اولین تصویر ابر طیفى کشور

توضیحات

اولین تصویرابرطیفى کشور   پیشرفت‌هاى اخیرى که در زمینه سنجش از دور، اطلاعات جغرافیایى و کامپیوتر صورت گرفت منجر به توسعه سنجنده‌هاى ابر‌طیفى ( هایپراسپکترال ) و شکل‌گیرى شاخه جدیدى از مطالعات سنجش از دور گردید.  تصویر‌بردارى ابر‌طیفى که به اسپکتروسکوپى تصویرى نیز معروف است تکنولوژى نستبا جدیدى است که در آغاز بمنظور بدست‌آوردن اطلاعات ژئوشیمیایى از سطح غیرقابل دسترس سیارات منظومه شمسى شکل گرفت ولى در سالهاى اخیر بیشتر براى بدست‌آوردن اطلاعات طیفى از سطح زمین بکار گرفته مى‌شود. روش اسپکتروسکوپى بیش از 100 سال است که در آزمایشگاه ها توسط فیزیکدانها و شیمست‌ها براى شناسایى مواد و ترکیب آنها مورد استفاده قرار مى‌گیرد. این روش براساس واکنش ساختار مولکولى سطح مواد با امواج الکترومغناطیس قرار دارد. مواد طبیعى سطح زمین براساس ترکیب و ساختار خود طیف‌هاى مختلف امواج الکترومغناطیسى را بطور متفاوتى جذب، منعکس و یا منتشر مى‌کنند. با استفاده از این روش مى‌توان پاسخ طیفى مواد و کانى‌هاى مختلف را بصورت نمودار پیوسته‌اى در محدوده وسیعى از طیف الکترومغناطیس بدست آورد. این نمودارها بعنوان الگوهایى براى شناسایى مواد مختلف و ترکیب آنها مورد استفاده قرار مى‌گیرند.تکنولوژى تصویر‌بردارى ابرطیفى، تکنیک‌هاى تصویر‌بردارى و اسپکتروسکوپى را در یک سیستم تلفیق کرده و امکان اسپکتروسکوپى سطح زمین را از یک سکوى هوابرد یا فضا‌برد میسر مى‌سازد. بیشتر مواد طبیعى سطح زمین داراى ویژگى‌هاى جذبى مشخصى در محدوده طیفى 5/2-4/0 میکرومتر مى‌باشند. از آنجا که این ویژگى‌هاى جذبى تنها در یک محدوده طیفى بسیار باریک قابل شناسایى هستند در نتیجه براى تشخیص مواد مختلف از یکدیگر، یک سنجنده ابرطیفى باید توانایى تصویر‌بردارى در تعداد زیادى از باندهاى طیفى با پهناى بسیار باریک را داشته باشد. این نوع سنجنده براى هر پیکسل زمینى تصاویرى در 64 تا بیش از 200 باند طیفى با پهناى باندى 20-10 نانومتر تهیه مى‌کند که بعد از تصحیحات لازم قابل مقایسه با نمودارهاى طیفى آزمایشگاهى مى شوند. تصاویر ابرطیفى معمولا بصورت یک مکعب داده اى نمایش داده میشوند که درآن اطلاعات مکانى درجهات X - Y و اطلاعات طیفى درجهت  Z قراردارند. شناسایى مواد بستگى به عواملى چون پوشش طیفى و قدرت تفکیک طیفى سنجنده، نسبت علامت به نویز سنجنده، فراوانى ماده مورد نظر و شدت ویژگى جذب آن ماده در محدوده طیفى خاص دارد.   زمین‌شناسى از اولین رشته‌هاى علمى است که از این تکنیک جدید بهره گرفت. از ابزارها و تکنیک‌هایى که درزمینه مطالعات زمین ‌شناسى توسعه یافته بود در مطالعه پوشش گیاهى نیز استفاده میشود. مطالعات زیست ‌محیطى شاخه دیگرى است که مى‌تواند از قدرت تفکیک طیفى بالاى این روش بهره‌مند گردد. گروه دورسنجى سازمان زمین‌شناسى و اکتشافات معدنى کشور در راستاى اهداف مطالعاتى خوداز تکنولوژى سنجش از دور ابرطیفى براى بررسیهاى اکتشافى استفاده میکند. در این مطالعات که با همکارى یک شرکت انگلیسى صورت مى‌گیرد، از سنجنده HyMap ساخت کشور استرالیا استفاده مى‌شود. سنجنده HyMap یک سنجنده هوابردازنوع  نورى - مکانیکى (ویسکبروم) است که داراى 126 کانال در محدوده طیفى مرئى،‌ مادون قرمز نزدیک و مادون قرمز کوتاه(5/2-4/0   میکرومتر) باپهناى باندى تقریبى 16نانومتراست. قدرت تفکیک مکانى تصاویر حاصله در حدود 5 متر است .زاویه میدان دید˚60 است که محدوده512 پیکسل رامیپوشاند. مکان یابى وژئوکد کردن تصویر توسط دستگاه GPS و IMU (واحد مانیتورینگ اینرسى)انجام میگیرد.    نسبت علامت به نویز دستگاه بیش از1/500است که نسبت به بسیارى از سنجنده هاى موجود بمراتب بالاتراست. دراولین مرحله از این پروژه که یکى از بزرگترین پروژه هاى  جهان درنوع خود میباشد، حدود60هزار کیلومترمربع ازمناطق شرق کشورتحت پوشش قرار میگیرد.      اولین منطقه از کشورمان که تصویر بردارى اسپکتروسکوپى درآن بصورت آزمایشى انجام گرفت منطقه آبترش واقع در کوههاى طارم است. دراین روش داده هاى اخذ شده ابتداباانجام یک سرى تصحیحات تبدیل به داده هاى رادیانس شده وسپس با انجام تصحیحات اتمسفرى و توپوگرافى تبدیل به داده هاى انعکاسى میشوند تا بتوانند با داده هاى آزمایشگاهى وصحرایى که درسطح زمین وبدون دخالت تاثیرات اتمسفرى بدست میایند مورد مقایسه قرار گیرند. ازنمودارهاى طیفى انعکاسى میتوان با استفاده ازالگوریتم هاى مختلفى که براى آنالیز تصاویرابرطیفى بکارمیروند، درشناسایى انواع کانیهاى دگرسان همراه با سیستم هاى کانى زایى، تهیه نقشه پراکندگى این کانیهاو درنهایت شناسایى انواع زونهاى دگرسان وتیپ کانیزایى استفاده کرد.