محاضرات في مقرر: الاستشعار عن بعد� وتحليل المرئيات الفضائية
أ.د. محمد الخزامي عزيز
أستاذ نظم المعلومات الجغرافية
قسم الجغرافيا – كلية الآداب – جامعة الفيوم
موضوعات المقرر
ماهو الاستشعار عن بعد ؟؟؟
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
3
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
4
بعض تطبيقات الاستشعار عن بعد
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
6
أنواع الأقمار الصناعية
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
7
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
8
أقمار ثابتة تدور بمحازاة الأستواء
ارتفاعها 36 ألف كم
سرعتها تتزامن سرعة دوران الأرض
تدور من الغرب الى الشرق
تجمع بيانات مستمرة عن منطقة محددة.
منها الاتصالات والطقس
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
9
أقمار قطبية تدور في اتجاه القطبية
تدور بسرعة تتزامن مع الحركة الظاهرية للشمس
تجمع بيانات زمنية لتغطية جميع أنحاء سطح ألأرض
منها جميع أنواع أقمار ثروات سطح الأرض.
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
10
ميل مسار القمر على خط الاستواء
دوران القمر حول الأرض
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
11
مسارات الأقمار القطبية
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
12
مدارات القمر لاندسات
أنواع أقمار دراسة ثروات سطح الأرض
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
13
أقمار لاندسات الأمريكية: (1،2،3) (4،5) (،,97،8)
أقمار سبوت الفرنسية (1-7)
أقمار ايكانوس الأمركية الأوروبية (1-3)
القمر الهندي
القمر الياباني
الأقمار الروسية
صحراء سات
EgyptSat
مقارنة بين الأقمار الاصطناعية عالية الدقة
أسس الاستشعار عن بعد
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
15
الشمس كمصدر للضوء
تنعكس من الأرض
تستشعر من
القمر الصناعي
تبث للمحطات للمعالجة
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
16
طبيعة الطاقة
الكهرومغناطيسية
تركيب الطيف الكهرومغناطيسي على أساس طول الموجات الاشعاعية ومجالات استخدامها، لاحظ مجال الاستشعار عن بعد بالأقمار الصناعية.
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
17
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
18
الألوان المرئية
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
20
أثر الغلاف الجوي
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
21
ماهى أنواع أجهزة الاستشعار عن بعد ؟؟؟
- جهاز الماسح متعدد الأطياف Multi-Spectral-Scanner (MSS)
- جهاز الراسم الثيماتيكي Thematic Mapper (TM)
- العدسات التليفزيونية فيديكون RBV
- جهاز الراسم الثيماتيكي المطور Enhanced Thematic Mapper (ETM) للقمر لاندسات 7 منذ 1999
OLI2, TIROS2 للقمرين ٨و٩
- أجهزة تسجيل في أشرطة ممغنطة Magnetic-Tape Recorder
- أجهزة الوضوح العالي المرئي High Resolution Visible (HRV) بنوعيها الملونة وغير الملونة العادية والحساسة في سبوت 4.
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
22
- جهاز التجميع البصري Optical Sensor Assembly (OAS) بنوعية غير الملون والملون العادي والحساس
- جهاز التفصيل المتسع للحقول Wide Field Sensor (WiFS) لمسح الأراضي الزراعية
- جهاز المسح الخطي متعدد الأطياف (LISS3) للخرائط التفصيلية
- جهاز المسح غير الملون Panochromatic للخرائط المساحية
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
23
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
24
أنواع بيانات الأقمار الصناعية
أنواع بيانات الأقمار الصناعية
- بيانات لاندسات
- بيانات سبوت
- بيانات ايكانوس
- بيانات الهندي ... وغيرها
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
25
بيانات لاندسات
- تغطي المرئية الواحدة مساحة 185X185كم بدقة أرضية 80X 80 متر، 120X 120متر
- تحتوي على أربعة موجات هى: الأخضرMSS4، MSS5الأصفر، قريب من تحت الأحمرMSS6، تحت الأحمرMSS7
- هى بيانات غير مستغلة حالياً، الا في الدراسات التي تحتاج الى بعد زمني.
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
26
- تغطي المرئية الواحدة مساحة 180X180كم بدقة أرضية 30X30متر
- يحتوي على 7 نطاقات طيفية هامة
- لاندسات 7 يحتوي على 9 نطاقات طيفية وبدقة 25متر، وبها مجال طيفي 15 متر.
- تسهم في التمييز الكبير بين الظاهرات المتداخلة أو المتشابهة في الخصائص مثل المياه والنبات.
ثالثا: الجيل الثالث: الراسم الموضوعي المحسن ETM+ لاندسات ٧
رابعاً: الجيل الرابع: جهاز الاستشعار من نوع OLI و TIROS بعدد ١١ قناة طيفية.، لاندسات ٨، ٩.
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
27
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
28
لاندسات ٩
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
29
مقارنات لبيانات أقمار لاندسات ١-٩
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
31
سلسلة أقمار سبوت:
سبوت ١ أطلق في ٢٢فبراير ١٩٨٦ بدقة ١٠ متر غير ملون و٢٠ متر متعدد الأطياف
سبوت ٢ أطلق في ٢٢ يناير ١٩٩٠ وفقد في يوليو ٢٠٠٩
سبوت ٣ أطلق في ٢٦ سبتمبر ١٩٩٣ وتوقف في ١٤ نوفمبر ١٩٩٧
سبوت ٤ أطلق في ٢٤ مارس ١٩٩٨ وتوقف في يوليو ٢٠١٣
سبوت ٥ أطلق في ٤ مايو ٢٠٠٢ بدقة أرضية ٢.٥، ٥، ١٠ متر وتوقف في ٣١ مارس ٢٠١٥
سبوت ٦ أطلق في ٩ سبتمبر ٢٠١٢، بدقة ١.٥متر غير ملون، ٦متر متعدد الأطياف، ويغطي في اليوم ٣ مليون كم٢من المسح الفضائي.
سبوت ٧ أطلق في ٣٠ يونيو ٢٠١٤ نفس المواصفات في سبوت ٦.
بيانات القمر الأوروبي سنتنل
مقارنات بين مرئيات لاندسات ٨ وسنتنل ٢أ
نطاقات التعرف على الظاهرات الجغرافية� في مرئيات القمر الأوروبي سنتنل ٢أ
نطاق التعرف على الظاهرات الجغرافية �في القمر الأمريكي لاندسات ٨
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
36
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
37
تفسير معني البكسل ودورها في التمييز الطيفي
معنى الدقة الطيفية
مقارنة بين أنواع الدقة الطيفية
نموذج للدقة الطيفية في دراسة النبات
نماذج من البصمة الطيفية
معنى الدقة الراديومترية
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
44
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
45
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
46
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
47
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
48
مستقطع مرئية الفيوم
4، 3، 2
مخطط سير العمل في مجال تحليل المرئيات الفضائية
تجميع البيانات
معالجة أولية
تحسين المرئية
تحليل البيانات
معالجة نهائية
بحث وطلب وتنزيل
تصحيح المرئيات
استبعاد التشوهات
طرق التحليل
التصنيف وتقييم المنتج
معايير اختيار أو طلب المرئيات الفضائية
نوع المرئيات ونوع القمر ونوع المستشعر
توفر البيانات الدقة المكانية والزمنية
حالات الطقس ونسبة تغطية السحب
الأسعار التجارية والبيانات المجانية
الأسس الموسمية والغطاء النباتي
الغطاء النباتي كمؤشر
برامج تحليل المرئيات الفضائية
طبيعة البيانات الخام
تحسين المرئيات بنظرية تجميع الألوان الأساسية�(أحمر +أخضر + أزرق)
تطبيق المركب اللوني (المركب الطيفي)
اختبار البصمة الطيفية للمركب الطيفي
Image is the Pictorial Presentation of Raster. Pixels are called as Picture elements. Size of Pixel gives the Resolution of the image. Smaller the Pixel size Larger will the Resolution. Every Raster is not image but every image is a Raster.
PIAIP_NESPAK
56
Monday, February 6, 2023
SPATIAL RESOLUTION
57
Monday, February 6, 2023
SPECTRAL RESOLUTION
الدقة الزمنية نموذج متابعة التغير في السحب
أنواع الأقمار الرادارية
Pacific Geomatics Ltd.
59
نطاق الاستشعار عن بعد بنوعيه الطيف الالكترومغناطيسي
المعالجة الأولية للمرئيات الفضائية
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
61
أولاً: التصحيحات الأولية للمرئيات الفضائية
- هى اجراء تصحيح لأخطاء اثناء المسح الفضائي ناتجة عن التأثيرات المناخية، أو البيئية، أو عن أجهزة الاستشعار، أو عن الميل الطبوغرافي وكلها لاتدخل في نطاق تخصص طلاب الجغرافيا
- هى ادخال الاحداثيات الجغرافية على المرئية وتصحيح الخطأ الناتج عن الفرق بين الاحداثيات الجغرافية الحقيقية وبين احداثيات مسار القمر الصناعي، وهى ضرورية لامكان مطابقة المرئية مع الخرائط أثناء الدراسات التطبيقية.
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
62
المعالجة الأولية للمرئيات (التصحيح الراديومتري)
معايرة قيم البيانات الخام بقيم راديومترية
تصحيح الخطأ في القيم الراديومترية
أنواع الأخطاء في القيم الراديومترية
التصحيح الهندسي للمرئية
All materials by Austin Troy © 2003
مصادر التشويه في المرئيات الفضائية :
المعالجة الأولية للمرئيات (التصحيح الهندسي)
التصحيح الهندسي بناء على:
الأخطاء الداخلية: دوران الأرض، وتفاوت الارتفاع التضاريسي وتشوية في الماسح بجهاز الاستشعار
الأخطاء الخارجية: حركة القمر وعادة يحدث في حالة الطيارة
التصحيحات الهندسية للمرئية الفضائية
- حساب أو تحديد الاحداثيات الجغرافية واحداثيات الاستشعار عن بعد الصحيحة للمرئية الأصلية
- حساب القيم الجديدة للنقاط الأساسية للصورة المرئية المصححة بطريقة اعادة توزيع البكسلات حسب الاحداثيات والمعروفة باسم Re-sampling.
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
66
المعالجة الأولية للمرئيات (الإرجاع الجغرافي)
تحويل احداثيات المرئية الى احداثيات جغرافية أو مترية
طرق ادخال الاحداثيات الجغرافية �على المرئيات الفضائية...
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
68
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
69
Temporal Resolution
Time
July 1
July 12
July 23
August 3
11 days
16 days
July 2
July 18
August 3
الدقة الزمنية أو التتابع الزمني للمرئيات
ثانياً: المعالجات العامة للبيانات الرقمية
- الهستوجرام التكراري Frequency Histogram
- المقاطع الأفقية الرأسية والمائلة الراديومترية
- التحليل الاحصائي المبدئي لمناطق الاختبار
- هيستوجرام ثنائي القنوات
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
70
ثالثاً: المعالجات الخاصة والنهائية للمرئيات
- تحسين المرئية Image enhancement
- تحويل المرئية Image Transformation
- ترشيح المرئية Image Filtering
- تبسيط الخرائط من المرئية Map Generalization
- ربط طبقات المعلومات Link information layers
- كتابة الأسماء والبيانات Map Annotation
- طبع النتائج وحفظها في ملفات Results Export & Printing
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
71
طرق تحسين المرئية الفضائية
- يتم توسيع مدى القيم الرقمية للبيانات الأساسية مما يؤدي الى زيادة التحسين أو الوضوح.
- يتم تحويل المرئية أبيض/أسود أحادية القناة الى مرئية أحادية القناة ملونة بألوان كاذبة.
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
72
طرق زيادة الوضوح Contrast enhancement
- هى مط مدى قيم النقاط الأساسية المحددة لكل من القيمة الصغرى والقيمة العظمى بحيث تمثل الصغرى بالصفر والكبرى برقم 255
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
73
تحسين الوضوح
تحسين التباين
All materials by Austin Troy © 2003
Source: http://www.sci-ctr.edu.sg/ssc/publication/remotesense/process.htm
رابعاً: المعالجة النهائية
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
76
طرق استخلاص البيانات من تفسير المرئيات الفضائية
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
78
نتيجة التحسين الطيفي
تستخدم في التمييز بين الظاهرات
تحليل المرئيات الفضائية بطرق التصنيف الطيفي
التصنيف الطيفي
All materials by Austin Troy © 2003
التصنيف الموجه
All materials by Austin Troy © 2003
طرق تصنيف المرئيات الفضائية
التصنيف غير الموجه
مثال للتصنيف غير الموجه
All materials by Austin Troy © 2003
Source: http://mercator.upc.es/nicktutorial/Sect1/nicktutor_1-14.html
مثال للتصنيف الموجه
التصنيف غير الموجه بالاعتماد معامل (متوسط ك)
التصنيف غير الموجه بالاعتماد على طريقة (بيانات الأيزو)
نموذج التصنيف غير الموجه بطريقة (بيانات الأيزو)
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
89
نتيجة التصنيف غير الموجه
التصنيف الموجه
منهجية تطبيق التصنيف الموجه
اعداد دليل التصنيف الموجه
تقييم دليل التصنيف الموجه
التصنيف الموجه بطريقة (أقصر مسافة بالنسبة للمتوسط)
التصنيف الموجه بطريقة (الاحتمال الأقصى)
التصنيف الموجه بطريقة (الزاوية الطيفية� والخصائص الطيفية للظاهرات
التصنيف الموجه بطريقة (الذكاء الاصطناعي)
التصنيف الموجه بطريقة (اختيار اللوغاريتمية والمعالجة)
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
99
نتيجة التصنيف الموجه
تحليل المرئيات الفضائية بواسطة المؤشرات الطيفية
أهمية المؤشرات الطيفية
أهمية مؤشرات البصمة الطفية للنباتات
مؤشرات البصمة الطيفية للنباتات
التمييز بين النباتات التي في حالة جيدة والنباتات المجهدة�من خلال: مؤشر الفرق الطبيعي للغطاء النباتي
تفسير حالة النبات من خلال قيمة البصمة الطيفية
مؤشر الغطاء النباتي المعدل حسب التربة
مؤشر دليل النبات بمعلومية تأثير الغلاف الجوي
مؤشر دليل النبات �بمعلومية تأثير المسطحات المائية والأراضي
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
109
نتيجة مؤشر دليل
النبات NDVI
مؤشر دليل المياه
تفسير البصمة الطيفية للمياه حسب درجة العكارة
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
112
مؤشر دليل الثلج
تفسير البصمة الطيفية للثلج حسب النوع
مؤشرات أدلة المياه ومؤشرات أدلة الثلج
مجالات تطبيق مؤشر دليل النبات
مجالات تطبيق مؤشر دليل النبات
مجالات تطبيق مؤشرات المياه والثلوج
تطبيق مؤشر دليل المياه
تطبيق مؤشر دليل المياه في مرئيات لاندسات ٧، ٨
تطبيق مؤشر دليل المياه �لرسم خرائط المساحات المغمورة بالمياه
تقييم نوعية المياه من خلال العلاقة� بين نوعية المياه ودليل البصمة الطيفية
تطبيق تحليل النقاط الساخنة بالفيضانات من خلال مؤشر المياه في المرئيات الفضائية
تطبيق مؤشر دليل الثلج
مؤشرات البصمة الطيفية للغطاء الأرضي واستعمالات الأرض
مؤشرات أدلة العمران في نطاق ٤٠٠-٩٠٠ ن م
مؤشرات أدلة العمران في نطاق ٤٠٠-٢٥٠٠ ن م� مع استبعاد النطاق البانوكروماتي
مؤشر دليل العمران في النطاق البانوكروماتي
مؤشرات دليل العمران في النطاق الحراري
مؤشر أدلة العمران� بالضوء الليلي
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
131
نتيجة تطبيق مؤشر أكاسيد الحديد
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
132
نتيجة تطبيق
مؤشر المركبات المعدنية
أ.د.محمد الخزامي - قسم الجغرافيا - جامعة الفيوم
133
مواقع الأقمار على شبكة الانترنت
الحمد لله.. نهاية المقرر النظري