إنشاء خرائط خطوط الأعماق بالاستشعار Depth line maps

 

د. منى سيد حسين

إنشاء خرائط خطوط الأعماق بالاستشعار Depth line maps

اعتمدت الطرق التقليدية لإنشاء خرائط خطوط الأعماق على مسبار الأعماق بصدى الصوت، وهذا هو المتبع حتى الآن في إنتاج خرائط البحرية البريطانية ، وهي المعتمدة في العالم منذ قرنين من الزمان، لكن الطرق التقليدية لسبر الأعماق قد لا تصلح في بعض الأماكن إذ كان العمق يقل عن غاطس سفينة السبر، أو إذا كثرت الصخور والشعاب المرجانية. 

وقد لاحظ المهتمون بالأمر أنه من مجرد التفسير البصري للمرئيات الفضائية يلاحظ أن الألوان تتدرج مع البعد عن الساحل نحو البحر. ومن السهل تفسير ذلك، فالضوء يضعف بتفاعله مع عمود الماء، ولكن الضوء مركب من طيف من الموجات لكل منها طوله الموجي الذي تعرفه أعيننا باللون ، وتخترق الأطوال الموجية المختلفة للضوء المرئي عمود الماء بدرجات متفاوتة ، فكلما زاد الطول الموجي (أي كلما اتجهنا نحو الجانب الأحمر من طيف الضوء المرئي) كلما زاد معامل هذا الاضمحلال ، وكلما قصر الضوء الموجي ( أي كلما اتجهنا نحو جانب الأزرق من الطيف) يكون الاضمحلال بطيئا. 

إذن لن يستطيع الضوء الأحمر اختراق أكثر من أمتار قليلة، بينما سيخترق الأزرق أكثر من ذلك حتى يصل إلى قاع البحر ، ومن ثم يعكس القاع ضوءا يكفي ليسجله المستشعر حتى لو كان القاع على عمق 25م. ولكن لو احتوى عمود الماء على مواد عالقة من حبيبات الرواسب ومن الهائمات الدقيقة والمواد العضوية الذائبة في الماء، فإن كل لك سيعمل على تشتيت الضوء أو امتصاص جزء منه ، ومن ثم يضمحل بسرعة فلا يصل منه شئ إلى عمق 25م. 

يتطلب إنشاء خريطة خطوط الأعماق بالاستشعار ثلاث خطوات:- 

  1. حساب العمق الذي ينتهي عنده نطاق الاختراق لكل مجال طيفي. 
  2. الاستكمال Interpolation داخل كل نطاق على حدة. 
  3. معايرة العمق داخل كل نطاق. 
الخطوة الأولى:- سيكون الضوء الأحمر أول ما يضمحل ، ومن القياسات الميدانية اتضح أن أقصى اختراق للضوء الأحمر خمسة أمتار ، ويمكن للأخضر الوصول إلى عمق 15م ، والأزرق يمكنه بلوغ 25م. أما مجال تحت الحمراء القريبة NIR فيمكن استخدامه لتحديد النطاق الذي يتراوح عمقه بين صفر ونصف متر. 
الخطوة الثانية:- وهي الاستكمال داخل كل نطاق. 

الخطوة الثالثة:- وهي المعايرة فلو اتضح مثلا أن نقاطا على خط الأعماق 15م المقدر من المرئية يقابلها في الحقيقة أعماق مقدارها 13م نقزم بعمل التصحيحات اللازمة وإعادة الإستكمال. 

مثال على ذلك دراسة فاندر شتريته لإنشاء خريطة خطوط الأعماق للبحر الأحمر شرقي الغردقة باستخدام مرئية لاندسات أخذ 420 قراءة بجهاز سبر الأعماق، مع تحديد إحداثيات هذه النقاط بجهاز GPS لمعايرة بيانات الصورة. 

كيف يمكن تصحيح خرائط خطوط الأعماق المنشأة بالاستشعار لمراعاة ظروف المد والجزر وقت أن سجل المستشعر المرئية ؟ 

لابد من مرجع رأسي Vertical Datum تنشأ على أساسه خريطة خطوط الأعماق ، لأن ما يقاس ليس هو العمق منسوبا إلى المرجع الرأسي وإنما هو العمق وقت التسجيل ، فمثلا إذا كان القمر الاصطناعي قد مر فوق سفاجا الساعة 8 و 15 دقيقة صباح يوم معين، وإذا علمنا من جداول المد والجزر أن منسوب الماء فوق المرجع الرأسي كان 52 سم فإنه يجب إنقاص 52 سم من القيمة المحسوبة من المرئية. ولمعرفة متى مر القمر الاصطناعي فوق المنطقة التي تغطيها المرئية لابد من الرجوع إلى ملف الميتاداتا المصاحب للمرئية. 
المصدر:- 
محاضرات د.مني سيد حسين "2020" ، شعبة نظم المعلومات الجغرافية والاستشعار عن بعد ، جامعة القاهرة
author-img
كوكب المنى

تعليقات

ليست هناك تعليقات
إرسال تعليق
    google-playkhamsatmostaqltradent