gis و سنجش از دور

[Borna66]

GIS چيست؟
۱ـ سيستم اطلاعات جغرافيايي (GIS)
استفاده از سيستم هاي جغرافيايي در دهه ۱۹۸۰ گسترش فوق العاده اي يافته است بطوري كه در كشورهاي پيشرفته، اكثر دانشگاهها، سازمانهاي تجاري و دولتها از اين سيستم براي مقاصد گوناگوني استفاده مي كنند.
تعاريف مختلفي از سيستم اطلاعات جغرافيايي ارائه شده است كه جامع ترين آن بشرح زير است:
مجموعه سازمان يافته اي از سخت افزار و نرم افزار كامپيوتري، اطلاعات جغرافيايي و افراد متخصصي است كه به منظوركسب، ذخيره، بهنگام سازي، پردازش، تحليل و ارائه كليه اشكال اطلاعات جغرافيايي طراحي و ايجاد شده است.
توانايي سيستم اطلاعات جغرافيايي عبارتست از:
انجام عمليات فضايي:
در يك سيستم اطلاعات جغرافيايي امكان تحليل همگاني و فضايي عوارض و روابط ميان آنها، براساس مختصات جغرافيايي وجود دارد.
ارتباط و پيوند انواع اطلاعات :
در يك سيستم جغرافيايي امكان پيوند ميان مجموعه هاي گوناگوني از اطلاعات جغرافيايي با اهداف مختلف تحليلي وجود دارد.
ذخيره اطلاعات نقشه اي :
در اين سيستم، امكان ذخيره انواع نقشه هاي شماتيك به شكل فايل هاي كامپيوتري وجود دارد به طوري كه قابل استفاده براي تلفيق و تحليل كامپيوتري مي باشند.
سؤالاتي كه سيستم اطلاعات جغرافيايي قادر به پاسخ گوئي مي باشد:
سؤالات مربوط به يك مكان :
در يك مكان مشخص چه چيزي وجود دارد؟ اين اولين سؤالي است كه در يك سيستم GIS قادر به جوابگويي به آن مي باشد. يك مكان مي تواند به طرق مختلفي در سيستم تعريف شود مثلاً با نام مكان، كد مختصات جغرافيايي(طول و عرض جغرافيايي).
سؤالات شرطي :
يافتن مكاني كه شرايط معيني را در بر دارد. اين سؤال بر عكس سؤال اول است كه با مشخص كردن يك مكان، آنچه كه در آن مكان وجود دارد شناسايي مي شود. در حالي كه طبق اين سؤال، مي خواهيد مكاني را پيدا كنيد كه پديده ويژه اي در آن وجود دارد. پاسخ گوئي به اين سؤال به تحليل فضائي نياز دارد. به عنوان مثال، پيدا كردن منطقه اي كه جنگل نباشد، مساحت آن حداقل يك هكتار باشد، در فاصله ۱۰۰ متري جاده قرار گرفته باشد و خاك آن نيز براي ساختمان سازي مناسب باشد. در اين سؤال چهار شرط مطرح شده است كه نماينده ويژگيهاي همگان مورد نظر مي باشد. GIS قادر به يافتن چنين مكاني با توجه به شرايط تعيين شده مي باشد.
بررسي روند (Trend) :
از گذشته تاكنون چه تغييراتي درمكان يا در سطح معيني به وقوع پيوسته است؟ در واقع اين سؤال تركيبي از دو سؤال قبل است يعني سيستم بايد مكان هائي را كه طي دوره معين زماني دچار تغييراتي شده اند (شرط) شناسائي نمايد. به عبارت ديگر تركيب سؤال مكان وشرط معين (تغيير) كه با ذخيره اطلاعات نقشه اي يك منطقه در دو دوره زماني متفاوت قابل پرسش است.
الگو (Pattern) :
چه الگوي فضائي وجود دارد؟ اين سؤال بسيار پيچيده است. به عنوان مثال مي توان پرسيد كه آيا سرطان عامل عمده مرگ و مير در بين ساكنان مناطق نزديك به يك نيروگاه اتمي است؟ در اين رابطه سؤالات متعددي بسته به نوع سيستم و كاربرد آن قابل طرح مي باشد، كه سيستم قادر به پاسخگوئي به آنها مي باشد. در اين تحليل مجموعه اي از اطلاعات مكاني (نقشه) و ساير اطلاعات تشريحي در زمينه مورد بررسي بايستي در سيستم ذخيره شوند.
مدل سازي :
سؤال چه خواهد شد اگر؟ اين سؤال عمدتاً به برنامه ريزي و همچنين به بررسي اثرات اجراي برنامه ها مربوط مي شود. به عنوان مثال احداث يك جاده چه اثراتي بر پيرامون خواهد داشت؟ پاسخگوئي به اينگونه سؤالات به در دسترس بودن مجموعه اي از اطلاعات جغرافيايي وساير اطلاعات(اطلاعات علمي) بستگي دارد، كه در يك سيستم اطلاعات جغرافيايي به شكل مناسبي گرد آوري، ذخيره، نگهداري و سازمان دهي مي شود به طوري كه بتواند در تحليل هاي مختلف مورد استفاده قرار گيرد.
GIS كاربردهاي
كاربرد GIS بسته به نيازهاي هر منطقه يا كشور در بخشهاي مختلفي توسعه يافته است، به طوري كه در ابتدا در اروپا ازاين سيستم در پايگاه هاي اطلاعات ثبت اسناد و املاك، محيط زيست، نگهداري نقشه هاي توپوگرافي، در كانادا، در برنامه ريزي جنگل ها، حجم درختان وچوب قابل برداشت، شناسائي راههاي دسترسي به جنگل، در چين و ژاپن، نظارت و مدل سازي تغييرات زيست محيطي و در آمريكا، در رشته هاي گوناگوني از جمله در برنامه ريزي شهري و شهرداري ها از اين سيستم استفاده شده است و با گذشت زمان و توسعه سيستم ها استفاده از آن به كليه بخش هاي مرتبط با زمين گسترش يافته است.
استفاده ازاين سيستم دركليه رشته هائي كه به نحوي از انحاء با زمين، نقشه وبه طوركلي با اطلاعات جغرافيائي مكان دار و تحليل هاي فضائي ارتباط دارند، امكان پذير مي باشد.
ويژگيهاي يك سيستم اطلاعات جغرافيايي
GIS به سادگي يك سيستم كامپيوتري صرفاً براي توليد نقشه نيست گرچه قادر به توليد انواع نقشه ها در مقياس هاي مختلف و در سيستم هاي تصوير متفاوت و با رنگهاي متنوع مي باشد. GIS يك ابزار تحليلي اطلاعات فضائي است. مهمترين ويژگي اين سيستم اينست كه امكان شناسائي روابط فضائي ميان عوارض مختلف روي نقشه را فراهم مي سازد.
GIS صرفاً وسيله اي براي ذخيره و نگهداري نقشه نيست (ثبت اسناد نقشه اي)، بلكه ابزاري است كه براي اهداف خاصي، اطلاعات را نيز ذخيره مي سازد.
GIS اطلاعات مكان دار فضائي را با اطلاعات جغرافيائي يك پديده خاص روي نقشه مرتبط مي سازد. اطلاعات به شكل عوارض جغرافيائي در كامپيوتر ذخيره مي شود.مثلاً شبكه راهها بايك سري خطوط روي نقشه مشخص مي گردد كه به تنهائي اطلاعات چنداني راجع به جاده ارائه نمي كند. براي دستيابي به اطلاعات مربوط به جاده ها مانند عرض جاده، نوع جاده، طول جاده، سال احداث و غيره بايستي به پايگاه اطلاعاتي مربوطه مراجعه نمود و سپس با تلفيقي از اين دو نوع اطلاعات، نقشه جديدي با اطلاعات بيشتر توليد نمود.
به عبارت ساده، يك GIS صرفاً نقشه با عكس ها را نگهداري نمي كند، بلكه يك پايگاه اطلاعاتي با توجه به كليه اصول و معيارهاي فني و علمي آن ايجاد مي نمايد. مفهوم پايگاه اطلاعاتي در يك GIS بسيار مهم است و آن را از يك سيستم ساده يا كامپيوتري نقشه كشي متفاوت مي سازد. در GIS سيستم مديريت اطلاعات نيز به صورت جزء پيوسته آن در آمده است.
عوارض مكان دار جغرافيائي ثبت شده در كامپيوتر بايد داراي ويژگيهايي باشد كه عبارتند از:
الف) نام يا نوع هر پديده
ب) مكان استقرار آن
ج) ارتباط آن با ساير پديده ها يا عوارض
سيستم پايگاه اطلاعاتي، امكانات ذخيره و بهنگام سازي انواع گوناگوني از چنين اطلاعاتي را فراهم مي سازد. در يك GIS، در پايگاه اطلاعات جغرافيائي آن، مكان پديده ها و در سيستم پايگاه اطلاعاتي، مشخصات پديده و ارتباطات آن با ساير پديده ها نگهداري مي شود و با ايجاد ارتباط ميان اين اطلاعات امكان پردازش تحليلي مجموعه اطلاعاتي فراهم مي گردد.
مجموعه عناصر GIS امكانات تحليلي فوق العاده قدرتمندي را در اختيار استفاده كنندگان قرار مي دهد تا بتوانند از تلفيق انواع اطلاعات جغرافيائي و ساير اطلاعات، نتيجه گيري مناسب را بنمايند.

[Borna66]

تعریف سنجش از دور
عمل بازیابی،شناسایی وتشخیص عوارض و اشیای واقع در فاصله دور که با استفاده از تصاویر و ابزار شناسایی انجام میگیرد سنجش از دور نام میگیرد.به عبارت دیگر سنجش از دور را ممکن است شناسایی از فاصله نیز تعریف نمود که این فاصله می تواند چند متر یا چند هزار کیلومتر باشد.
می توان سنجش از دور را اینچنین تعریف کرد:علم و هنرکسب اطلاعات در مورد اجسام،اراضی یا پدیده های مختلف به کمک جمع اوری اطلاعات از انها از فاصله دور(ارتفاعی)به کمک ابزار الات و دستگاههای مربوطه بدون تماس فیزیکی با انها.
کاربرد سنجش از دور:

سنجش از دور در بسياري از زمينه هاي علمي و تحقيقاتي كاربردهاي گسترده اي دارد. از جمله كاربردهاي فن سنجش از دور مي توان به استفاده از آن در زمين شناسي، آب شناسي، معدن، شيلات، كارتوگرافي، جغرافيا، مطالعات زيست شناسي، مطالعات زيست محيطي، سيستم هاي اطلاعات جغرافيايي، هواشناسي، كشاورزي، جنگلداري، توسعه اراضي و به طوركلي مديريت منابع زميني و غيره اشاره كرد.
سنجش از دورمي تواند تغييرات دوره اي پديده هاي سطح زمين را نشان دهد و در مواردي چون بررسي تغيير مسير رودخانه ها، تغيير حد و مرز پيكره هاي آبي چون درياچه ها، درياها و اقيانوسها، تغيير مورفولوژي سطح زمين و غيره بسيار كارساز است. افزون بر اين يك سيستم سنجش از دور با توجه به اين كه بر اساس ثبت تغييرات واختلافهاي بازتابش الكترومغناطيسي از پديده هاي مختلف كار مي كند، ميتواند حد و مرز پديده هاي
زميني اعم از مرز انواع خاكها، سنگها، گياهان، محصولات كشاورزي گوناگون و ... را مشخص كند. سنجش از دور در پيش بيني وضع هوا و اندازه گيري ميزان خسارت ناشي ازبلاياي طبيعي،كشف آلودگي آبها و لكه هاي نفتي در سطح دريا، اكتشافات معدني نيز كاربرد دارد. بدون شك استفاده از اين فن در مطالعات اكتشافي و منابع طبيعي و ساير موارد پيش گفته نه تنها سرعت انجام مطالعات را بيشتر مي كند،بلكه از نظر دقت و هزينه و نيروي انساني نيز بسيار با صرفه تر است.
در زمينه كاربردهاي داده هاي ماهواره اي مي توان به طور اختصار به موارد زير اشاره كرد:
الف: مطالعه تغييرات دوره اي
برخي از پديده ها و عوارض سطح زمين در طي دوره زماني تغيير مي يابد. علت اين تغييرات مي تواند عوامل طبيعي مانند سيل، آتشفشان، زلزله، تغييرات آب و هوايي، يا عوامل مصنوعي مانند دخالت انسان در محيط زيست باشد. براي مثال تغيير سطح آب درياي خزر در طي يك دوره ۱۰ تا ۲۰ ساله، تغيير ميزان سطح پوشش و جنگلها درشمال كشور و تغيير پوشش گياهي نخل در جنوب كشور و ميزان آسيب آنها در دوران جنگ را مي توان با استفاده از داده هاي ماهواره اي با دقت بسيار زيادي مطالعه كرد.
ب: مطالعات زمين شناسي
با استفاده از داده هاي ماهواره اي مي توان مرزهاي بسياري از سازندهاي زمين شناسي را از يكديگر تفكيك كرد، گسله ها را مورد مطالعه قرار داد ونقشه هاي گوناگون زمين شناسي تهيه كرد. از جمله نقشه هاي زمين شناسي گوناگون كه با استفاده از داده هاي ماهواره اي مي توان تهيه كرد، نقشه گسله ها و شكستگي ها، نقشه سازندهاي سنگي مختلف، نقشه خاكشناسي و نقشه پتانسيل ذخاير تبخيري سطحي را ميتوان نام برد. افزون براين با توجه به گستره بسيار وسيع زير پوشش هر تصوير ماهواره اي، چنين تصاويري براي مطالعات كلان منطقه اي براي زمين شناسان بسيار مفيد است.
ج: مطالعات كشاورزي وجنگلي
تشخيص وتمايزگونه هاي گياهي مختلف، محاسبه سطح زير كشت محصولات كشاورزي، مطالعه مناطق آسيب ديده كشاورزي براثركم آبي يا حمله آفتهاي مختلف به آنها از جمله مهمترين كاربردهاي داده هاي ماهواره اي است. تهيه تقشه جامع پوشش گياهي هر منطقه، تهيه نقشه آبراهه ها و ارتباط آنها با مناطق مستعدكشت و برآورد ميزان محصول زير كشت از كاربردهاي ديگر چنين اطلاعاتي است. لازم به ذكر است كه وزارت بازرگاني و كشاورزي كشور ايالات متحده آمريكا از ابتداي تكوين تكنولوژي سنجش از دور همه ساله محصول كشاورزي كشور آمريكا وتمام كشورهاي جهان را با استفاده ازتصاوير ماهواره اي برآورد
مي كند تا براي برنامه ريزي بازار و توليد اطلاعات مفيد و لازم را بدست آورد. افزون بر اين مطالعه ميزان انهدام جنگلها و يا ميزان پيشرفت جنگل كاري از كاربردهاي ديگر اين تصاوير است.
د- مطالعات منابع آب
مطالعه آبهاي سطحي منطقه و تهيه نقشه آبراهه ها، بررسي تغيير مسير رودخانه ها بر اثر عوامل طبيعي يا مصنوعي، تخمين ميزان آب سطحي هر منطقه از جمله جالبترين كاربرد داده هاي ماهواره اي است.كشور ما از جمله كشورهايي است كه با وجود داشتن منابع آبهاي سطحي در بسياري مناطق از مشكل كم آبي رنج مي برد، كه استفاده از تكنولوژي نوين وبه دست آوردن اطلاعات دقيق مي تواند راهگشاي استفاده بهتر ازمنابع آب كشور باشد.
ح- مطالعات دريايي
از تكنولوژي سنجش از دور بخصوص در چند زمينه مهم كاربردهاي دريايي مي توان استفاده كرد كه ازآن جمله مطالعات دوره هاي پيشروي و پسروي كرانه دريا؛ مطالعات عمومي ويژگيها و خصوصيات توده هاي آبي مثل نقشه دماي سطح و رنگ آب و نقشه تراكم ميزان كلروفيل و پلانكتون و مطالعات مربوط به تأثير ساير پديده ها بر دريا، از جمله وضعيت حركت وتندي امواج دريا و غيره هستند.
تابحال سنجنده ها و ماهواره هاي مخصوصي فقط براي مطالعات درياها و اقيانوسها طراحي وساخته شده است. مهمترين اين ماهواره هاعبارتند از ماهواره “ موس” ژاپن وماهواره “ سي ست” آمريكا.
براي آگاهي بيشتر از جزئيات سنجنده ها و كاربردهاي آن به بخش مربوط به اين ماهواره در همين گزارش رجوع كنيد.
و- مطالعه بلاياي طبيعي
امروزه برآورد ميزان خسارت ناشي از بلاياي طبيعي از قبيل سيل، زلزله، آتشفشان، طوفان وغيره با استفاده از داده هاي ماهواره اي بسيار متداول است. تعيين راهبرد مناسب براي جلوگيري وكاهش خسارت بلاياي طبيعي از جمله ديگر كاربردهاي داده هاي ماهواره اي است.
مهمترين قابليتهاي داده هاي سنجش از دور
داده هاي سنجش از دور به دليل يكپارچه و وسيع بودن،تنوع طيفي، تهيه پوشش هاي تكراري و ارزان بودن، درمقايسه با ساير روشهاي گردآوري اطلاعات از قابليت هاي ويژه اي برخوردار است كه امروزه عامل نخستين در مطالعه سطح زمين و عوامل تشكيل دهنده آن محسوب مي شود. امكان رقومي بودن داده ها موجب شده است كه سيستم هاي كامپيوتري بتوانند از اين داده ها به طور مستقيم استفاده كنند وسيستم هاي داده ها جغرافيايي و سيستم هاي پردازش داده ها ماهواره اي با استفاده از اين قابليت طراحي و تهيه شده است. سهل الوصول بودن داده ها، دسترسي سريع به نقاط دور افتاده و دقت بالاي آنها از امتيازات خاص اين فن محسوب مي شود.

[Borna66]

سنجنده ها(sensor)
هر وسیله ای که اشعه الکترو مغناطیسی منعکس شده از پدیده های مختلف یا سایر انرژی های ساطع شده(مثل مادون قرمز حرارتی)را جمع اوری نموده و به شکلی مناسب برای کسب اطلاعات از محیط اطراف ارائه دهد سنجنده نامیده میشود.
سنجنده ها را بر اساس منبع انرژی یا بازده اطلاعاتی به شرح زیر تقسیم می کنند:
تقسیم بندی بر اساس منبع انرژی:
1-سنجنده های فعال(active)
این سنجنده ها خود دارای مولد های الکترو مغناطیسی هستند.این انرژی به طرف پدیده های مورد نظر فرستاده شده وبازتاب انها جمع اوری می شود و ثبت میگردد.(مانند:عکاسی با فلاش،میکروویو فعال و رادار یا تشخیص یا مسافت یابی رادیویی.)
2-سنجنده های غیر فعال(passive)
این سنجنده ها خود دارای مولد انرژی الکترو مغناطیسی نبوده بلکه انرژی منعکس شده از پدیده ها ی مختلف زمین را که اشعه الکترو مغناطیسی خورشید به انها تابیده،جمع اوری میکنند.(مانند:عکس برداری در روز با انواع دوربینها،اسکنر ها،مایکروویو های غیر فعال)
تقسیم بندی بر اساس بازده ی اطلاعاتی:
الف:سنجنده های تصویری
بازده اطلاعاتی این سنجنده ها قابل تبدیل به عکس بوده و خود به دو دسته تقسیم می شوند:
ب:سنجنده های مصور یا فتو اپتیکی(optical)
بازده این سنجنده ها مستقیما قابل تبدیل شدن به عکس هستند،مانند دوربین های عکاسی(اولین و شناخته شده ترین سنجنده ها هستند)
ج:سنجنده های عددی یا رقومی(digital)
بازده اطلاعاتی این سنجنده ها رقومی بوده و پس از طی مراحل خواص میتوانند تبدیل به عکس شوند و یا از طریق تبدیل به تصاویر تلویزیون و با روش های کامپیوتری مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرند.مزیت این سنجنده ها نسبت به سنجنده های مصور این است که نیازی به برگرداندن انها به زمین نیست و اطلاعات به زمین مخابره می شوند.بنابراین میتوان انها را در ماهواره نسب کرد.
مثالها یی از این سنجنده ها که روی ماهواره نسب شده اند عبارتند از:
_سنجنده mss یا اسکن چند طیفی در ماهواره لندست
_سنجنده tm
این سنجنده ها در حقیقت نوع پیشرفته ی mss است،که قدرت شکلی،قدرت تفکیک طیفی و قدرت رادیو متری ان بهبود یافته است.
قدرت تفکیک طیفی از 4 باند در سنجندهmss به 7 باند در سنجنده tm افزایش یافته است.قدرت تفکیک رادیومتری از 0 تا 64 گام خاکستری در سنجنده mss به 0 تا 256 در سنجنده tm افزایش یافته است.قدرت تفکیک مکانی از 80 متر در سنجنده mss به 30 متر در باند های 1 الی5 و7 و120 متر در باند 6(حرارتی)در سنجنده tmافزایش یافته است.
_سنجنده +etm
این سنجنده در لندست 7 طراحی و نسب شده است.مشخصات این سنجنده در محدوده طیف مرئی همانند سنجنده tm میباشد.با این تفاوت که قدرت تفکیک مکانی باند حرارتی (6)ان بجای 120 متر به 60 متر کاهش یافته است و به علاوه دارای یک باند پانکروماتیک با تفکیک مکانی 15 متر در محدوده طیفی 9/0 -52/0 میکرومتر و عرض تصویر برداری در این سنجنده 185 کیلومتر می باشد.
_سنجنده xs
این سنجنده در ماهواره های اسپات 1 تا 4 با عرض تصویر برداری 60 کیلومتر،تعداد 4 باند،و قدرت تفکیک زمینی 20 متر در شماره 5 با همین مشخصات ولی با قدرت تفکیک زمینی 10 متر فعال است.
_سنجنده pan در ماهواره اسپات
با عرض تصویر برداری 60 کیلومتر،تعداد یک باند و با قدرت تفکیک زمینی 10 متر در ماهواره اسپات شماره 1 تا 4 و5 متر و 5/2 متر در اسپات شماره 5 می باشد.
د:سنجنده های غیر تصویری:
بازده اطلاعاتی این سنجنده ها به صورت جدول و نمودار است و قابلیت تبدیل شدن به عکس را ندارند.اطلاعات این سنجنده ها بیشتر در کارهای تحقیقاتی و مطالعات اتمسفر و ازمایشگاه کاربرد دارد.از انواع این سنجنده ها می توان اشعه سنج،نور سنج و طیف سنج را نام برد.

[Borna66]

کاربرد تصاویر و داده های ماهواره ای
کاربرد در کشاورزی و خاکشناسی:
شناسایی اراضی کشاورزی
شناسایی نوع محصول
تعیین سطح زیر کشت
شناسایی مناطق مستعد کشت
تخمین عملکرد محصول
شناسایی محدودیت های کشت
شناسایی اراضی شور
شناسایی اراضی تحت فرسایش
شناسایی خاک های مرطوب
شناسایی باطلاق ها
شناسایی افات و امراض گیاهی
تخمین مواد موجود در خاک
نظارت بر رشد محصول
کاربرد در زمین شناسی واکتشاف زمین:
تهیه نقشه های زمین شناسی
زمین شناسی ساختمانی و تکنوتیک
زمین شناسی مهندسی(تونل سازی،پل سازی...)
بررسی نواحی کویری وبیابانی
مطالعات اکتشافات معدن،نفت،گاز
مطالعات مربوط به ژئوترمال و فعالیتهای اتشفشانی
مطالعات بلایای زمینی،زلزله،اتشفشان...
مطالعات یخچالها
زمین شناسی دریایی و ساحلی
کاربرد در جنگل و مرتع:
شناسایی مناطق جنگلی
شناسایی گونه های جنگلی
شناسایی اراضی مرتعی از نظر تراکم پوشش
شناسایی مناطق از بین رفته ی جنگلی و مستعد جنگلکاری
شناسایی مناطق جنگل کاری شده
مطاعه مربوط به ابخیز داری وحفاظت خاک
تشخیص اتش سوزی های جنگلی
تفکیک اراضی مرتعی از نظر ارتفاع
کاربرد در مطالعات شهری:
تهیه و تولید نقشه های کاربری اراضی و واحدهای فزیوگرافی
تهیه DTM برای شهرها
مطلعات زمین شناسی شهرها
تهیه نقشه شکستگی ها و گسل های مناطق شهری
تعیین زونهای لرزه خیز در مناطق مختلف
تهیه نقشه ی حرارتی کلان شهر ها
شناسایی دینامیسم زون های ساحلی و بررسی توسعه انها
مطالعات فرسایشی شهرها و تعیین زونهای سیل خیز
کاربرد در محیط زیست:
شناسایی چشمه های اب سرد سواحل
شناسایی محل تخلی زباله های اتمی
شناسایی کوههای اتفشانی و تغیرات حاصله در انها
شناسایی مواد معدنی رادیو اکتیو
شناسایی مناطق مناسب برای ایجاد پارک های زیست محیطی و حیات وحش
مطاله جزر ومد وجریانات سطحی
مطالعات زیست محیطی
کاربرد در تهیه نقشه های موضوعی:
تهیه نقشه های کشاورزی،جمعیت،جنگل...
تهیه نقشه های عکسی (فتومپ)
تهیه نقشه های پوشش گیاهی
تهیه نقشه های کوچک و بزرگ مقیاس در سطح استان,کشور و قاره وغیره
تهیه نقشه های جهت شیب عمومی و کلی
تهیه نقشه های فرم اراضی(land form)
تعیین و تصحیح حد و مکانهای جغرافیایی و تنظیم نقشه تقسیمات کشوری
تهیه اطلس های کشوری در مقیاس های مختلف
کاربرد در هواشناسی واقلیم شناسی:
تخمین میزان بارندگی
پیش بینی خشکسالی
شناخت انواع ابرها و پوشش های ابری یا تعیین درصد پوشش
تعیین دمای سطح ابها و خشکسالی
تهیه نقشه های اقلیمی منطقه ای وجهانی
ردیابی طوفانهای حاره ای،تورنادو وهشداردهی
هشدار در مورد اتش سوزی جنگلها و چاه های نفتی
تهیه نقشه پوشش برفی و یخی
بررسی وضعیت اقیانوس ها
بررسی اثرات فعالیتهای جوی بر روی هوا و اقلیم
ردیابی الودگی های نفتی در ابها در مقیاس منطقه ای و جهانی
کاربرد در منابع اب،اقیانوس شناسی وشیلات:
تعیین عمق نسبی اب
شناسایی و تفکیک رنگ اب
تعیین درجه حرارت سطح اب(SST)
تعییین میزان گل الودگی اب
شناسایی محل تجمع کلرو فیها و موجودات دریایی
تعیین شوری اب
شناسایی دریاچه ها ی فصلی و باتلاقها
شناسایی اراضی گود(LOW LAND)
مطالعه جنگلهای مانگرو
مطالعه دریاچه های پشت سد ها

[Borna66]

سیر تکامل ماهواره ها
ماهواره هایی که از زمین تصویر برداری می کنند به دو دسته تقسیم می شوند:
_ماهواره های منابع زمینی:مانند لندست(land sat)اسپات(spot)،IRS ،JERS1
_ماهواره های محیطی:مانندGOES،NOAA،DMSP(امریکا )،INSAT(هندوستان)،
Priroda،mteor،metro 3 (روسیه)را نام برد که در حال حاضر فعال هستند.

ماهواره های نسل اول لندست 1و2و3 (1970-1980 )
اولین ماهواره منابع زمینی در 23 ژوئیه 1972(اول مرداد 1351 )با نامERTS1 به فضا پرتاب شد که بعدابه نام لندست 1 تغییر نام یافت و در تاریخ 6 ژانویه 1978(16 دی ماه 1356) از کار افتاد.قبل از ان در 22 ژانویه 1975(20 بهمن 1353 )لندست 2 به فضا فرستاده شد؛این ماهواره در25 فوریه1982 (6 اسفند 1360)از کار افتاد.و لندست 3 در 5 مارس 1978 (15 اسفند1356)به فضا پرتاب شد،ماهواره فوق نیزدر تاریخ 31 مارس1983(11 فروردین1362)از کار افتاد.
ماهوارهای نسل دوم لندست 4و5 (1980-1990)
پس از خاتمه فعالیت ماهواره ی نسل اول در سال1983 سازمان فضا نوردی امریکا ضمن تکامل بعضی از قابلیتهای ماهواره ای نسل اول با طراحی لندست 4و5 تحت عنوان نسل دوم وسپس لندست 6و7 فعالیتهای خود را دنبال نمود.

لندست 4
در16ژوئیه 1962 (25 تیر 1361)قبل از توقف فعالیت لندست 3 به فضا فرستاده و در مدار زمین قرار گرفت.

لتدست 5
در اول مارس1984(18 اسفند 1362)به فضا پرتاب و در مدار زمین قرار گرفت.نوع سنجنده های بکار رفته در نسل دوم ماهواره های لندست(4و5)شامل سنجنده هایTM وMSS می باشد.عرض تصویر برداری در هر یک از سنجنده های مذکور 185 کیلومتر می باشد.

لندست 6
این ماهواره در اکتبر 1993 (مهر1372) پس از پرتاب از مدار وکنترل خارج گردید و ناپدید شد.سنجنده نصب شده روی ان نقشه بردار موضوعی بهسازی شده یا+ETM نام دارد.این سنجنده مانندTM دارای 7 باند طیفی با قدرت تفکیک مکانی 30 متر می باشد.

لندست7
سازمان فضا نوردی امریکا(NASA) پس از سقوط لندست 6 برای جلوگیری از ایجاد فاصله زمانی(GAP)در برنامه ریزی مربوط به سری ماهواره های لندست، ماهواره لندست 7 را در 15 اوریل 1999 (26 فروردین 1378) به فضا پرتاب نمود.این ماواره در یک مدار خورشید اهنگ در ارتفاع 705 کیلومتری از زمین قرار داد.زاویه تمایل مدار1/98 درجه و عبور ماهواره از خط استوا ساعت 10 صبح به وقت محلی است،زمان پوشش کامل زمین 16 روز و پهنای نوار برداشت 185 کیلومتر می باشد.این ماهواره دارای یک سنجنده به نام+ETM میباشد.لازم به ذکر است اسن ماهواره در حال حاضر از مدار خارج و غیر فعال است.دوره تکرار تصویر برداری این سنجنده 16 روز است،بدین معنی که هر 16 روز یکبار از یک مکان معین تصویر برداری مینماید.

ماهواره های SPOT
ماهواره اسپات توسط کشور فرانسه و با همکاری کشور سوئد و بلژیک طراحی و ساخته شده است.ماهواره های 1و2و3و4 اسپات به ترتیب در سالهای1998،1993،1990،1986 به فضا پرتاب شدند.این ماهواره ها دارای دو سنجنده کاملا مشابه به نامهای 1,2 HRVI میباشد.که همزمان و بدون وابستگی به یکدیگر کار میکنند و در طول موج نوری قابل دید و مادون قرمز نزدیک تصویر برداری میکنند.سنجنده HRVاز نوع اسکنر خطی بوده و فاقد ایینه دوران یا نوسان کننده می باشد. هر یک از دو دستگاه دارای دو ردیف یا پژوهنده یا اشکار ساز هستند که تعداد انها در هر طرح به 6000 عدد میرسد.

اسپات4
این ماهواره در سال 1999 به فضا پرتاب شد و در مدار شبه قطبی در ارتفاع 823 کیلومتری با زاویه میل 98 درجه مستقر گردید. مدت زمان لازم برای پوشش کامل زمین 26 روز می باشد.عرض تصویر برداری 60 کیلومتر.دارای دو سنجنده به نام HRVR با قدرت تفکیک زمینی 20 متر و تعداد 4 باند وPAN با یک باند پانکرو ماتیک با قدرت تفکیک زمینی 10 متر می باشد.

اسپات5
این ماهواره در سال 2002 توسط کشور فرانسه به فضا پرتاب شد.و در مدار شبه قطبی با ارتفاع 822 کیلومتر با زاویه میل 98 درجه و دوره پوشش کامل زمین 26 روز مستقر گردید.شامل دو سنجنده HRVR با عرض تصویر برداری 60 کیلومتر، تعداد 4 باند و قدرت تفکیک زمینی 10 متر و سنجنده PAN با عرض تصویر برداری 60 کیلومتر، تعداد یک باند و قدرت تفکیک زمینی 5 متر و 5/2 متر می باشد.
قابلیت های ماهواره اسپات نسبت به لندست:
توان قدرت تفکیک زمینی بالاتر_امکان تهیه تصاویر زوج و متعاقبا دید سه بعدی از زمین به کمک تصاویر ماهواره ای_ استفاده از سیستم اسکن خطی_امکان کاهش پریود تکرار.

ماهواره1JERS
1JERS یا ماهواره منابع زمینی ژاپن در 11 فوریه 1992 به یک مدار خورشید اهنگ در ارتفاع 568 کیلومتری پرتاب شد. این ماهواره دارای دو سنجنده یکیOPS و دیگری سنجنده دارای RIS می باشد.

ماهواره های هندیIRS
از سری ماهواره های منابع زمینی هندوستان تا کنون irs p3(1988)irs p2 )1991)irs ib(1994)irs ic(1995)irs ia (1996)irs id(1997)irs p6(2003)به فضا پرتاب شده اند.ماهواره های irs id و irs ic در یک مدار شبه قطبی وخورشید اهنگ در ارتفاع 904 کیلومتری از زمین قرار دارند. زاویه تمایل مدار 71/98 درجه و زمان یک دور گردش ان به دور زمین 101 دقیقه می باشد.عبور ماهواره ها از خط استوا به وقت محلی همواره در ساعت 30/10 انجام میگیرد.
در این ماهواره ها سه سنجنده به نام های زیر نسب شده است:
Liss3: تعداد 4 باند، قدرت تفکیک زمینی 5/22 متر،عرض تصویربرداری 127 کیلومتر.
Pan: تعداد یک باند،قدرت تفکیک زمینی 8/5 متر،عرض تصویر برداری 70-63 کیلومتر.
Wifs:تعداد 3 باند،قدرت تفکیک زمینی 188 متر،عرض تصویر برداری 800-728 کیلومتر.
سنجنده پانکروماتیک این ماهواره اولین سیستم ماهواره ای است که تصاویر با تفکیک مکانی کمتر از 10 متر(8/5 متر) در سطح تجاری تولید می نماید.
ماهواره p6که به نام resourcesat1 نیز موسوم است در تاریخ17 اکتبر 2003 در مدار زمین قرار گرفته است.این ماهواره دارای سه سنجنده به نامهای liss-III با 4 باند طیفی و قدرت تفکیک مکانی 5/23 متر،liss-iv با سه باند چند طیفی 8/5 متری و یک باند پانکروماتیک 8/5 متری و سنجنده سوم به نام waifs دارای 4 باند طیفی با قدرت تفکیک 70 متر است.دوره تکرار تصویر برداری سنجنده های liss-III و liss-IV 24 روز است.

ماهواره ikonos
این ماهواره توسط کشور امریکا ساخته شده است و در 24 سپتامبر 1999 به فضا پرتاب و در مدار شبه قطبی در ارتفاع 681 کیلومتری زمین با زاویه میل 1/98 درجه،باسرعت 7 کیومتری در ثانیه قرار گرفته است.سنجنده های نسب شده در این ماهواره شامل پانکروماتیک با ابلیت تفکیک زمینی یک متر و عرض تصویربرداری 11 کیلومتر با یک باند و سنجنده چند طیفی (4 باند) 90/0 – 45/0 میکرومتر می باشد،مدت زمان لازم برای برگشت به محل اول 9/2 روز برای قدرت تفکیک 4 متری باند چند طیفی می باشد.

ماهواره Quick bird
این ماهواره توسط امریکا در18 اکتبر 2001 در مدار 450 کیلومتری زمین قرار گرفته و دارای دو سنجنده؛چند طیفی با 4 باند طیفی ابی، سبز،قرمز و مادون قرمز نزدیک و قدرت تفکیک مکانی 5/2 متر وسنجنده پانکروماتیک با یک باند و قدرت تفکیک مکانی 61 سانتی متر است.دارا ی دو ایستگاه گیرنده زمینی در الاسکا و نروژ است.دوره بازگشت،یک تا 5/3 روز بسته به عرض جغرافیایی است.

ماهواره terra
امریکا در سال 1999 این ماهوره را در ارتفاع 705 کیلومتری زمین قرار داد.دو سنجنده مهم این ماهواره به نام modis وasetr هستند.سنجنده aster دارای 14 باند طیفی است که 3 باند ان دارای قدرت تفکیک مکانی 15 متر،6 باند ان دارای قدرت تفکیک مکانی 30 متر و 5 باند دیگر ان دارای قدرت تفکیک مکانی 90 متر هستند.سنجنده modis دارای 36 باند طیفی که 2 باند ان دارای قدرت تفکیک مکانی 250متر ،4 باند 500 متری و دیگر باندهای ان دارای قدرت تفکیک مکانی 1000 متر هستند.دوره تکرار تصویر برداری این سنجنده 16 روز است.