد و رادار هواپیمایی پهنونگر معرفی گردید. رادار با دریچه مصنوعی (SAR) با بوجود آمدن موفق پردازشگر نوری بوجود آمد. در همان دهه فنون عکاسی و مهارتهای تفسیر با پرواز هواپیماهای جاسوسی مافوق صوت U2 آمریکایی برفراز خاک شوری سابق به پیشرفتهای نائل گردید.
از اوایل دهه 60 به این طرف تعدادی از ماهواره های شناسائی نظامی در مدار بودند که خیلی ازآنها تصاویری بررسی فیلم عکاسی ضبط می کردند. عموماً فیلم های برداشته شده در قوطی های سربسته از ماهواره بیرون انداخته شده و وارد جو زمین می شوند و با چتر نجات شروع به پائین آمدن می کردند که به وسیله هواپیما قبل از رسیدن به زمین گرفته می شدند. دلیل این کار این بوده است که هر کدام از ابرقدرتها بدین وسیله مطمئن شوند که رقیب دیگر خودش را برای جنگ آماده نمی کند. ماهواره های مدرن شناسائی می توانند اجسامی کوچکتر از ده سانتی متر را بر روی زمین تشخیص دهند. این ماهواره اصولاً نظامی و محصولات آنها محرمانه است. ما در این فصل به ماهواره های غیر نظامی که اصطلاحاً ماهواره های منابع زمینی نامیده می شوند خواهیم پرداخت.
سنجش از در غیر نظامی از فضا در سال 1959 با مخابره عکس های تلویزیونی نه چندان خوب از ماه توسط ماهواره «لونای» شوری و اخذ عکس از سطح زمین توسط ماهواره “Explorer-6” آمریکائی آغاز شد. با تصمیم آمریکا برای فرستادن انسان به کره ماه ابزارهای سنجش از دور متعددی بر روی ماهواره ای که در دهه 1960 به دور ماه می چرخیدند تعبیه گردید. این ابزارها بایستی قبل از گذاشتن بر روی ماهواره توسط هواپیما بر روی زمین آزمایش شدند که خود تشویق گر عکاسی و سیستم های اسکن کننده برای کاربری های متعدد و وسیع بر روی زمین که ما امروز آنها را می شناسیم گردید.
سنجش از دوره کره زمین توسط ماهواره های بدون سرنشین در آوریل 1960 با پرتاب کردنTIROS اولین سفینه از سری ده سفینه
Television and Infrored baservation satellites آغاز شد که پیشاهنگ ماهواره ای مدار پائین هواشناسی امروز به شمار می روند.
ماهواره های “TIROS” یک جفت دوربین مینیاتوری تلوزیونی و چندین رادیومتر اسکن کننده فروسرخ و یک سنجنده غیر تصویری امواج زمین با خود حمل می کردند. از آن تاریخ تا به حال قابلیت تفکیک مکانی و ظرفیت اطلاعات طیفی تصاویر ماهواره ای به طور قابل توجهی بهبود یافته است. تاریخچه سنجش از دور از مدار زمین از دهه 1960 به این طرف را به راحتی با پیشرفتهای ماهواره های هواشناسی قبل از توحه به سایر زمینه ها می توان مشخص کرد. فهرست اسامی سری ماهواره های مختلف هواشناسی که “TIROS” را دنبال نمودند به جهت عملیات آنها بعد از پرتاب و یا نامگذاری آنها به نام بنگاههایی که آنها را پرتاب کردند گیج کننده است. آخرین “TIROS” در اوایل 1965 به فضا پرتاب شد و بعضی از آنها تا 1968 نیز کار می کردند.
سری دوم عبارت اند از 9 ماهواره بود که بین 1966 و 1969 پرتاب شدند. این تاریخهای عملیاتی آنهاست و شامل سالهای تمرین و تجربه آنها نمی باشد. این ماهواره ها (TIROS Opietational systeme) TOS نامیده می شدند، با این همه این ماهواره ها به نامهای ESSA-1 تا 9 نامگذاری شده بودند که مخفف:
Environmental Scineces service Adminesteartion آمریکا که اداره کننده آنها بوده است می باشد. سری سوم عملیاتی TOS شامل شش ماهواره بود که بین 1970 و 1976 پرتاب شدند و بسیاری از آنها در نامگذاری دوباره به نام NOAA-1 و غیره نامیده شدند که مخفف Oceanic and atmospheric Admineastration National می باشد این ماهواره با یک سیستم اسکن کننده خطی به نام
(Advanced very high Resolution radiometr) AVHRRمجهز بودند که برای دریافت طیف بینشی، فروسرخ نزدیک و فروسرخ حرارتی به کار می رفتند و اندازه پیکسل آنها به کوچکی یک کیلومتر بود. بعلاوه در آنها سنجنده ای فروسرخ و کهموج آزمایش اتمسفری برای اندازه گیری فرابنفش خورشیدی که در برخورد با اتمسفر به فضا پراکنده می شود و نیز تبادل انرژی زمینی کار گذاری شده بود.یک خاصیت غیر هواشناسی تصاویر AVHRR توانایی آنها در تهیه نقشه تغییرات پوشش گیاهی در اشل جهانی بود.
بین سالهای 1964 تا 1978 سنجنده های مختلفی بر روی ماهواره های سری “Nimbus” که توسط ناسا اداره می شدند آزمایش شد. همچنین وسایل مختلفی که بعدها در ماهواره های TIROS.N به کار گرفته شد بر روی آنها آزمایش شد، از جمله اسکنرهای رنگی ساحلی که سنجنده ای حساس به درخشندگی کلروفیل بود.
سری ماهواره های هواشناسی نظامی آمریکا، کوربین، ویدیکان و استکنر در آنها به کار گرفته می شد و داده ها را مستقیماً به کشتی های در حال سفر در اقیانوسها مخابره می کنند مدت زیادی هست که سرگرم فعالیت اند و به نام
(Defence Metoorological satellite program) DMSP می باشند.
سری ماهواره های زمین آهنگ که بر روی خط استوا و در فاصله خیلی بالاتر قرار گرفته و نسبت به زمین ساکن هستند در سال 1967 با پرتاب
Application technology satellite) ATS-1) که دوربین اسکن کننده چرخان برای تولید یک تصویر از بیشتر نقاط نیم کره غربی در مدت 25 دقیقه را در خود نگه داشت آغاز شد ماهواره های چند ملیتی دیگری که دستگاههای پیشرفته بیشتری در خود داشتند به دنبال آمدند.
غیر از مثالهای نظامی در اواخر دهه 80 ماهواره های هواشناسی و داده هایی که از آنها اخذ می شدند توسط مؤسسات ملی و بین المللی اداره می دشند و هنوز اداره می شوند. این سازمانها عبارتند از: NOAA در آمریکا، (European Space Agency)ESA و (World Metoorological Organization) WMO و غیره….
عکسبرداری از زمین به طور سازمان یافته به وسیله فضانوردان در پروازهای Gemini در طول سالهای 1965 بنیان گذاری شد. این عکس برداری ها برای مشخص های زمینی و زمین شناسی انتخاب شده و برای سایر مقاصد و همچنین پدیده های اقیانوسی مثل درخشندگی ناشی از بازتاب جالب امواج در نظر گرفته می شدند. این مطالعات توجه زیادی را در جامعه سنجش از دو غیر نظامی به خود جلب نمود که به ایجاد یک ماهواره قادر به ضبط تصاویر با قدرت تفکیک بالا برای ادامه مطالعات زمینی منجر شد.
یک اسکنر بینشی و فروسرخ (Multi Specral Scanner) MSS که اندازه پیکسل آن 80*80 متر بود و یک سیستم دوربین تلویزیونی ویدیکان (vidican) بر روی نسخه اصلاح شده ماهواره (Nimbuse) کار گذاشته شد که
(Earth Resources Technology Satellite) ERTS نام گرفت. این ماهواره که در ژوئیه 1972 پرتاب و نامش بعدها به لندست یک تغییر یافت این ماهواره از سری لندستها گردید.
این ماهواره داده هایی را که جامعه سنجش از دور خارج از جامعه هواشناسی لازم داشت فراهم نمود. لندست 2 و 3 مشابه لندست اول بودند ولی لندست چهارم و پنجم که در سالهای 82 و 84 پرتاب شوند دارای وسایل پیشرفته هستند. سنجنده
(Thematic Mpper) TM در لندست چهارم و پنجم جای RBV را گرفت. این سنجنده بیشتر به سمت فروسرخ بازتابی رفته و در مقابل 80*80 متر اندازه پیکسل MSS اندازه پیکسل 30*30 متر می باشد ولی MSS هنوز هم همان اندازه پیکسل 80*80 متر (79) متر را دارد تا از این رو تداوم داده ها برقرار باشد.
در طول دهه 170 اوایل دهه 80 داده های لندست با قیمت ارزان به طور مساوی در اختیار جامعه دانشمندان و سایر مصرف کنندگان قرار می گرفت. در سال 1985 عملیات لندست به کمپانی خصوصی “EOSAT” واگذار شد. این پایان دوره کاربری سنجش از دور به صورت تجربی و شروع دوره اداره عملیات به صورت تجارتی به شمار می رود. قیمتها هم اکنون به صورت تجارتی بوده و داده ها با توافق کپی رایت (حقوق محفوظ) در اختیار قرار میگیرد. ولی دسترسی به داده ها بدون در نظر گرفتن ملیت هنوز هم رعایت می گردد. در طول دهه 80 سازمانهای متعددی در بیرون آمریکا ایستگاه گیرنده زمینی خودشان را برای دریافت مستقیم داده ها از ماهواره لندست داشتند و قادر به فروش تصاویر تحت اجازه “EOSAT” بودند. و هم اکنون نیز به همین طریق انجام می شود.
نخستین سری ماهواره های سنجش از دور غیر آمریکائی توسط سازمان فضائی فرانسه که “SpoTi” نامیده شد، در سال 1986 به فضا پرتاب شد. این اولین سیستم پوش بروم در یک ماهواره بدون سرنشین بود و برای اولین بار تونایی برداشت تصاویر به طریق سه بعدی را داشت که این عمل با نگاه مایل ماهواره انجام می شود. مثل نسل جدید سری لندست اسپارت بر اساس سازمان تجارتی اداره می شد. در 1987 ژاپنی ها با پرتاب
ماهواره MOS-1 (Marine Observation Satellite) و در سال 1988 هندیها با ماهواره IRS-1 وارد بازار رقابت تجارتی شد.
نقطه عطف دیگری در تاریخ سنجش از دور ماهواره
(Heat Capacity Mapping Mission) HCMM بود که در سال 1987 پرتاب و عمرش خیلی کوتاه بود. این ماهواره دوباره در روز تصاویر فروسرخ حرارتی را برای تعیین اینرسی حرارتی برمی داشت. و ماهواره “Stasat” نیز در سال 1987 که نخستین ماهواره “seasat” نیز در سال 1978 که نخستین ماهواره راداری بود در فضا پرتاب شد ولی عمر آن فقط 104 روز به طول انجامید. رادارهای تصویر بردار نیز بر روی سه شاتل پرواز داده شده و سایر سیستم های مختلف رادار (SAR) برای ماهواره های آینده برنامه ریزی شده اند.
پیشرفت سنجش از دور ماهواره ای یک موفقیت اساسی برای ناسا و دانشمندان و شرکتهایی که تحت قراردادهای ناسا کار می کنند به شمار می رود. در نتیجه منابع مالی ناسا و سیاست بازار آزاد در مورد سیستم های تجربی عامل پخش خیلی ارزان داده ها چنین پیشرفتهایی حاصل شده است.
اتحاد جماهیر شوروی و جمهوری خلق چین چندین ماهواره سنجش از دور در مدار قرار داده اند ولی داده های آنها به طور گسترده ای در میان جامعه سنجش از دور پخش نشده است. از این رو شوروی سابق بعضی از داده های با قدرت کیفیت خیلی بالای خود را از سال 1988 به این طرف در غرب به معرض فروش گذاشته است. پرتاب “spat” فرانسوی در سال 1986 و برنامه های آینده ماهواره های پیشرفته اروپائی، ژاپنی و هندی و کانادائی نشان می دهد که انحصار ماهواره های سنجش از دور از دست آمریکا خارج شده است. بیشتر شدن حق انتخاب داده های موجود فرا رسیده. ولی تمایل به اداره تجارتی و خودکفا شدن ماهواره های در حال ساخت و در حال عملیات نشان می دهد که مصرف کنندگان بالقوه بایستی مواظب سرمایه گذااری خود را در امر دادهها باشند. پیشرفتها در سنجش از دور مداری به پیشرفت سیستم های هوائی نیز کمک نموده است هم اکنون انواع گسترده سنجنده های چند طیفی، فروسرخ بازتابی و فروسرخ حرارتی ورادار پهلونگر یا (SLR) Side Ways Looking Radars در بازار موجود است که توسط شرکت های خصوصی و یا دولتها ساخته شده اند جهت پیشرفت از سیستم اسکنرهای مکانیکی دور شده و به سیستم سنجنده های آرایه ای مثل پوش بروم و آرایه های دو بعدی ترکیب می شوند. مطالعات زیادی برای آزمایش قدرت تفکیک طیفی انجام گرفته است. که خیلی مفیدند. با توسعه طیف سنجهای تصویری تجربی مثل طیف سنج های هوایی یا (Air Borne Imaging Spectrometer)AIS
در سال 1983 و طیف سنج تصویری بینشی و فروسرخ یا
(AIR Borne Visible and Infrared Imaging Spectrometer)AVIRIS در 1987 در آینده سیستم های بهتری را خواهیم داشت. اینها داده هائی را در دامنه طیفهای بازتابی با قدرت تفکیک طیفی 10 تا 20 میلیمتر ارائه می دهند، ولی قادرند فقط باریکه ای در حدود چند ده پیکسل را جارو کنند. در مورد AVIRIS تعداد 200 باند موجود است که دردسر انبار و پردازش داده های اضافی را به دنبال خواهد داشت خصوصاَ اگر از نظر بتوانیم باریکه وسیعی را با این ابزار جارو کنیم.
1-2)- سیستم های هوائی
سنجش از دور از طریق هواپیما چندین مزیت بر سنجش از دور از طریق فضاپیما دارد ولی دارای عیوبی نیز هست. تجهیز مجدد هواپیما با سنجنده های مختلف مناسبتر و راحتتر بوده و ضبط تصاویر در هر روزی به راحتی انجام پذیر است. همچنین با پرواز در ارتفاع پائین به دست آوردن تصاویر با قدرت تفکیک مکانی دقیق تر و بدون اثرات اتمسفر امکان پذیر است. در میان عیب های تصویر برداری هائی یکی اینکه هواپیما در معرض تکانهای مختلف قرار دارد که اعوجاج تصاویر را باعث می شوند و دیگر اینکه گاهی گرفتن اجازه پرواز برای نقاط حساس تقریباً غیر ممکن است.
1-3) عکسهای هوائی و سیستم های اسکن کننده هوائی
برای پوشش منطقه ای از زمین با عکاسی سه بعدی هوائی خلبان سعی می‌کند که در یک خط مستقیم و در ارتفاع ثابت پرواز کند. در هنگام پیمودن از یک طرف به طرف دیگر منطقه یک سری عکس هائی که با همدیگر در طول خط پرواز در حدود 60 درصد همپوشی دارند را بر می دارد. وقتی که به آخر منطقه مورد نظر رسید هواپیما دور زده و به موازات خط پرواز قبلی و در همان ارتفاع پرواز می‌کند به طوری که خط پرواز قبلی و بعدی حدود 20 درصد همپوشی داشته باشند. این عمل تا پایان پوشش کامل منطقه تکرار می گردد. شکل (1-1).
بدبختانه چندین فاکتور مختلف می توانند در هندسه عکسهای هوائی دخالت داشته و اعوجاج آنها را باعث می شوند. بعضی از آنها در شکل 1-2 نشان داده شده اند. اگر دوربین دقیقاً عمود بر زمین قراول رفته باشد مقیاس عکس در مرکز آن بزرگ تر بوده و به طور ناهمگن به جهت اطراف کوچک تر می گردد ولی اگر دماغه هواپیما به پائین یا بالا برود و یا بالهای آن با همدیگر در یک تراز نباشند آنگاه تصویر بیشتر معوج گردیده و اشل آن در کناره ها و نوشته های عکس یکسان و یا حداقل متقارن نخواهد بود. این اعوجاجها را می توان با نصب یک سکوی پایدار که همیشه تراز دوربین را بدون در نظر گرفتن وضعیت هواپیما حفظ می‌کند رفع نمود. مقایس متوسط عکس ها با ارتفاع پرواز و توپوگرافی زمین و یا اگر خلبان به علت حرکات هوا و غیره نتواند همان ارتفاع پرواز را در طول تمام خط حفظ کند تغییر خواهد داد.
شکل 1-1. (a)الگوهای پرواز در یک نقشه برداری هوائی و روابط همپوششی بین عکس های هوائی، برای سادگی چارچوب فقط در عکس آخر و خط اول و در عکس اول در خط بعدی نشان داده شده است. (b) در عمل بسیاری وقت ها باد جانبی باعث می شود که عکس های بعدی در امتداد خط پرواز نباشند.
شکل1-2 شمای بعضی از اعوجاجهای عکس های هوائی به جهت تغییر وضعیت هواپیما
سیستم اسکنر را می توان به جای دوربین بر روی هواپیما نصب نمود و هواپیما را مثل شکل (1-1) پرواز داد. برای جلوگیری از اعوجاجهای ناشی از ناایستاییها در طول پرواز که بر روی هوائی تأثیر می گذارد معلول است که یک سیستم اسکن کننده هوائی بر روی سکوی ضد نا ایستائی در روی هواپیما نصب می کنند .
1-4) رادار هوائی:
تصویر رادار هوائی از یک سری خطوط به طریقه ای مشابه با تصویر اسکنر درست می شود ولی یک استثنا وجود دارد تصاویر رادار یک طرف مسیر زمینی سکو را جارو می‌کنند. اگر یک رادار هوایی در ارتفاع 2000 متری پرواز کرده و با یک زاویه گودی 20 درجه در دامنه دور و 70 درجه در دامنه نزدیک عمل کند آنگاه باریکه ای به عرض تقریبی 8/5 کیلومتر را پوشش می دهد. شکل (1-3)
به طور کلی قدرت تفکیک به دست آمده توسط سیستم رادار در امتداد دامنه (امتداد عمود بر خط پرواز) و راستای آزیموت (موازی خط پرواز) متفاوت است. قدرت تفکیک دامه (Rr) بستگی به طول زمان پالس (ضربان) رادار (t) و زاویه گودی ( ) دارد و با تساوی روبرو نشان داده می شود:
(1-1)
که C عبارت است از سرعت نور. این بدان معنی است که قدرت تفکیک در تئوری کوچکترین اندازه را در دامنه دور دارد این درست برعکس چیزی است که انتظار داریم. برای یک طول ضربان معمول از میکرو ثانیه قدرت تفکیک دامه در لبه نزدیک (با زاویه گودی 70 درجه) با توجه تساوی فوق 44 متر می باشد در حالی که این بهبود تئوریکی قدرت تفکیک با افزایش دامنه هرگز به حد کمال نمی رسد.
قدرت تفکیک آزیموت بستگی به آن دارد که بدانیم سیستم با یک روزنه حقیقی کار می‌کند و یا با روزنه مصنوعی. در یک سیستم با روزنه حقیقی چون ستون رادار با افزایش فاصله گشادتر می شود. بنابراین قدرت تفکیک با افزایش فاصله از آنتن افزایش پیدا می‌کند. چون پهنای ستون با افزایش اندازه آنتن کوچکتر می گردد لذا قدرت تفکیک آزیموت (Rr) را می توانیم با تقریب از فرمول زیر محاسبه کنیم؛
(1-2)
Sr: اریب فاصله نقطه زمینی از آنتن مطابق شکل 1-3
: طول موج
D: طول آنتن
برای باند X رادار ( ) با آنتنی به طول 5 متر قدرت تفکیک آزیموت در دامنه نزدیک در شکل (1-3) عبارت خواهد بود از 9/8 متر ولی در دامنه دور مساوی 6/25 متر خواهد بود.
شکل(1-3). هندسه عمومی برای یک رادارهوائی. فاصله آنتن از یک نقطه بر روی زمین دامنه اریب خوانده می شود. (Sr’slant Range) اگر هواپیما در ارتفاع 2000 متری پرواز کند، زاویه گودی 70 درجه در دامنه اریب 2128 متر و زاویه 20 درجه در دامنه 5847 متری حاصل می شود. دامنه زمینی هر نقطه فاصله ای بین نقطه بر روی زمین از نقطه ای در زیر فاصله عمودی گرفتن می باشد. در این مثال لبه نزدیک در برد زمینی به فاصله 727 متر در برد دور معادل 5847 متر می باشد و عرض باریکه ای که توسط رادار جارو می شود. 77/4 کیلومتر است.
قدرت تفکیک دامنه به طول ضربان و زاویه گودی بستگی دارد اینها با تغییر ارتفاع هواپیما تغییر نخواهد کرد چیزی که اتفاق میافتد عرض باریکه چهار برابر خواهد شد. ولی قدرت تفکیک آزیموت متناسب با برد اریب دارد. و چون این فاصله چهار برابر می شود بنابر این قدرت تفکیک آزیموت چهار برابر ضعیف تر خواهد بود که در نتیجه 36 متر در دامنه نزدیک دارد و 102 متر در ثانیه دور خواهد بود.
باید توجه داشته باشیم که برای رسیدن به قدرت تفکیک آزیموت قابل مقایسه در رادار با روزنه حقیقی در باندها، جائی که طول موج هشت برابر بزرگتر از باند X می باشد احتیاج به آنتن هشت برابر بزرگتر است تا آنرا جبران کند یک آنتن به طول 40 متر تقریباً غیر ممکن است چون از طول هواپیما بزرگتر است. به همین جهت است که تفکیک روزنه مصنوعی رادار خیلی مهم است.
اگر تصویر رادار را نمایش دهیم موقعیت هر نقطه بر روی زمین با توجه به فاصله زمانی بین ارسال جریان و دریافت اکوی آن (مثلاً با توجه به دامنه اریب) بر روی آن نشان داده می شوند آنگاه مقیاس افقی در دامنه نسبتاً فشرده شده و در دامنه دور منبسط می شود. تصحیح مقیاس قدرت تفکیک دامنه زمینی نسبتاً عمودی و ساده است و در بسیاری از سیستم های تصویر گر رادار مدرن استاندارد شود.
1-5)سکوهای فضائی
دوربین یاسایر سیستم های تصویرگر به طور ایده آل در مدار قرار می گیرند تا منطقه بزرگی از سطح زمین را به طور مرتب تصویر برداری نمایند. عکاسی ای که در آن قدرت تفکیک بالایی فراهم است خیلی مفید است، ولی لازمه این کار برگرداندن فیلم به زمین است. ولی تصاویر رقومی را در حالی که ماهواره در مدار خود گردش می‌کند می توان به زمین مخابره کرد. معمولاً غیر از رادار با روزنه مصنوعی قدرت تفکیک سایر داده های ماهواره ای از قدرت تفکیک داده های هوایی ضعیف تر است. با اینکه تشعشع توسط یک سیستم نوری تلسکوپی بر روی سنجنده ها متمرکز شده است.
مدار ماهواره ای بیضوی است ولی ماهواره های سنجش از دور در مداری قرار می گیرند که تقریباً دایره ای است. قانون جاذبه حکم می‌کند که ماهواره های با مدار پائین تند تر از ماهواره های با مدار بالاتر حرکت کنند. چون مدار دورتر طولانی تر از مدار نزدیک تر است بنابراین ماهواره با مدار بالاتر مدت طولانی تری از مدار نزدیک تر لازم دارد تا یک دور کره زمین را بپیماید.
برای ماهواره با مدار دایره ای به شعاع RO (که از مرکز کره زمین محاسبه می شود) سرعتV که با آن که با آن حرکت می‌کند از فرمول زیر محاسبه می شود.
G: عدد ثابت جاذبه جهانی است ( )
M: توده زمین ( )
مدت زمان لازم برای تکمیل یک ملار (P) از فرمول زیر محاسبه می شود:
(1-4)
شعاع زمینی Re در حدود 6371 کیلومتر است، در ارتفاع h، مدار ماهواره را می توان به سادگی از فرمول زیر محاسبه نمود:
(1-5)
تا ارتفاع 180 کیلومتر، اتمسفر زمین خیلی غلیظ است و اجازه حرکت مداری را نمی دهد. در مدار پائین تر یعنی بالای 180 کیلومتر جائی که هنوز اثری از اتمسفر وجود بر اثر اصطکاک هر ماهواره ای سرعت خود را کم کم از دست داده و رفته رفته به ناحیه اتمسفری غلیظ وارد میشود و بر اثر حرکت به کلی خواهد سوخت. ولی اگر مدار را چند صد کیلومتر بالاتر بگیریم اصطکاک اتمسفری به قدری کم است که ماهواره می تواند تابی نهایت در مدار خودش حرکت کند و باقی بماند.
صفحه یک مدار بایتی همیشه از مرکز زمین بگذرد در هر جهت نسبت به زمین میتواند باشد. طبق قرارداد اگر زاویه مدار با خط استوا بیشتر از 45 درجه باشد ماهواره را قطبی نامند، در حالی که اگر این زاویه کمتر از این مقدار باشد آن را استوایی می گویند.
شکل (4-1)
شکل (1-4) در یک مدار ماهواره، زاویه بین صفحه مدار و خط استوای زمین به نام زاویه کجی نامیده می شود. اگر ماهواره دقیقاً از قطب تا قطب عبور کند این زاویه 90 درجه خواهد بود. اگرمدار ماهواره در جهت گردش زمین بگردد آنگاه کمتر از 90 درجه خواهد بود و اگر برخلاف گردش زمین بگردد این زاویه از 9 درجه بیشتر است.
قصد صفحه مداری این است که در جهت ثابت و بدون در نظر گردش زمین در فضا باقی بماند. ولی نیروهای مختلفی مثل نیروی جاذبه خورشید ماه و زمین بر ماهواره تأثیر می گذارند و سعی دارند آنرا از مدار خارج کنند. این مزاحمتها را می توان مجهز نمودن ماهواره با یک دستگاه تنظیم مدار که بر روی آن نصب می گردد جبران نمود. این دستگاه با استفاده از جتهای گازی ایستایی مسیر ماهواره را حفظ می‌کند.
جهتهای مشابه ای برای تنظیم های کوچک مدار به کار می روند. سیستم های کنترلی مجدداً گاز را کافی برای مصرف سالهای زیادی در خود ذخیره دارند. تعجب آمیز نیست که با تمام شدن گاز جتهای تنظیم مدار با این که ماهواره هنوز قادر به کار است اما بازنشسته شده وعمر آن به پایان می رسد.
1-5-2)سکوهای زمین آهنگ:
حرکت مداری بدین معنی است که ماهواره موقعیت خود را نسبت به نقطه ای بر روی زمین تغییر می دهد. ولی وضعیتی وجود دارد. که در آن حرکت مداری ماهواره و چرخش زمین به دور خودش می تواند هماهنگ باشد. به این نوع مدارها زمین آهنگ گویند که پریود آن مثل پریود چرخش زمین بوده و حرکت ماهواره هم جهت گردش زمین می باشد. پریود مداری دقیقاً 24 ساعت نیست، زیرا این مدت چرخش زمین در رابطه با خورشید می باشد که 24 ساعت است. این چرخش معادل 23 ساعت و 56 دقیقه است که زمین لازم دارد تا یک دور نسبت به ستارگان ثابت بچرخد. تساوی های (1-2) و (1-5) را می توان برای نشان دادن مدار دایره ای زمین به کار برد و ارتفاع هر مدار بایستی 35786 کیلومتر باشد تا ماهواره نسبت به زمین ثابت بماند. اگر ماهواره در مدار دایره ای زمین آهنگ با درجه کمی صفر قرار داشته باشد آن گاه ماهواره بر یک نقطه فرضی روی زمین ثابت خواهد بود. این نقطه بر روی خط استوا می باشد و در این صورت گفته می شود که ماهواره در مدار ثابت زمینی قرار دارد.
موقعیت ثابت نسبت به زمین و مدارهای زمین آهنگ با زاویه کجی خیلی کوچک برای ماهواره های هواشناسی مفید است زیرا آنهایی که بایستی زمین را از راه دور نگاه کنند در یک نگاه تقریباً یک نیمکره از زمین را یده و تصاویر حوزه دید خود را از روی چند بار به زمین مخابره کنند.
این مدار برای ماهواره های مخابراتی نیز مفید است. یکی از مشخصات اصلی تصاویری که از نقطه ای ثابت نسبت به زمین برداشته می شوند این است که ارتفاع ماهواره چنان زیاد است که قدرت تفکیک زمینی این تصاویر خیلی ضعیف است.
کوچک ترین دید آنی اجزای سنجنده در طیب بینشی و فروسرخ موج کوتاه در حدود 20 میکرورادیان است که از ارتفاع 25786 کیلومتری اندازه پیکسل آن حدود 720 متر محاسبه می شود. این لزوماً یک کاستی برای کاربردهای هواشناسی محسوب نمی شود زیرا بسیاری از این ماهواره ها با اندازه پیکسل بزرگ تر از این کار می کنند.
1-5-2) سکوهای خورشید آهنگ:
در سنجش از دور به دست آوردن تصاویر از یک منطقه در یک وقع معین از روز از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بنابراین تصاویر همه رویه زمین را می توان با شرایط نورگیری یکسان ضبط نمود. هنگام تصویر برداری روز را برای احتراز از ابرو چرخه گرما و سردشدگی (در تصاویر فروسرخ حرارتی) می توان انتخاب نمود. برای دستیابی به نتیجه مطلوب از فضا ماهواره هایی در ارتفاع خیلی پائین زمین قابل مقایسه است. بنابراین آنها را خورشید آنگاه در مدار قرار داده می شوند. زاویه کجی آنها به طرف غرب تنظیم می شود که با آهنگ چرخش زمین قابل مقایسه است. بنابراین آنها را خورشید آهنگ نامند.شکل (1-5). مدار اینها طوری انتخاب شده است که حرکت ماهواره از شمال به جنوب در روشنایی روز یعنی بر نیمکره روشن شده توسط خورشید بوده حرکت رو به شمال در موقع شب نیمکره انجام می گیرد. به علت چرخش کره زمین درصفحه مداری بعدی، مدار بعدی، رویه زمین را در جای دیگر پوشش می دهد. چون پریود مداری خیلی کمتر از یک روز است، تصاویر را می توان از چندین نوار در عرض 24 ساعت اخذ نمود.
اگر ماهواره های خورشید آهنگ سنجش از دور هر ارتباطی بین 500 تا 1000 کیلومتر قرار داده شده اند. در ارتفاع 800 کیلومتری یک سنجنده با زاویه دیدآنی 20 میکرو رادیان قدرت تفکیک زمینی 16 متر را خواهد داشت که می توان با 720 متر به دست آمده از ماهواره های زمین آهنگ آن را مقایسه نمود. نوع پوشش زمینی که توسط یک ماهواره پیشنهاد شده است را در شکل (1-5) می توان دید. ماهواره اگر زاویه کجی اش 90 درجه باشد از روی قطبین رد می شود. در هر صورت فضاهای حا افتاده بین باریکه های پوشش پر نخواهد شد مگر اینکه پهنای باریکه ماهواره خیلی وسیع باشد. در غیر این صورت با پوششهای روزهای بعد آنها پر خواهد شد. سیستم اسکنر با قدرت تفکیک بالا و عرض باریکه 100 تا 200 کیلومتر می تواند همه کره زمین را در عرض حدود 20 روز پوشش کامل بدهد. در حالی که یک سیستم اسکنر با قدرت تفکیک پائین و با عرض باریکه 100 کیلومتر می تواند همه زمین را در یک روز پوشش بدهد.
کاستی ماهواره های سنجش از دور خورشید آهنگ این بود که امکان مخابره همزمان تصویر اخذ شده همیشه وجود نداشت زیرا در هر موقعیت ماهواره می بایستی یکی از ایستگاههاهی گیرنده زمینی را در حوزه دید خود داشته باشد. در ارتفاع معمولی ماهواره بایستی در داخل شعاع 3000 کیلومتری ایستگاه برای مخابره همزمان داده واقع گردد. اگر در این محدوده ایستگاه زمینی وجود نداشته باشد تصویر اخذ شده از دست خواهد رفت مگر اینکه آنرا توسط یک ماهواره تقویت کننده واسط که در مدار بالاتری قرار دارد و به ایستگاه مخابره کنیم. نصب دستگاه ضبط بر روی ماهواره مستلزم مصرف نیروی برق ماهواره و سنگین کردن آن و گرانی هزینه پرتاب خواهد بود. با تکمیل ایستگاههای گیرنده درتمام نقاط مورد لزوم دنیا این مسئله برای اکثر ماهواره های موجود غیر از ماهواره هندی “IRS-1” حل شده است. در سال 1994 مذاکراتی با کمپانی “EOSAT” در مورد اخذ داده های “IRS-1” و سایر ماهواره های هندی و ژاپنی انجام گرفت که این محدودیت برای ماهواره های مزبور نیز از بین رفت.
شکل (1-5). باریکه زمینی در طول یک روز لندست 1 و 2 و 3 از سری ماهواره های سنجش از دور خورشید آهنگ با زاویه کجی 99 درجه نسبت به خط استوا زاویه کجی 99 درجه یعنی صفحه مداری 81 درجه در خط استوا زمین را قطع می‌کند ولی حرکت آن برخلاف جهت حرکت زمین است.
1-6)سایر ماهواره ها
در مورد تصویر برداری رادار لزومی ندارد که ماهواره های خورشید آهنگ استفاده شود زیرا روشن نمودن زمین به جای خورشید توسط انرژی ضربان (پالس) رادار انجام می شود. برای کارهای اقیانوس شناسی بهتر است سیکل مدار را طوری انتخاب کنیم که ماهواره در مواقع جذر و مد از روی منطقه عبور کند. مزیت رادار فضائی را بر رادار هوایی این است که حتی برای باریکه معمولی 50 کلیومتر اختلاف زاویه گودی بین دامنه دور و نزدیک خیلی کوچک و در حدود 10 درجه است. یعنی زاویه فرود را برای یک کاربرد مخصوص (زاویه فرود کوچک برای اقیانوس شناسی و زاویه فرود بزرگ برای مطالعات زمینی) می توان طوری انتخاب نمود که نمودار هوائی برای زاویه فرود متغیر 50 درجه (از یک طرف باریکه تا طرف دیگر آن) نیز ممکن نیست. تقریباً همه ماهواره های سنجش از دور که به دور زمین می گردند و ما با داده های آنها سر و کار خواهیم داشت در مداری با زاویه کجی 95 تا 100 درجه قرار دارند تا پوشش عرضهای جغرافیایی بیشتری را فراهم نمایند. ولی پیشنهاداتی برایی پرتاب ماهواره هایی با زاویه کجی بزرگتر برای پوشش دادن بیشتر عرضهای جغرافیایی پائین تر مطرح گردیده است. بنابراین شانس بهتری را برای اخذ تصاویر بدون پوشش ابر در مناطق مرطوب به وجود می آید. اما امکان هماهنگ کردن ماهواره های کم ارتفاع و با زاویه کجی زیاد بزرگ امکان پذیر نیست.
گذشته از این کاربردهای غیر نظامی ماهواره های شناسائی نظامی مهم در مدارهای مختلف قرار داده شده اند. معمولاً ارتفاع آنها پائین و کمتر از 300 کیلومتر بوده تا بتوانند قدرت تفکیک زمینی بهتری داشته باشد البته بسیاری از آنها خورشید آهنگ نیستند.
1-6-1)ماهواره های سرنشین دار:
فضاهای پیمای سرنشین در مستلزم بار زیادتر از فضاپیمای سرنشین می باشد و این بدین معنی است که پرتاب و در مدار قرار دادن این نوع ماهواره مشکل تراست. خصوصاً پرتاب ماهواره های سرنشین داری که از نزدیکی قطب عبور کنند بسیار گران تمام می شود. معمولاً زاویه مدار این ماهواره ها مساوی عرض جغرافیایی نقطه پرتاب آنهاست. چون نقاط پرتاب ماهواره های روسها در شمال نقاط پرتاب ماهواره های ناسا که در فلوریدا کالیفرنیا هستند واقع شده اند از مدار ماهواره های آنها در حدود 50 درجه می باشد. به علت کوتاه بودن زمان مأموریت ماهواره های سرنشین دار برای ایده بانی بلند مدت مناسب نمی باشند و حتی در داخل این زاویه نامناسب آنها با خط استوا نیز پوشش کافی و همه جانبه ای را قادر نیستند که فراهم آورند. مأموریت ماهواره های سرنشین دار مثل شاتلها بیشتر برای آزمایش سیستم های مختلف می باشد. مثلاً دستگاه رادار فضائی ای که به وسیله شاتل آزمایش گردید بازسازی و بهینه سازی شده و بر روی رادارست (RADARSAT) کانادا کار گذاشته شد.
چون ماهواره های سرنشین دار قرار است که بر زمین باز گردند م
دانلود مقاله کاربرد سنجش از دور و اطلاعات ماهواره ای در معادن
