Fundamentals of Photogrammetry Lecture PDF

‫‪https://youtube.com/channel/UC10v56uSSDs51QTjneYgu7A‬‬ ‫المساحة ‪3‬‬ ‫المحاضرة السابعة‬ ‫أساسيات المساحة التصويرية )‪(Fundamentals of Photogrammetry‬‬ ‫المساحة التصويرية أحد الفروع الرئيسية لتخصص المساحة ومن خاللها...

‫‪https://youtube.com/channel/UC10v56uSSDs51QTjneYgu7A‬‬ ‫المساحة ‪3‬‬ ‫المحاضرة السابعة‬ ‫أساسيات المساحة التصويرية )‪(Fundamentals of Photogrammetry‬‬ ‫المساحة التصويرية أحد الفروع الرئيسية لتخصص المساحة ومن خاللها يتم إنتاج األعمال المساحية‬ ‫المختلفة لمنطقة ما مثل الخرائط التفصيلية والخرائط الطبوغرافية وكذلك الحصول على معلومات‬ ‫ودراسات عن هذه المنطقة بواسطة الصور الملتقطة لها‪.‬‬ ‫تعريف المساحة التصويرية )‪:(Photogrammetry‬‬ ‫يمكن تعريف المساحة التصويرية بأنها علم وفن و تكنولوجيا الحصول على معلومات كمية ونوعية عن‬ ‫المعالم الطبيعية والصناعية لمنطقة ما بواسطة صور فوتوغرافية أو غير فوتوغرافية لهذه المنطقة أو‬ ‫بمعنى اخر المساحة التصويرية هي كل ما يمكن إنتاجه مساحيًا من خالل أجهزة التصوير المختلفة الثابتة‬ ‫جو ا أو الموضوعة داخل األقمار الصناعية‪.‬‬ ‫والمتحركة وكذلك المحمولة ً‬ ‫الفرق بين المساحة التصويرية والمساحة األرضية‪:‬‬ ‫تختلف المساحة التصويرية عن المساحة األرضية في أن المساحة األرضية تتعامل مع الطبيعة بشكل‬ ‫مباشر وفي المساحة التصويرية يتم الحصول على المعلومات والقياس من الصور بدون إحتكاك مباشر‬ ‫مع الطبيعة في أغلب مراحل العمل‪.‬‬ ‫تتميز المساحة التصويرية عن المساحة األرضية بالميزات التالية ‪:‬‬ ‫‪.1‬العمل المساحي األرضي للمناطق الكبيرة مكلف جدا في الوقت والجهد والتكلفة مقارنة مع المسح‬ ‫التصويري‪.‬‬ ‫‪.2‬ال يرتبط المسح التصويري بوقت محدد ومناخ محدد إال أثناء التقاط الصور أما العمل واستنتاج‬ ‫المعلومات من هذه الصور فإنه ال يرتبط بوقت ومناخ محدد بعكس المسح األرضي‪.‬‬ ‫‪.3‬صعوبة التعامل األرضي مع بعض المناطق التضاريس الوعرة‪ ،‬بعكس المساحة التصويرية ‪.‬‬ ‫أقسام المساحة التصويرية‪:‬‬ ‫قسمت المساحة التصويرية الى االتي‪:‬‬ ‫‪.1‬المساحة التصويرية األرضية )‪:(Terrestrial Photogrammetry‬‬ ‫في هذا القسم تكون الصور مأخوذة بألة تصوير توضع على حامل على سطح األرض‪ ،‬ويغلب استخدام‬ ‫هذا النوع في إعداد مخططات وخرائط لألبنية والمنشآت الهندسية واألماكن األثرية وغالبا ما تكون هذه‬ ‫الصور محدودة االتساع‪.‬‬ ‫د‪.‬سحر إسماعيل محي الدين‬ ‫‪1‬‬ ‫‪https://youtube.com/channel/UC10v56uSSDs51QTjneYgu7A‬‬ ‫المساحة ‪3‬‬ ‫‪.2‬المساحة التصويرية الجوية )‪:(Aerial Photogrammetry‬‬ ‫في هذا القسم تستخدم الصور الملتقطة من الجو حيث تكون آلة التصوير مثبتة في طائرة و يتم التصوير‬ ‫طبقا لخطة تعد مسبقا تسمى خطة الطيران ويتم فيها تحديد ارتفاع الطيران و أماكن أخذ الصور وغير‬ ‫ذلك‪.‬وتستخدم المساحة التصويرية الجوية ألغراض المساحة التصويرية المترية والمساحة التصويرية‬ ‫التفسيرية‪.‬‬ ‫‪.3‬المساحة التصويرية الفضائية )‪:(Satellite Photogrammetry‬‬ ‫وفي هذا القسم تستخدم الصور المرسلة عن طريق األقمار االصطناعية أو المحطات الفضائية و هذه‬ ‫النوعية من الصور تستخدم في األغراض التفسيرية مثال األرصاد الجوية ودراسات الفضاء والخرائط‪.‬‬ ‫د‪.‬سحر إسماعيل محي الدين‬ ‫‪2‬‬ ‫‪https://youtube.com/channel/UC10v56uSSDs51QTjneYgu7A‬‬ ‫المساحة ‪3‬‬ ‫‪.4‬اإلستشعار عن بعد )‪:(Remote Sensing‬‬ ‫يعد من أحدث االختراعات في عالم التقنية الحديثة ويعين في الكشف عن خبايا األرض‪.‬ويعتمد هذا‬ ‫األسلوب على قياس انعكاسات األشعة الكهرومغناطيسية المرتدة من الموارد الطبيعية المدفونة في‬ ‫األعماق أو المتناثرة على سطح األرض أو بقياس اإلشعاعات التي تطلقها هذه الموارد كما يمكن بوساطة‬ ‫هذه الوسائل متابعة الموارد الطبيعية ومالحظة ما يصيبها من خلل أو ثراء فإزالة النبات يمكن رصدها‬ ‫وكذلك حركة الرمال وجفاف المسطحات المائية وغور مياه األعماق‪.‬‬ ‫هناك تعاريف عدة لمصطلح االستشعار عن بعد جميعها تدور حول مفهوم أساسي وهو جمع المعلومات‬ ‫والبيانات من مسافة (بعد(‪.‬ومن هذه التعاريف تعريف جيمس كامبل الذي يعرف علم االستشعار عن بعد‬ ‫على أنه علم استخالص المعلومات والبيانات عن سطح األرض والمسطحات المائية باستخدام صورة‬ ‫ملتقطة من أعلى بواسطة تسجيل األشعة الكهرومغناطيسية المنعكسة أو المنبعثة من سطح األرض‪.‬و تنبأ‬ ‫عدد غير قليل من العلماء بضرورة استخدام الصور الجوية الرقمية والمرئية الفضائية وذلك لما يليه من‬ ‫أحداث ستزود البشرية بأداة لدراسة أشكال سطح األرض واحتماالت المالحظات الجوية وقد ارتبط ذلك‬ ‫بالتطور التكنولوجي في تسجيل البيانات ونظم معالجتها ووسائل النقل الجوي‪ ،‬وقد بدأت التطبيقات في‬ ‫أول األمر بصورة محدودة بالمالحظة البصرية فقط وأصبحت المنصات الجوية ذات أهمية كبيرة حينما‬ ‫اكتشفت معالجات الصور الضوئية على أساس وجود مركبات كيميائية معينة ذات حساسية للضوء‪.‬‬ ‫فعلم االستشعار عن بعد يهتم بمعرفة ماهية األجسام دون تماس فيزيائي أو كيميائي مباشر مع هذه‬ ‫األجسام ومن أهم وأكثر تطبيقاته في الوقت الحالي هو الصور الفضائية التي يتم التقاطها عن طريق‬ ‫األقمار االصطناعية أو الصور الجوية "باستخدام الطائرات "يتم معالجة هذه الصور باستخدام برامج‬ ‫معالجة خاصة ألهداف متعددة منها‪:‬‬ ‫‪.1‬جيولوجية‪ :‬الكشف عن النفط‪ ،‬المياه المعادن الفلزات الفوالق ومتابعة التشوهات الجيولوجية‪.‬‬ ‫‪.2‬زراعية‪ :‬وجود األمراض عند النباتات ومعرفة أنواع النباتات في منطقة معينة‪.‬‬ ‫‪.3‬الجليديات‪ :‬متابعة حركة الكتل الجليدية وذوبانها‪.‬‬ ‫كانت أول تقنية لالستشعار عن بعد هي التصوير من الطائرات وبعد ابتكار األقمار الصناعية تطور إلى‬ ‫التصوير من الفضاء ثم التصوير بالرادار ‪.‬وتستخدم األشعة الكهرومغناطيسية في االستشعار عن بعد‬ ‫فعندما تسقط هذه الطاقة على جسم ما فهي تتفاعل معه يمتص جزء منها و ينعكس جزء آخر‪.‬والطاقة‬ ‫المنعكسة هي التي تستخدم الستكشاف أو استبيان الجسم وهي التي تستقبلها أجهزة االستشعار عن بعد‬ ‫واحيانا يكون الجسم نفسه مصدرا لإلشعاع الكهرومغناطيسي بحسب خواصه ودرجة حرارته‪.‬يمكن‬ ‫تعريف األشعة الكهرومغناطيسية بأنها طاقة ذات موجات مختلفة األطوال تسير بسرعة الضوء‬ ‫(‪ 300.000‬كيلومتر في الثانية) ويحدث الشعاع الكهرومغناطيسي الواحد على شكل موجات كهربائية‬ ‫د‪.‬سحر إسماعيل محي الدين‬ ‫‪3‬‬ ‫‪https://youtube.com/channel/UC10v56uSSDs51QTjneYgu7A‬‬ ‫المساحة ‪3‬‬ ‫وموجات مغناطيسية متساوية طول الموجة ومقترنة ببعضها البعض‪ ،‬نرى بعض تلك األشعة‬ ‫الكهرومغناطيسية من لونها فبعضها األخضر وبعضها األحمر وبعضها البرتقالي وبعضها األصفر هذا‬ ‫بحسب تردد الموجة‪.‬‬ ‫أنواع اإلستشعار عن بعد‪:‬‬ ‫‪.1‬اإلستشعار عن بعد اإليجابي (النشط)‪ :‬يكون الجسم نفسه مصدرا لإلشعاع الكهرومغناطيسي‪.‬‬ ‫‪.2‬اإلستشعار عن بعد السلبي (الخامل)‪ :‬يستمد الجسم اإلشعاع الكهرومغناطيسي من جسم آخر مثل‬ ‫الشمس‪.‬‬ ‫كيفية عمل اإلستشعار عن بعد‪:‬‬ ‫من تطبيقات اإلستشعار عن بعد‪:‬‬ ‫‪.1‬في المجال الزراعي‪ :‬أ‪ -‬حيث يتم تحديد وتوقع مقدار المحاصيل الزراعية ب‪ -‬عمل الخرائط‬ ‫الالزمة لتحديد المناطق الزراعية ج‪ -‬اكتشاف اآلفات الزراعية وأمراض النباتات واألشجار د‪-‬‬ ‫د‪.‬سحر إسماعيل محي الدين‬ ‫‪4‬‬ ‫‪https://youtube.com/channel/UC10v56uSSDs51QTjneYgu7A‬‬ ‫المساحة ‪3‬‬ ‫يساعد في وضع سياسة معينة لحفظ المناطق الزراعية من التلوث وذلك من خالل المراقبة‬ ‫المستمرة هـ‪ -‬مراقبة التصحر و‪ -‬مراقبة حرائق الغابات‪.‬‬ ‫‪.2‬في مجال الجيولوجيا‪ :‬يساعد االستشعار عن بعد على‪ :‬أ‪ -‬عمل الخرائط الجيولوجية ب‪ -‬تحديد‬ ‫مواقع البراكين وتحديد تحرك الطبقات األرضية ج‪ -‬تحديد خطوط التصدعات المختلفة د‪ -‬البحث‬ ‫عن المصادر الطبيعية والمواد الخام‪.‬‬ ‫‪.3‬في مجال التربة‪ :‬أ‪ -‬يتم تقسيم التربة وتصنيفها ب‪ -‬عمل خرائط مناخية للتربة ج‪ -‬دراسة إمكانية‬ ‫حفظ التربة وتحسينها د‪ -‬مراقبة جفاف األراضي والبحيرات‪.‬‬ ‫‪.4‬في مجال المياه‪ :‬يساعد على‪ :‬أ‪ -‬وضع خرائط دقيقة للمناطق المائية ب‪ -‬دراسة تلوث مياه‬ ‫البحيرات واألنهار (والكشف عن البقع الزيتية التي تؤثر على الحياة البحرية والنهرية) ج‪ -‬تحديد‬ ‫مناطق الفيضانات د‪ -‬مراقبة حركة األنهار و‪ -‬البحث عن المياه الجوفية تحت رمال الصحراء‬ ‫عن طريق صور الرادار‪.‬‬ ‫‪.5‬في مجال الخرائط‪ :‬تساعد الصور الجوية والفضائية على عمل وتحديث الخرائط القديمة بدقة‬ ‫متناهية بحيث تعطي معلومات متعددة ومفيدة‪.‬‬ ‫‪.6‬في مجال حماية البيئة‪ :‬يلعب االستشعار عن بعد دورا ً مهما ً في دراسة الكرة األرضية وبيان‬ ‫التغيرات التي تظهر على سطحها وبالتالي نتعمق في مجال حماية البيئة الطبيعية في مكافحة‬ ‫التلوث بشتى أشكاله حيث يساعد االستشعار عن بعد على دراسة ‪ :‬أ‪ -‬تلوث الجو والهواء ب‪-‬‬ ‫تلوث الماء ج‪ -‬تأثير المصانع على البيئة د‪ -‬تأثير النفايات في تلوث البيئة هـ‪ -‬عمل خرائط‬ ‫خاصة بالمناطق المحمية و‪ -‬مراقبة التغيرات البيئية وتأثير الطبيعة على اإلنسان والبيئة‪.‬‬ ‫‪.7‬في مجال اآلثار‪ :‬يلعب االستشعار عن بعد دورا ً هاما ً في حماية المناطق األثرية من قصور‬ ‫وغيرها‪.‬‬ ‫‪.8‬في مجال المالحة الجوية والبحرية حيث يتم‪ :‬أ‪ -‬تحديد مواقع ومسار الطائرات في الجو ب‪-‬‬ ‫الكشف عن البقع الزيتية التي تؤثر على الحياة البحرية والنهرية‪.‬‬ ‫‪.9‬في المجال العسكري‪ :‬أهم االستخدامات الرئيسية في هذا المجال‪ :‬أ‪ -‬في مجال الدفاع الجوي ب‪-‬‬ ‫الدفاع الصاروخي ج‪ -‬المراقبة الجوية واالستطالع د‪ -‬قياس المدى هـ‪ -‬التحكم في التصويب‬ ‫وتوجيه نيران األسلحة و‪ -‬في مجال التجسس وتحديد المواقع االستراتيجية واألهداف بدقة ع‪-‬‬ ‫تحديد مواقع وحركة وحجم الجيوش‪.‬‬ ‫‪.10‬في مجال الحد من الكوارث والمخاطر الطبيعية والتي من صنع اإلنسان مثل‪ :‬أ‪ -‬الفيضانات‬ ‫والزالزل والسيول ب‪ -‬متابعة المنكوبين والبحث عنهم ج‪ -‬التفجيرات النووية ومدى تأثيرها‬ ‫على المناطق المحيطة وحرائق الغابات‪.‬‬ ‫د‪.‬سحر إسماعيل محي الدين‬ ‫‪5‬‬ ‫‪https://youtube.com/channel/UC10v56uSSDs51QTjneYgu7A‬‬ ‫المساحة ‪3‬‬ ‫أهمية اإلستشعار عن بعد‪:‬‬ ‫لصور االستشعار عن بعد أهمية خاصة في الدراسات الجغرافية ألنها تمثل سجال مرئيا للخصائص‬ ‫المجالية للمنطقة التي تغطيها الصورة خالل الفترة الزمنية التي التقطت فيها‪ ،‬وهذه الخاصية جعلت‬ ‫استخدام صور االستشعار عن بعد واسع االنتشار في البحث الجغرافي ألنها تمكن من دراسة الظواهر‬ ‫الجغرافية من حيث مراقبتها وتتبع تطورها والتغيرات التي تطرأ عليها ( نموها أو تراجعها واتجاهات‬ ‫ومعدالت النمو والتراجع) وإعداد خرائط دقيقة تبين توزيعها والعالقات المكانية بينها حتى في المناطق‬ ‫النائية أو التي يصعب الوصول إليها‪.‬وقد كان لما يعرف باالتجاه الكمي في الجغرافيا دور رئيسي في‬ ‫تنوع استخدام االستشعار عن بعد كمصدر من مصادر البيانات والمعلومات التي تستخدم في بناء النماذج‬ ‫واختيار الفرضيات المجالية‪.‬ولالستشعار عن بعد أهمية خاصة في الجغرافيا‪ ،‬ومن المجاالت الجغرافية‬ ‫التي أسهمت فيها وسائل االستشعار عن بعد‪:‬‬ ‫‪.1‬مراقبة التوزيع المجالي للظاهرات األرضية في إطار واسع ومن موقع مراقبة عال في إطار ال‬ ‫يمكن مشاهدته بنفس الوضوح والشمولية من خالل المراقبة األرضية‪.‬‬ ‫‪.2‬دراسة الظاهرات المتغيرة مثل الفيضانات و حركة المرور‪ ،‬هذه الظاهرات تصعب مراقبتها‬ ‫مباشرة بالعين البشرية نظرا لتغيرها السريع وتسجيلها في صورة جوية يساعد على إمكانية دراستها‪.‬‬ ‫‪.3‬التسجيل الدائم للظاهرات بحيث يمكن دراستها في أي وقت فيما بعد‪ ،‬وهذا يسمح بإجراء‬ ‫المقارنات الزمنية عن طريق دراسة مجموعة صور التقطت في أوقات مختلفة لنفس المكان كما‬ ‫يسمح بمعرفة طبيعة التغير الذي يطرأ على مكان ما‪.‬‬ ‫‪.4‬تسجيل بيانات ال تستطيع العين المجردة أن تراها‪ ،‬فالعين البشرية حساسة لألشعة المرئية الواقعة‬ ‫بين ‪ 4‬و‪ 7‬ميكرومتر‪ ،‬والصور الفضائية يمكنها أن تعطي معلومات إضافية عن االستشعار في‬ ‫النطاق بين ‪ 3‬و ‪ 9‬ميكرومتر والذي يشمل إضافة إلى األشعة الضوئية األشعة فوق البنفسجية‬ ‫واألشعة ما تحت الحمراء‪.‬‬ ‫‪.5‬إجراء قياسات سريعة ودقيقة إلى حد كبير للمسافات واالتجاهات والمساحات واالرتفاعات‬ ‫واالنحدارات‪.‬‬ ‫‪.6‬الدراسات التطبيقية في فروع الجغرافيا المختلفة مثل دراسات المدن والفالحة والمناخ وغيرها‪.‬‬ ‫‪. 7‬إنتاج الخرائط وتحديثها في وقت سريع وبدقة لم تكن تتوفر في الطرق التقليدية التي كانت سائدة‬ ‫من قبل‪.‬‬ ‫‪.5‬المسح بالليزر )‪:(Laser Scanning‬‬ ‫و يعد من أحدث أساليب المساحة التصويرية المستخدمة حاليًا حيث يتم مسح المعالم باستخدام الليزر‪،‬‬ ‫ويستخدم جهاز المسح بالليزر إما في وضع ثابت على األرض أو متحرك‪.‬‬ ‫د‪.‬سحر إسماعيل محي الدين‬ ‫‪6‬‬ ‫‪https://youtube.com/channel/UC10v56uSSDs51QTjneYgu7A‬‬ ‫المساحة ‪3‬‬ ‫إستخدامات المساحة التصويرية‪:‬‬ ‫هناك العديد من الحقول والمجاالت التي يعتبر استخدام المساحة التصويرية فيها ذو أهمية كبيرة وفيما يلي‬ ‫موجز ألهم هذه التطبيقات‪:‬‬ ‫‪.1‬إعداد المخططات و الخرائط المستوية بدقة عالية و سرعة و تكلفة أقل‪.‬‬ ‫‪.2‬إعداد المخططات والخرائط الطبوغرافية بدقة عالية و سرعة و تكلفة أقل‪.‬‬ ‫‪.3‬استكشاف وتخطيط وتصميم شبكات المواصالت المختلفة والسدود وقنوات الري واالتصاالت‬ ‫وغيرها من المشاريع المدنية‪.‬‬ ‫‪.4‬يمكن استخدام الصور الجوية أو الفضائية كبديل عن الخرائط في المناطق التي ال تتوفر لها أية‬ ‫معلومات مساحية أو خرائط‪.‬‬ ‫‪.5‬تستخدم المساحة التصويرية في حقل الجيولوجيا (علم األرض) للتنقيب عن المعادن والمياه‬ ‫الجوفية ودراسات التربة وسطح األرض لمعرفة مدى مالءمته لألغراض المختلفة من زراعة أو‬ ‫صناعة ومعرفة أنواع الصخور الموجودة على سطح األرض و في باطنها‪.‬‬ ‫‪.6‬تستخدم في حقل االستخبارات العسكرية و ذلك بإمداد الجيش بمعلومات عن مواقع و معدات و‬ ‫أعداد و تحركات العدو‪.‬‬ ‫‪.7‬تستخدم في المجاالت الطبية مثل استخدام أشعة إكس وصناعة األطراف الصناعية‪.‬‬ ‫‪.8‬تستخدم المساحة التصويرية الجوية في أعمال الحصر مثل الحصر السكاني و الحصر الزراعي‪.‬‬ ‫‪.9‬تستخدم في حل ومراقبة المشاكل المرورية‪.‬‬ ‫د‪.‬سحر إسماعيل محي الدين‬ ‫‪7‬‬