د. محمود حافظ كتب مقالا بعنوان "الاستشعار عن بعد وصناعة القرار"
في عالم يتسارع فيه التغيير وتزداد فيه التحديات البيئية والاجتماعية، أصبحت الحاجة إلى أدوات متقدمة للمساعدة فى اتخاذ القرارات الحاسمة والفعالة أمرًا لا غنى عنه. ويعتبر الاستشعار عن بعد إحد أهم هذه الأدوات العصرية التي تمكّننا من جمع وتحليل البيانات الحيوية عن كوكب الأرض من مسافات بعيدة، مما يتيح لنا فهمًا أعمق وتصورًا أشمل للأرض ومواردها. وفي هذا المقال سنستعرض سويًا كيف يسهم الاستشعار عن بعد في صناعة القرار في مختلف المجالات، ونتناول أحدث التقنيات المستخدمة، وأهم آفاق المستقبل لهذه التقنيات المثيرة للاهتمام.
الاستشعار عن بعد هو عملية جمع المعلومات عن كائنات أو مناطق معينة على سطح الأرض دون الاتصال المباشر بها، وذلك باستخدام أجهزة استشعار مثبتة على منصات مثل الأقمار الصناعية والطائرات. تلتقط هذه الأجهزة البيانات من خلال استخدام الأمواج الكهرومغناطيسية مثل الأشعة المرئية، والأشعة تحت الحمراء، والموجات الدقيقة، مما يمكننا من الحصول على معلومات دقيقة وشاملة عن سطح الأرض وما يحدث عليه.
دور الاستشعار عن بعد في صناعة القرار
يلعب الاستشعار عن بعد دورًا كبيرا فى صناعة واتخاذ القرارات الحاسمة والهامة فى شتى المجالات منها الجيولوجيا وادارة الموارد الطبيعية وتخطيط وادارة البنية التحتية والاستجابة للكوارث الطبيعية بالاضافة الى الدفاع الوطنى.
الجيولوجيا
- استكشاف الموارد الطبيعية
تُستخدم تقنيات الاستشعار عن بعد في اسكتشاف وتحديد أماكن الرواسب المعدنية من خلال تحليل التكوينات الجيولوجية وسطح الأرض. توفر هذه البيانات معلومات حيوية لشركات الاستكشاف والتعدين لاتخاذ قرارات مستنيرة بشأن مواقع التنقيب. كما يمكن استخدام الاستشعار عن بعد لتحديد مواقع المياه الجوفية وتقييم كمياتها. وتساعد هذه المعلومات في إدارة الموارد المائية وتخطيط استخدامها بشكل مستدام.
- دراسة التكوينات الجيولوجية:
تُستخدم الصور والبيانات المستمدة من الاستشعار عن بعد لرسم خرائط التضاريس وتحليل التكوينات الجيولوجية. وتساعد هذه الخرائط في فهم البنية الجيولوجية وتحديد المواقع المحتملة للموارد الطبيعية. كما يمكن استخدام التحليل الطيفى لتحليل التركيبات الصخرية والتكوينات السطحية باستخدام تقنيات التصوير الطيفي والرادار، مما يوفر معلومات دقيقة عن التركيب الجيولوجي للأرض.
- مراقبة الظواهر الجيولوجية:
تُستخدم تقنيات الاستشعارعن بعد تكاملا مع التقنيات الجيوفيزيائية في مراقبة وتحليل النشاط الزلزالي وتحديد مواقع الهزات الأرضية. وتساعد هذه البيانات في بناء نمازج للتنبؤ بمواقع الزلازل وتقليل الأضرار المحتملة من خلال اتخاذ إجراءات استباقية. كما يمكن رصد النشاط البركاني والتغيرات في تضاريس البراكين باستخدام الرادار ذو الفتحة التركيبية (SAR) والتصوير الحراري. تتيح هذه البيانات للجيولوجيين مراقبة النشاط البركاني واتخاذ قرارات بشأن الإجلاء والحماية. ويساعد استخدام الاستشعار عن بعد لمراقبة الانهيارات الأرضية والتنبؤ بها من خلال مراقبة وتحليل تغيرات التضاريس الجيولوجية. فتساعد هذه المعلومات في تحديد المناطق المعرضة للخطر واتخاذ الإجراءات الوقائية اللازمة. كما تساعد تقنيات الاستشعار عن بعد في مراقبة التصحر وتحديد التغيرات في استخدام الأراضي والنباتات. تتيح هذه البيانات للحكومات والمنظمات اتخاذ قرارات بشأن إدارة الأراضي واستعادة المناطق المتصحرة.
صورة رادارية لوادى الموت بكاليفورنيا
- استكشاف الموارد الطبيعية
- الزراعة وإدارة الموارد الزراعية:
يمكن للمزارعين استخدام البيانات المستمدة من الاستشعار عن بعد لمراقبة صحة المحاصيل وتحديد المناطق التي تحتاج إلى ري أو مغذيات. وهذا يساعد في تحسين الإنتاجية وتقليل التكاليف والموارد المستخدمة. كما تساعد الصور وبيانات الاستشعارعن بعد في تخطيط استخدام الأراضي بشكل أفضل، مما يعزز من كفاءة الإنتاج الزراعي واستدامته.
- إدارة الموارد الطبيعية:
يساعد الاستشعارعن بعد في مراقبة الغابات وتحديد المناطق التي تتعرض للحرائق أو الآفات، مما يتيح اتخاذ إجراءات سريعة لحمايتها. كما تتيح هذه التقنية رصد مستويات المياه في البحيرات والأنهار والخزانات، مما يساعد في إدارة الموارد المائية بشكل فعال وتجنب الكوارث مثل الفيضانات أو الجفاف.
- التخطيط الحضري والبنية التحتية:
يوفر الاستشعار عن بعد صورًا دقيقة تُستخدم في تطوير الخرائط وتحليل التوسع العمراني. يمكن للمخططين الحضريين استخدام هذه البيانات لاتخاذ قرارات مستنيرة بشأن تطوير البنية التحتية وإدارة النمو السكاني. يمكن استخدام تقنيات الاستشعار عن بعد لرصد تلوث الهواء والمياه، مما يساعد السلطات في اتخاذ إجراءات لتحسين جودة البيئة وصحة السكان.
- الاستجابة للكوارث الطبيعية:
يمكن استخدام تحليل الاستشعار عن بعد للتنبؤ بالكوارث الطبيعية مثل الزلازل والفيضانات والأعاصير. هذا يمكن الجهات المعنية من اتخاذ إجراءات استباقية لتقليل الأضرار وتوفير الحماية للسكان. كما توفر صور الأقمار الصناعية بيانات فورية للمناطق المتضررة من الكوارث، مما يسهل تنسيق جهود الإغاثة وتحديد المناطق التي تحتاج إلى مساعدات فورية.
- الأمن والدفاع الوطني:
تُستخدم تقنيات الاستشعار عن بعد لمراقبة الحدود والكشف عن الأنشطة غير القانونية مثل التهريب والتسلل. تساهم هذه البيانات في تعزيز الأمن الوطني واتخاذ الإجراءات اللازمة. يمكن استخدام الاستشعار عن بعد لرصد التحركات العسكرية والمواقع الاستراتيجية، مما يساعد في التخطيط الدفاعي واتخاذ قرارات استراتيجية مستنيرة.
في عصرنا الحالي، يشهد العالم ثورة تكنولوجية هائلة تتضمن تطورات غير مسبوقة في مجال الاستشعارعن بعد. تُعَدّ هذه التقنيات من الأدوات الأساسية التي تُمكِّننا من مراقبة وتحليل سطح الأرض والمحيطات والغلاف الجوي من مسافات بعيدة، مما يفتح آفاقًا جديدة في مجموعة واسعة من مختلف المجالات. ومن أحدث هذه التقنيات، الطائرات بدون طيار (الدرونز)، والتصوير فائق الطيفية، والرادار ذو الفتحة التركيبية (SAR)، وقد أحدثت هذه المستشعرات تغييرات جذرية في كيفية جمع وتحليل البيانات البيئية. هذه التقنيات المتقدمة لا تساعد فقط في تحسين دقة وكفاءة جمع البيانات، ولكنها أيضًا توفر رؤى واسعة تساعد في اتخاذ قرارات مستنيرة وحلول مبتكرة للتحديات المعاصرة.
- الطائرات بدون طيار (الدرونز):
تُستخدم الطائرات بدون طيار في جمع بيانات دقيقة وفورية عن مناطق محددة. تُستخدم هذه التقنية بشكل واسع في الزراعة، ومراقبة البيئة، وإدارة الكوارث، حيث يمكنها الوصول إلى مناطق يصعب الوصول إليها بوسائل أخرى.
- التصوير فائق الطيفية:
تعتمد هذه التقنية على تحليل طيف الضوء المنعكس عن الأجسام لتمييز المواد المختلفة. تُستخدم في الزراعة لتحديد صحة النباتات، وفي التعدين لاستكشاف الموارد الطبيعية.
- الرادار ذو الفتحة التركيبية :(SAR)
يستخدم الرادار ذو الفتحة التركيبية موجات الراديو للحصول على صور عالية الدقة لسطح الأرض بغض النظر عن الظروف الجوية أو الإضاءة. يُستخدم في مراقبة التغيرات الطوبوغرافية والكوارث الطبيعية.
- الاستشعار الحراري:
تعتمد هذه التقنية على قياس الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من الأجسام لقياس درجات الحرارة. تُستخدم في مراقبة الحرائق، والتغيرات الحرارية في المحيطات، وفي تطبيقات الأمن.
وفي ظل التقدم التكنولوجي المتسارع، تفتح تقنيات الاستشعار عن بعد آفاقًا مستقبلية مشوقة تمكّننا من فهم كوكبنا بعمق ودقة أكبر. بفضل الابتكارات المستمرة في مجالات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي، تزداد هذه التقنيات دقة وفعالية في جمع وتحليل البيانات. يحمل المستقبل معه إمكانيات واسعة لتحسين إدارة الموارد الطبيعية، وتطوير المدن الذكية، والتنبؤ بالكوارث الطبيعية، وحتى استكشاف الفضاء. هذه التقنيات ستساهم بشكل كبير في تحقيق تنمية مستدامة وتعزيز جودة الحياة عالميًا، مما يجعل من الضروري مواكبة تطوراتها واستغلال إمكانياتها بشكل فعّال.
وفى الختام
يُعد الاستشعار عن بعد من الأدوات الثورية التي أحدثت نقلة نوعية في كيفية جمع وتحليل البيانات لاتخاذ القرارات الهامة في شتى المجالات. بفضل التقنيات الحديثة مثل الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي، أصبحت هذه التقنيات أكثر دقة وفعالية، مما يعزز من قدرتنا على إدارة الموارد الطبيعية، وتطوير البنية التحتية، والتصدي للكوارث الطبيعية، واستكشاف الفضاء. تلعب هذه الأدوات دورًا محوريًا في صناعة القرارات المستنيرة التي تدفع نحو التنمية المستدامة وتحسين جودة الحياة. ومع استمرار التطورات التكنولوجية، تتسع آفاق الاستشعار عن بعد، مما يفتح المجال لمزيد من الابتكارات والتطبيقات المستقبلية التي ستسهم في بناء مستقبل أكثر استدامة وازدهارًا للبشرية جمعاء.
د. محمود حافظ اليسير
مدرس الاستشعار عن بعد - قسم الجيولوجيا كلية العلوم - جامعة الأزهر
