ما هو دور الاستشعار عن بعد والصور الفضائية في حماية البيئة والحد من الكوارث الطبيعية

1 إجابات
profile/م-صفاء-الحسبان
م. صفاء الحسبان
ماجستير في نظم المعلومات الحاسوبية - علم البيانات (٢٠١٩-٢٠٢١)
.
١٠ فبراير ٢٠٢١
قبل ٤ سنوات
تسمى الأحداث الجيو-فيزيائية أو المناخية الشديدة ، بما في ذلك الزلازل والانفجارات البركانية والانهيارات الأرضية والجفاف والفيضانات والأعاصير والحرائق التي تهدد الأشخاص أو الممتلكات ، بالمخاطر أو الكوارث الطبيعية.

عندما تدمر حياة الناس وسبل عيشهم ، فإنها تصبح كوارث طبيعية. منذ مطلع القرن ، سجلت قاعدة بيانات أحداث الطوارئ (EM-DAT) 397 كارثة في المتوسط ​​كل عام.

تعاني البلدان النامية أكثر من 95 في المائة من جميع الوفيات الناجمة عن الكوارث الطبيعية . إن الكثافة السكانية العالية وضعف البنية التحتية ، إلى جانب التضاريس غير المستقرة والتعرض لأحداث الطقس القاسية ، تجعلهم أكثر عرضة للخطر.

الاستشعار عن بعد - هو علم الحصول على معلومات حول الأرض باستخدام الأدوات البعيدة ، مثل الأقمار الصناعية - مفيد بطبيعته لإدارة الكوارث. تقدم الأقمار الصناعية بيانات دقيقة ومتكررة وفورية تقريبًا عبر مناطق كبيرة في أي مكان في العالم. عندما تقع كارثة ، غالبًا ما يكون الاستشعار عن بعد هو الطريقة الوحيدة لمشاهدة ما يحدث على الأرض.

ولا يمكن منع الأحداث الطبيعية ، ولكن يمكن "إدارة" الكوارث المحتملة لتقليل الخسائر في الأرواح من خلال دورة من أربعة أجزاء للتخفيف والتأهب والاستجابة والتعافي .

أدوار الاستشعار عن بعد :

للاستشعار عن بعد استخدامات عديدة في إدارة الكوارث ، من نمذجة المخاطر وتحليل قابلية التأثر ، والإنذار المبكر ، وتقييم الأضرار .

تُستخدم أنواع كثيرة من الأقمار الصناعية لمراقبة الأرض ، لكن المنطقة التي يرونها ، وتواتر الملاحظات ، تختلف. هناك نوعان مكملان لهما صلة خاصة بإدارة الكوارث. تطير الأقمار الصناعية التي تدور في مدار قطبي في مدار منخفض نسبيًا (غالبًا على ارتفاع حوالي 1000 كيلومتر فوق سطح الأرض) ، مما يوفر دقة مكانية عالية نسبيًا. لكنهم يجمعون البيانات حول نفس النقطة مرة واحدة كل بضعة أيام.

يتم وضع الأقمار الصناعية الثابتة بالنسبة للأرض على ارتفاع أعلى بكثير (حوالي 36000 كم). يدورون حول الأرض بنفس سرعة دوران الأرض حول محورها ، في الواقع تظل ثابتة فوق الأرض وعرض القرص الأرضي بأكمله أدناه. البيانات المكانية الخاصة بهم أكثر خشونة ، ولكن يتم جمعها في نفس النقطة كل 15 دقيقة.

يحمل كل قمر صناعي واحدًا أو أكثر من أجهزة الاستشعار على متنه والتي تأخذ قياسات بأطوال موجية مختلفة. العديد منها مفيد لمراقبة الكوارث - أجهزة الاستشعار الحرارية ترصد الحرائق النشطة ، ويمكن لأجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء التقاط الفيضانات ، ويمكن استخدام مستشعرات الميكروويف (التي تخترق السحب والدخان) لقياس تشوهات الأرض قبل وأثناء الزلازل أو الثورات البركانية .

كما تساهم  الاستشعار عن بعد و الاقمار الصناعية ايضا في  اكتشاف والحد من بعض الكوارث مثل :

  1.  التنبؤ بالجفاف :
    الجفاف - والمجاعة التي يمكن أن يسببها - هي كارثة كبرى في العالم النامي ، وخاصة أفريقيا. على عكس العديد من الكوارث الطبيعية ، تحدث المجاعة ببطء ويمكن في كثير من الأحيان التنبؤ بها قبل أشهر.

    يمكن للتنبؤات المناخية طويلة المدى ، المستمدة من عمليات المراقبة عبر الأقمار الصناعية ، أن تساعد في بناء سيناريوهات مختلفة قبل أو أثناء موسم زراعة المحاصيل المبكر. طوال الموسم ، يمكن أن تساعد بيانات هطول الأمطار عبر الأقمار الصناعية في مراقبة ظروف النمو والتنبؤ برطوبة التربة. وفي نهاية الموسم ، يمكن استخدام الغطاء النباتي المرصود عبر الأقمار الصناعية للتحقق من إنتاج المحاصيل والغلة المحتملة..

    ويقدر هطول الأمطار باستخدام بيانات الأشعة تحت الحمراء Meteosat ، جنبًا إلى جنب مع تقارير قياس المطر وأرصاد الأقمار الصناعية بالموجات الدقيقة ، وذلك لنمذجة النظم الهيدرولوجية وكيف يمكن أن تؤثر أنماط الطقس على الزراعة. تقارن FEWS NET أيضًا اتجاهات هطول الأمطار بمرور الوقت.

    من خلال الجمع بين بيانات الأقمار الصناعية والتحليلات الإقليمية للأسعار ومخازن الحبوب والظروف السياسية والمدخلات الزراعية ، توفر شبكة FEWS إنذارات مبكرة فعالة عندما قد يتسبب الجفاف في نقص الغذاء.

    وليست شبكة FEWS هي المبادرة الوحيدة التي تستخدم بيانات الأقمار الصناعية للتنبؤ بالجفاف والمجاعة ورصدها. يوفر برنامج المراقبة العالمية للأمن الغذائي ، الذي تموله وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) ، إنذارًا مبكرًا بالمجاعة في إفريقيا جنوب الصحراء الكبرى.

    كما يقوم البرنامج الزراعي والهيدرولوجي والأرصاد الجوية (AGRHYMET) في غرب إفريقيا ، ومركز IGAD للتنبؤ بالمناخ والتطبيقات (ICPAC) الذي تديره الهيئة الحكومية الدولية للتنمية في شرق إفريقيا ، ووحدة الاستشعار عن بعد الإقليمية التابعة لجماعة تنمية الجنوب الأفريقي في جنوب إفريقيا بوظائف مماثلة. 

  2.  مراقبة الفيضانات :

    يمكن للأقمار الصناعية أيضًا التحذير من الفيضانات وإبلاغ جهود الاستجابة والتعافي.

    يمكن للأقمار الصناعية مثل بعثة مراقبة هطول الأمطار الاستوائية قياس هطول الأمطار ورسم خرائط لها ، مما يساعد على التنبؤ بالأمطار الغزيرة والفيضانات. يوفر Sentinel Asia - وهو فريق من 51 منظمة من 18 دولة - بيانات الاستشعار عن بعد عبر 

    ويستخدم نظام رصد وقياس الفيضانات في مرصد دارتموث للفيضانات (DFO) ، استنادًا إلى بيانات AMSR-E ، لرسم خريطة لمخاطر الفيضانات وتحذير مديري الكوارث والمقيمين في المناطق المعرضة للفيضانات عندما يحتمل أن تنفجر الأنهار على ضفافها.

    تستخدم ناسا أيضًا تحليلات DFO لأحواض الأنهار في جميع أنحاء العالم في مستشعر الفيضان على الويب. يتمثل دور sensorWeb في تنبيه مديري الكوارث والوكالات الحكومية تلقائيًا إلى الفيضانات الوشيكة.

    يكتشف الشذوذ في تصريفات الأنهار والأحجام من أطلس DFO النشط للفيضانات الكبيرة. يؤدي هذا إلى تشغيل طلبات الأقمار الصناعية مثل MODIS للحصول على بيانات عالية الدقة في منطقة الاهتمام. ثم تتم معالجتها على الفور وإرسالها إلى العلماء والشركاء المحليين المهتمين. 

    تعتبر SensorWebs ذات صلة بنفس القدر بالكوارث الأخرى ، بما في ذلك البراكين والحرائق والعواصف الترابية - فهي تحتاج فقط إلى بيانات أقمار صناعية مختلفة ، اعتمادًا على المتغيرات التي تتم مراقبتها.

    على سبيل المثال ، يستخدم مستشعر البركان على الويب MODIS و AVHRR للكشف عن النشاط البركاني بناءً على التنبيهات الحرارية. يبحث عن الأماكن الساخنة والمختلفة عن المنطقة المحيطة (ولكن ليست مشرقة). ثم تطلق التنبيهات ملاحظات من جهاز استشعار هايبريون التابع لناسا ، وهو حساس للغاية في الأشعة تحت الحمراء الحرارية.

  3.  رسم خرائط الحريق : 

    تتغذى التنبيهات الحرارية من MODIS أيضًا على مستشعر الحريق على الويب. يوفر نظام الاستجابة السريعة MODIS صورًا يومية للأقمار الصناعية في الوقت الفعلي تقريبًا (في غضون ساعات قليلة من جمع البيانات). هذه تحدد النقاط الساخنة وتطلق طلبات للأقمار الصناعية الأخرى لجمع معلومات إضافية عن الحريق النشط.

    وتنتج MODIS خرائط حرائق عالمية تُظهر الحرائق النشطة خلال الأيام العشرة الماضية (انظر الشكل 3). يتم استخدام نظام رسم خرائط الحرائق النشط هذا من قبل مجموعة واسعة من برامج مراقبة الحرائق ، بما في ذلك Sentinel Asia والمركز العالمي لرصد الحرائق ونظام الرؤية والمراقبة الإقليمي SERVIR الذي يغطي أمريكا اللاتينية ومنطقة البحر الكاريبي. 

  • مستخدم مجهول
  • مستخدم مجهول
قام 2 شخص بتأييد الإجابة