به نقل از «تسنیم»

کاربرد ماهواره‌های راداری در پایش فرونشست و مناطق زلزله‌زده

تاریخ انتشار: ۲۵ مرداد ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۸۴۷۲۸۱۱

ماهواره راداری ایران کاربردهای مختلفی دارد که از جمله آنها می‌توان به پایش سیلاب و مناطق زلزله‌زده، میزان رطوبت خاک، مطالعه ناهمواری­‌های سطوح، طبقه‌‌بندی پدیده­‌ها و ارزیابی تغییرات موارد یاد شده، اشاره کرد. - اخبار اجتماعی -

به گزارش گروه اخبار فضایی خبرگزاری تسنیم، ما دنیای اطراف خود را از طریق حواس پنج‌گانه مشاهده می­‌کنیم؛ بعضی حواس نظیر حس لامسه و حس چشایی نیاز به تماس مستقیم با اجسام پیرامون دارند در حالی که حواس بینایی و شنوایی جهت شناسایی اجسام نیاز به چنین تماس فیزیکی نزدیکی ندارند؛ به عبارت دیگر ما همواره درحال بررسی و سنجش از فاصله دور هستیم.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

موافقت سازمان فضایی ایران با پیشنهاد انجام 30 پرتاب در طول برنامه هفتم توسعه

سنجش از دور عموماً به فعالیت‌هایی از قبیل ثبت، مشاهده، درک و بررسی اشیاء یا حوادث در مکان‌های دور مربوط می­‌شود. در سنجش از دور، سنجنده­‌ها در تماس مستقیم با اشیاء یا حوادث مورد مشاهده نیستند. خروجی یک سیستم سنجش از دور معمولاً تصویری از منطقه مورد مشاهده است. در مرحله بعد جهت استخراج اطلاعات، این تصاویر مورد تحلیل و تفسیر قرار می­‌گیرند.

اطلاعات نیز باید از طریق یک حائل میانی، از اجسام به سنجنده‌­ها حمل شود و پرتو الکترومغناطیس(پدیده‌ای موجی است که در فضا منتشر می‌شود و از میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی ساخته شده‌ است) وظیفه چنین انتقالی را برعهده دارد. امواج الکترومغناطیس در فضا با سرعتی یکسان حرکت می‌کنند که معمولاً تحت عنوان سرعت نور شناخته می­‌شود.

طیف الکترومغناطیس می­‌تواند به چندین محدوده طول موجی و یا (فرکانسی) تقسیم شود که تنها محدوده‌ای در حدود 400 تا 700 نانومتر است که چشم انسان قابلیت رؤیت آن را دارد. ریزموج‌­ها(امواج الکترومغناطیسی که طول موج آن‌ها کمتر از امواج رادیویی و بیشتر از امواج فروسرخ است) طول موج حدود یک میلی‌متر تا یک متر دارند. این امواج خود به محدوده­‌های فرکانسی متعدد به نام­‌هایی مانند P,L,S,C,X تقسیم می‌­شوند.

از نظر طول موج، سنجش از دور را می‌­توان به سه دسته تقسیم کرد:

1. سنجش از دور مرئی و مادون قرمز بازتابان یا انعکاسی

2. سنجش از دور مادون قرمز حرارتی

3. سنجش از دور ریزموج یا ماکرویو (رادار )

منبع انرژی در سنجش از دور مرئی و مادون قرمز انعکاسی، خورشید است. منبع انرژی تابشی در سنجش از دور مادون قرمز، خود جسم است (هر شئ با دمای بیش از صفر کلوین، پرتو الکترومغناطیس تولید می­‌کند).

در ناحیه ماکرویو، دو نوع سنجش از دور وجود دارد: سنجش از دور ماکرویو غیرفعال Passive و فعال Active. در سنجش از دور ماکرویو غیرفعال، پرتو ریزموج متصاعد شده از یک شی ثبت می­‌شود اما در سنجش از دور ماکرویو فعال میزان بازگشت یا پس پراکنش (back scatter) ریزموج ارسالی از سنجنده، ثبت می­‌شود.

در حقیقت این سنجنده­‌های فعال ریزموج یا رادار ابزاری ویژه جهت ایجاد و گسیل امواج ماکرویو دارند. بنابراین تصویر را می‌­توان در طول شب و یا روز بدون نیاز به وجود یک منبع دیگر تولیدکننده انرژی ماکرویو ثبت کرد.

ریزموج‌­ها دارای مزیت دیگری نیز هستند؛ این امواج می‌­توانند داخل ابر نفوذ کرده و از آن عبور کنند؛ بنابراین هنگامی که پوشش ابر در منطقه وجود دارد، باز هم امکان تصویربرداری از سطح زمین را فراهم می‌­آورند.

سنجش از دور ماکرویو در زمینه هواشناسی، هیدرولوژی، اقیانوس‌­شناسی، کشاورزی، مطالعه جنگل، یخ و برف، توپوگرافی، رطوبت خاک، پروفیل ازن، بخار آب موجود در جو و تشخیص لکه­‌های نفتی کاربرد دارد.

پرتوسنج‌­های ریزموج سنجنده­‌های غیرفعالی هستند که ریزموج­‌های تابیده شده از سطح زمین را ثبت می‌کنند. از چنین پرتوسنج‌هایی می­‌توان برای اندازه­‌گیری محتوای آب موجود در جو استفاده کرد.

ارتفاع سنج راداری، سیگنال ماکرویو را فرستاده و سیگنال برگشتی از سطح زمین را دریافت می­کند. ارتفاع زمین از طریق تاخیر زمانی سیگنال­‌های برگشتی اندازه­‌گیری می‌شود.

از پراکندگی­‌سنج بادی می‌­توان برای تعیین جهت و سرعت باد در اقیانوس‌ها استفاده کرد که سیگنال ریزموج را در جهات مختلف فرستاده و میزان سیگنال‌­های پس پراکنده از سطح اقیانوس را ثبت می­‌کند. میزان این سیگنال بازگشتی به ناهمواری سطح اقیانوس بستگی دارد که ناشی از وجود باد در سطح دریاست و از این رو سرعت و جهت باد را می­‌توان اندازه‌­گیری کرد.

یک سیستم تصویربردار ریزموج که می­‌تواند تصاویری با قدرت تفکیک مکانی بالا از زمین تولید کند، رادار روزنه مصنوعی (SAR) است. SAR شکلی از رادار است که برای ایجاد تصاویر دو بعدی یا بازسازی سه بعدی اشیاء مانند مناظر استفاده می‌شود.

تصویربرداری توسط «SAR»

در تصویربرداری راداری روزنه مصنوعی یا سار، امواج به وسیله یک آنتن به سطح زمین گسیل می­‌شوند، انرژی موج بازگشتی به ماهواره اندازه‌­گیری می‌­شود و در نهایت به کمک این تأخیر زمانی در سیگنال بازگشتی تصویر ایجاد می‌شود.

هنگامی که امواج رادار به سطحی برخورد می­‌کنند، میزان انرژی بازگشتی به سنجنده به عوامل زیادی بستگی پیدا می­‌کند:

1. عوامل فیزیکی نظیر ثابت دی‌الکتریک مواد موجود در سطح که آن هم به میزان رطوبت بستگی دارد.

2. عوامل هندسی نظیر ناهمواری (زبری و نرمی سطح)، شیب، جهت و توجیه اشیاء نسبت به مسیر موج راداری

3. نوع پوشش زمینی (خاک، گیاه، ساخته‌های دست بشر)

4. فرکانس موج ماکرویو، قطبش یا پلاریزاسیون و زاویه برخورد (زاویه تابش) موج

به دلیل همین نوع تعامل بین موج رادار و پدیده مورد بررسی است که می‌­توانیم از رادار به منظور ارزیابی میزان رطوبت خاک، مطالعه ناهمواری­‌های سطوح، طبقه­‌بندی پدیده­‌ها و ارزبایی تغییرات موارد یاد شده استفاده کنیم.

همانگونه که ذکر شد، یکی از ویژگی­‌های مهم رادار، امکان نفوذ آن از ابر است، بنابراین عموماً از داده رادار می‌توان در شرایط زیر استفاده کرد:

در مطالعه مناطقی که همواره درصد ابرناکی بالایی دارند مانند مناطق شمالی ایران

به منظور پایش مناطق سیل زده زمانی که با بارش باران یا وجود پوشش ابر بر فراز مناطق حادث دیده

کاربرد ماهواره راداری در پایش سیل و زلزله

در این خصوص می‌توان به اقدامات ارزشمند پژوهشگاه فضایی ایران، سازمان نقشه­‌برداری کشور و سازمان جغرافیایی نیروهای مسلح در پی وقوع سیلاب­‌های سال 1398 اشاره کرد. شکل زیر محدوده مناطق سیل­‌زده (محدوده­‌های آبی رنگ) در پیرامون شهر معمولان در استان لرستان که بر اساس تحلیل تصاویر رادار صورت گرفته است را نشان می‌دهد. این تصاویر در زمان وقوع سیلاب توسط ماهواره راداری آژانس فضایی ژاپن اخذ شده است.

کاربرد جالب دیگر داده­‌های رادار از نوع سار، برآورد میزان جابه­‌جایی پوسته زمین پس از وقوع حوادثی مانند زلزله و فرونشست در بازه‌‌های زمانی مختلف است. در موضوع فرونشست می­‌توان به اقدامات سازمان نقشه­‌برداری کشور در تولید نقشه فرونشست دشت‌های مختلف کشور اشاره کرد و در موضوع زلزله می­‌توان به تحلیل‌های انجام شده از داده‌های این ماهواره در پی وقوع زلزله سرپل ذهاب استان کرمانشاه در سال 1396 اشاره داشت.

شکل زیر نتایج تحلیل میزان جابه­‌جایی پوسته زمین بعد از وقوع این زلزله 7.3 ریشتری بر اساس تصاویر رادار تأمین شده توسط آژانس فضایی اروپا را نشان می‌­دهد.

انتهای پیام/

منبع: تسنیم

کلیدواژه: زلزله فرونشست فروچاله اخبار فضایی زلزله فرونشست فروچاله اخبار فضایی سنجش از دور مادون قرمز سطح زمین طول موج

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.tasnimnews.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «تسنیم» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۸۴۷۲۸۱۱ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

طرح یک شرکت آمریکایی برای نصب آینه در فضا برای تولید انرژی خورشیدی

ایتنا - یک استارت‌آپ آمریکایی قصد دارد آینه‌های در حال چرخش را در اطراف زمین مستقر کند که قادرند نور خورشید را به نیروگاه‌های خورشیدی بفرستند تا بتوان به کمک آن‌ها انرژی تجدیدپذیر را شب‌هنگام پس از غروب خورشید نیز تولید کرد.
یک استارت‌آپ، که در کالیفرنیا قرار دارد، قصد دارد آینه‌های در حال چرخش را در اطراف زمین مستقر کند که قادرند نور خورشید را به نیروگاه‌های خورشیدی بفرستند تا بتوان به کمک آن‌ها انرژی تجدیدپذیر را شب‌هنگام پس از غروب خورشید نیز تولید کرد. پژوهشگران می‌گویند یک نمونه طرح اولیه ماهواره بازتاب‌دهنده نور ممکن است سال آینده راهی مدار زمین شود.

بن نواک، پایه‌گذار و مدیرعامل «شرکت رفلکت اوربیتال» (Reflet Orbital Company)، اخیرا طرح‌های این شرکت را در نشست بین‌المللی انرژی از فضا معرفی کرده است.

رفلکت اوربیتال، صورتی فلکی متشکل از ۵۷ ماهواره کوچک است که در مدار قطبی هم‌گام با خورشید و در ارتفاع ۶۰۰ کیلومتری به دور زمین می‌چرخند.

مدار قطبی مداری است که ماهواره‌ها در آن از قطبی به قطب دیگر به گرد سیاره ما می‌چرخند. براساس این طرح، ماهواره‌ها همزمان و در زمانی مشخص از روز، بر فراز هر نقطه‌ای از زمین پرواز می‌کنند. این ماهواره‌ها در هر ۲۴ ساعت از هر نقطه ۲ بار می‌گذرند. این ماهواره‌ها ،درمجموع، وقتی انرژی بیشتری نیاز است، ۳۰ دقیقه اضافی نور خورشید را برای نیروگاه‌های برق فراهم می‌کنند.

 
نواک در نشست معرفی این فناوری گفت: «مشکل این است که انرژی خورشیدی زمانی که ما واقعا به آن نیاز داریم در دسترس نیست.»

به گفته او، اگر بتوانیم پیش از طلوع خورشید و پس از غروب آن، مقداری انرژی خورشیدی دریافت کنیم، واقعا عالی خواهد شد، زیرا در این صورت می‌توان با فناوری مبتنی بر بازتابنده این مشکل را حل کرد.

به گفته سازمان بین‌المللی انرژی‌های تجدیدپذیر، هزینه پنل‌های خورشیدی طی ۱۵ سال گذشته ۹۰ درصد کاهش یافته است و کارایی آنها، به کمک پیشرفت‌های فناوری فتوولتائیک، همچنان در حال افزایش است. برخی از گزارش‌ها نشان می‌دهند که انرژی خورشیدی در حال حاضر ارزان‌ترین انرژی است که تا به حال در دسترس انسان بوده است.

اما ماهیت ناپایدار تولید انرژی خورشیدی مشکلی است که کارشناسان می‌کوشند راهی برای آن بیابند. نیروگاه‌های خورشیدی در روزهای ابری نسبت به زمانی که آسمان صاف است، بهره‌وری کمتری دارند. شب‌هنگام تولید انرژی خورشیدی کاملا متوقف می‌شود. اگرچه سیستم‌های باتری و سایر انرژی‌های تجدیدپذیر می‌توانند بخشی از این کمبود را جبران کنند، اما در حال حاضر به نیروگاه‌های هسته‌ای و زغال‌سنگ و گاز به‌منزله منبع پشتیبان نیاز است.

به گفته نواک، «تعویض یک درصد اول شبکه انرژی با انرژی‌های تجدیدپذیر بسیار آسان است، اما جایگزین کردن یک درصد آخر بسیار دشوار است، این همان انرژی است که در روزی که باد نیست و بارانی است به آن نیاز دارید.»

جرم ماهواره‌های رفلکت‌اوربیتال تنها ۱۶ کیلوگرم خواهد بود و آینه‌های مایلاری آن اندازه‌ای حدود ۱۰ متر در ۱۰ متر خواهند داشت. مایلار همان چیزی است که در پتوهای فضایی، عایق‌ها و بسته‌بندی‌ها از آن استفاده می‌شود. آینه‌های این ماهواره‌‌ها به‌شکلی طراحی شده‌اند که نور را در قالب یک پرتو متمرکز می‌کنند. این پرتو بر مبنای تقاضای اپراتورهای مزارع خورشیدی هدایت و متمرکز می‌شود.

 
نواک می‌گوید: «ما می‌خواهیم این کار را تا حد امکان آسان کنیم – مثلا شما وارد یک وب‌سایت شوید، مختصات جی‌پی‌اس خودتان را به ما بگویید. ما بعد از تاریکی، نور خورشید را به شما می‌رسانیم.» به گفته او، این آینه‌ها آلودگی نوری ایجاد نمی‌کنند و اگر شما فرضا حدود ۱۰ کیلومتر از لبه یک مزرعه خورشیدی فاصله داشته باشید، اگر مستقیما به آسمان نگاه کنید، اصلا نوری نخواهید دید، اما اگر به مزرعه خورشیدی نگاه کنید، ممکن است نوعی نور درخشان، شبیه به نور ساختمان‌ را مشاهده کنید.

این شرکت تابستان گذشته، آینه‌ای را روی یک بالون هوای گرم در ارتفاع ۳ کیلومتری بر فراز یک مزرعه خورشیدی آزمایش کرد، که به گفته نواک، توانست «۵۰۰ وات انرژی در هر متر مربع» از پنل خورشیدی تولید کند.

به گفته او، این شرکت نوپا، بودجه پرواز نخستین ماهواره فضایی آزمایشی‌اش در سال آینده را تامین کرده است. برنامه این شرکت، تنها طرح  استقرار آینه در فضا برای تامین انرژی خورشیدی و افزایش کارایی آن نیست، بلکه پیش از این نیز در این زمینه تلاش‌های دیگری کرده است و طرح‌های مختلفی نیز ارائه داده است.

برخی از دانشمندان می‌گویند که بازتابنده‌های در حال گردش ممکن است در آسمان شب آلودگی نوری ایجاد کنند.