القمر الصناعي لاندسات- ظافر أحمد كرامه ظافر

الجمهورية اليمنية جامعـة حضرموت للعلوم والتكنولوجيا كلية الآداب قسـم الجغرافيا

Republic of Yemen Hadhramout University of Science & Technology College of Arts Geography Department

إعداد الطالب: ظافر أحمد كرامه ظافر

اشراف: د. عمر سالم يسلم المحمدي 2013م

القمر الصناعي لاندسات:

مقدمة:

   بسم الله الرحمن الرحيم والحمد لله رب العالمين والصلاة والسلام علي اشرف خلق الله اجمعين سيدنا ونبينا وحبيبنا محمد (صلي الله عليه وسلم) وعلي اله وصحبه وسلم ، والتابعين من بعده عليهم افضل الصلاة واتم التسليم وبعد ان المتتبع للتقنيات الحديثه وخصوصا تقنيات علوم الفضاء ، يدرك مباشراً انه عند الحديث عن الاقمار الصناعيه ، لايمكن حصر الكم الهائل من التطور الملحوظ والمتسارع في هذه التقنيه. وبالتالي تعد الاقمار الصناعية  (Satellite)من الوسائل الفضائيه غير الماهوله ، وتحمل اربعه مجموعات من اجهزة الاستشعار ، المجموعتان الاولي والثانية تعملان علي تسجيل الموجات المرئية والقريبة في المرئيه ، والمجموعة الثالثه تعمل علي تسجيل الموجات الحرارية في الاشعة تحت الحمراء والمجموعة الرابعة تتكون من اجهزة تسجيل الاشعه الميكروموجيه (الميكروويف).

سلسلة القمر الصناعي لاندسات:ـ

    برنامج لاندسات هي سلسلة رصد موارد الأرض وبعثات الفضائية التي يشترك في إدارتها وكالة ناسا(Nasa)  ومعهد المسح الجيولوجي الامريكي. كما ان انتاج اول قمر صناعي من سلسله لاندسات يعتبر اول انطلاقه لعلم الاستشعار عن بعد فضائيا وكان ذلك في 23 يوليو1972.  ولقد اطلقت وكالة الفضاء الامريكية مجموعة من الاقمار الصناعية ضمن سلسلة لاندسات واعطتها ارقام متسلسلة (لاندسات 1 الي لاندسات 8) وقد اتخذت هذه الاقمار صورا رقمية للقارات الأرض المحيطة بها والمناطق الساحلية لأكثر من ثلاثة عقود ، وتمكين الناس من دراسة جوانب كثيرة من كوكبنا ، وتقييم التغيرات الدينامية الناجمة عن العمليات الطبيعية والممارسات البشرية واهم مميزاته سلسلة برامح لاندسات توفير معلومات لمعظم اجزاء الارض .عدم وجود حقوق سياسيه او حقوق طبع. الانخفاض النسبي لتكاليف الحصول علي البيانات .تكرار الاستشعار لاي منطقه علي سطح الارض .قلة التشويش في المنظر. مخرجات بيانات لاندسات. يمكن الحصول علي بيانات الاندسات علي نوعين من البيانات. مخرجات رقميه Digital  ونحصل عليها في اشرطة حاسب تعرف باسم Computer Compatible  وتحتاج هذه الاشرطة الي اجهزه خاصة لمعالجتها للحصول علي مناظر يمكن استخراج نسخ فوتوغرافيه عنها .مخرجات فوتوغرافيه يمكن الحصول عليها بهيئة افلام او اوراق ملونه بمقاييس مختلفة. كما يجب علي المستخدم تحديد نوع الجهاز المستخدم في الحصول علي البيانات والخصائص النوعيه للمنظر المطلوب .ترسل جميع البيانات لاندسات الي محطات الاستقبال الارضية Receiving Station  ومنذ عام 1972 انشيت محطات استقبال عديدة وكل محطة مسولة عن استقبال جزء من المنطقه المحيطه بها (دائرة نصف قطرها 2000 الي 2500ميل تقريبا). عندما اقترح لاندسات 1 ، فإنه لاقى معارضة شديدة من قبل مكتب الميزانية وأولئك الذين كانوا يجادلون الطائرات على ارتفاع عالي وسيكون الخيار مسؤولا ماليا لاستشعار الأرض عن بعد. في الوقت نفسه ، يخشى من وزارة الدفاع أن برنامج مدني مثل لاندسات من شأنه أن ينال من السرية من مهام الاستطلاع بالإضافة إلى ذلك، كانت هناك أيضا المخاوف الجيوسياسية تصوير بلدان أجنبية دون الحصول على إذن.

الجيل الاول:

  نجد ان التغطيه به يمثل مساحة أرضية، تختلف من قمر لآخر، فهي 57 × 79م في الجيل الأول من أقمار "لاندسات" الأمريكية، من هذه المساحة تصدر انبعاثات أو انعكاسات كهرومغناطيسية ، تلتقطها أجهزة القمر، التي ترسلها إلى محطات الاستقبال الأرضية. ويتوقف عدد البيانات الرقمية لأي عنصر على عدد القنوات، التي تمثل الأطوال الموجية ، التي تستقبل عليها الانبعاثات أو الانعكاسات الطيفية.بينما يعطي الجيل الأول من أقمار "لاندسات" بياناته على أربع قنوات.

لاندســــــات 1:

  لاندسات 1 أطلق في 23 يوليو،1972 والذي سمّي بدايةً ERTS -1 ؛ برنامج تكنلوجيا الاقمار الاصطناعية لدراسة الموارد الارضيه .(أفرقة خبراء الاستعراض) كانت مراقبة الاقمار الصناعية للأرض هي الأولى لتكون بداية لدراسة ورصد كوكبنا اليابسة." وكانت المركبة الفضائية أفرقة خبراء الاستعراض تمثل الخطوة الأولى في دمج الفضاء وتكنولوجيا الاستشعار عن بعد في "نظام حصر وإدارة موارد الأرض". واطلق في مدار متزامن مع الشمس على ارتفاع 919 كم ، ليقوم بتغطية سطح الكرة الأرضية كل 18يوماً عن طريق الطيران في مسارات مائلة ، بزاوية مقدارها تسع درجات على المحور العمودي على مستوى الأرض. وللأداء والرصد تم استخدام اجهزة استشعار الماسح المتعدد الاطياف MSS وأجهزة الالات التصوير التلفزيونيه فيديوكون اونظام فديو الاشعاع المرتد (RBV Return Beam Vidicom .تبلغ إرتفاع مدار منصات هذا النظام 705 آم فوق سطح الأرض .وانتهي العمل به في 6 يناير 1978م

الجدول التالي يين الخصائص الطيفيه:.
الطيفيه المنطقه النطاق
الاخضر 0.5ـ0.6 مايكروميتر النطاق الاول
الازرق 0.6ـ 0.7 مايكروميتر النطاق الثاني
الاحمر 0.7ـ 0.8 مايكروميتر النطاق الثالث
تحت الحمراء 0.7ـ 1.1 مايكروميتر النطاق الرابع.

لاندســــــــــات 2:

  لاندسات 2 انطلقت يوم 22 يناير  1975 ، عامين ونصف العام بعد لاندسات 1. لاندسات الثانية كان لا يزال يعتبر المشروع التجريبي ، وكانت تديرها وكالة ناسا. لاندسات 2 حمل أجهزة استشعار نفس سابقتها : عودة الحزمة Vidicon) منظور اصل المورد) والماسح المتعدد الأطيافMSS  النظام الإداري. الصك منظور اصل المورد كانت تستخدم أساسا لأغراض التقييم الهندسة في حين أن استمرار الدعم الإداري على نحو منهجي بجمع الصور من الأرض. وببعد بـ 900كلم ، وميل 99.2 °وهي ذات مدار قطبي متزامن مع الشمس ، وبياناته لمساحة ما من الكرة الأرضية كل تسعة أيام. توقف عن العمل في 1983م.

لاندســات 3:

  لاندسات 3 أطلق يوم 5 مارس 1978، يمثل ختام الجيل الأول من الأقمار الصناعية الأمريكية ، التي تعمل بنظام المسح متعدد الموجات  Multispectral Scanning: MSS، وهو قياسات لإنبعاثات طيفية ، ذات أطوال موجية متعددة. بعد ثلاث سنوات لاندسات 2 .لاندسات الثالث كان لا يزال يعتبر المشروع التجريبي ، وكانت تديرها وكالة ناسا حتى عام 1979. نظرا لنجاح البرنامج لاندسات التقني والعلمي ، وقد أعلن أنه التشغيلية في عام 1979 وانتقلت المسؤولية التنفيذية من وكالة ناسا (وكالة البحث والتنمية) إلى القومية للمحيطات والغلاف الجوي (نوا(NOA، والوكالة المكلفة بتشغيل أقمار الطقس.

  لاندسات 3  حمل أجهزة استشعار نفس سابقتها : عودة الحزمة Vidicon ) منظور اصل المورد) والماسح المتعدد الأطياف MSS النظام الإداري. الصك منظور اصل المورد على متن لاندسات 3 قد تحسن 30 متر الأرض القرار واستخدام اثنين من تقييم النتائج والكفاءات التي كاميرات تصوير في كل واحدة واسعة النطاق الطيفي (الاخضر للالحمراء القريبة ؛ 0.505-0.750 ميكرومتر) بدلا من ثلاثة نطاقات منفص(أخضر ، أحمر ، الأشعة تحت الحمراء) مثل سابقاتها. واستمر الدعم الإداري على نحو منهجي بجمع الصور من الأرض باستخدام أربعة نطاقات طيفية. والفرقة الخامسة الحرارية كان المخطوطات TM ولكن ، بعد وقت قصير من قناة فشل عملية الاطلاق.

في آذار / مارس من عام 1983 ، تم الاستغناء عنها لاندسات 3.
الجدول التالي يوضخ نطاقات المجس :. TMالطيف المنطقه النطاق
الازرق 0.45ـ0.52 مايكروميتر النطاق الاول
الاخضر 0.6ـ 0.52 مايكروميتر النطاق الثاني
الاحمر 0.69ـ 0.63 مايكروميتر النطاق الثالث
تحت الحمراء القريبه المنعكسه 0.9ـ0.76 مايكروميتر النطاق الرابع
تحت الحمراء القصيرة الموجه 1.75ـ 1.55 مايكروميتر النطاق الخامس
تحت الحمراء القصيره الحراريه 12.5ـ 10.4 مايكروميتر النطاق السادس
تحت الحمراء القريبه المنعكسه 2.35ـ 2.8 مايكروميتر النطاق السابع
الجيل الثاني:

  وبعد ذلك اتجهت الولايات المتحدة الأمريكية إلى إطلاق الجيل الثاني من أقمار "لاندسات"، يتميز بارتفاع عالي في الدقه الفضائيهPixel) ) ومن ثم تعدد القياسات الماخوذه لمساحه ما من الارض.

لاندســــــــات4:

  تفاصيل اطلاق التاريخ : 16 يوليو1982، أخرجت من الخدمة ، 15 يونيو 2001مجسات : الخرائط المواضيعيهTM sensor ، المخطوطاتMSS sensor . وهي بـ الارتفاع : 705 كم والميل : 98.2 ° ونوع المدار : القطبية ، متزامن مع الشمس. وتمسح هذه الأقمار الأرض في شرائط عرض كل منها 185 كم كل 99 دقيقة. وبذلك يتم كل من أقمار "لاندسات" خمس عشرة دورة حول الأرض كل 24 ساعة، ويتم مسح كوكب الأرض بالكامل كل ستة عشر يوماً. أي أن القمر يمسح شريطاً مختلفاً من الأرض في كل دورة، ثم يعود إلى البقعة نفسها بعد 16 يوماً.

لاندســـــات 5

   في 1 مارس  1984 ، أطلقت وكالة ناسا لاندسات 5 ، وصممت وبنيت في نفس الوقت لاندسات (4) ويحمل حمولة نفسه : نظام الماسح المتعدد الأطياف (المخطوطات) ورسم الخرائط الموضوعية (الخرائط المواضيعيه) الصكوك. وله نفس خصائص القمر لاندسات 4 في جميعها.  في عام 1987 ، فشل لاندسات 5 TDRSS  الارسال (النطاق الترددي كوku band).  هذا الفشل الوصل السفلي البيانات التي يتم الحصول عليها خارج الولايات المتحدة من الحصول على البيانات الدائرة (أي الولايات المتحدة مجموعة من هوائيات الاستقبال الأرضية) مستحيل ؛ لاندسات 5 لا يوجد لديه على متن مسجل بيانات لتسجيل البيانات لالمكتسبة الهابطة في وقت لاحق.  الصك المخطوطات تم إيقاف في آب / أغسطس من عام 1995.  الخرائط المواضيعيه الصك لا يزال في العملية ، نحو 24 عاما بعد حياة تصميم المخطط. البيانات بانتظام المكتسبة في مراكز في الولايات المتحدة واستراليا لدخول ارشيف الولايات المتحدة. وهناك عدد من المحطات الأرضية الدولية تنزيل البيانات لاقتناء مناطقهم المحلية.  في نوفمبر 2005 ، تم تعليق لاندسات 5 الخرائط المواضيعيه العمليات بعد مشاكل مع المجموعة الشمسية بثها القمر الصناعي قادر على الوجه الصحيح والمسؤول عن بطاريات متنها. العمل معا ، ودائرة المسح الجيولوجي الأميركية ومهندسو ناسا كانت قادرة على استنباط طريقة جديدة لعمليات المجموعة الشمسية. ويوم 30 يناير 2006 لاندسات 5 استؤنفت العمليات العادية.  وطلب المعلومات. في 5 أكتوبر ، 1993 إيوسات المملوكة لاندسات 6 فشل في إطلاق بعد عدم التوصل الى السرعة اللازمة للحصول على المدار .القمر الصناعي لم تبلغ المدار بسبب تمزق الهيدرازين متعددة. فصل من صاروخ الدفع وقعت بشكل صحيح ، ولكن ، وتمزق وقود الصواريخ غرفة منعت من الوصول الى وقود السيارات من ركلة الأوج. هذا الفشل أدى إلى هبوط المركبة الفضائية بدلا من تراكم ما يكفي من الطاقة لتصل الى مدارها المحدد.

لاندســــــــات6
  لاندسات 6 يحمل المحسن رسم الخرائط المواضيعية (ETM). الاستشعار إي تي إم سيكون جمع البيانات في سبعة نطاقات طيفية نفسه وعلى القرارات المكانية نفس الصك على الخرائط توقف عن العمل قبل اطلاقه.

لاندســـــــات7
  لاندسات 7 تم إطلاقها بنجاح في 15 أبريل ، 1999 من تجارب الغربية المدى من قاعدة فاندنبرغ الجوية في كاليفورنيا ، على دلتا الثاني المستهلكة مركبة الاطلاق. ورصد الأرض الصك على لاندسات 7 والتغطيه المكانيه 185كلم في 175كلم ، والدقه المكانيه متوسطه وهي 30 متر الارتفاع عن سطح الارض 705كلم ،زاوية الميل 98.2 degrees وقت عبور خط الاستواء 9:45 a.m الدقه التميزيه الزمنيه 16 يوم المده الزمنيه لاكمال الدوره الكامله علي الارض 98.9 minutesنوع المدار Sun-synchronous اي المتزامن مع الشمس. المعزز رسم الخرائط المواضيعية زائد MTN+)) ، نسخة مكررة من قدرات أدوات ناجحة للغاية لرسم الخرائط المواضيعية على Landsats 4 و 5. MTN +  كما تشمل ميزات إضافية الأمر الذي يجعله أكثر تنوعا وكفاءة للدراسات تغير المناخ ، الغطاء الأرضي والرصد والتقييم ، ومساحة كبيرة لرسم الخرائط من أسلافها التصميم.  ما هي الفوائد الرئيسية لاندسات 7 هو الاحدث في تاريخ طويل من الأرض والاستشعار عن بعد الفضائية ، والذي يمتد 33 عاما من التصوير المتعدد الأطياف من سطح الأرض ،البيانات يتم الحصول على منهجية لبناء وتحديثها بشكل دوري البيانات من MTN+ هو معايرة على نحو أفضل من 5 ٪ ، ويقوم بدور في المدار عبر القياسية لمعايرة غيرها من البعثات استشعار الأرض عن بعد. ناسا إيوس دارت حول المركبة الفضائية AM1 والنتائج المضمونة - 1 في تشكيل لاندسات 7 للاستفادة من هذا معايرة معززة.

مجسات متعدده النطاقات:

الضوئي المرئي (اللون الازرق) 0.515ـ0.45مايكروميتر
الضوئي المرئي (اللون الاخضر) 0.605ـ 0.552مايكروميتر
الضوئي المرئي (اللون الاحمر) 0.69ـ 0.63مايكروميتر
تحت الحمراء القريبه 0.90ـ 0.775 مايكروميتر
تحت الحمراء المنعكسه 1.75ـ 1.55 مايكروميتر
تحت الحمراء احراريه 12.5 ـ10.4 مايكروميتر
تحت الحمراء القريبه 2.35ـ 2.09 مايكروميتر
القمر الصناعي الجديد:.

لاندســـــــــات 8:

  اشارت اخر اخبار الـ ناسا NASA وهيئة خدمات الجيولوجيا الأمريكية USGS الى انه سيتم اطلاق القمر الصناعي الأمريكي لاندسات 8 الذي سيحمل المتحسس الجديد OLI والذي يتميز عن سابقه ETM+ المحمول على القمر لاندسات 7 والذي اصيب بعطل في شهر مايو 2003 والذي تسبب في انتاج صور فضائية تحتوي خطوطا متوازية سوداء تشكل نسبة 22% من مساحة الصورة الفضائية في انه سيحتوي على 11 نطاق  (band) منها 3 نطاقات جديدة بأطوال موجية جديدة. بعض النقاط عن المتحسس الجديد OLI الذي سيحمل على القمر الصناعي Landsat 8 والذي يخطط له أن يُطلق في عام 2012 كما جاء قبل أيام في نشرة وكالة ناسا. استمرارا لمهمة لاندسات التي بدأت في عام 1972، فأنه من المخطط إطلاق القمر الصناعي لاندسات 8 الذي يحمل المتحسس الجديد Operational Land Imager (OLI) الى مدار على ارتفاع 705 كم ليكون القمر بالتسلسل رقم 8 ضمن هذه السلسلة التي بدا طلاقها في عام 1972 بالقمر الصناعي لاندسات 1 الذي حمل المتحسس MSS لدراسة سطح الأرض. أجريت تحسينات متعددة على المتحسسات المحمولة على أقمار لاندسات تلك التي أطلقت بعد القمر الأول والتي احدثها سيكون لاندستا 8 الذي سيطلق الى المدار في عام 2012 والذي سيكون استمرارا لسلسلة أقمار لاندسات وعبر 38 سنة وقد وضع عمر خمس سنوات كعمر متوقع أدنى للإستخدام و 10 سنوات كعمر أقصى ستكون فترة العودة لقمر 16 يوما كما هو في سلفه القمر لاندسات 7 و سيعبر خط الاستواء عند منتصف النهار وقد صمم ليجمع 400 صورة (مشهد) في اليوم الواحد بزيادة 150 مشهد عن سابقه وفي هذا القمر سيسمح وبحدود بالتصوير بزوايا مختلفة وحسب الطلب لمناطق مختارة من الأرض مما يمكن من استخدام تلك الصور فيما بعد في عمل منظور مجسّم (3 (D لتلك المنطقة المختارة المتحسس الجديد سيسجل الأشعة المنعكسة من سطح الأرض ضمن 11 نطاق في حين كان عدد النطاقات 8 في لاندسات 7. سيكون هناك نطاق الأزرق العميق وهو نطاق جديد بطول موجي 433-455 مايكرون وسيفيد في دراسة السواحل اضافة الى نطاقين حرارين ونطاق خاص بدراسة طبقة الأيروسول. سيتم تجهيز صور المتحسس OLI الى من يطلبها وعبر الإنترنيت بهيئة Geotiff  ومصححة جغرافيا وهندسيا وستكون متاحة في عام 2012.  الاقمار الصناعيه تحمل الي مدارها بواسطه صواريخ خاصه عناصر المدار للقمر الصناعي لاندسات 7.

المصادر والمراجع:

1.     الاستشعار عن بعد/ المملكه العربيه السعوديه.الموسسه العامه للتعليم الفنني وللتدريب المهني ـ الاداره العامه لتصميم ولتطوير المناهج.

2.     محاضرات في الاستشعار عن بعد/وسام الدين محمد.

3. http://www.Landesat.gsfc.nasa.gov/news
4. http://www.moqatel.com
5. http://www.4shared.com/file/13174880

============================
لتحميل الملف كاملاً: اضغط هنا

Share