عکس زمینه چپ
آشنایی با تصاویر ابرطیفی

کاربردهای سنجش از دور فراطیفی – سنجش از دور ابرطیفی – هایپراسپکترال

تصویربرداری فراطیفی برای نخستین بار در اواخر دهه هفتاد میلادی در ایالات متحده آمریکا انجام شد و به سرعت پیشرفت و گسترش یافت. مهم‌ترین مرحله پیشرفت این فناوری، در سال 1989 و هم‌ زمان با ساخت سنجنده هوابرد آویریس توسط مرکز جی‌پی‌ال ناسا صورت گرفت که قادر به نمونه‌ برداری در 224 باند طیفی بود و پس از آن، انواع سنجنده‌ های فراطیفی هوابرد و فضایی دیگر نیز طراحی و ساخته شدند.

تصاویر هایپراسپکترال با دو ویژگی مشخص می شوند:

  1. تعداد باند
  2. ضخامت باند

تعداد باندهای این تصاویر به 100 یا 1000 باند نیز می رسد. همچنین ضخامت هر باند خیلی باریک و در حد 10 تا 20 نانومتر است. در تصاویر زیر به خوبی منظور را رسانده و با تصاویر مولتی اسپکترال که حدودا 10 تا 15 باند دارند مقایسه شده است.

Multispectral Example

Hyperspectral Example

از ماهواره های معروفی که بیشتر در کشور استفاده می شود می توان از هایپریون نام برد که شامل 242 باند با دقت مکانی 30 متری است.

از ماهواره های دیگر همانند هایپریون می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • PROBA-1
  • PRISMA
  • EnMap
  • HISUI

اگر اطلاعات بیشتری در این باره لازم دارید و لازم است که تفاوت های این تصاویر را با مولتی اسپکترال ها بدانید توصیه میکنیم مقاله زیر را مطالعه کنید:


آشنایی با ماهواره ها:

EO-1: در سال 2000 ، ناسا ماهواره EO-1 را که حسگر ابر طیفی “Hyperion” را حمل می کرد ، پرتاب کرد. هایپریون تصاویر با وضوح 30 متر در 242 باند طیفی تولید کرد. هایپریون شروع تصویربرداری فراطیفی از فضا را آغاز کرد. اگر می خواهید تصاویر Hyperion را برای خود آزمایش کنید ، داده ها به صورت رایگان در USGS Earth Explorer در دسترس هستند.

EO-1 Hyperion Hyperspectral Bands

 

PROBA-1: پروژه توسط ESA در سال 2001 راه اندازی شد. این طرح طیف سنج تصویری با وضوح بالا را برای تصویربرداری ابر طیفی با وضوح متوسط حمل می کرد. حالت ابرطیفی آن 63 باند تولید می کند. اما همچنین می توان آن را به 150 باند با وضوح پیکسلی پیکربندی کرد.

Proba 1 CHRIS

 

PRISMA: در سال 2019 به عنوان یک ماهواره ابرطیفی با وضوح متوسط به فضا پرتاب شد. این اولین ماهواره ایتالیایی است و به طبقه بندی محصولات، مدیریت منابع و نظارت بر محیط زیست کمک می کند. شامل 250 باند با دقت 30 متر است

PRISMA hyperspectral

 

EnMap : آلمان قصد دارد برنامه نقشه برداری و تجزیه و تحلیل محیط زیست (EnMap) را در سال 2020 راه اندازی کند. این ماهواره ابرطیفی شامل 228 باند با دقت 30 متری است.

EnMap HSI Hyperspectral

 

HISUI: ماهواره فراطیفی و چند طیفی (HISUI) روی ALOS-3 خواهد بود. این سنسور ابرطیفی ژاپنی 185 باند با دقت 30 متر خواهد بود. این برنامه در سال 2020 راه اندازی می شود.

Alos 3 HSI Hyperspectral

 

HyspIRI: زمان راه اندازی تخمین زده شده برای تصویربردار مادون قرمز سال 2024 است. این دستگاه به طیف سنج تصویربرداری با دقت 60 متری مجهز خواهد شد.

HyspIRI VSWIR Hyperspectral


کاربردها در علوم مختلف:

شهری:

داده های فراطیفی یک تفکیک طیفی بسیار خوب را ارایه می دهد که به شناسایی متریال ها یا مواد ساختمانی و جاده، توسعه مدل میکرو اقلیم، نظارت بر سلامت گیاهان، نظارت بر آلودگی، ارزیابی کیفیت آب و غیره کمک می کند.

زمین شناسی و معدن:

تصاویر هایپراسپکترال در مقایسه با مولتی اسپکترال ها خیلی دقیق موارد معدنی را شناسایی می کند. از قدرت سنجش از دور طیفی همچنین می توان برای تشخیص مناطق معدنی دگرسانی یا دگرسانی گرمابی مربوط به انواع مختلف سیستم های معدنی استفاده کرد. همچنین برای شناسایی کانی ها از قدرت بالایی برخوردار است. برای شناسایی کانی ها عموما از دو تکنیک زیر استفاده می شود:

  • Spectral Angle Mapper
  • Mixture Tuned Matched Filtering

منابع آب:

نظارت بر کیفیت آب برای حفظ سلامت اکوسیستم و معیشت مردم بسیار مهم است. این نشان دهنده سلامت آبهای سطحی در طول هفته ها، ماه ها و سال ها است. بنابراین، بهترین اقدامات و تلاش ها برای نظارت و بهبود کیفیت آب لازم است. از آنجا که سنجش از دور فراطیفی می تواند پارامترهای کیفیت آب را ضبط کند، می تواند یک راه حل مناسب برای مدیریت کیفیت آب باشد.

کشاورزی:

داده های طیفی با وضوح بالا این مزیت را دارد که انواع و گونه های محصول را مورد تمایز قرار می دهد. همچنین پارامترهای زیر قابل اندازه گیری هستند:

  • LAI
  • موارد رنگی برگ مثل: کلروفیل 2 – کاروتنوییدها – گزانتوفیل ها – آنتوسیانین
  • میزان نیتروژن
  • بیوماس

در آینده، سیستم های تصویربرداری فوق طیفی از ماهواره های فراطیفی پیشی می گیرند. سنسورهای فوق طیفی بیش از 300 کانال طیفی باریک مجاور با نمونه برداری طیفی بسیار باریک 1 نانومتر برای هر پیکسل منفرد دارند.


چند لینک جهت مطالعه بیشتر:


اخبار ، مقالات و تحقیقات گروهی را دنبال کنید.

۰ تا ۱۰۰ مفاهیم سنجش از دور

کاملا رایگان شروع کن!

آموزش رایگان ArcGIS pro

واقعاااااا رایگاااااانه !!

آموزش گوگل ارث انجین

شدیدا توصیه شده !

دانلود لندیوز ۱۰ متری ایران و …

به کمک گوگل ارث اینجین!

کتاب موتور پردازش مجازی

اولین کتاب آموزش گوگل ارث انجین!

طبقه بندی تصاویر ماهواره ای

آشنایی با انواع روش ها!

پیش پردازش تصاویر ماهواره ای

هندسی – رادیومتریکی – اتمسفری

دانلود داده های آلتیمتری

ترازسنجی برای دریاچه ها

پوشش اراضی ۱۰ متری

ترازسنجی برای دریاچه ها

نمایش سه بعدی در ArcGIS

مدل رقومی ارتفاع

 پربــازدیـدترین مقالات

  نظراتـــــــــ

8 نظر در “کاربردهای سنجش از دور فراطیفی – سنجش از دور ابرطیفی – هایپراسپکترال

  1. محمد گفت:

    سلام وقت بخیر
    جناب احراری
    یه سوال خدمتتون داشتم
    آیا اطلاعات خاک شناسی مانند ماده عالی, کربنات کلسیم, ph, EC, ازت, فسفر, پتاسیم , سدیم را میتوان از عکس‌های ماهواره‌ای به دست آورد؟

    در حال حاضر بنده دسترسی به محل ندارم آیا امکان دست یابی به این اطلاعات با استفاده از تصاویر ماهواری ای وجود دارد؟

    ممنون از پاسخگوی شما

    1. با سلام و احترام

      بابت تاخیر در پاسخ گویی عذرخواهی میکنم. پاسخ سوال شما در کامنت بعدی داده شده است.

      موفق باشید

      1. محمد گفت:

        کدام کامنت ؟

  2. مرجان فیروزی گفت:

    سلام و وقت بخیر
    ببخشید بنده یک سوال دارم
    آیا تصاویر مربوط به Enmap و PROBA/CHRIS در ایران به صورت رایگان قابل دانلود هستند؟ و اینکه با توجه به اینکه EnMap فضابرد هست و PROBA/CHRIS هوابرد، سفارش برای تصویر PROBA/CHRIS به چه صورتی است؟ تشکر از شما

    1. با سلام و احترام

      تا جایی که بنده اطلاع دارم داده های ماهواره ای PROBA-V برای کل جهان با دقت ۳۰۰ متری در دسترس است. در ارتباط با ماهواره ای به نام PROBA/CHRIS اطلاعاتی ندارم.

      موفق باشید

  3. رسول گفت:

    با سلام خدمت جناب اقای احراری
    اقای احراری بنده نیاز به یک نوع دوربین فرا طیفی برا تشخیص رنگ جوهر خودکار دارم لطفا مرا راهنمایی فرمایید

    1. با سلام و احترام

      بنده در زمینه دوربین ها اطلاعات کافی ندارم با عرض پوزش از خدمت شما.

      موفق باشید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

 آخرین مقالات