فناوري سنجش از دور و كاربردهاي مختلف آن -قسمت اول

فناوري سنجش از دور و كاربردهاي مختلف آن

مقدمه :
در سال 1972 اولين سري ماهواره هاي لندست با دوربين و سنجنده هاي RBV ، MSS و TM در چهار و هفت باند توسط ايالات متحده آمريكا در مدار زمين قرار گرفته و تصاوير حاصله در اختيار هزاران محقق قرار داده شد. از اين مرحله كه تصويربرداري از حالت آنالوگ خارج و بصورت رقومي درآمد، دريچه اي جديد براي پردازش تصاوير و نهايتاً تعبير و تفسير آنها به روي بشر گشوده شد.

شوروي سابق كه در بهره برداري از ماهواره هاي تصويربرداري بصورت آنالوگ سابقه ديرينه‌اي داشت با پرتاب سري ماهواره‌هاي كاسموس در پي تصويربرداري بصورت رقومي برآمد و بدين ترتيب بطور اعجاب انگيزي صحنه رقابت براي ساير ملل فراهم شد.
فرانسه در سال 1986 اولين سري ماهواره هاي spot را با قدرت تفكيك 10 و 20 متر (درسه باند) و هندوستان سري ماهواره هاي IRS را در سال 1988، ژاپن سري ماهواره هاي MOS را در سال 1990، آژانس فضايي اروپا سري ماهواره هاي ERS را در سال 1991 و كانادا سري ماهواره هاي Radar-Sat را در سال 1995 در مدار زمين قرار دادند.

اكنون بسياري از كشورهاي جهان با درك اهميت دستيابي به تكنولوژي هاي فضايي جهت بهره برداري‌هاي صلح آميز از منابع زمين و حفظ امنيت ملي خود به طرق گوناگون اقدام نموده و به موفقيت هاي مهمي نيز دست يافته اند كه از اين ميان مي توان كره شمالي با پرتاب ماهواره KOM-SAT در سال 1998، مشاركت برزيل و چين جهت پرتاب ماهواره CBERS در سال 1996و مشاركت كشورهاي مختلف در طراحي، ساخت و پرتاب انواع ماهواره را نام برد.

حاصل پرتاب اين ماهواره ها، تهيه ميليونها تصوير از زمين بوده است كه در اختيار هزاران محقق و مؤسسه تحقيقاتي قرار گرفته و با پردازش و تعبير و تفسير آنها، اهميت و كاربردهاي علوم و تكنولوژي فضايي آشكارشده است. اين علوم قادر به پيش بيني بروز حوادث غيرمترقبه و هشدارهاي لازم، آشكارسازي فعاليت هاي مخاطره آميز زيست‌محيطي و كاهش اثرات ناشي از آنها، مديريت فرسايش ساحلي، پيش بيني فصلي و سالانه آب و هوا و بررسي اثر آنها بر كشاورزي، خشكسالي و پيشروي كوير، برنامه ريزي و مديريت منابع طبيعي نظير معادن، جنگل، مراتع، ماهيگيري، وحوش و حوادث مخاطره آميز، مديريت آب آشاميدني، آشكارسازي آلودگي آب و جلوگيري از امراض، تهيه انواع نقشه هاي موضوعي و كارتوگرافي در مقياس هاي گوناگون مي باشند.

سنجش از دورچيست؟

بطوركلي Remote Sensing يا سنجش از دور را ميتوان تكنولوژي كسب اطلاعات و تصويربرداري از زمين با استفاده از تجهيزات هوانوردي مثل هواپيما، بالن يا تجهيزات فضايي مثل ماهواره ناميد. به عبارت ديگر سنجش از دور علم و هنر بدست آوردن اطلاعات در مورد هر موضوع تحت بررسي به وسيله ابزاري است كه در تماس فيزيكي با آن نباشد. مزيت برتر اطلاعات ماهواره اي نسبت به ساير منابع اطلاعاتي، پوشش تكراري آنها از نواحي معين با فاصله زماني مشخص است. در سنجش از دور، انتقال اطلاعات با استفاده از تشعشعات الکترو مغناطيسي(EMR) انجام مي گيرد.
تصوير فوق بطور شماتيك فرآيند كلي و عناصر مؤثر در سنجش از دور الكترومغناطيسي منابع زمين را نشان مي دهد. دو فرآيند مبنايي، شامل اخذ داده و تجزيه و تحليل آنهاست.

A - منبع انرژي
B - انتشار انرژي از ميان جو
C - فعل و انفعالات انرژي بر اثر برخورد با عوارض سطحي زمين
D - سنجنده هاي هوايي و يا فضايي
E - انتقال اطلاعات كسب شده
F - دريافت اطلاعات اوليه و توليد داده بصورت رقومي و يا تصويري
G - فرآيند تجزيه و تحليل داده، شامل بررسي و تعبير و تفسير داده ها با بكارگيري وسايل مختلف ديداري و كامپيوتري به منظور آناليز داده هاي حاصل از سنجنده.
تجزيه و تحليل كننده (user) با كمك داده هايي كه توسط سنجنده جمع آوري شده اطلاعات مربوط به نوع، ميزان، موقعيت و شرايط منابع مختلف زمين را استخراج مي نمايد، سپس اين اطلاعات( بصورت نقشه ها، جداول چاپي يا فايل‌هاي كامپيوتري) با لايه هاي ديگر اطلاعات در يك سيستم اطلاعات جغرافيايي(GIS) ادغام و براي مصرف كاربران آماده مي‌شود.

طيف الكترومغناطيس:

تابش الكترومغناطيسي(Electro-Magnetic Radiation) بعلت اتمها و مولکولهاي موجود در مواد مي باشد. اتمها حاوي هسته‌هايي با بار مثبت بوده که توسط الکترون‌هاي اربيتالي در برگرفته شده اند که داراي تراز مجزاي انرژي ميباشند. انتقال الکترونها از ترازي به تراز ديگر باعث تابش اشعه هايي با طول موجهاي مجزا مي شود. در نتيجه طيفي بنام طيف الكترومغناطيسي ايجاد ميشود. اين طيف (EMR) که از يک شيء بازتاب مي‌يابد، منبع معمول داده هاي سنجش از دور است.

در سنجش از دور، طبقه بندي امواج الكترومغناطيسي بر اساس موقعيت طول موج آنها در طيف الكترومغناطيس انجام مي‌گيرد. متداول‌ترين واحدي كه براي اندازه گيري طول موج در طيف الكترومغناطيس مورد استفاده قرار مي گيرد، ميكرومتر است. يك ميكرومتر معادل يك ميليونيم متر مي باشد. همچنين بايد توجه داشت كه بخشهاي طيف الكترومغناطيسي به كار رفته در سنجش از دور در امتداد يك طيف پيوسته قرار مي گيرند كه مقدار آنها نسبت به يكديگر تا حد توان ده(بطور پي در پي) تفاوت دارد.
فناوري سنجش از دور باعث از محدوده وسيعي در طيف الکترومغناطيسي شامل امواجي با طول موج بسيار کوتاه(اشعه گاما) تا بسيار بلند(امواج راديويي) مي‌شود.

محدوده طول موج طيف الکترومغناطيس داراي محدوده‌اي با اسامي متفاوت از اشعه گاما، اشعه X، اشعه فرابنفش، نور مرئي، اشعه مادون قرمز تا امواج راديويي‌(بترتيب از طول موج‌هاي کوتاهتر به بلندتر) مي‌باشد. بخش مرئي چنين نموداري بي نهايت كوچك است، زيرا حساسيت طيفي چشم انسان بين 4/0 ميكرومتر تا 7/0 ميكرومتر است. بطوريكه رنگ آبي تقريباً بين طول موج 4/0 ميكرومتر تا 5/0 ميكرومتر، رنگ سبز تقريباً بين طول موج 5/0 ميكرومتر تا 6/0 ميكرومتر و رنگ قرمز تقريباً بين طول موج 6/0 ميكرومتر تا 7/0 ميكرومتر مي باشد.
محدوده طيف الکترومغناطيس قابل ديد توسط چشم انسان(سيگنال‌ها از طريق گيرنده هاي چشم به مغز برده مي‌شود و تفاوت بين آنها، حس تشخيص رنگ‌ها را به انسان مي دهد).

انرژي ماوراء بنفش به انتهاي نور آبي بخش طيف مرئي متصل است. در انتهاي نور قرمز محدوده ‌طيف مرئي، سه نوع امواج مادون قرمز وجود دارد كه عبارت هستند از:

1) مادون قرمز نزديك: از 7/0 ميكرومتر تا 3/1 ميكرومتر
2) مادون قرمز مياني: از 3/1 ميكرومتر تا 3 ميكرومتر
3) مادون قرمز حرارتي: بيش از 3 ميكرومتر.

در طول موجهاي بيشتر (1 ميلي متر تا 1 متر)، بخش امواج كوتاه(ميکروويو) طيف وجود دارد.
اكثر سيستم هاي سنجش متداول در يك يا چندين بخش از قسمتهاي مرئي، مادون قرمز يا ميكروويو طيف الكترومغناطيس فعاليت مي كنند. به عبارت ديگر هر يك از سيستم هاي سنجنده(Sensor) به نواحي خاصي از طيف الكترومغناطيس حساس بوده و قسمتي از خصوصيات طيفي اجسام را ثبت مي كنند.

به عنوان مثال دستگاههاي عكسبرداري معمولي نسبت به انرژي نور مرئي و نزديك به آن يعني طول موج هاي 3/0 تا 2/1 ميكرون حساسيت دارند؛ سنجنده هاي اسكن كننده مادون قرمز حرارتي عموماً ‌به طول موجهاي بين 1 تا 2 ميكرون و دستگاههاي رادار به باندهايي با طول موجهاي خيلي بلندتر(ميلي متر و متر) حساس هستند.

ارتباط بين طول موج با انرژي و فركانس: طول موج کوتاهتر، انرژي و فرکانس بيشتر و بالعکس.
ارتباط بين طول موج با انرژي وفركانس: بيشترين انرژي و فركانس و امواج با طول موج كوتاه درمحدوده مرئي قرار دارد.

عوامل مؤثر در تشكيل تصاوير:
هنگاميكه انرژي تابشي در سطح زمين به هر جسم برخورد مي كند، انرژي به سه شكل اصلي توسط آن ماده منعكس، منتقل يا جذب مي‌شود.
خصوصيات انرژي هاي ايجاد شده بر اساس شرايط و نوع مواد موجود در زمين بسيار متفاوت است و اين بدان معناست كه بعضي از اجسام در مقابل يك طول موج بخصوص داراي خاصيت انعكاسي بوده ولي در يك طول موج ديگر داراي خاصيت جذب و انتقال انرژي هستند. مجموعه يك چنين پديده هايي بر روي تصاوير مختلف، رنگ يا تن هاي بخصوصي ايجاد كرده و به چشم اجازه مي‌دهد اشكال مختلف موجود در تصاوير را از هم تشخيص دهد.
خصوصيات انرژي هاي ايجاد شده بر اساس شرايط و نوع مواد موجود در زمين بسيار متفاوت است و اين تفاوت‌ها باعث شناسايي پديده هاي مختلف توسط جشم مي‌شود.
منحني تابش امواج الکترومغناطيس براي موارد ذكر شده در تصوير عبارت است از نمودار انعكاس طيفي يك شيء به صورت تابعي از طول موج آن.

فعل و انفعال انرژي در اتمسفر و سطح زمين:

نور خورشيد هنگام عبور از اتمسفر توسط مولكول‌ها و ذرات معلق اتمسفر تحت تاثير قرار گرفته، منعكس، پخش يا جذب مي‌شود. اين روش تغيير و تحليل در شدت نور خورشيد باعث ايجاد رنگ‌ها مي‌شود. به عنوان مثال رنگ آبي آسمان در طول روز به علت انتشار طيف آبي در اتمسفر است.

علت رنگ آبي آسمان در روز انتشار طيف آبي در اتمسفر است(تمام طول موج‌هاي کوتاهتر پس از طي مسافتي منتشر مي‌شوند و فقط طول موج‌هاي بلندتر به سطح زمين مي‌رسند)

تمام مواد از اتم‌ها و مولكول‌هايي با تركيب مشخص تشكيل شده‌اند. بنابراين هر ماده تشعشعات الكترومغناطيس را به يك شكل واحد و تحت يك طول موج مشخص كه مرتبط با تراز انرژي دروني آن مي‌باشد، جذب، بازتاب يا منتشر مي‌كند كه خصوصيات واحد مواد يا خصوصيات طيفي ناميده مي‌شود. به عنوان مثال دليل اينكه برگ برخي ازگياهان سبز‌ به نظر مي‌رسد اين است كه كلروفيل، طيف آبي و قرمز را جذب و طيف سبز را منعكس مي‌كند. علت رنگ سبز پوشش گياهي، بيشترين انعكاس طيف سبز است.

پلاتفورم‌ها(Platforms):
حامل يا ناقل سنجنده هاي دورسنجي، پلاتفورم يا سكو ناميده مي‌شود. انواع تيپيك آن‌ها ماهواره‌ها وهواپيماها هستند ولي وسايل ديگري نظير هواپيماهايي با كنترل راديويي و بالون‌ها نيز براي سنجش ازدور با ارتفاع كم مورد استفاده قرارمي‌گيرند. به طور كلي فاكتور كليدي براي انتخاب يك پلاتفورم، بلندي مي‌باشد زيرا تعيين وضوح زمين در آن صورت مي‌گيرد و آن نيز بستگي به ميدان ديد لحظه‌اي(IFOV) سنجنده روي سكو دارد.
سنجنده‌ها(Sensors):

اندازه گيري و ثبت خصوصيات فيزيكي و شيميايي جو و سطح زمين از فاصله دور به وسيله ابزارهاي ويژه
اي بنام سنجنده(Sensor) انجام مي گيرد كه بر روي سكوهاي مختلف مانند ماهواره‌ها وهواپيماها نصب مي‌شود.

سنجنده‌ها به دو گروه غيرفعال و فعال تقسيم مي‌شوند:

A - سنجنده هاي غيرفعال: قابليت تشخيص تشعشعات الكترومغناطيس منعكس شده از منابع طبيعي زمين را دارا مي‌باشند.
B - سنجنده هاي فعال: پاسخ‌هاي منعكس شده از پديده‌هايي كه توسط منابع انرژي مصنوعي مثل رادار، مورد تابش قرارگرفته اند را دريافت مي‌كنند.



ماهواره‌هاي سنجش از دور:
ماهواره‌هايي با گيرنده‌هاي راه دور براي مشاهده پديده هاي زمين، ماهواره‌هاي سنجش از دور يا ماهواره‌هاي ديد زميني ناميده مي‌شوند. اين ماهواره ها بر اساس ارتفاع، مسيرحركت و گيرنده‌هاي آنها از هم متمايز مي‌شوند.

انواع ماهواره‌ها:

1- LANDSAT، ASTER، SPOT، IRS، MOS، IKONOS، QUICKBIRD
2- با سيستم‌هاي راداري: RADARSAT، SEASAT، MAGSAT، ERS،JERS
3- NOAA (هواشناسي)
4- فضاپيماي SHUTTLE.
ماهواره لندست(Landsat):

استفاده جهاني اطلاعات سنجش از دور ابتدا توسط ماهواره لندست در سال 1972 آغاز شد. اين تحقيقات كه با استفاده از قسمتهاي مختلف طيف الكترومغناطيس صورت گرفته باعث افزايش كارايي زمين‌شناسان در زمينه پژوهش‌هاي معدني گرديده است.
لندست‌هاي 1 و 2 و 3 به ترتيب در تاريخ‌هاي 1/5/1351 و 31/4/54 و 14/12/56 به فضا پرتاب شدند. طراحي آنها به گونه اي بوده است كه هر روز كره زمين را در يك مدار قطبي با ارتفاع حدود Km 900 دور زده و در نتيجه قسمت اعظم كره زمين را با 251 گردش ماهواره مورد تصويربرداري قرار دهند.

با از كار افتادن لندست‌هاي 1 و 2 و 3 لندستهاي 4 و 5 در تاريخ‌هاي 25/4/61 و 10/12/62، به فضا پرتاب و در ارتفاع Km700 قرار گرفتند و در نتيجه كره زمين را با 233 گردش پوشش مي دهند. اخيراً ‌نيز لندست‌هاي 6 و 7 به فضا پرتاب شده‌اند.
سيستم سنجنده در روي ماهواره لندست MSS، RBV، TM و ETM + مي باشد.

لندست 1:

پذيرش: 7 اگوست 1972 تا 26 اکتبر 1977
تاريخ ماموريت: 23جولاي 1972 تا2 ژانويه 1978
منبع زميني: زمين/ خورشيد- همزمان/ نمونه اوليه
تکرار چرخش: 18 روزه.

لندست2:

پذيرش: 9 آوريل 1975 تا 7 فوريه 1982
تاريخ ماموريت: 22 ژانويه 1975 تا 1982
تاريخ راه اندازي مجدد: 6/5/1980
زمان خارج شدن از سرويس 25 فوريه 1982
منبع زميني: زمين/ خورشيد- همزمان

لندست3:

پذيرش: 17 مي 1978 تا 7 فوريه 1983
تاريخ ماموريت: 5 مارس 1978 تا 7 ژانويه 1983
منبع زميني- زمين / خورشيد- همزمان
مارس 1979 باند حرارتي از کار افتاد.
کل عمليات در 12 ژوئن 1979 پايان يافت.
اسکنر چند طيفي(MSS) در تاريخ 28 ژانويه 1981 از رده خارج شد.
به کار گيري مجدد(با محدوديت) در 13 آوريل 1981
لندست4:
پذيرش: 17 آگوست 1982 تا سپتامبر 1987
تاريخ ماموريت: 16 جولاي 1982
منبع زميني/ خورشيد- همزمان/ عملياتي
تکرار چرخش: 16روز يکبار
در تاريخ 22 سپتامبر 1982 گيرنده باند X واحد B از کار افتاد.
در تاريخ 29 اکتبر 1982 سيستم بررسي اطلاعات و ارتباطات واحد مرکزي B ازکار افتاد.
در تاريخ 15 فوريه 1983در نتيجه فقدان اطلاعات نقشه بردار موضوعي(Thematic Mapper Data)، گيرنده باند X واحد A از کار افتاد.
در تاريخ 22 مي 1983 – پنل4 (Panel) خورشيدي از کار افتاد.
در تاريخ 26 جولاي 1983در نتيجه از دست رفتن 50 درصد قدرت، پنل3 خورشيدي از کار افتاد.
اين ماهواره ممکن است در آينده توسط ابزارهاي علمي تعمير و مجدداً راه اندازي شود.
ماهواره در ژانويه 1986 از رده خارج شد و در حالت آماده باش نگهداري شد.
توقف رديابي در تاريخ 1 سپتامبر 1987.

لندست 5:

پذيرش: 6 آوريل 1984 تا اکتبر 1999
تاريخ ماموريت: 1 مارس 1984
منبع زميني / خورشيد - همزمان / عملياتي
طراحي آن براي جلوگيري از اشکالات لندست4 اصلاح شد.
تابستان 1985: گيرنده باند S در کسب اطلاعات تبديلي در مناطق خارج از ايالات متحده از کار افتاد.
دسامبر 1985: کسب اطلاعات محدود به مناطق درخواستي جهت پوشش شد.
ردياب 5 اسکنر چند طيفي باند 4 در ژوئن 1994 از کار افتاد. باند 4 اسکنر چند طيفي به علت جريان بالا در اگوست 1995 از رده خارج شد.

لندست 6 ( شرکت EOSAT ، U.S.A):

پذيرش: N/A
تاريخ ماموريت: 5 اکتبر 1993
مشاهده زميني/ همزمان با خورشيد
ماهواره در مدار قرار نگرفت، تماس با آن حين پرتاب قطع شد.
تکرارچرخش: 16 روز يکبار
لندست7:
پذيرش: جولاي 1999 تا کنون
تاريخ ماموريت: 15 آوريل 1999
مشاهده زميني/ همزمان- خورشيد
ناسا - ايالات متحده آمريکا.

( پرتوسنج حرارتي تابشي و بازتابشي فضابرد پيشرفته):
dvanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer

ASTER يک دوربين ديجيتالي بزرگ است که در سال 1999 در مدار زمين قرار گرفت و توسط ماهواره اي بنام Terra که به اندازه يک اتوبوس کوچک است حمل مي‌شود. فاصله آن از زمين 705 کيلومتر، گردش آن بصورت قطبي- قطبي است و از ساعت 10:30 به وقت محلي و تقريباً هر 100 دقيقه از عرض استوا عبور مي‌کند. اين دوربين توانايي گرفتن 600 عکس با قدرت تفکيک بالا در يک روز را دارد. هر عکس، منطقه‌اي به وسعت 60×60 کيلومتر را پوشش مي‌دهد که اندازه هر پيکسل آن براي باندهاي 3-1، 15 متر است. تفاوت عمده اين دوربين با دوربينهاي عکاسي اين است که اولا براي هر رنگ(يا دقيقتر، هر محدوده طول موج يا باند) يک تصوير مجزا ايجاد مي‌شود، چرا که داراي 14 باند بوده و 14 تصوير مختلف مي‌تواند ايجاد کند. ثانيا Aster داراي سه لنز است که بنام تلسکوپ نيز ناميده مي‌شود(VNIR، SWIR، TIR) و هر کدام از آنها براي يک بخش متفاوت طيفي در نظر گرفته شده‌اند.
يکي از ويژگيهاي بارز تصاوير Aster قدرت تفکيک بالاي آن در مقايسه با لندست است که از آن در مديريت گردشگاهها و پارکهاي جنگلي براي تعيين تغيير وضعيت آنها استفاده مي‌شود. در تصاوير Aster پوشش گياهي زنده به رنگ قرمز که قرمز روشن يا تيره نشانگر ميزان سلامت گياهان است، پديده هاي ساخته دست انسان مثل ساختمان‌ها متمايل به آبي روشن يا خاکستري، خاک به رنگ‌هاي متنوع که روشني آن بستگي به مواد تشکيل دهنده آن دارد و آب به رنگ بسيار تيره ديده مي‌شود.

ماهواره اسپات(SPOT):

ماهواره اسپات توسط سازمان GNES كشور فرانسه و با همكاري كشورهاي سوئد و بلژيك ساخته و در تاريخ 22 فوريه 1986 به فضا پرتاب شده است. اين ماهواره در ارتفاع 832 كيلومتري از سطح زمين و در مداري دايره اي شكل و شبه قطبي در حال دوران به دور زمين بوده و هر 101 دقيقه يكبار پيرامون زمين را طي مي كند.
بر اين مبنا تعداد دوران ماهواره اسپات در هر شبانه روز 14 بار بوده و مي تواند با 364 دوران در 26 روز از كل سطح زمين تصويربرداري نمايد.
سنجنده هاي تعبيه شده در اين ماهواره HRV يا High Resolution visible نام دارد كه به HRV-1 و HRV-2 معروفند و از نظر مشخصات كلي و عملكرد شبيه به هم هستند.
مهمترين ويژگي ماهواره اسپات ‌توانايي تصويربرداري از زواياي مختلف و امكان تهيه تصوير استريوسكوپيك(Stereoscopic Image) است كه با مطالعه و استفاده از اين تصاوير و با روش برجسته بيني توانايي هاي جديدي در زمينه مطالعات در رشته‌هاي مختلف منابع زميني و تهيه نقشه امكان پذير مي باشد.

اسپات1:

پذيرش: 17 مي 1986 تا 10ژوئن 1990 و 8 آوريل 1993 تا کنون
تاريخ ماموريت: 22 فوريه 1986
منابع زميني- زمين/ خورشيد- همزمان/ عملياتي
اسپات از PFM پلت فرم چند منظوره(Plateforme Multimission) استفاده مي کند.
ماهواره در تاريخ 20 مارس 1992 مجدداً آغاز به کار کرد.
تکرارچرخش: 26 روز(هر 5 روز با توانايي نقطه گذاري)
اسپات2:

پذيرش: 11 ژوئن 1990 تا کنون
تاريخ ماموريت: 21 ژانويه 1990
منابع زمين/ همزمان- خورشيد/ عملياتي

اسپات3:

پذيرش: 28 مارس 1994 تا 14 نوامبر1996( دراين تاريخ گم شدن ماهواره اعلام شد)
تاريخ ماموريت: 26 سپتامبر1993
منابع زمين/ همزمان با خورشيد/ عملياتي
آغازرديابي درتاريخ 24 مي 1994
ماهواره در تاريخ 13 نوامبر1996 بدون مشکل وارد فضا شد.

اسپات4:
پذيرش: 20 جولاي 1998 تا کنون
تاريخ ماموريت: 24 مارس1998
منابع زميني/ همزمان خورشيد/ پيشنهاد شده

ماهواره IRS:
نخستين ماهواره منابع زميني كشور هندوستان بنام IRS-1A در 17 مارس 1988 توسط يك راكت روسي از شهر بايكونور(Baikanur)جمهوري قزاقستان به فضا پرتاب شد.

از اهداف كاربردي ماهواره مذكور بررسي و مديريت منابع زميني از قبيل كشاورزي، زمين‌شناسي و هيدرولوژي مي باشد. ماهواره IRS داراي سنجنده هاي تصويري بنام LiSS-I ، LiSSII ، LiSSIII و Pan مي باشد.

IRS P4 OCEANSAT: اين ماهواره توسط ISRO از مرکز SHAR در Sriharikota به فضا پرتاب شد. اين ماهواره اولين ماهواه اي بود که براي کاربردهاي اقيانوس‌شناسي ساخته شد.

وزن:1050کيلوگرم، مدار: قطبي همزمان با خورشيد، ارتفاع: 720 کيلومتر از سطح زمين، سنجنده ها: OCM(نمايشگر رنگي اقيانوس) و MSMR(پرتوسنج ميکروويو با اسکنر چند فرکانسي).

کاربردهاي نمايشگر رنگي اقيانوس ( Ocean Colour Monitor ): جمع آوري اطلاعات در رابطه با 1) تجمع کلروفيل 2) تعيين و نشان دادن توده هاي فيتوپلانگتوني 3) ذرات معلق در اتمسفر 4) رسوبات معلق در آب.

کاربردهاي پرتوسنج ميکروويو با روبشگر چند فرکانسي(MSMR): جمع آوري اطلاعات در رابطه با 1) دماي سطحي دريا 2) سرعت باد 3) محتواي آب ابرها و محتواي بخار آب اتمسفر بالاي اقيانوس.

P6 IRS- RESOURCESAT-1 : اين ماهواره پيشرفته ترين ماهواره سنجش از دور است که توسط ISRO ساخته شده. اين ماهواره دهمين ماهواره از سري IRS ميباشد. وزن:1360کيلوگرم، مدار: قطبي همزمان با خورشيد، ارتفاع: 817 کيلومتر از سطح زمين، دوربين‌ها: شامل LISS-4 (خود اسکنر با تصاوير خطي تفکيک بالا)، LISS-3 (خود اسکنر با تصاوير خطي تفکيک متوسط) و AWiFS (سنجنده با ميدان ديد متوسط)، قدرت تفکيک براي LISS-4: 8/5 متر، چرخه تکرار: 5 روز، مدار: قطبي همزمان با خورشيد، ارتفاع: 817 کيلومتر از سطح زمين، باندهاي طيفي: براي LISS-4، مرئي و مادون قرمز نزديک(VNIR). براي LISS-3، مرئي و مادون قرمز نزديک(VNIR) و مادون قرمز با امواج کوتاه(SWIR) که قدرت تفکيک مکاني آن 5/23 متر است. براي AWiFS، مرئي و مادون قرمز نزديک(VNIR) و مادون قرمز با امواج کوتاه(SWIR) که قدرت تفکيک مکاني آن 56 متر است.

PLSV-C5:

اين ماهواره هشتمين ماهواره سري PLSV مي‌باشد که اولين آن در سال 1993 به فضا پرتاب شد. ظرفيت اين ماهواره به مقدار زيادي تا حد 600 کيلوگرم افزايش پيدا کرد. اين ماهواره توسط ISRO به فضا پرتاب شد. زمان اولين پرتاب: 1993، وزن: 1360 كيلوگرم، ارتفاع از سطح زمين: 817 کيلومتر، مدار: قطبي همزمان با خورشيد(SSO).

ماهوارهMOS:

MOS-1:
ماهواره مشاهدات دريايي است.
پذيرش: 4 مي1988 تا 27 آگوست 1993
تاريخ ماموريت: 18 فوريه 1987
منابع زميني – اقيانوس/ خورشيد- همزمان
تاريخ آخرين ارسال 28 ژوئن 1989
تکرار چرخه: 17روز

MOS-IB:
پذيرش: 3 جولاي 1991 تا 5 سپتامبر 1993
تاريخ ماموريت: 7 فوريه 1990
منابع زميني/ خورشيد- همزمان
ظرفيت MOS-IB مشابه MOS-1 است.

ماهواره

IKONOS:

ماهواره ايکونوس در دوم سپتامبر 1999 به فضا پرتاب شد و اطلاعات تجاري را در اوايل سال 2000 به زمين مخابره کرد. ماهواره ايکونوس اولين ماهواره از نسل جديد ماهواره هاي با قدرت تفکيک بالا مي باشد. داده هاي ايکونوس در 4 کانال (داده‌هاي چند طيفي(MS) با قدرت تفکيک 4 متر) و يک کانال panchoroatic با قدرت تفکيک 1 متر ثبت مي شود و اين بدين معني است که ايکونوس اولين ماهواره تجاري است که عکس هاي ماهواره اي را با قدرت تفکيک بالا در هر نقطه از سطح زمين مخابره مي‌کند.

قدرت تفکيک پرتوسنجي: داده هاي ايکونوس در 11 بيت(bit) در هر پيکسل(2048 با تن خاکستري) جمع آوري مي‌شود و اين بدين معني است که مشخصات بيشتري در ارزش درجه خاکستري وجود دارد.
ماهواره ايکونوس داراي ابزارهاي مشاهده در مسيرهاي متقاطع و موازي است که در جمع آوري داده هاي متغير آنرا توانمند ساخته است. امکانات بازديد مجدد آن براي قدرت تفکيک 1 متر 3 روز و براي قدرت تفکيک 5/1 متر 2 روز است.

مزاياي استفاده ازماهواره ايکونوس:

عکس‌هاي تهيه شده توسط ماهواره ايکونوس جزئيات مختلف و فراواني را از پديده هاي سطح زمين فراهم مي کنند که اين خصوصيت نسبت به ماهوارهاي تجاري کنوني يک برتري است. بعضي از اين مزايا به شرح زير مي باشد:

1) بالاترين قدرت تفکيک مکاني توسط عکسهاي اين ماهواره تجاري قابل دسترسي است.
2)داراي بالاترين محدوده حرکتي با داده هاي 11 بيت(bit) است.

2) 3) داراي محتوي طيفي بوده که عکس هاي غني از اطلاعات مربوط به عارضه هاي زمين را فراهم مي آورد.

3) )داراي کيفيت بالاي عکس‌ها مي‌باشد.

4) جمع آوري عکس‌هاي قابل تغيير، جهت بدست آوردن داده هاي موثر براي يک منطقه مشخص(منطقه هدف.

5)

6) 6) بازديد مجدد که نياز مصرف کنندگان را در روز آمد بودن اطلاعات برطرف مي سازد.

کاربردها:

بيشترين کاربردهاي عکس‌هاي ماهواره‌اي ايکونوس در زمينه هاي زير مي باشد:
مديريت اکتشاف، مديريت منابع طبيعي، کشاورزي و جنگلداري، رسانه هاي خبري، آژانس‌هاي معاملات ملکي، آژانس‌هاي هوايي، شرکت‌هاي تجاري و تبليغاتي و وزارت دفاع

ماهواره هاي داراي سيستم راداري:

سيستم‌هاي رادار:

كلمه رادار از عبارت "Radio Detection & Ranging" گرفته شده و اولين بار بطور آزمايشي در سال‌هاي 1925 و 1926 در كشورهاي انگلستان و ايالات متحده آمريكا از اين سيستم استفاده شد. سپس تا 1960 در اهداف نظامي بكار گرفته شد، پس از آن به منظور مطالعات زميني در هواپيما تعبيه گرديد. در حال حاضر نيز به عنوان يك سنجنده فعال در سكوهاي فضايي مورد استفاده قرار گرفته است.
از سري ماهواره هايي كه در آن از سيستم راداري استفاده شده است مي توان ماهواره هاي Radarsat(آژانس فضايي کانادا 1995)، SeaSat(آمريكا 1987)، فضاپيماي شاتل Shuttle(آمريكا 1986و 1984)، ERS(سازمان فضايي اروپا 1990) و Jers(ژاپن 1993) را نام برد.
اطلاعات راداري در منابع زيرزميني عمدتاً در زمينه هاي مختلف زمين‌شناسي، خاك‌شناسي، اقيانوس‌شناسي، شيلات، كشاورزي و نهايتاً‌ كارتوگرافي داراي كاربردهاي ويژه مي باشد.

رادارست 1:

پذيرش: نوامبر 19995 تا کنون

تاريخ ماموريت: 4 نوامبر 1995

کاربردهاي ويژه/ همزمان خورشيد/ پيشنهاد

تکرار چرخش: 24 روز

رادارست2:

پذيرش: N/A

تاريخ ماموريت: 2001

مشاهده زميني/ نزديک قطب/ پيشنهاد شده

رادارست3:

پذيرش: N/A

تاريخ ماموريت: 2004 (پيشنهاد شده)

مشاهدات زميني/ نزديک قطب / پيشنهاد شده

ماهواره براي 10 سال طراحي شده است.

تصوير RADARSEASAT از ناحيه

Novorossijsk.

سازمان ملي هوانوردي و فضا(NASA)
پذيرش: 9 جولاي 1978 تا 9 اکتبر 1978
تاريخ ماموريت: 26 جون 1978 تا 10 اکتبر1978
14 مدار زميني هر روز در ارتفاع 800 کيلومتري کامل شدند.
گردش کوتاه توده اي درسيستم الکتريکي ماهواره در 10 اکتبر 1978 پايان يافت.
ماهواره SEASAT:

ماهوارهMAGSAT:

اين ماهواره در 30 اکتبر 1979 توسط NASA با سفينه Scout G از سايت Vandenberg به فضا پرتاب شد.
کاربردها:
1) اندازه گيري ميدان مغناطيسي نزديک زمين
2) اندازه گيري آنومالي‌هاي پوسته اي
3) ابزاري مناسب براي زمين‌شناسان ساختماني براي مطالعه تشکيل سنگ‌ها در سطح زمين
4) مطالعه نوسانات مغناطيسي در پوسته زمين.
ماهواره ERS (آزانس فضايي اروپا):

ماهواره ERS-1:
ماهواره ERS-1 در 16 جولاي 1991 توسط موشك آريان از مركز فضايي گويان فرانسه به منظور بررسي وضعيت درياها، پيش بيني هوا، بررسي يخ‌هاي شناور در درياها و نظارت بر روند حركت آنها و همچنين بررسي منابع طبيعي و در مجموع براي بررسي مسائل زيست محيطي به فضا پرتاب شد.

اين ماهواره داراي دو سيستم سنجنده بنام‌هاي AMI و SAR مي‌باشد. از ويژگي‌هاي سنجنده SAR تهيه نقشه هاي توپوگرافي از نواحي داراي پوشش دائمي ابر مي‌باشد و از ويژگي‌هاي ديگر آن مي‌توان به مطالعه حركات صفحات پوسته زمين، اندازه گيري مقدار نزولات جوي و شدت آن اشاره نمود.

ERS-1 COMSS:

پذيرش: 8 آگوست 1991 تا 20 نوامبر 1999
تاريخ ماموريت: 17 جولاي 1991 تا 10 مارس 2000
عمليات بعلت از کار افتادن سيستم کنترل وضعيت فضاپيما به پايان رسيد.
منبع زميني- اقيانوس/ خورشيد-هم زمان/ عملياتي
ماهواره پلاتفورمي مشابه با اسپات را استفاده مي کند.
اوايل اگوست 1992، PRARE از کار افتاد.
ژانويه 1993، کانال 7/3 ميکروني ATSR از کار افتاد.
از 3 ژوئن 1996 ظرفيت بار کاهش پيدا کرد.
تکرار چرخه:
چرخه 3 روزه از تاريخ 17/7/1991 تا 1/4/1992
چرخه 35روزه از تاريخ 2/4/1992 تا 22/1/1993
چرخه 3 روزه از تاريخ 23/1/1993 تا 9/4/1994
چرخه 168روزه از تاريخ 10/4/1994 تا 20/3/1995
چرخه 35روزه از تاريخ 21/3/1995 تاکنون

ERS-2:

پذيرش: 9 جولاي 1999 تاکنون
تاريخ ماموريت: 20 آوريل 1995
منبع زميني- زمين/ خورشيد- همزمان/ پيشنهادشده

ماهواره JERS-1:

در 11 فوريه 1992 ماهواره منابع زميني Jers-1 از مركز فضايي تانگاشيما واقع در ژاپن به فضا پرتاب شد. اين ماهواره داراي دو سنجنده اپتيكي(نوري) OPS و يك سنجنده راداري SAR مي باشد و براي بررسي پوشش گياهي، بررسي مناطق ساحلي، آبها، تعبير و تفسير اطلاعات توپوگرافي و بررسي عوارض زمين‌شناسي كاربرد دارد.

JERS-1 FUYO-1(ماهواره منبع زميني ژاپن):
پذيرش: 24 آگوست 1992 تا 31 دسامبر 1996
تاريخ ماموريت: 11 فوريه 1992 تا 12 اکتبر 1998
منابع زميني – زمين/ خورشيد- همزمان/ عملياتي
تکرار چرخه: 44 روز
مشکل درگيرنده SAR بعد از پرتاب ايجاد شد.
گيرنده SAR بالاخره در 8 آوريل 1992 مستقر شد.
اولين تصوير SAR در 21 آوريل 1992 دريافت شد.
ژانويه 1991: وسيله خنک کننده از کار افتاد و انتقال مداوم داده ها قطع شد

ماهواره NOAA(سازمان ملي جو و اقيانوس):

NOAA-1,ITOS-A
پذيرش: N/A
تاريخ ماموريت: 11 دسامبر 1970 تا 19 آگوست 1971
هواشناسي/ خورشيد- همزمان/ عملياتي
NOAA-1 پس از ITOS-1 طراحي شد.

NOAA-2,ITOS-D:

پذيرش: N/A
تاريخ ماموريت: 15 اکتبر 1972 تا 30 ژانويه 1975
هواشناسي/ خورشيد- همزمان/ عملياتي
دومين شکل ماهواره ITOS
آخرين داده هاي موجود در 19مارس 1974

NOAA-3,ITOS-F:

پذيرش: نوامبر 1973 تا آگوست 1976
تاريخ ماموريت: 6 نوامبر 1973 تا 31 آگوست 1976
هواشناسي/ خورشيد- هم زمان/عملياتي
اولين ماهواره اي که پخش مستقيم داده هاي VTPR را امکان پذير کرد.
آخرين داده هاي موجود، 17 دسامبر 1974
NOAA-4ITOS-G:
پذيرش: نوامبر 1974 تا نوامبر 1978
تاريخ ماموريت: 15 نوامبر 1974 تا 18 نوامبر 1978
هواشناسي/ خورشيد- همزمان/ عملياتي
آخرين داده هاي موجود، 18 سپتامبر 1976

ITOS-H NOAA-5:

پذيرش: جولاي 1977 تا آگوست 1978
تاريخ ماموريت: 29 جولاي 1976 تا 16 جولاي 1979
هواشناسي/ خورشيد- هم زمان/ عملياتي
تا 1 مارس 1978 فعاليت داشته.
در 24 فوريه 1978، 1 SR از کار افتاد.
SR ديگر در 16 مارس 1978 از کار افتاد.

ITOS-A NOAA-6:

پذيرش: جولاي 1979 تا دسامبر 1985
تاريخ ماموريت: 27 ژوئن 1979 تا 31 مارس 1987
هواشناسي/ خورشيد- هم زمان/ عملياتي
اولين سري ماهوارهاي جديد نوآ بر اساس(TIROS-N 1984- 1979) طراحي شده.
چرخه تکرار: 9 روز براي ديد nadir ، اما پهنه باند پوششي يک پوشش روزانه را ايجاد مي کند.
بعد از پرتاب NOAA-8 در مدار موقت جاي گرفت.
در 22 اکتبر 1983، TOVS از کار افتاد.
نوآ-8 بعد از بروز اشكال، در 13 ژوئن 1984، با 80 درصد توان خود دوباره بکار گرفته شد.

NOAA-B:
پذيرش: N/A
تاريخ ماموريت: 29 مي 1980
در مدار مناسب خود قرار نگرفت.

(NOAA-7 (C:

پذيرش: نوامبر 1981 تا ژانويه 1985
تاريخ ماموريت: 23 ژوئن 1981 تا ژوئن 1986
هواشناسي/ نزديک- قطبي/ عملياتي
در 5 دسامبر 1984، از کنترل خارج شد.
در 7 دسامبر 1984، مجددا بازيابي شد.
در 7 فوريه 1985، TOVS از کار افتاد.
(NOAA-8 (E:
پذيرش: ژوئن 1983 تا اکتبر 1985
تاريخ ماموريت: 28 مارس 1983 تا 29 دسامبر 1985
اولين نوع ماهواره ATN.
در 12 ژوئن 1983، نوسانگر بلوري از کار افتاد.
در 1 جولاي 1984، ماهواره موقعيت کنترلي خود را گم کرد.
در 10 مي 1985، ماهواره ثابت شد.
در 1 جولاي 1985، انتقال داده ها از سر گرفته شد
در نوامبر 1985 بعلت از کار افتادن سيستم رساندن تناوب انرژي، موقعيت کنترلي آن گم شد.
ماهواره پس از تخليه باطري خاموش شد.

(NOAA-9 (F:

پذيرش: فوريه 1985 تا مارس 1995
تاريخ ماموريت: 12 دسامبر 1984 تا 13 فوريه 1998
هواشناسي/ نزديک- قطبي
در مارس 1987، TOVS از کار افتاد
در 18 اکتبر 1988، در حالت آماده باش قرار گرفت.

NOAA-14 J:
پذيرش: مارس 1995 تا مارس 2001(و تا کنون در صورت نياز)
تاريخ ماموريت: 30 دسامبر 1994 تا کنون
هواشناسي/ نزديک- قطبي
شروع پذيرش 20 مارس 1995، 25 جولاي 2001 از کار افتادن AVHRR
در 8 فوريه 1995، SARP از کار افتاد
در 9 اکتبر 2001، فرستنده متناوب با فرکانس 1707 مگاهرتز شروع به کار کرد.
در 18 اکتبر 2001، مشکل سيستم هماهنگي شروع شد.
از آگوست 2002 تا کنون سيستم APT خاموش است.
تصحيح روزانه ساعت نصب شده در آن از 23 آوريل 2003 شروع به کار کرد.
NOAA-15 K:
پذيرش: 26 اکتبر 1998 تا کنون(درصورت نياز)
تاريخ ماموريت: 13 مي 1998 تا کنون
هواشناسي/ نزديک- قطبي/ پژوهشي
از 10/9 جولاي 2000، مشکل سيستم هماهنگي روي کيفيت تصاوير تاثير گذاشت.
تصحيح روزانه ساعت نصب شده در آن از 23 آوريل 2003 شروع به کار کرد.
دريافت کانال A3 AVHRR بجاي B3 براي مدارهاي کاهشي از 1 مي 2003 آغاز شد

ادامه مقاله را در قسمت دوم مشاهده کنید.