کدام یک برای نظارت بر زمین بهتر است؛ ماهواره‌های اپتیکال یا راداری؟

ماهواره‌های اپتیکال (نوری) درقیاس با ماهواره‌هایی که از سامانه‌های راداری بهره می‌برند، سطح زمین را به شیوه‌ای متفاوت اسکن می‌‌کنند. این ماهواره‌ها فقط دارای گیرنده هستند و از خود تشعشعاتی منتشر نمی‌کنند. علاوه بر این هر یک از انواع این حسگرها دارای مزایا و معایبی است و در زمینه‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این توضیحات، سوال این است که آیا استفاده از تصاویر اپتیکال در قیاس با داده‌های راداری سودمند است؟

مقایسه ماهواره‌های اپتیکال و راداری

ماهواره‌های اپتیکال سطح زمین را از میان طیف متنوعی از فرکانس‌های تابش الکترومغناطیسی، به ویژه در طول موج‌های معمول برای نور مرئی یا مادون قرمز، بررسی می‌کنند. بخشی از نور خورشید که در سطح زمین جذب نمی‌گردد، به فضا بازتابیده می‌شود. از آنجایی که ﻣﻌﻤﻮﻻً ﻣﻨﺒﻊ داده‌ﻫﺎى ماهواره‌های ﺳﻨﺠﺶ از دور، ﺑﺎزﺗﺎب اﻣﻮاج اﻟﮑﺘﺮوﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻰ ﺧﻮرﺷﻴﺪ از ﭘﺪﻳﺪه‌ﻫﺎ ﻳﺎ اﺷﻴﺎی زﻣﻴﻨﻰ اﺳﺖ، ماهواره‌های مذکور از این امواج بهره می‌گیرند.

همچنین هر چه قدرت تفکیک مکانی طیفی بالاتر باشد اطلاعات دقیق‌تری در ارتباط با محیط زمینی که از فضای بیرونی مشاهده می‌شود، در اختیار ما قرار می‌گیرد. بنابراین تعداد کانال‌های طیفی و پهنای باندی که ممکن است توسط یک ماهواره اپتیکال ثبت شود اطلاعات زیادی درباره قدرت تفکیک مکانی طیفی ارائه می‌دهد.

در همین حال می‌توان گفت ماهواره‌هایی که از رادار استفاده می‌کنند می‌توانند به عنوان ماهواره‌هایی در نظر گرفته شوند که از خود تشعشعات صادر می‌کنند. آن‌ها ریزموج‌ها را به سمت زمین انتشار می‌دهند تا پس از بازتابیده شدن توسط گیرنده‌ای که در حال چرخش به دور زمین است ثبت گردند.

کدام یک بهتر است؛ اپتیکال یا راداری؟

در اینجا یک سوال ساده پیش می‌آید؟ کدام یک بهتر است؛ ماهواره‌های اپتیکال یا راداری؟ کدام یک از این فناوری‌ها کاربردهای بیشتری را برای ما فراهم می‌آورد؟ این سوال برای بعضی کشورها پراهمیت است؛ کشوری مانند لهستان که هنوز در آغاز مسیر تولید تصاویر ماهواره‌ای خود است. محدودیت‌های بودجه‌ای ممکن است باعث شود که این کشور در ابتدا تصمیم بگیرد توجه خود را به ایجاد یکی از دو قابلیت‌ تصویربرداری‌ اپتیکال یا راداری معطوف نماید. با این حال، آیا واقعا می‌توان گفت کدام یک از این دو دیدگاه در مورد ماهواره‌های سنجش از دور بهتر است؟

ماهواره‌های اپتیکال

استفاده از تصاویر اپتیکال، به ویژه برای زمانی که تجربه و تخصصی در تفسیر یا پردازش تصاویر ماهواره‌ای وجود ندارد، می‌تواند راحت‌تر باشد. این کار در میان محدوده‌های طیفی که توسط ماهواره‌های اپتیکال پوشش داده می‌شود، به همان سهولتی است که نور قابل مشاهده یافت می‌گردد. از این رو چنین تصاویری، حداقل تا حدی، مانند چیزهایی است که چشم انسان قادر به مشاهده آن‌هاست؛ در نتیجه تفسیر و درک آن‌ها می‌تواند ساده‌تر باشد.

تصاویر ماهواره‌ای با وضوح بالا ممکن است بسیار مفید باشند؛ به عنوان مثال این گونه تصاویر برای مقاصد اطلاعاتی نظامی کاربرد قابل توجهی دارند. چنین تصاویری به ما این امکان را می‌دهد که درباره نوع تجهیزات مانند وسایل نقلیه، هواپیماها یا کشتی‌هایی که توسط دشمن مورد استفاده قرار می‌گیرند، اطلاعات مناسبی بدست آوریم.

ماهواره‌های اپتیکال قادر به ثبت تصاویر با جزئیات بسیار بالا هستند. در نوامبر سال ۲۰۱۸ که ماهواره‌های پلایدس (Pleiades) موفق به یافتن قایقی در آب‌های اقیانوس اطلس شدند، تصاویری با قدرت تفکیک مکانی ۰.۵ متر در هر پیکسل توسط آن‌ها به زمین ارسال شد. البته باید در نظر داشته باشید که ماهواره‌های اپتیکال با قدرت تفکیک مکانی بالا معمولا دارای ابعادی بزرگ بوده و بسیار گران هستند. علاوه بر این، ثبت تصاویر با کیفیت مناسب توسط این ماهواره‌ها معمولا فقط در شرایط آب و هوایی مناسب و همچنین در زمانی که نور خورشید اجازه دهد امکان‌پذیر است.

ماهواره‌های راداری

مزیت اصلی ماهواره‌های راداری در حوزه انجام مشاهدات این است که فرایند ثبت تصاویر توسط آن‌ها می‌تواند به طور پیوسته و متوالی انجام گیرد. ماهواره‌های راداری در مقایسه با تجهیزات اپتیکال، می‌توانند فعالیت‌های سنجش از دور را فارغ از شرایط آب و هوایی و میزان روشنایی خورشید انجام دهند. به عبارت دیگر، استفاده از ماهواره‌های مذکور در شب و یا در زمانی که پوشش ضخیمی از ابر در بالای منطقه مورد نظر برای بررسی وجود دارد، ممکن خواهد بود. صرف نظر از شرایط ذکرشده، قابلیت ثبت تصاویر به طور پیوسته و متوالی در زمان بررسی‌های بعدی ماهواره از منطقه هدف از اهمیت به سزایی برخوردار است. با در نظر داشتن این مسئله، ماهواره‌های راداری برای نظارت بر تغییرات یک منطقه بسیار مناسب هستند.

در اینجا ممکن است به مواردی از قبیل رانش زمین و یا افزایش سطح آب در مناطق سیلابی اشاره شود. این موارد همچنین می‌تواند شامل برآورد تعداد اتومبیل‌ها در یک پارکینگ خودرو و یا تعداد کانتینرهایی باشد که یک بندر را ترک نموده‌اند. علاوه بر امکان تحقق چنین خواسته‌هایی، ماهواره‌های راداری به طور خاص قادرند بر وضعیت زیرساخت‌های خطی مانند خطوط لوله گاز یا نفت به خوبی نظارت نمایند.

نتیجه‌گیری

با همه این‌ها و با توجه به مزایایی که برای هر یک از این دو نوع ابزار در حوزه سنجش از دور عنوان شد، مقایسه تصاویر ماهواره‌های اپتیکال و راداری به شکلی که آن‌ها را در نقطه‌ مقابل هم قرار دهیم رویکرد، صحیحی به نظر نمی‌رسد. هر کدام از این‌ها ویژگی‌های مفید و منحصر به فرد خود را دارند که در وضعیت‌های مشخصی قابل استفاده هستند و با تغییر این شرایط ممکن است هر یک از این دو نوع ماهواره کارآیی لازم را از دست بدهد.