المساحة الجوية Photogrammetry: تعريفها وأهميتها واستخداماتها والأجهزة المستخدمة
المقدمة
المساحة الجوية (Photogrammetry) تُعد من أهم فروع علم المساحة الحديثة التي تعتمد على التصوير الجوي للحصول على معلومات دقيقة عن سطح الأرض. تُستخدم هذه التقنية في مجالات متنوعة تشمل التخطيط العمراني، الهندسة المدنية، وإدارة الموارد الطبيعية. مع تطور التكنولوجيا وزيادة الاعتماد على نظم المعلومات الجغرافية (GIS)، أصبحت المساحة الجوية أداة أساسية لرسم الخرائط الطبوغرافية وتحليل البيانات المكانية بدقة وفعالية.
تعريف المساحة الجوية
المساحة الجوية هي عملية جمع وتحليل الصور الجوية الملتقطة بواسطة الطائرات أو الأقمار الصناعية لتحويلها إلى معلومات وخرائط جغرافية دقيقة. تتم هذه العملية من خلال استخدام تقنيات الاستشعار عن بعد وتحليل الصور، مما يجعلها وسيلة متقدمة لتحديد الخصائص المكانية والطوبوغرافية للأرض.
أنواع المساحة الجوية:
1. المساحة الجوية الرأسية: تعتمد على صور ملتقطة بشكل عمودي للحصول على خرائط دقيقة.
2. المساحة الجوية المائلة: تُلتقط الصور بزاوية مائلة، مما يُظهر تفاصيل إضافية مثل ارتفاعات المباني.
3. المساحة الجوية باستخدام LiDAR: تُستخدم فيها أنظمة الليزر لقياس ارتفاعات الأرض بدقة متناهية.
أهمية المساحة الجوية
1. المجالات التخطيطية:
التخطيط العمراني: تساعد المساحة الجوية في وضع الخطط التفصيلية للمدن من خلال تحليل البنية التحتية والمناطق السكنية والصناعية.
تصميم شبكات الطرق: تُستخدم لرسم طرق جديدة مع الأخذ في الاعتبار التضاريس الطبيعية.
2. إدارة الموارد الطبيعية:
الغابات: تحديد الكثافة النباتية ومراقبة التغيرات في الغطاء النباتي.
الموارد المائية: رصد الأنهار، البحيرات، والخزانات المائية لتحديد كفاءتها وتغيراتها.
3. التطبيقات البيئية:
رصد التغيرات المناخية: تحليل المناطق المتأثرة بالتغيرات البيئية، مثل التصحر وذوبان الجليد.
الكوارث الطبيعية: تقييم الأضرار الناجمة عن الكوارث كالزلازل والفيضانات.
4. الأبحاث الجيولوجية:
تستخدم في اكتشاف الموارد المعدنية والنفطية وتحديد الهياكل الجيولوجية.
5. الأمن والدفاع:
مراقبة الحدود وتأمين المواقع الاستراتيجية.
تحليل المواقع العسكرية أو المناطق ذات الأهمية الأمنية.
استخدامات المساحة الجوية
1. في الهندسة المدنية:
تصميم المشاريع الكبرى مثل السدود والموانئ والجسور.
إعداد الخرائط الطبوغرافية لتحديد المواقع الملائمة للبناء.
2. في الزراعة:
مراقبة صحة المحاصيل وتحليل التربة.
إدارة الموارد المائية لتقليل الهدر وزيادة الإنتاجية.
3. في السياحة وإدارة التراث الثقافي:
رسم الخرائط للمناطق السياحية.
توثيق المواقع الأثرية والمحميات الطبيعية.
4. في الدراسات البيئية:
مراقبة التغيرات في استخدام الأراضي.
تقييم تأثير الأنشطة البشرية على البيئة.
الأجهزة المستخدمة في المساحة الجوية
تعددت اجهزة المساحة الجوية ما بين الكاميرات والمستشعرات وغيرها وفي هذا الجزء نتعرف على أهم أدوات وأجهزة المساحة الجوية
1. الكاميرات الجوية:
تُعتبر الكاميرات الرقمية عالية الدقة الأساس في المساحة الجوية.
تُستخدم لالتقاط الصور الرأسية والمائلة.
2. أنظمة LiDAR (Light Detection and Ranging):
تعتمد على الليزر للحصول على بيانات دقيقة عن ارتفاعات سطح الأرض.
تُستخدم لرسم نماذج ثلاثية الأبعاد.
3. الطائرات الموجهة بدون طيار (Drones):
تُستخدم في المناطق التي يصعب الوصول إليها.
فعالة من حيث التكلفة لتغطية مساحات صغيرة.
4. أجهزة GPS:
لتحديد المواقع بدقة وربط الصور الملتقطة بالإحداثيات الجغرافية.
5. الأقمار الصناعية:
تُستخدم في التصوير عالي الدقة على نطاق واسع.
توفر بيانات مفصلة عن الظواهر الطبيعية والجغرافية.
6. البرمجيات المتخصصة:
مثل ArcGIS، Erdas Imagine، وPix4D، تُستخدم لتحليل الصور الجوية وتحويلها إلى بيانات خرائطية.
مراحل العمل في المساحة الجوية
1. التخطيط المبدئي:
تحديد الهدف من المسح الجوي واختيار الأجهزة المناسبة.
إعداد خطة الطيران وتحديد الارتفاع والمسار.
2. التصوير الجوي:
التقاط الصور باستخدام الطائرات أو الطائرات بدون طيار.
مراعاة الظروف الجوية لضمان جودة الصور.
3. المعالجة والتحليل:
تحويل الصور إلى بيانات رقمية باستخدام البرمجيات.
دمج الصور للحصول على نماذج ثلاثية الأبعاد أو خرائط طبوغرافية.
4. إنتاج الخرائط النهائية:
تصميم الخرائط الطبوغرافية أو الموضوعية وفقاً للاستخدام المستهدف.
التأكد من دقة البيانات المستخرجة.
مزايا وعيوب المساحة الجوية
في هذا الجزء نتطرق الى مميزات المساحة الجوية وعيوبها
المزايا:
1. تغطية مساحات واسعة بسرعة عالية.
2. الحصول على بيانات دقيقة وثلاثية الأبعاد.
3. إمكانية استخدامها في ظروف يصعب فيها العمل الميداني التقليدي.
العيوب:
1. تكلفة مرتفعة للأجهزة والبرمجيات المتخصصة.
2. تأثر جودة الصور بعوامل مثل الطقس والإضاءة.
3. الحاجة إلى مهارات متقدمة لتحليل البيانات.
الخاتمة
المساحة الجوية تعد من أهم الأدوات الحديثة في علم المساحة والجغرافيا. بفضل تقدم التكنولوجيا، أصبحت قادرة على تزويدنا بمعلومات دقيقة وفعالة تُستخدم في التخطيط والتنمية وإدارة الموارد. ورغم التحديات التي تواجه هذا المجال، فإن استخدام التقنيات المتطورة مثل LiDAR والطائرات بدون طيار يعزز من قدرتها على تحقيق أهدافها بكفاءة أعلى.