برنامج لاندسات

برنامج لاندسات هو أطول مشروع لالتقاط صور الأقمار الصناعية للأرض . وهو برنامج مشترك بين وكالة ناسا وهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية . في 23 يوليو 1972، تم إطلاق قمر تكنولوجيا موارد الأرض . تمت إعادة تسميته في النهاية إلى لاندسات 1 في عام 1975. [1] تم إطلاق أحدث قمر صناعي، لاندسات 9 ، في 27 سبتمبر 2021.
التقطت الأجهزة الموجودة على أقمار لاندسات ملايين الصور. الصور المحفوظة في الولايات المتحدة وفي محطات استقبال لاندسات حول العالم، هي مورد فريد لأبحاث التغير العالمي وتطبيقاته في الزراعة ورسم الخرائط والجيولوجيا والغابات والتخطيط الإقليمي والمراقبة والتعليم ، ويمكن مشاهدتها من خلال موقع "EarthExplorer" التابع لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS). تحتوي بيانات لاندسات 7 على ثمانية نطاقات طيفية بدقة مكانية تتراوح من 15 إلى 60 مترًا (49 إلى 197 قدمًا)؛ الدقة الزمنية هي 16 يومًا. [2] عادةً ما يتم تقسيم صور لاندسات إلى مشاهد لسهولة التنزيل. يبلغ طول كل مشهد من مشاهد لاندسات حوالي 115 ميلًا وعرضه 115 ميلًا (أو 100 ميل بحري طولًا و100 ميل بحري عرضًا، أو 185 كيلومترًا طولًا و185 كيلومترًا عرضًا).
تاريخ

في عام 1965، اقترح ويليام ت. بيكورا ، مدير هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية آنذاك ، فكرة برنامج أقمار الاستشعار عن بعد لجمع الحقائق حول الموارد الطبيعية لكوكبنا. وذكر بيكورا أن البرنامج "تم تصوره في عام 1966 إلى حد كبير كنتيجة مباشرة للفائدة الموضحة للتصوير المداري لمركبتي عطارد وجيميني لدراسات موارد الأرض". في حين كانت أقمار الطقس تراقب الغلاف الجوي للأرض منذ عام 1960 وكانت تعتبر مفيدة إلى حد كبير، لم يكن هناك تقدير لبيانات التضاريس من الفضاء حتى منتصف الستينيات. لذلك، عندما تم اقتراح لاندسات 1، قوبل بمعارضة شديدة من مكتب الميزانية وأولئك الذين زعموا أن الطائرات عالية الارتفاع ستكون الخيار المسؤول ماليًا للاستشعار عن بعد للأرض. في الوقت نفسه، خشيت وزارة الدفاع أن برنامجًا مدنيًا مثل لاندسات من شأنه أن يعرض سرية مهام الاستطلاع الخاصة بهم للخطر. بالإضافة إلى ذلك، كانت هناك مخاوف جيوسياسية بشأن تصوير الدول الأجنبية دون إذن. في عام 1965، بدأت وكالة ناسا تحقيقات منهجية في مجال الاستشعار عن بعد للأرض باستخدام أدوات مثبتة على الطائرات. وفي عام 1966، أقنعت هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية وزير الداخلية ستيوارت أودال بالإعلان عن أن وزارة الداخلية ستمضي قدمًا في برنامجها الخاص للأقمار الصناعية لمراقبة الأرض. أجبرت هذه الحيلة السياسية الذكية وكالة ناسا على التعجيل ببناء لاندسات. لكن القيود المالية وخلافات أجهزة الاستشعار بين وكالات التطبيق (ولا سيما وزارة الزراعة ووزارة الداخلية) أعاقت مرة أخرى عملية بناء القمر الصناعي. وأخيرًا، بحلول عام 1970، حصلت وكالة ناسا على الضوء الأخضر لبناء قمر صناعي. ومن اللافت للنظر أنه في غضون عامين فقط، تم إطلاق لاندسات 1، إيذانًا بعصر جديد من الاستشعار عن بعد للأرض من الفضاء. [3]
بدأت شركة هيوز للطائرات من مركز أبحاث سانتا باربرا في تصميم وتصنيع أول ثلاثة ماسحات متعددة الأطياف (MSS) في عام 1969. تم الانتهاء من النموذج الأولي الأول لجهاز MSS، الذي صممته فيرجينيا نوروود ، في غضون تسعة أشهر، في خريف عام 1970. تم اختباره عن طريق مسح نصف القبة في منتزه يوسمايت الوطني . لهذا العمل التصميمي، أُطلق على نوروود لقب "أم لاندسات". [4]
عملت فاليري إل توماس في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا، حيث تمكنت من تطوير أنظمة معالجة الصور المبكرة لـ Landsat وأصبحت الخبيرة المقيمة في الأشرطة المتوافقة مع الكمبيوتر، أو CCTs، التي كانت تستخدم لتخزين صور Landsat المبكرة. كانت توماس واحدة من المتخصصين في معالجة الصور الذين سهّلوا "تجربة جرد المحاصيل في المناطق الكبيرة" الطموحة، والمعروفة باسم LACIE - وهو المشروع الذي أظهر لأول مرة أنه يمكن إجراء مراقبة المحاصيل العالمية من خلال الاستشعار عن بعد باستخدام صور أقمار Landsat الصناعية. [5]
كان البرنامج يسمى في البداية برنامج أقمار تكنولوجيا موارد الأرض، والذي استُخدم من عام 1966 إلى عام 1975. وفي عام 1975، تم تغيير الاسم إلى لاندسات. في عام 1979، نقلت التوجيهات الرئاسية لرئيس الولايات المتحدة جيمي كارتر 54 [6] [7] عمليات لاندسات من وكالة ناسا إلى الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA)، وأوصت بتطوير نظام تشغيلي طويل الأجل بأربعة أقمار صناعية إضافية بعد لاندسات 3، وأوصت بالانتقال إلى تشغيل لاندسات في القطاع الخاص. حدث هذا في عام 1985 عندما اختارت الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي شركة أقمار مراقبة الأرض (EOSAT)، وهي شراكة بين شركة هيوز للطائرات و RCA ، لتشغيل نظام لاندسات بعقد مدته عشر سنوات. قامت شركة EOSAT بتشغيل لاندسات 4 ولاندسات 5، وكانت لها حقوق حصرية لتسويق بيانات لاندسات، وكان من المقرر أن تبني لاندسات 6 و7.
في عام 1989، لم يكن هذا التحول قد اكتمل بالكامل عندما كان من المقرر أن ينفد تمويل الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي لبرنامج لاندسات (لم تطلب الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي أي تمويل، وكان الكونجرس الأمريكي قد خصص ستة أشهر فقط من التمويل للسنة المالية) [8] وأصدرت الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي توجيهات بإغلاق لاندسات 4 ولاندسات 5. [9]
وقد لاحظ رئيس المجلس الوطني للفضاء الذي تم تشكيله حديثًا ، نائب الرئيس دان كويل ، الوضع وقام بترتيب التمويل الطارئ الذي سمح للبرنامج بالاستمرار مع أرشيفات البيانات سليمة. [8] [9] [10] [11]
مرة أخرى في عامي 1990 و1991، قدم الكونجرس نصف تمويل العام فقط إلى الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي، وطلب من الوكالات التي تستخدم بيانات لاندسات توفير التمويل للأشهر الستة الأخرى من العام المقبل. [8]
في عام 1992، بُذلت جهود مختلفة لتوفير التمويل لعمليات متابعة Landsat واستمرار العمليات، ولكن بحلول نهاية العام، توقف EOSAT عن معالجة بيانات Landsat. تم إطلاق Landsat 6 أخيرًا في 5 أكتوبر 1993، لكنه فقد في فشل الإطلاق. استأنفت EOSAT معالجة بيانات Landsat 4 و5 في عام 1994. أطلقت وكالة ناسا أخيرًا Landsat 7 في 15 أبريل 1999.
وقد اعترف الكونجرس بقيمة برنامج لاندسات في أكتوبر/تشرين الأول 1992 عندما أقر قانون سياسة الاستشعار عن بعد للأرض (القانون العام 102-555) الذي يجيز شراء لاندسات 7 ويضمن استمرار توافر بيانات وصور لاندسات الرقمية، بأقل تكلفة ممكنة، للمستخدمين التقليديين والجدد للبيانات.
التسلسل الزمني للأقمار الصناعية
| أداة | صورة | تم إطلاقه | تم انهاء الخدمة | مدة | ملحوظات |
|---|---|---|---|---|---|
| لاندسات 1 | 23 يوليو 1972 | 6 يناير 1978 | 5 سنوات و 6 أشهر و 14 يومًا | تم تسميته في الأصل بقمر تكنولوجيا موارد الأرض 1. كان لاندسات 1 يحمل جهازين حيويين: كاميرا بنتها شركة راديو أمريكا (RCA) والمعروفة باسم Return Beam Vidicon (RBV)؛ وجهاز المسح متعدد الأطياف (MSS) الذي بنته شركة هيوز للطائرات . | |
| لاندسات 2 | 22 يناير 1975 | 25 فبراير 1982 | 7 سنوات و 1 شهر و 3 أيام | نسخة متطابقة تقريبًا من Landsat 1. الحمولة تتكون من جهاز Vidicon للشعاع العائد (RBV) وجهاز مسح متعدد الأطياف (MSS). كانت مواصفات هذه الأجهزة متطابقة مع Landsat 1. | |
| لاندسات 3 | 5 مارس 1978 | 31 مارس 1983 | 5 سنوات و 26 يوما | نسخة متطابقة تقريبًا من Landsat 1 وLandsat 2. الحمولة تتكون من جهاز Vidicon Return Beam Vidicon (RBV) بالإضافة إلى جهاز مسح متعدد الأطياف (MSS). تم تضمين جهاز المسح متعدد الأطياف (MSS) مع نطاق حراري قصير العمر. تم اعتبار بيانات جهاز المسح متعدد الأطياف أكثر قابلية للتطبيق علميًا من جهاز المسح متعدد الأطياف (RBV) الذي نادرًا ما تم استخدامه لأغراض التقييم الهندسي. | |
| لاندسات 4 | 16 يوليو 1982 | 14 ديسمبر 1993 | 11 سنة و 4 أشهر و 28 يومًا | حمل قمر Landsat 4 جهاز مسح متعدد الأطياف (MSS) محدثًا تم استخدامه في مهام Landsat السابقة، بالإضافة إلى جهاز رسم الخرائط المواضيعية. | |
| لاندسات 5 | 1 مارس 1984 | 5 يونيو 2013 [12] | 29 سنة و 3 أشهر و 4 أيام | نسخة متطابقة تقريبًا من Landsat 4. أطول مهمة قمر صناعي لمراقبة الأرض في التاريخ. صُمم هذا القمر الصناعي وبُني في نفس وقت Landsat 4، وكان يحمل نفس الحمولة التي تتكون من ماسح متعدد الأطياف (MSS) بالإضافة إلى جهاز رسم خرائط موضوعية. | |
| لاندسات 6 | 5 أكتوبر 1993 | 5 أكتوبر 1993 | 0 يوم | فشل في الوصول إلى المدار. كان Landsat 6 نسخة مطورة من أسلافه. يحمل نفس الماسح متعدد الأطياف (MSS) ولكنه يحمل أيضًا جهاز رسم موضوعي محسن، والذي أضاف نطاقًا بانكروماتيكيًا بدقة 15 مترًا. | |
| لاندسات 7 | 15 أبريل 1999 | نشيط | 25 سنة و 5 أشهر و 16 يومًا | العمل مع تعطيل مصحح خط المسح منذ مايو 2003. [13] كان المكون الرئيسي في Landsat 7 هو Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+). لا يزال يتألف من نطاق بانكروماتيك بدقة 15 مترًا، ولكنه يتضمن أيضًا معايرة فتحة كاملة. يسمح هذا بمعايرة إشعاعية مطلقة بنسبة 5٪ . [14] | |
| لاندسات 8 | 11 فبراير 2013 | نشيط | 11 سنة و 7 أشهر و 20 يومًا | تم تسميتها في الأصل بمهمة استمرارية بيانات لاندسات منذ الإطلاق حتى 30 مايو 2013، عندما تم تسليم عمليات ناسا إلى هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS). [15] يحتوي لاندسات 8 على مستشعرين مع حمولته، جهاز تصوير الأرض التشغيلي (OLI) ومستشعر الأشعة تحت الحمراء الحرارية (TIRS). [16] | |
| لاندسات 9 | 27 سبتمبر 2021 | نشيط | 3 سنوات و 4 أيام | Landsat 9 هو إعادة بناء لسلفه Landsat 8. [17] [18] |
- الخط الزمني

الدقة المكانية والطيفية
حملت الأقمار الصناعية Landsat 1 إلى 5 جهاز Landsat Multispectral Scanner (MSS). حملت الأقمار الصناعية Landsat 4 و5 كلاً من جهازي MSS و Thematic Mapper (TM). يستخدم Landsat 7 الماسح Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+). يستخدم Landsat 8 جهازين، Operational Land Imager (OLI) للنطاقات الضوئية ومستشعر الأشعة تحت الحمراء الحرارية (TIRS) للنطاقات الحرارية. تسميات النطاقات، ونطاقات التمرير، وأحجام البكسل لأجهزة Landsat هي: [19]
| لاندسات 1-3 MSS | لاندسات 4-5 MSS | الطول الموجي (ميكرومتر) | الدقة (متر) |
|---|---|---|---|
| الفرقة 4 – الأخضر | الفرقة 1 – الأخضر | 0.5 – 0.6 | 60* |
| الفرقة 5 – الأحمر | الفرقة 2 – الأحمر | 0.6 – 0.7 | 60* |
| النطاق 6 – الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR) | الفرقة 3 – NIR | 0.7 – 0.8 | 60* |
| الفرقة 7 – NIR | النطاق 4 – NIR | 0.8 – 1.1 | 60* |
* كان حجم بكسل MSS الأصلي 79 × 57 مترًا؛ وتقوم أنظمة الإنتاج الآن بإعادة أخذ العينات من البيانات إلى 60 مترًا.
| فرق موسيقية | الطول الموجي (ميكرومتر) | الدقة (متر) |
|---|---|---|
| الفرقة 1 – الأزرق | 0.45 – 0.52 | 30 |
| الفرقة 2 – الأخضر | 0.52 – 0.60 | 30 |
| الفرقة 3 – الأحمر | 0.63 – 0.69 | 30 |
| النطاق 4 – NIR | 0.76 – 0.90 | 30 |
| النطاق 5 – الأشعة تحت الحمراء ذات الموجات القصيرة (SWIR) 1 | 1.55 – 1.75 | 30 |
| الفرقة 6 – حرارية | 10.40 – 12.50 | 120* (30) |
| الفرقة 7 – SWIR 2 | 2.08 – 2.35 | 30 |
* تم الحصول على TM Band 6 بدقة 120 مترًا، ولكن تمت إعادة أخذ العينات من المنتجات إلى بكسلات تبلغ 30 مترًا.
| فرق موسيقية | الطول الموجي (ميكرومتر) | الدقة (متر) |
|---|---|---|
| الفرقة 1 – الأزرق | 0.45 – 0.52 | 30 |
| الفرقة 2 – الأخضر | 0.52 – 0.60 | 30 |
| الفرقة 3 – الأحمر | 0.63 – 0.69 | 30 |
| النطاق 4 – NIR | 0.77 – 0.90 | 30 |
| الفرقة 5 – SWIR 1 | 1.55 – 1.75 | 30 |
| الفرقة 6 – حرارية | 10.40 – 12.50 | 60* (30) |
| الفرقة 7 – SWIR 2 | 2.09 – 2.35 | 30 |
| الفرقة 8 – بانكروماتيك | 0.52 – 0.90 | 15 |
* تم الحصول على ETM+ Band 6 بدقة 60 مترًا، ولكن تتم إعادة أخذ العينات من المنتجات إلى بكسلات تبلغ 30 مترًا.

| فرق موسيقية | الطول الموجي (ميكرومتر) | الدقة (متر) |
|---|---|---|
| الفرقة 1 - أزرق فائق (ساحلي/رذاذ) | 0.435 – 0.451 | 30 |
| الفرقة 2 - الأزرق | 0.452 – 0.512 | 30 |
| الفرقة 3 - الأخضر | 0.533 – 0.590 | 30 |
| الفرقة 4 – الأحمر | 0.636 – 0.673 | 30 |
| الفرقة 5 – NIR | 0.851 – 0.879 | 30 |
| الفرقة 6 – SWIR 1 | 1.566 – 1.651 | 30 |
| الفرقة 7 – SWIR 2 | 2.107 – 2.294 | 30 |
| الفرقة 8 – بانكروماتيك | 0.503 – 0.676 | 15 |
| الفرقة 9 – سيروس | 1.363 – 1.384 | 30 |
| الفرقة 10 – حرارية 1 | 10.60 – 11.19 | 100* (30) |
| الفرقة 11 – حرارية 2 | 11.50 – 12.51 | 100* (30) |
* يتم الحصول على نطاقات TIRS بدقة 100 متر، ولكن يتم إعادة أخذ العينات منها إلى 30 مترًا في منتج البيانات المُسلَّم.
من مزايا صور لاندسات، والاستشعار عن بعد بشكل عام، أنها توفر بيانات على مستوى عالمي شامل من المستحيل تكرارها باستخدام القياسات في الموقع. ومع ذلك، هناك مقايضات بين التفاصيل المحلية للقياسات (الدقة الإشعاعية، وعدد النطاقات الطيفية) والمقياس المكاني للمنطقة التي يتم قياسها. صور لاندسات خشنة في الدقة المكانية مقارنة باستخدام طرق الاستشعار عن بعد الأخرى، مثل الصور من الطائرات. وبالمقارنة بالأقمار الصناعية الأخرى، فإن الدقة المكانية للاندسات عالية نسبيًا، ومع ذلك فإن وقت إعادة الزيارة أقل تواترًا نسبيًا.
الماسح الضوئي متعدد الأطياف (MSS)
لقد تضمن برنامج Landsat الماسح متعدد الأطياف (MSS) منذ مهمته الأولى وحتى مهمته الخامسة. وقد منح الماسح متعدد الأطياف الولايات المتحدة ميزة في التصوير عبر الأقمار الصناعية، مما سهل إطلاق Landsat قبل القمر الصناعي الفرنسي SPOT.
كان نظام MSS فريدًا من نوعه في تصميمه. فبدلاً من الكاميرا الثابتة، استخدم مرآة متحركة، تلتقط صور الأرض في أربعة نطاقات طيفية مميزة. سمحت هذه القدرة لنظام MSS بتسجيل الاختلافات في ضوء الشمس المنعكس من الأرض. ومن الجدير بالذكر أن نظام MSS الخاص بـ Landsat 3 كان متقدمًا بشكل أكبر، مع إضافة القدرة على اكتشاف الإشعاع الحراري. [21]
كانت إحدى السمات البارزة لنظام MSS هي التصوير المتسق. حيث يمثل كل إطار تم التقاطه منطقة على سطح الأرض يبلغ طولها حوالي 83 مترًا وعرضها 68 مترًا. بالإضافة إلى ذلك، تم تصميم النظام لضمان مسح مستمر للصور عبر مساحة تعادل 185 كيلومترًا على سطح الأرض. كما أكد تصميم MSS على الدقة؛ من خلال توقيت حركات المرآة بدقة، فقد ضمن عدم تداخل الصور المتتالية. [21]
ومع ذلك، بحلول ثمانينيات القرن العشرين، تغيرت ديناميكيات التكلفة. أصبح الوصول إلى صور Landsat أكثر تكلفة بشكل كبير، مما جعل صور القمر الصناعي الفرنسي SPOT بديلاً أكثر فعالية من حيث التكلفة للعديد من المستخدمين. يمكن أن يُعزى ارتفاع أسعار Landsat إلى التحولات في السياسة الأمريكية، والتي بدأت تحت قيادة الرئيس كارتر وانتهت خلال إدارة الرئيس ريغان. [7] [22]
استخدامات صور Landsat
.jpg/440px-Happy_Launch_Anniversary,_Landsat_8_(12463694884).jpg)
توفر بيانات Landsat معلومات تسمح للعلماء بالتنبؤ بتوزيع الأنواع، فضلاً عن اكتشاف التغيرات الطبيعية والناجمة عن الأنشطة البشرية على نطاق أوسع من البيانات التقليدية من العمل الميداني. توفر النطاقات الطيفية المختلفة المستخدمة على الأقمار الصناعية في برنامج Landsat العديد من التطبيقات، بدءًا من علم البيئة إلى المسائل الجيوسياسية. يعد تحديد الغطاء الأرضي استخدامًا شائعًا لصور Landsat في جميع أنحاء العالم. [23]
توفر صور Landsat واحدة من أطول السلاسل الزمنية المتواصلة المتاحة من أي برنامج استشعار عن بعد واحد، والتي تمتد من عام 1972 حتى الوقت الحاضر. [24] بالنظر إلى المستقبل، يُظهر الإطلاق الناجح لـ Landsat-9 في عام 2021 أن هذه السلسلة الزمنية ستستمر إلى الأمام. [25]

في عام 2015، أفادت مجموعة Landsat الاستشارية التابعة للجنة الاستشارية الجغرافية الوطنية أن أفضل 16 تطبيقًا لصور Landsat أنتجت وفورات تتراوح بين 350 مليون دولار تقريبًا إلى أكثر من 436 مليون دولار سنويًا للحكومات الفيدرالية والولائية والمنظمات غير الحكومية والقطاع الخاص. لم يتضمن هذا التقدير المزيد من المدخرات من الاستخدامات الأخرى بخلاف الفئات الست عشرة الأولى. [26] الفئات الست عشرة الأولى لاستخدام صور Landsat، المدرجة حسب الترتيب حسب المدخرات السنوية المقدرة للمستخدمين، هي:
- إدارة المخاطر بوزارة الزراعة الأمريكية
- خرائط الحكومة الأمريكية
- مراقبة استخدام المياه الزراعية
- مراقبة الأمن العالمي
- دعم إدارة الحرائق
- الكشف عن تجزئة الغابات
- الكشف عن تغيرات الغابات
- تقديرات العرض والطلب على الزراعة في العالم
- إدارة الكروم والحفاظ على المياه
- رسم خرائط التخفيف من آثار الفيضانات
- رسم خرائط السلع الزراعية
- رسم خرائط لموائل الطيور المائية ورصدها
- تحليل التغير الساحلي
- مراقبة صحة الغابات
- رسم خرائط ساحلية عالمية من قبل الوكالة الوطنية للاستخبارات الجغرافية المكانية
- تقييم مخاطر حرائق الغابات [26]
تشمل الاستخدامات الأخرى لصور Landsat، على سبيل المثال لا الحصر: مصايد الأسماك، والغابات، وتقلص المسطحات المائية الداخلية، وأضرار الحرائق، وتراجع الأنهار الجليدية، والتنمية الحضرية، واكتشاف أنواع جديدة. وفيما يلي شرح لبعض الأمثلة المحددة.
إدارة الموارد الطبيعية
.jpg/440px-NASA's_Landsat_Satellite_Looks_for_a_Cloud-Free_View_(8778994889).jpg)

.png/440px-World_of_Change_Columbia_Glacier,_Alaska_(7215814492).png)

مصايد الأسماك
في عام 1975، كان أحد التطبيقات المحتملة للصور الجديدة المولدة بواسطة الأقمار الصناعية هو العثور على مناطق صيد عالية الغلة. من خلال تحقيق Landsat Menhaden and Thread، تم تشغيل بعض بيانات الأقمار الصناعية للجزء الشرقي من مضيق المسيسيبي ومنطقة أخرى قبالة ساحل لويزيانا من خلال خوارزميات التصنيف لتصنيف المناطق كمناطق صيد عالية ومنخفضة الاحتمالية، وأسفرت هذه الخوارزميات عن تصنيف ثبت من خلال القياسات في الموقع - أن تكون دقيقة بنسبة تزيد عن 80٪ ووجدت أن لون الماء، كما يُرى من الفضاء، والعكارة يرتبطان بشكل كبير بتوزيع المينهادن - بينما لا يبدو أن درجة حرارة السطح والملوحة من العوامل المهمة. تم استخدام لون الماء - الذي تم قياسه باستخدام أجهزة المسح متعددة الأطياف الأربعة نطاقات الطيفية، لاستنتاج الكلوروفيل والعكارة وتوزيع الأسماك المحتمل. [27]
الغابات
استخدمت دراسة بيئية 16 صورة مصححة من صور الأقمار الصناعية Landsat لإنشاء خريطة للغطاء الأرضي لغابات المانجروف في موزمبيق . كان الهدف الرئيسي هو قياس غطاء المانجروف والكتلة الحيوية فوق الأرض في هذه المنطقة التي لم يكن من الممكن حتى الآن سوى تقديرها، حيث وجد أن الغطاء بدقة 93٪ يبلغ 2909 كيلومترًا مربعًا (أقل بنسبة 27٪ من التقديرات السابقة). بالإضافة إلى ذلك، ساعدت الدراسة في تأكيد أن البيئة الجيولوجية لها تأثير أكبر على توزيع الكتلة الحيوية من خطوط العرض وحدها - تنتشر منطقة المانجروف عبر 16 درجة من خط العرض ولكن حجم الكتلة الحيوية منها تأثر بشكل أقوى بالظروف الجغرافية. [28]
تغير المناخ والكوارث البيئية
انكماش بحر الآرال
وُصِف انكماش بحر آرال بأنه "أحد أسوأ الكوارث البيئية على كوكب الأرض". وقد استُخدِمت صور الأقمار الصناعية كسجل لقياس كمية فقدان المياه والتغييرات التي طرأت على خط الشاطئ. إن الصور المرئية الملتقطة بالأقمار الصناعية لها تأثير أكبر على الناس من مجرد الكلمات، وهذا يوضح أهمية صور الأقمار الصناعية وصور الأقمار الصناعية بشكل عام. [29]
حرائق في حديقة يلوستون الوطنية
كانت حرائق يلوستون عام 1988 الأسوأ في التاريخ المسجل للحديقة الوطنية. استمرت من 14 يونيو إلى 11 سبتمبر 1988، عندما ساعدت الأمطار والثلوج في وقف انتشار الحرائق. قُدِّرت المساحة المتضررة من الحريق بـ 3213 كيلومترًا مربعًا - 36٪ من الحديقة. تم استخدام صور لاندسات لتقدير المساحة، كما ساعدت أيضًا في تحديد أسباب انتشار الحريق بسرعة كبيرة. كان الجفاف التاريخي وعدد كبير من ضربات البرق من بين العوامل التي خلقت الظروف للحريق الهائل، لكن الإجراءات البشرية أدت إلى تضخيم الكارثة. في الصور التي تم إنشاؤها قبل الحريق، هناك فرق واضح بين الأراضي التي تُظهر ممارسات الحفاظ والأراضي التي تُظهر أنشطة قطع الأشجار لإنتاج الأخشاب. تفاعل هذان النوعان من الأراضي بشكل مختلف مع ضغوط الحرائق، ويُعتقد أن هذا كان عاملاً مهمًا في سلوك حرائق الغابات. ساهمت صور لاندسات، وصور الأقمار الصناعية بشكل عام، في فهم علم الحرائق؛ خطر الحرائق، وسلوك حرائق الغابات وتأثيرات حرائق الغابات على مناطق معينة. وقد ساعد ذلك في فهم كيفية تأجيج الحرائق من خلال السمات والنباتات المختلفة، وتغير درجة الحرارة، والتأثير على سرعة الانتشار. [30] [31]
تراجع الجليد
إن الطبيعة التسلسلية لمهام لاندسات وحقيقة كونها أطول برنامج قمر صناعي تعمل تمنحها منظورًا فريدًا لتوليد معلومات عن الأرض. يمكن تتبع تراجع الأنهار الجليدية على نطاق واسع إلى مهام لاندسات السابقة، ويمكن استخدام هذه المعلومات لتوليد معرفة بتغير المناخ. على سبيل المثال، يمكن ملاحظة تراجع نهر كولومبيا الجليدي في صور مركبة زائفة منذ لاندسات 4 في عام 1986. [32]
التنمية الحضرية
تقدم صور لاندسات سلسلة من الصور المتتابعة للتطور. ويمكن قياس التطور البشري على وجه التحديد من خلال حجم المدينة التي تنمو بمرور الوقت. وإلى جانب تقديرات السكان واستهلاك الطاقة، تقدم صور لاندسات نظرة ثاقبة لنوع التطور الحضري، وتدرس جوانب التغيير الاجتماعي والسياسي من خلال التغيير المرئي. ففي بكين على سبيل المثال، بدأت سلسلة من الطرق الدائرية في التطور في ثمانينيات القرن العشرين بعد الإصلاح الاقتصادي في عام 1970، وتسارع التغيير في معدل التنمية ومعدل البناء في هذه الفترات الزمنية. [32]
علم البيئة
اكتشاف أنواع جديدة
في عام 2005، ساعدت صور لاندسات في اكتشاف أنواع جديدة. أراد عالم الحفاظ على البيئة جوليان بايليس العثور على مناطق يمكن أن تصبح غابات محمية باستخدام صور الأقمار الصناعية التي تم إنشاؤها بواسطة لاندسات. رأى بايليس رقعة في موزمبيق لم يكن بها حتى ذلك الحين أي معلومات مفصلة. في رحلة استطلاعية، وجد تنوعًا كبيرًا في الحياة البرية بالإضافة إلى ثلاثة أنواع جديدة من الفراشات ونوع جديد من الثعابين. بعد اكتشافه، واصل دراسة هذه الغابة وتمكن من رسم خريطة وتحديد مدى الغابة. [33]
أقمار Landsat الحديثة والمستقبلية

تم إطلاق القمر الصناعي Landsat 8 في 11 فبراير 2013. وقد تم إطلاقه على متن صاروخ Atlas V 401 من قاعدة فاندنبرغ الجوية بواسطة برنامج خدمات الإطلاق . وسيستمر في الحصول على بيانات وصور قيمة لاستخدامها في الزراعة والتعليم والأعمال والعلوم والحكومة. وقد تم تجميع القمر الصناعي الجديد في ولاية أريزونا بواسطة شركة Orbital Sciences Corporation .
تم إطلاق لاندسات 9 في 27 سبتمبر 2021. خلال التخطيط المالي للسنة المالية 2014، "وبخ المخصصون وكالة ناسا على التوقعات غير الواقعية بأن لاندسات 9 سيكلف مليار دولار أمريكي، وحددوا الإنفاق عند 650 مليون دولار أمريكي" وفقًا لتقرير صادر عن دائرة أبحاث الكونجرس . نصح المخصصون في مجلس الشيوخ الأمريكي وكالة ناسا بالتخطيط لإطلاقه في موعد لا يتجاوز عام 2020. [7] في أبريل 2015، أعلنت وكالة ناسا وهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية أن العمل على لاندسات 9 قد بدأ، مع تخصيص التمويل للقمر الصناعي في ميزانية الرئيس للسنة المالية 2016، لإطلاق مخطط له في عام 2023. [34] كما تم اقتراح تمويل لتطوير قمر صناعي منخفض التكلفة يعمل بالأشعة تحت الحمراء الحرارية (TIR) للتحليق الحر لإطلاقه في عام 2019، لضمان استمرارية البيانات من خلال الطيران في تشكيل مع لاندسات 8. [34]
في المستقبل، قد يكون هناك أيضًا المزيد من التعاون بين أقمار Landsat والأقمار الصناعية الأخرى ذات الدقة المكانية والطيفية المماثلة، مثل كوكبة Sentinel-2 التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية . [35]
من المقرر إطلاق Landsat Next في أواخر عام 2030/أوائل عام 2031 وسيقيس 26 نطاقًا طيفيًا؛ بينما يقيس Landsat الحالي 8 و9 11 نطاقًا طيفيًا لكل منهما. [36]
المعرض
-
نظرة عامة على جهاز استشعار الأشعة تحت الحمراء الحرارية (TIRS)، أحد الأجهزة الموجودة على القمر الصناعي Landsat 8.
-
تصوير زمني لجهاز استشعار الأشعة تحت الحمراء الحرارية (TIRS) الخاص بـ Landsat 8 أثناء تنظيفه وتعبئته وشحنه إلى شركة Orbital Sciences Corp، حيث سيتم دمج TIRS مع المركبة الفضائية.
-
رسوم متحركة تُظهر كيف يمكن دمج نطاقات LDCM المختلفة للحصول على معلومات مختلفة فوق منطقة إيفرجليدز في فلوريدا .
-
لقطة شاشة من تلفزيون ناسا تظهر أطلس الخامس أثناء إطلاق لاندسات 8.
انظر أيضا
- قمر صناعي لمراقبة الأرض
- نظام المعلومات الجغرافية
- صورة جوية ، تم تصحيحها للحصول على مقياس موحد مثل الخريطة
- الاستشعار عن بعد
مراجع
- ^ Short, NM (1982). The LANDSAT Tutorial Workbook: Basics of Satellite Remote Sensing . واشنطن العاصمة: وكالة ناسا. hdl :2060/19830002188. 1078.
تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، والذي ينتمي إلى المجال العام .
- ^ برنامج لاندسات – التفاصيل الفنية أرشيف 2010-05-01 على موقع واي باك مشين.
تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، والذي ينتمي إلى المجال العام .
- ^ "تاريخ لاندسات". ناسا . تم الاسترجاع في 5 يوليو 2021 .
- ^ بينيسي، إليزابيث (10 سبتمبر 2021). "تعرف على رائد لاندسات الذي ناضل لإحداث ثورة في مراقبة الأرض". مجلة العلوم . 373 (6561): 1292. doi :10.1126/science.acx9080. S2CID 239215521.
- ^ علم ناسا لاندسات، وجه وراء صور لاندسات: تعرف على الدكتورة فاليري إل توماس
تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، والذي ينتمي إلى المجال العام .
- ^ "التوجيه الرئاسي 54" (PDF) . jimmycarterlibrary.gov . مكتبة جيمي كارتر. 16 نوفمبر 1979. مؤرشف من الأصل (PDF) في 30 يناير 2017 . تم الاسترجاع 18 أبريل 2017 .
تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، والذي ينتمي إلى المجال العام .
- ^ abc Folger, Peter (27 October 2014). "Landsat: Overview and Issues for Congress" (PDF) . fas.org . Congressional Research Service . تم الاسترجاع في 18 أبريل 2017 .
تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، والذي ينتمي إلى المجال العام .
- ^ abc Greenberg, Joel S.; Hertzfeld, Henry (1992). Space Economics . AIAA (المعهد الأمريكي للملاحة الجوية والفضائية). ص. 372. ISBN 978-1-56347-042-4.
- ^ من تأليف فنسنت ديل جوديس (2 مارس 1989). "الحكومة، التي قالت إنها نفدت أموالها، سحبت القابس من قمرين صناعيين بيئيين". يونايتد برس إنترناشونال (UPI) . تم الاسترجاع في 13 مارس 2023 .
- ^ "كويل يدعم برنامج الأقمار الصناعية". صحيفة صن جورنال (لويستون) . أسوشيتد برس. 7 مارس 1989. تم الاسترجاع في 19 مايو 2010 .
- ^ ويلفورد، جون نوبل (17 مارس 1989). "الولايات المتحدة توقف خطة إيقاف تشغيل أقمار لاندسات الصناعية". نيويورك تايمز . تم الاسترجاع في 19 مايو 2010 .
- ^ "نهاية مهمة لاندسات 5 التاريخية – علوم لاندسات". 26 يونيو 2013.
- ^ "علم لاندسات".
تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، والذي ينتمي إلى المجال العام .
- ^ "Landsat 7 - Landsat Science". landsat.gsfc.nasa.gov . مؤرشف من الأصل في 8 نوفمبر 2016 . تم الاسترجاع في 19 مارس 2017 .
تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، والذي ينتمي إلى المجال العام .
- ^ "بيانات Landsat 8 متاحة الآن!". USGS. مؤرشف من الأصل في 5 يونيو 2013. تم الاسترجاع في 30 مايو 2013 .
تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، والذي ينتمي إلى المجال العام .
- ^ "Landsat 8 - Landsat Science". landsat.gsfc.nasa.gov . ناسا. مؤرشف من الأصل في 6 نوفمبر 2016 . تم الاسترجاع في 19 مارس 2017 .
تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، والذي ينتمي إلى المجال العام .
- ^ "إحاطة افتراضية حول إطلاق ناسا وهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية Landsat 9". NASA.gov. 27 أغسطس 2021. تم الاسترجاع في 27 سبتمبر 2021 .
- ^ "Landsat 9". NASA Landsat Science. مؤرشف من الأصل في 9 نوفمبر 2016. تم الاسترجاع في 21 ديسمبر 2016 .
تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، والذي ينتمي إلى المجال العام .
- ^ "ما هي تسميات النطاقات الخاصة بأقمار لاندسات الصناعية؟ | مهمات لاندسات". landsat.usgs.gov . مؤرشف من الأصل في 22 يناير 2017 . تم الاسترجاع في 29 يناير 2019 .
تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، والذي ينتمي إلى المجال العام .
- ^ Barsi, Julia A.; Lee, Kenton; Kvaran, Geir; Markham, Brian L.; Pedelty, Jeffrey A. (أكتوبر 2014). "الاستجابة الطيفية لجهاز تصوير الأرض التشغيلي Landsat-8". الاستشعار عن بعد . 6 (10): 10232–10251. رمز Bibcode :2014RemS....610232B. doi : 10.3390/rs61010232 .
- ^ ab "الماسح متعدد الأطياف". ناسا . مؤرشف من الأصل في 26 يناير 2007.
- ^ "فشل لاندسات 6 يترك العديد من الباحثين في حالة من الغموض". مجلة العالِم.
- ^ Cohen, Warren B.; Goward, Samuel N. (2004). "Landsat's Role in Ecological Applications of Remote Sensing" (PDF) . BioScience . 54 (6): 535–545. doi :10.1641/0006-3568(2004)054[0535:LRIEAO]2.0.CO;2. S2CID 86219373.
- ^ همتي، محمد علي؛ حسنلو، مهدي؛ مهديانباري، مسعود؛ محمديمانيش، فاريبا (22 يوليو 2021). "مراجعة منهجية لبيانات لاندسات لتطبيقات اكتشاف التغيير: 50 عامًا من مراقبة الأرض". الاستشعار عن بعد . 13 (15). MDPI AG: 2869. رمز Bibcode : 2021RemS...13.2869H. doi : 10.3390/rs13152869 . ISSN 2072-4292.
- ^ "Landsat 9 Reachs Orbit, Makes Ground Contact to Continue Legacy". USGS.gov . تم الاسترجاع في 14 أكتوبر 2021 .
- ^ "Landsat Seen as Stunning Return on Public Investment". USGS.gov . تم الاسترجاع في 14 أكتوبر 2021 .
- ^ Kemmerer, Andrew (مارس 2017). "العثور على الأسماك باستخدام الأقمار الصناعية" (PDF) . NOAA.
تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، والذي ينتمي إلى المجال العام .
- ^ Fatoyinbo, Temilola (مارس 2017). "تقدير مدى ارتفاع غابات المانغروف في موزمبيق على مستوى المناظر الطبيعية والكتلة الحيوية والكربون باستخدام بيانات ارتفاع بعثة Landsat ETM+ وShuttle Radar Topography". مجلة البحوث الجيوفيزيائية: العلوم الحيوية الجيولوجية . 113 : غير متاح. doi : 10.1029/2007JG000551 .
- ^ ماسون، بيتسي (مارس 2017). "صور الأرض الأكثر أهمية تاريخيًا من الفضاء التي التقطها لاندسات". Wired .
- ^ تشاو، فنغ؛ منغ، ران؛ هوانغ، تشنغ تشوان؛ تشاو، ماو شنغ؛ تشاو، فنغ؛ غونغ، بنغ؛ يو، لي؛ تشو، تشيليانغ (29 أكتوبر 2016). "التعافي طويل الأمد للغابات بعد الاضطرابات في النظام البيئي لمتنزه يلوستون الكبير تم تحليله باستخدام سلسلة زمنية من لاندسات". الاستشعار عن بعد . 8 (11). MDPI AG: 898. Bibcode :2016RemS....8..898Z. doi : 10.3390/rs8110898 . hdl : 1903/31531 . ISSN 2072-4292.
- ^ "EarthView–Fire and Rebirth: Landsat Tells Yellowstone's Story". USGS.gov . تم الاسترجاع في 15 أكتوبر 2021 .
- ^ ab Ray, Ram, ed. (19 نوفمبر 2020)، الانهيارات الأرضية - التحقيق والمراقبة ، IntechOpen، ISBN 978-1-78985-824-2
- ^ "صور لاندسات تقود إلى اكتشاف نوع جديد - علوم لاندسات". ناسا. مؤرشف من الأصل في 30 أبريل 2017.
تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، والذي ينتمي إلى المجال العام .
- ^ ab Northon, Karen (16 أبريل 2015). "ناسا وهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية تبدأان العمل على لاندسات 9".
- ^ Wulder، Michael A.؛ Loveland، Thomas R.؛ Roy، David P.؛ Crawford، Christopher J.؛ Masek، Jeffrey G.؛ Woodcock، Curtis E.؛ Allen، Richard G.؛ Anderson، Martha C .؛ Belward، Alan S.؛ Cohen، Warren B.؛ Dwyer، John؛ Erb، Angela؛ Gao، Feng؛ Griffiths، Patrick؛ Helder، Dennis؛ Hermosilla، Txomin؛ Hipple، James D.؛ Hostert، Patrick؛ Hughes، M. Joseph؛ Huntington، Justin؛ Johnson، David M.؛ Kennedy، Robert؛ Kilic، Ayse؛ Li، Zhan؛ Lymburner، Leo؛ McCorkel، Joel؛ Pahlevan، Nima؛ Scambos، Theodore A.؛ Schaaf، Crystal؛ Schott، John R.؛ Sheng، Yongwei؛ Storey، James؛ Vermote، Eric؛ Vogelmann، James؛ وايت، جوان سي؛ واين، راندولف إتش؛ تشو، زهي (2019). "الحالة الحالية لبرنامج لاندسات والعلم والتطبيقات". الاستشعار عن بعد للبيئة . 225. إلسفير بي في: 127-147. رمز Bibcode : 2019RSEnv.225..127W. doi : 10.1016/j.rse.2019.02.015. hdl : 10919/88790 . ISSN 0034-4257. S2CID 134722096.
- ^ "Landsat NeXt | Landsat Science". ناسا. 30 نوفمبر 2021. تم الاسترجاع في 11 مارس 2022 .
روابط خارجية
- الصفحة الرئيسية لـ USGS Landsat
- الصفحة الرئيسية لوكالة ناسا Landsat
- أعمال لاندسات في مشروع جوتنبرج
- صور Landsat من GLOVIS وGlobal Land Cover Facility
- صور فسيفسائية من مشروع WELD بواسطة القمر الصناعي Landsat.
