المسح الجوي التصويري
يُعد المسح الجوي التصويري (Photogrammetry) أحد أنواع المساحة المستخدمة في رصد الظواهر الجغرافية الموجودة على سطح الأرض، وقد بدأ استخدام الطائرات لغرض التصوير الجوي منذ عام ١٩٠٩م، وتطور استخدام الصور الجوية في عمليات المساحة أثناء الحربين العالميتين الأولى والثانية ، وفي الوقت الحاضر أصبحت الصور الجوية أساسًا لدراسة وحصر الموارد الطبيعية المختلفة على سطح الأرض وإنتاج الخرائط، بالإضافة إلى المشاريع الهندسية وغيرها.
أضف إلى معلوماتك
تُستخدم اليوم الطائرات بدون طيّار Unmanned Aerial Vehicle (UAV)
للقيام بعمليات المسح الجوي التصويري، إذ يتم استخدامها لمسح المناطق ذات التضاريس الصعبة، مثل: الجبال والغابات والصحاري، كما تُستخدم للأغراض الطارئة، مثل إدارة الكوارث الطبيعية.
مفهوم المسح الجوي التصويري وتطبيقاته
يتكون مصطلح المسح الجوي التصويري (Photogrammetry) من مقطعين: (Photo) وتعني صورة، و(Grammetry) وتعني القياس، آي القياس من الصورة، ويُعرف بأنه علم استخدام تقنيات مختلفة للحصول على بيانات عن معالم سطح الأرض من خلال الصور الجوية.
ويتميز المسح الجوي بإمكانية مسح مساحات شاسعة من سطح الأرض، كما أنه استطاع التغلب على بعض العقبات التي تواجه المسح الأرضي، مثل: مسح المناطق الوعرة أو المستنقعات أو المناطق الواسعة، مثل مناطق الكثبان الرملية الشاسعة الامتداد، يُضاف إلى ذلك أن المسح الجوي التصويري أقل تكلفة من المسح الأرضي، ولا سيما في المساحات الكبيرة أو تلك التي يصعب الوصول إليها.
وتتنوع تطبيقات المسح الجوي التصويري وذلك حسب الغرض من عمليات المسح، منها:
١- إنتاج الخرائط وتحديثها.
٢- التخطيط العمراني.
٣- الدراسات المتعلقة بتتبع ظاهرة معينة على سطح الأرض خلال فترات زمنية محددة، مثل تتبع النمو الحضري.
٤- الاستخدامات العسكرية والأمنية.
مراحل المسح الجوي التصويري
يمر المسح الجوي التصويري بعدة مراحل تختلف حسب الغرض من إجراء عملية المسح، يمكن إيجازها في الآتي:
أولا: وضع خطة الطيران
يُعد التخطيط لرحلات التصوير الجوي من العمليات الأساسية للحصول على صور تحقق الغرض منها؛ فقبل البدء
بالتصوير لابد من دراسة المنطقة المراد تصويرها وتحديد نقاط التحكم الأرضي، كما يتم تحدید خطوط الطيران بما يتناسب مع تضاريس المنطقة وحدودها السياسية إن وُجدت.
ثانيا: التصوير الفعلي
تنطلق الطائرة المزودة بآلة تصوير متخصصة حسب خطة الطيران المعتمدة سابقًا، وتسير الطائرة على شكل خطوط، إذ يتم التقاط عدة صور لخط الطيران الأول بفاصل زمني محدد؛ حتى يمكن تحقيق تداخل رأسي (أمامي) (Overlap) بين الصورة والأخرى بمقدار (٦٠٪) تقريباً، مما يوفر رؤية مُجَسَّمة (ثلاثية الأبعاد) عند وضع الصور في جهاز الإبصار المُجَسِّم.
ثم بعد انتهاء الطائرة من تصوير خط الطيران الأول تستدير وتعود بخط طيران موازي للأول بحيث تتطابق الصور الملتقطة في خط الطيران الثاني مع الصور الملتقطة في خط الطيران الأول جانبيًا (Sidelap)، بمقدار (٢٠٪ – ٣٠٪)؛ وذلك لضمان تصوير المنطقة المراد مسحها جويًا دون انقطاع، ويوضح الشكل التداخل الرأسي والتداخل الجانبي بين الصور الجوية.
ثالثا: ترتيب الصور الجوية وجمع بياناتها
في هذه المرحلة تُجمع المعلومات الأساسية عن الصور الملتقطة، منها على سبيل المثال: معلومات عن آلة التصوير المستخدمة والبعد البؤري لعدستها، ومقدار ارتفاع الطائرة واهتزازها أثناء التقاط كل صورة، وفي هذه المرحلة أيضًا تُرتّب الصور الملتقطة حسب تتابعها أثناء التصوير.
رابعًا: ربط الصور والتثليث الجوي
بعد ترتيب الصور الجوية تُطبّق عملية التثليث الجوي على الصور، حيث يتم رفع دقة الصور عن طريق ربطها بعضها ببعض وربطها إحداثيًّا بالأرض باستخدام نقاط التحكم الأرضي؛ وهنا تصبح هذه الصور نماذج (Models) تكوّن في النهاية خريطة
المنطقة التي تم تصويرها.
خامسًا: تحليل الصور الجوية
بعد التأكد من جودة التثليث الجوي تبدأ مرحلة تحليل الصور الجوية؛ وذلك باستخلاص الظواهر الجغرافية المختلفة منها، وترتيبها على هيئة طبقات (Layers)؛ تمهيدًا لاستخدامها في إنتاج الخريطة، أو توظيفها في تطبيقات أخرى، مثل برمجيات نظم المعلومات الجغرافية.
الأجهزة المستخدمة في تحليل الصور الجوية
توجد العديد من الأجهزة التي تُستخدم في تحليل الصور الجوية واستخلاص المعلومات منها، وذلك بما يتناسب والغرض من المسح الجوي منذ البداية، وقد تطورت الأجهزة المستخدمة في تحليل الصور الجوية بتطور التقنيات المستخدمة في التصوير الجوي نفسه، إذ ساهم استخدام الكاميرات الرقمية في التصوير الجوي في تقليل الجهد المبذول والوقت المستغرق في تحليل الصور واستخلاص الظواهر الجغرافية منها.
وفيما يأتي توضيح لبعض الأجهزة المستخدمة في تحليل الصور الجوية:
جهاز الإبصار المُجَسّم (Stereo scope)
يوفر هذا الجهاز رؤية مُجسَّمة (ثلاثية الأبعاد) للظواهر الجغرافية الممسوحة جويًا، ويوجد عدة آنواع للجهاز، منها: المُجسِّم الجيبي (الشكل٢٥)، والمُجسِّم ذو المرايا ، وللحصول على الرؤية المُجسَّمة يجب أن تكون الصورتان متتاليتين بنسبة تداخل حوالي (٦٠٪) إذ تُوضع الصورتان بشكل متجاور ثم يُنظر من خلال الجهاز، مما يُتيح رؤية الظواهر الجغرافية التي تم تصويرها بشكل مُجَسَّم (ثلاثي الأبعاد).
جهاز تحليل الصور الجوية شبه الآلي
هو جهاز يرسم الظواهر الجغرافية رقميًا على هيئة طبقات باستخدام الحاسب الآلي، إذ تُوضع الصوّر في جهاز الإبصار المُجسِّم ثم تُنقل إلى الحاسب الآلي؛ ولهذا السبب أُطلق عليه جهاز شبه آلي.
محطات العمل الفوتجرامترية الرقمية (Digital Photogrammetric
تتكون من ماسح ضوئي متخصص للصور الجوية، وشاشة عرض ونظارات للرؤية ثلاثية الأبعاد، وتتميز بوجود برمجيات متخصصة في معالجة الصور وتصحيحها آليا وإنتاج خرائط نماذج الارتفاعات الرقمية (Digital Elevation Models)
والخرائط المصوّرة (Orthophoto Maps).
