سنجش از دور حرارتی چیست ؟

   سنجش از دور حرارتی شاخه ای از سنجش از دور است که پیرامون پردازش و تفسیر داده ها و تصاویر به دست آمده در ناحیه مادون قرمز حرارتی (TIR) طیف الکترومغناطیس (EM) بحث میکند. در سنجش از دور حرارتی، تشعشع ساطع شده از سطح پدیده، اندازه گیری میشود. به دلیل ماهیت متفاوت داده های سنجش از دور حرارتی با داده های سنجش از دور انعکاسی و همچنین قدرت تفکیک مکانی متفاوت این دو نوع داده، تاکنون در بسیاری از موارد از داده های سنجش از دور حرارتی در مطالعاتی مانند طبقه بندی تصاویر ماهواره ای استفاده نمی شده است. اما امروزه به دلیل اهمیت سنجش از دور حرارتی در مطالعات محیطی، بسیاری از محققان تحقیقات پایه در زمینه سنجش از دور حرارتی و توسعه بیشتر فناوری سنجنده ها و کاربردهای جدید داده های حرارتی را ضروری میدانند.

در سنجش از دور حرارتی بیشتر از محدوده طیفی 8 تا 14 میکرومتر استفاده میشود. البته بعضی از سنجنده ها مانند سنجنده TM ماهواره لندست (باند 6) در محدوده طیفی 10.4 تا 12.5 میکرومتر عمل میکنند. برخی از باندهای حرارتی در سنجنده های چندطیفی مانند ASTER، نیز برای کاربردهای زمین شناسی طراحی شده اند.

اهمیت سنجش از دور حرارتی

   طیف انرژی تابشی مواد مختلف، علائم و مشخصه های خاصی را در طول موجهای مختلف از خود نشان میدهد، که این امر موجب تشخیص و شناسایی مواد معدنی توسط سنجش از دور میشود. گاهی برخی مواد در طول موجهای مرئی و مادون قرمز، به علت فرایندهای بازتاب، مشخصه ها و علائم مشابهی از خود نشان میدهند. اما درمقابل ممکن است همین مواد، ویژگیهای متفاوتی در باند حرارتی از خود نشان دهند. از این رو اطلاعات حرارتی ممکن است کمبود اطلاعات بخشهای طیفی دیگر را برطرف کنند.

   باتوجه به تغییرات پوشش زمین و دیگر شرایط، دما در نقاط دیگر میتواند به میزان قابل توجهی تفاوت داشته باشد. تاکنون روشهای مختلفی برای براورد اطلاعات مکانی در حد فاصل ایستگاههای هواشناسی ارائه شده است، که از جمله این روشها استفاده از روابط رگرسیونی با ارتفاع و روشهای مختلف درونیابی، مانند روشهای زمین آمار است. اما روش رگرسیون با ارتفاع تنها برای این روشها به تنهایی برای براورد صحیح از دمای دیگر نقاط، کافی نیستند. اما استفاده از این روشها و همچنین بهره گیری از داده های مادون قرمز حرارتی پوشش های مختلف سطح زمین، امکان دسترسی به دمای دقیق تر و سرعت بیشتر را فراهم میکنند.

با این وجود، تاکنون بسیاری از پژوهش ها بر روی طول موجهای مرئی تا مادون قرمز کوتاه، متمرکز شده که دلایل عمده آن عبارتند از :

–  وجود پوشش کامل جهانی و تعدد بیشتر داده های مرئی و مادون قرمز نسبت به داده های حرارتی
–  تصاویر حاصل از مجموعه داده های انعکاسی بیشتر قابل فهم و درک بوده و از پیچیدگی کمتری برخوردار هستند
–  وجود نرم افزارهای متعدد و مناسب برای تجزیه و تحلیل این داده ها
–  محدودیت های سنجش از دور حرارتی موجب شده تا پیشرفت این فناوری نسبت به سنجش از دور انعکاسی کمتر باشد (محدودیتهایی چون قدرت تفکیک مکانی پایین تر داده های حرارتی در مقایسه با داده های انعکاسی)
–  تجزیه و تحلیل داده ها و یا تصاویر حرارتی بسیار پیچیده است و مفسر باید اطلاعات زیادی از جمله درباره شرایط فیزیکی، زمانی یا دوره ای سطح زمین و جو داشته باشد. در سنجش از دور انعکاسی، نور منعکس شده از سطح، فقط مربوط به بالاترین لایه سطحی است. در حالی که سنجش از دور حرارتی در رابطه با تغییرات انرژی اعماق کم نیز بررسی میشود.

کاربرد سنجش از دور حرارتی

   تصاویر سنجش از دور مادون قرمز حرارتی، در تشخیص2 بسیاری از پدیده ها و درک محیط کمک میکند. مطالعات و بررسی های اخیر نشان میدهد که سنجش از دور حرارتی کاربرد فراوانی در تشخیص سازندهای زمین شناسی، گروههای خاک، تعیین محل گسلها، رطوبت خاک، تهیه نقشه حرارتی، هیدرولوژی و مطالعات سواحل و دریاها، آتشفشانها، آتش سوزی، زلزله، پزشکی، دامپزشکی، مسائل نظامی، حرارت ساختمانها، تبخیر و تعرق گیاهان، حیات وحش و ماهیگیری، خشکسالی و آلودگی آب و خاک دارد.