از پردازش تصاویر ماهواره ای برای شناسایی و پی جویی زمین شناسی، کشاورزی و محیط زیست استفاده می شود. این مقاله اطلاعاتی در مورد نحوه پردازش تصاویر ماهواره ای و انواع آن ارائه می دهد.
پردازش تصاویر ماهواره ای به معنی جمع آوری اطلاعات بدون تماس فیزیکی از عوارض سطح زمین است. کشورهای پیشرفته، ماهواره های زیادی در مدار اطراف زمین قرار داده اند که هر کدام دارای یک و یا چند سنجنده هستند و وظایفی بر عهده دارند. برخی از این ماهواره ها برای تصویر برداری از سطح زمین هستند و تصویر برداری را در طول موج های مختلفی انجام می دهند، تصاویری که به دست می آید بعد از پیش پردازش، برای پردازش اصلی آماده می شود و بدین ترتیب پردازش تصاویر ماهواره ای صورت می گیرد.
گرفتن تصاویر ماهواره ای به معنای جمع آوری اطلاعات و تصاویر از عوارض سطح زمین بدون نزدیکی و تماس فیزیکی است. تصاویر گرفته شده برای بهینه شدن پردازش می شوند که این پردازش به معنی تجزیه و تحلیل است که شامل چندین مرحله می باشد:
1- پیش پردازش
2- پردازش
3- پس پردازش
ماهواره ها بر اساس کنش امواج الکترومغناطیسی، داده ها را ثبت و به ایستگاه زمینی انتقال می دهند در این مدت زمان پردازش داده ها شروع می شود. در پردازش تصاویر ماهواره ای در مرحله پیش پردازش که نخستین مرحله بشمار می رود، خطاهایی که در تصاویر ماهواره ای وجود دارند پیدا و سپس اصلاح می شوند. در مرحله دوم که پردازش اصلی صورت می گیرد، داده های پردازش شده تجزیه و تحلیل می شوند و اطلاعات مورد نیاز استخراج می گردد و در مرحله سوم یعنی پس پردازش، اطلاعات اعتبار سنجی شده و در آخر نتیجه گیری صورت می گیرد.
پردازش تصاویر ماهواره ای در نقشه برداری کاربرد دارد و نقشۀ تهیه شده در انواع برنامه های کاربردی نظیر کشاورزی، برنامه ریزی شهری و منطقه ای، جنگل داری، برنامه ریزی زیر ساخت ها و هر گونه فعالیتی که در آن داشتن اطلاعات به روز از تغییرات و حقایق نیاز باشد استفاده خواهد شد. نقشه هایی که از تصاویر ماهواره ای بدست می آیند از اطلاعات مهم جغرافیایی پیروی می کنند که برای بخش وسیعی از برنامه های دولتی و تجاری کاربرد دارند. برخی از این کاربرد ها در زیر آمده است:
• توسعه دادن و به روز رسانی نقشه های موجود
• ارزیابی کردن کاربری اراضی و مناطق رشد شهری
• انجام برنامه ریزی زیرساخت برای ارتباطات از راه دور
• نظارت بر کشاورزی
• مدیریت کردن جنگل ها
• بررسی اثرات زیست محیطی
• کاربردهای ساحلی و دریایی
• شناسایی مسیر کشتی
• پشتیبانی از شبکه حمل و نقل
سنجنده (sensor) در واقع به وسایلی گفته می شود که اشعه الکترومغناطیسی منعکس شده از پدیده های مختلف یا سایر انرژی های ساطع شده را جمع آوری می کنند و به شکلی مناسب برای کسب اطلاعات از محیط اطراف، ارائه می دهند.
سنجنده های فعال مولد انرژی الکترومغناطیسی دارند که این انرژی ها به سمت پدیده مورد نظر فرستاده می شود و بازتاب آن ها جمع آوری و ثبت می شود. همچنین این سنجنده ها قابلیت تصویربرداری در شبانه روز را دارند حتی در مواقعی که هوا ابری و یا بارانی باشد. همواره حسگرهای فعال بخش مایکروویو از طیف الکترومغناطیسی استفاده می کنند، که آنها را قادر می سازد در اکثر شرایط به جو نفوذ کنند. تغییر در جهت دید این سنسورها مربوط به فاصله مطلق بین سنسور و هدف است .
سنجنده های غیر فعال مولد انرژی الکترومغناطیسی ندارند و نمی توانند انرژی به طرف پدیده ارسال کنند بله انرژی منعکس شده از طرف خورشید که به سمت پدیده ها تابیده شده را جمع آوری می کنند مانند عکس برداری در روز با انواع دوربین، اسکنر و میکروویو غیرفعال.
ماهواره ها انواع مختلفی دارند که برخی از آن ها وظیفه دریافت اطلاعات و تصاویر از مناطق، و برخی دیگر وظیفه پردازش تصاویر ماهواره ای را برعهده دارند. در ادامه به برخی از آن ها و ویژگی هایی که دارا هستند می پردازیم.
سنجنده های چند طیفی اکثراً تصویر برداری و ثبت انرژی را در طول موج هایی با عرض حدوداً بالا انجام می دهند. همچنین آن ها طول موج های مرئی را کوتاه، حرارتی و با مادون قرمز نزدیک پوشش می دهند. تصاویر مادون قرمز حرارتی نیز معمولا با سنجنده های چند طیفی برداشت می شوند که در محدوده طول موج ۸ تا ۱۴ میکرومتر می باشند و در این محدوده از طول موج، سنجنده خصوصیات حرارتی مواد را به ثبت می رساند.
این سنجنده ها که به ابر طیفی نیز معروف هستند، دارای باندهای نسبتاً باریکی هستند که از قدرت تفکیک بالایی برخوردارند و همچنین طول موج های مرئی، با طیف مادون قرمز نزدیک و کوتاه را پوشش می دهند.
پانکروماتیک از پهنا باند بالایی برخوردار است که معمولا طول موج های مرئی و مادون قرمز نزدیک را شامل می شود. همچنین از قدرت تفکیک بالاتری در برابر فراطیفی ها برخوردار است به دلیل اینکه پهنا باند بالایی دارد که با افزایش قدرت تفکیک نسبت سیگنال به نویز کاهش نمی یابد. در واقع قدرت تفکیک مکانی این داده ها از متوسط به سمت بالا است. این داده ها مانند عکس سیاه و سفید هستند.
پوشش تصاویر راداری اکثرا یکی از چند طول موج در محدوده مایکروویو می باشد. تصاویر راداری به فعال بودن مشهور هستند به گونه ای که قابلیت تصویر برداری در هر زمان از شبانه روز و حتی هوای ابری و بارانی را دارا هستند.
در محدوده طول موجهای مایکروویو تصویر برداری می کنند با این تفاوت که این سنجنده ها غیرفعال می باشند و از انرژی برگشتی خورشید استفاده می کنند. به همین دلیل، قدرت تفکیک مکانی این سنجنده ها پایین می باشد. زیرا در محدوده مایکروویو، میزان انرژی برگشتی از زمین کم می باشد و به همین دلیل نیاز به اندازه پیکسلهای بالایی برای ثبت این انرژی می باشد.
برای پردازش تصاویر ماهواره ای نرم افزار های مختلفی وجود دارد که معروف ترین آن ها ENVI است. نرم افزار سنجش از دور ENVI یکی از پیشرفته ترین نرم افزار های آنالیز و پردازش تصاویر ماهواره ای است که با داشتن محیط قدرتمند گرافیکی بصری و انواع توابع پردازش و ....کار می‌کند. اگر در پردازش تصاویر ماهواره ای از این نرم افزار استفاده کنیم، این امکان را به ما می دهد که اصلاحات لازم را روی تصاویر ماهواره ای انجام دهیم و بر روی تصاویر، آنالیزهای ویژه ای را ایجاد کنیم که بر این اساس بتوانیم به شناسایی عوارض خاص و مورد هدف بپردازیم. از این اهداف پردازش تصاویر ماهواره ای می توانیم در زمینه هایی همچون منابع طبیعی، جغرافیا، محیط زیست ، معدن و غیره استفاده کنیم.
نرم افزار SNAP مخفف عبارت Sentinels Application Platforms به عنوان یک نرم افزار متن باز برای پردازش داده های ماهواره ای سری سنتینل است. این نرم افزار متن باز که توسط سازمان فضایی اتحادیه اروپا طراحی شده است بصورت کاربردی و موثری قابلیت اجرای انواع پردازش های تخصصی ماهواره های سری سنتینل به همراه داده های راداری را فراهم آورده است.
مهم ترین ماموریت نرم افزار SNAP در زمینه مطالعات کشاورزی است و نرم افزار SNAP تمامی مراحل لازم برای تولید نقشه های نوع کشت زراعی را با استفاده از این داده ها پشتیبانی می‌کند. در این نرم افزار، دستورات قدرتمندی برای طبقه بندی تصاویر ماهواره ای فراهم آورده شده است. به عنوان مثال الگوریتم با ارزش Random Forest که برای طبقه بندی تخصصی در زمینه مطالعات کشاورزی استفاده می شود در این نرم افزار تعبیه شده تا امکان تولید نقشه های کشاورزی با دقت بالا از طریق آن فراهم شود.
ارائه دهنده خدمات مشاوره، طراحی و اجرای پروژه های نقشه برداری معدن، نقشه برداری با پهباد، نقشه برداری زمینی، نقشه برداری معدن با پهباد، نقشه برداری با GPS سه فرکانس، GPS وکارتوگرافی، نقشه برداری ماهواره ای و فروش داده های ماهواره ای
اصفهان، بهارستان، خیابان ولیعصر، ابتدای خیابان فرات، مجتمع تجاری اداری میلاد نور، طبقه سوم، واحد 12