استشعار2020 white

‫التفسير والتحليل ‪Image Analysis‬‬ ‫‪ ‬عملية التعرف ال الاشياء وتمييزها من خلال النمط‬ ‫الجغرافي الذي تتخذه في الصورر وكذل معرفة اهميتها‪.‬‬ ‫‪ ‬انواع التفسير‪:‬‬ ‫‪ .1‬التفسير الرصري‪.‬‬ ‫‪ .2‬التفسير الرقمي‪.‬‬

‫التفسير الرصري‬ ‫‪ ‬تفسير الصورة بحاسة الرصر وهو ما يسم بالتناظري او القياسي‪.‬‬ ‫‪ ‬يعتمد عل عدة عوامل‪ :‬مستوى التدري والاجهزة‪ ،‬نوعية الصور‬ ‫والظواهر الموجودة‪ ،‬توفر المعلومات المساعدة من عدمها‪ ،‬الغرض‬ ‫من عملية التفسير‪.‬‬ ‫‪ -‬التضاري ‪ :‬تعترر من الظواهر سهلة التمييز‪ ،‬معلومات مفصلة‬ ‫استخدام مناظر مجسمة‪.‬‬ ‫‪ -‬الصخور‪ :‬تحديد انواع الصخور والالتواءات والفواصل والمعادن‪،‬‬ ‫وانماط التصريف المائي‪.‬‬ ‫‪ -‬التربة‪ :‬اختلافات في التكوين ودرجة اللون والرطوبة‪.‬‬

‫التفسير الرصري‬ ‫‪-‬الصخور والتربة (بصفة عامة)‪ :‬تظهر بلون افتح من مظهرها الطبيعي‪،‬‬ ‫التربة الرطبة تظهر بلون رمادي الى رمادي داكن‪ ،‬وتظهر بلون فاتح فور‬ ‫جفافها‪ ،‬وتظهر الارض المحروثة بلون فاتح‬ ‫‪-‬الغابات‪ :‬بلون داكن وتكون الاختلافات في درجة اللون نتيجة للاختلاف في‬ ‫عمر الاشجار وانواعها‪.‬‬ ‫‪-‬الحشائش‪ :‬كلما تحسنت نوعيتها ظهرت بلون داكن‪.‬‬

‫التفسير الرصري‬ ‫‪ -‬المحاصيل الزراعية‪ :‬من اصع المشكلات تحديد نوعية المحاصيل‬ ‫الزراعية‪ ،‬فيج عل المفسر الالمام الجيد بطر الزراعة‪ ،‬ومعرفة‬ ‫مواعيد العمليات المختلفة في زراعة المحصول (حرث‪ ،‬بذر‪ ،‬نمو‪،‬‬ ‫حصاد)‪.‬‬ ‫‪ -‬طر المواصلات‪ :‬لون فات ا ا كان غير مرصوفة و ات سط‬ ‫خشن‪ ،‬ولون داكن ا ا كان مرصوفة وملساء‪ .‬اما السك الحديدية من‬ ‫السهل رؤيتها عل الصورة وتمييزها‪ ،‬الا انه يصع تحديد عدد‬ ‫الخطوط‪.‬‬

‫الخصائص العامه للتعرف على الظواهر في المرئيات ‪:‬‬ ‫‪ -1‬الحجم )‪SIZE (absolute & relative‬‬ ‫هو المساحة القطعية للمنطقة المصورة ويم ل ابعاد الظواهر الموجودة‬ ‫في الصورة ‪,‬ويج عل المفسر ان يقدر الاحجام الحقيقية بصوره‬ ‫صحيحة فمن خلال الحج يمكن تحديد الظاهرة ‪.‬‬

‫‪ .2‬الشكل ‪SHAPE‬‬ ‫يقصد به التكوين العام او الحدود الخارجيه للاشياء فهو من العوامل‬ ‫المهمة ف تشخيص الاشياء من الصوره الفوتوغرافيه حيث يمكن التميز‬ ‫بسهوله جدا بين الطر المعردة للسيارات وبين السك الحديديه معتدله‬ ‫الانحناء كذل ف الشكل يمكن التمييز بين الظاهر الرشريه والظواهر‬ ‫الطريعية بسهوله حيث تكون الظواهر الرشريه منتظمه ومحاطه بخطوط‬ ‫متوازيه الش الذى يفتقد ف الظواهر الطريعيه ‪ .‬ايضا اختلاف السنوات‬ ‫والايام يلع دور ف تحديد شكل الظواهر فف المناطق الزراعيه يختلف‬ ‫الشكل عن بدايه الزراعيه عن الشكل ف موس الحصاد كذل المصال‬ ‫الحكوميه والشركات تكون منتظمه بالعربات ايام العمل وتكاد تخلو منها‬ ‫ف العطلات ‪.‬‬

‫‪ -3‬درجة اللون‬ ‫تعلق الدرجه اللونيه للاشياء بقدار الضوء المنعكس عنها فى الصور (ابيض‪-‬اسود) يتدرج‬ ‫اللون من الابيض الى رمادى فاتح – داكن ثم اسود ‪ .‬المناطق الناعمه يكون لونها فاتح اما‬ ‫الخشنه فيكون لونها داكن كذلك تبدو المناطق الجافة باللون الفاتح والرطبه باللون الغامض‬ ‫ويجب ان نوضح انه اذا لم يكن هنالك اختلافات فى الدرجات اللونيه لايمكن للمفسر تشخيص‬ ‫الاشكال بوضوح‪.‬‬

‫ درجة اللون‬-3  Denote the lightness or darkness of a region within an image.  Soil moisture, vegetation type, film exposure, season, sun elev. all affect tone. B&W photos •Tone characterized as light, medium, gray, dark grey, dark. •Ranges from black to white Color photos •refer to color, described informallyin such terms as dark green, light blue, bright red. •We can distinguish 100X more variations in color than shades of gray on B&W photos

‫‪ -4‬النمط‬ ‫يتعلق بالترتيب المكانى للظواهر وتكرار الاشكال او علاقات معينه فى الصور هو من‬ ‫مزايا الكثير من الظواهر الجغرافيه مثال يمكن التفريق بين صوره مشروع لزراعة‬ ‫القمح وبستان الموالح تبدو فى شكل نقاط كبيرة ومنتظمه من حيث المسافات ‪.‬‬

‫‪ -٥‬الظل‬ ‫ان الظل مهم جدا فى التشخيص فهو يوضح صورة المقطع الجانبى للاشياء‬ ‫من حيث شكل الظل او حدود الخارجية (مبانى –اشجار ‪-‬مرتفعات)‬ ‫محطات تكرير البترول وفى بعض الاحيان يكون مضللا فى التفسير فى‬ ‫مناظق المرتفات حيث يعمل الظل على حجب بعض الظواهر عن الرويه‬ ‫وايضا فى الصورة التى تحتل تفاصيل كثيرة ‪.‬‬ ‫أ‪ -‬شكل الظل يوضح الملامح الجانبية للأجسام وخاصة المرتفعة (ايجابي)‬ ‫ب‪ -‬قد يحجب رؤية الاجسام الواقعة في منطقة ظل لاجسام الاخرى(سلبي)‪.‬‬

Provide powerful clues for interpretation ‫ الظل‬-٥ - Profile shape •Relative object size •photo interpreters often are primarily interested in identification of individual items of equipment, shadow has been of great significance in distinguishing subtle differences that might not otherwise be visible.

‫‪ . 6‬النسيج )‪Texture (smooth, fine, coarse‬‬ ‫هو تذبذب الدرجة اللونيه المختلفة يصور الاشياء ويحدث نتيجة للتاثر‬ ‫باحجامها واشكالها وظلها وتناسقها ودرجة اللون ويمكن ان يعرف بانه‬ ‫تكرار الشدة اللونيه عل الصوره الجويه فكلما صغر مقياس الرس‬ ‫يمكننا التعرف عل الظواهر من خلال اختلاف النسيج حيث يم ل النسيج‬ ‫الخشن اشجار خضراء بينما يم ل النسيج الناع العش الاخضر ومن‬ ‫خلال النسيج ا ا كان هنال نقاط او خطوط يمكن التعرف عل طر‬ ‫النقل حيث تكون الخطوط شره مستقية اما الاشجار الم مرة تردو ف‬ ‫خطوط متعرجه ‪.‬‬

Texture (smooth, fine, coarse) ‫ النسيج‬. 6 Is the result of “tonal changes” that define a characteristic arrangement of tones.

‫‪ -7‬موقع الظاهرة )قرائن الارتراط والموضع (‪Association & Location‬‬ ‫ان موقع الظاهرة‬ ‫الجغرافية وعلاقته بما‬ ‫حوله يفيد ف التعرف‬ ‫عل نوعيه الغطاء‬ ‫النرات فم لا اشجار‬ ‫النخيل تكون عل‬ ‫ضفاف الانهار ومن‬ ‫هنا يمكن تشخيص‬ ‫النخيل والنراتات‬ ‫الاخرى من خلال‬ ‫الموقع ‪.‬‬

Association & Location( ‫ موقع الظاهرة )قرائن الارتراط والموضع‬-7 Industrial? What?  Piles of black stuff  Tracks  Electrical features  Water port w/slip  Large building  Large smoke stack

Convergence of Evidence ‫التقارب والررهان‬

‫الوق من الشهر السنة‬

‫التفسير الرقمي‬

‫اهمية معالجة الصور رقميا‪:‬‬ ‫‪ .1‬محدودية قدرة العين الرشرية عل ملاحظة الفروقات في الصورة‪ ،‬ا‬ ‫انه عند تفسير الصورة بالابيئ والاسود فإن عين المحلل لا تستطيع‬ ‫التفريق الا في حدود ‪ 16-8‬درجة من السل الرمادي‪ ،‬بينما لو كان‬ ‫مسجلة عل مستوى ‪ 256‬درجة فانه يمكن للمفسر بالطريقة الرقمية‬ ‫ان يستخلص معلومات بشكل دقيق‪.‬‬ ‫‪ .2‬ضخامة كمية بيانات الصور والمعلومات المستخلصة منها وتعقيد‬ ‫عمليات التعامل معها في التخزين والاستدعاء والمعالجة والتحليل‪.‬‬

‫المعالجة الاولية للصور‪:‬‬ ‫‪ ‬تهدف الاجراءات ال تصحي الصور المشوهة او المتردية لايجاد تم يل اصد‬ ‫للمشهد الاصلي‪.‬‬ ‫‪ ‬تعتمد طريعة هذه المعالجة اعتمادا كليا عل خصائص المستشعر المستعمل في‬ ‫الحصول عل هذه الصور‪.‬‬ ‫‪ ‬تتضمن عملية المعالجة‪ :‬تصحي التشوهات الهندسية وازالة التشوهات الاشعاعية‪.‬‬ ‫‪ ‬مصطل معالجة الصور رقميا‪ :‬يشمل ادخال الصورة ال الحاسوب‪:‬‬ ‫‪Band by band .1‬‬ ‫‪Pixel by pixel .2‬‬ ‫واكتمالها عل شكل مصفوفة‪.‬‬ ‫كل عنصر من عناصر الصورة يم ل بقيمة سطوع معينة تحاكي المعل او الظواهر‬ ‫الجغرافية المقابله له عل سط الارض‪.‬‬

‫‪ ‬ان الرياننننات الاولينننة للمستشنننعرات لا تم نننل‬ ‫بشنننكل دقينننق الاهنننداف الارضنننية التننني تننن‬ ‫تصننويرها و لنن لان هننذه الريانننات تتعننرض‬ ‫لنرعئ عملينات التشننوية اثنناء عملينة المسن‬ ‫والتحويل ال بيانات رقمية‪.‬‬ ‫‪ ‬يوجنند عنندة عوامننل تننودي النن التشننوه‪ :‬م ننل‬ ‫الغننلاف الجننوي وتننأثيره علنن الطاقننة التنني‬ ‫يتحسسننننننها المستشننننننعر‪ ،‬وحركننننننة الجهنننننناز‬ ‫المستشنننعر اثنننناء المسننن ‪ ،‬وحركنننة الحامنننل‪،‬‬ ‫ودوران الارض اثناء عملية المس ‪ ،‬وانكسنار‬ ‫الاشننعة خننلال مرورهننا مننن طرقننات الغننلاف‬ ‫الجوي‪ ،‬وتغيير التضاري ‪.‬‬

‫‪ ‬ينتج تشوه اشعاعي (‪ )Radiometric Distortion‬وتشوه‬ ‫هندسي (‪ )Geometric Distortion‬وضجيج منتظ‬ ‫وعشوائي (‪ )Systematic and Random Noise‬في‬ ‫الريانات المسجلة‪.‬‬ ‫‪ ‬عمليات التصحيحات الاولية يطلق عليها ترمي الريانات ( ‪Data‬‬ ‫‪.)restoration‬‬ ‫‪ ‬يت انجاز التصحي عل مرحلتين‪:‬‬ ‫‪ .1‬التشوهات المنتظمة‪ :‬الناتجة عن انحراف المس ‪ ،‬سرعة القمر‪،‬‬ ‫دوران الارض‪ ،‬ا يمكن تصحيحها بتطريق صيغ رياضية يت‬ ‫الحصول عليها مصادر التشوهات رياضيا‪.‬‬ ‫‪ .2‬التشوهات غير المنتظمة‪ :‬يت تصحيحها عن طريق ربط‬ ‫الصور الفضائية بنقاط تحك ارضية كافية وموزعة توزيعا‬ ‫جيدا‪.‬‬



‫‪ ‬تتوفر قائمة بالمساقط في برامج معالجة صور الاستشعار عن بعد‬

‫ازالة التشوهات الاشعاعية‪:‬‬ ‫‪ ‬تنتج اما عن اخطاء استجابة احد اجهزة الاستشعار او تأثيرات الغلاف‬ ‫الجوي او وضع الرؤية وخصائص المستشعر او حت زاوية الاضاءة‪.‬‬ ‫‪ ‬في الدراسات التي تتطل صورا من أزمنة او مواقع مختلفة لا بد من‬ ‫تصحي زاوية ارتفاع الشم لتقدير موقع الشم في الفصول المختلفة‬ ‫بالنسرة للارض في حساب الاشعة المنعكسة من الاجسام‪.‬‬ ‫‪ ‬زاوية ميل التضاري تتحك في كمية الاشعاع المراشر الساقط من الشم‬ ‫عل سط الارض‪.‬‬ ‫‪ ‬يمكن تلخيص تأثير الطروغرافيا في أن معلمين متطابقين من حيث النوع‬ ‫والتركي عل سط الارض يقعان عل درجة ميل مختلفتين واتجاهين‬ ‫مختلفين عن الشم سيعكسان كميتان مختلفتان من الاشعاع وبالتالي‬ ‫سيظهران بالصورة معلمان مختلفان‪.‬‬

‫ازالة الضجيج (‪)Noise Removal‬‬ ‫‪ ‬ضجيج الصوره ‪ :‬هو اي اضطراب غير مرغوب فيه في معطيات‬ ‫الصور الفضائية ينج عن قصور في الاستشعار‪.‬‬ ‫‪ ‬ا يتوقف جهاز الاستشعار عن العمل أثناء عملية المس مما ينتج عنه‬ ‫ظاهرة سقوط الخطوط او ظاهرة التخطيط‪.‬‬ ‫‪ ‬الضوضاء في الصورة اما تخفي المحتوى الاشعاعي للمعل او تقلل منه‬ ‫‪ ‬ازالة الضوضاء يج ان تسرق اي عملية م ل التحسين او التصنيف عل‬ ‫الصورة‪.‬‬



‫تحسين الصورة ‪Image Enhancement‬‬ ‫‪ ‬يقصد بتحسين الصورة‪ :‬جعلها اك ر قابلية للتفسير من اجل تطريق ما‪،‬‬ ‫وتستخدم تقنيات التحسين غالرا بدلا من تقنيات التصنيف من اجل استخراج‬ ‫السمات والظواهر الجغرافية لسط الارض والحصول عل معلومات من‬ ‫الصور الفضائية‪.‬‬ ‫‪ ‬يهدف تحسين الصور ال تحسين قابلية التفسير الرصري للصورة و ل‬ ‫بزيادة التمييز بين المعال ‪ ،‬عن طريق‪:‬‬ ‫‪ .1‬التضخي الرصري للاختلافات الضئيلة بين المعال في التدرج الرمادي‬ ‫بحيث تسهل امكانية ملاحظتها‪.‬‬

‫‪ .2‬تحسين التراين (‪ )Contrast Enhancement‬وهذه العملية‬ ‫اصرح سهلة جدا بفضل الررامج الحدي ة واجهزة الحاس‬ ‫الحدي ة‪.‬‬ ‫‪ .3‬تحسين الحافة (‪ )Edge Enhancement‬وتهدف ال‬ ‫استخلاص معلومات من اطراف معال معينة عل الصورة وبذل‬ ‫يمكن تريان اشكال ودقائق المعال مما يجعل تفسيرها وتحليلها‬ ‫اسهل‪.‬‬

‫دمج الصور (‪)Image merging and image Mosaic‬‬ ‫‪ ‬تستخدم لدمج صورة مع صورة مجاورة لها جغرافيا لتصر صورة واحدة‬ ‫تغطي منطقة الدراسة و ل لتسهيل عمليات التحسين الاخرى‪.‬‬ ‫‪ ‬يمكن دمج صورتين‬ ‫لتحسين الدقة التمييزية‬ ‫المكانية‪.‬‬

‫التحليل الرقمي او التصنيف)‪:)Classification‬‬ ‫‪ ‬هو جعل كافة المناطق التي لها نف الانعكاسية في مجموعة واحدة‪،‬‬ ‫اي جعل كل بكسل لها نف العدد الرقمي (‪ )DN‬او تقع في فترة‬ ‫معينة في مجموعة واحدة‪.‬‬ ‫‪ ‬اي انه يعتمد عل القيمة الانعكاسية للركسل فقط كأساس للتصنيف‪.‬‬ ‫‪ ‬طريقتين‪:‬‬ ‫‪ -‬التصنيف المراق (‪.)Supervised Classification‬‬ ‫‪ -‬التصنيف غير المراق (‪.)Unsupervised Classification‬‬







‫‪ ‬وضع دليل تصنيف عددي يصف الخصائص الطيفية لكل نمط من‬ ‫انماط المعال المدروسة‪.‬‬ ‫‪ ‬مقارنة كل بكسل في مجموعة المعطيات عدديا وبين كل فئة في دليل‬ ‫التفسير‪.‬‬ ‫‪ ‬في المرحلة الاخيرة يت استخراج المنتج النهائي لعملية التصنيف مع‬ ‫اعداد دليل التصنيف لتحديد طريعة الظاهرات الجغرافية المم لة عل‬ ‫الصورة مع اعداد الجداول الاحصائية لكل ظاهرة م ل (المساحة‬ ‫والعدد والنس المئوية‪... ،‬الخ)‬



‫الحسنات‪Advantages:‬‬ ‫‪ .1‬للمحلل القدرة عل تحديد الفئات الطيفية التصنيفية للصورة‪ :‬وهي‬ ‫ضرورية في حالة دراسة نف المنطقة عل فترات زمنية متعاقرة‪،‬‬ ‫او ا ا كان التفسير بالمقارنه مع صورة اخرى لمنطقة مجاورة‪.‬‬ ‫‪ .2‬يرترط بمساحة محددة‪.‬‬ ‫‪ .3‬للمحلل القدرة عل اكتشاف الاخطاء عن طريق فحص مناطق‬ ‫التدري للتأكد من انه ت التصنيف بطريقة مناسرة‪.‬‬

‫العيوب‪Disadvantages:‬‬ ‫‪ .1‬تعتمد عل المحلل ا من الممكن ان تكون الفترات الطيفية لا تشمل‬ ‫كامل المنطقة المدروسة‪.‬‬ ‫‪ .2‬يت تحديد مناطق التدري عل بيانات مصنفة و عل الخصائص‬ ‫الطيفية للظواهر‪.‬‬ ‫‪ .3‬من الممكن ان تكون مناطق التدري غير مم لة لجميع الظواهر عل‬ ‫الصورة‪.‬‬ ‫‪ .٤‬تأخذ وق وجهد كريرين‪.‬‬ ‫‪ .٥‬لا يمكن التعرف عل الطرقات النادرة في الصورة (وحدات مميزة)‪.‬‬



‫التصنيف غير المراق (‪)Unsupervised Classification‬‬ ‫‪ ‬عملية تفسير الصورة الفضائية اعتمادا عل برنامج‬ ‫متخصص دون تدخل من المستخدم‪.‬‬ ‫‪ ‬تعتمد طريقة التصنيف غير المراق عل ‪:‬‬ ‫‪.1‬تصنيف معطيات الصورة‪ ،‬و ل بتجميعها في المجموعات‬ ‫الطيفية الموجودة في الصورة‪.‬‬ ‫‪.2‬يقوم المحلل بتحديد هوية غطاء الارض لهذه المجموعات‬ ‫الطيفية و ل بمقارنة معطيات الصورة المصنفة بمعطيات‬ ‫الصورة الاساسية‪ .‬للخلايا‪.‬‬

‫‪ ‬لا تستخدم معطيات تدري اساسا للتصنيف وانما تتضمن‬ ‫عمليات حسابية لفحص الركسل في الصورة وتجميعها في‬ ‫عدد من الاصناف اعتمادا عل التجمعات الطريعية في قي‬ ‫الصور‪.‬‬ ‫‪ ‬توجد بعئ الانظمة القياسية العالمية الموحدة لتصنيف الفئات‬ ‫(م ل نظام تقسي استعمالات الاراضي من هيئة المساحة‬ ‫الجيولوجية الامريكية) وهي نظ تحدد نوع الظاهرة‬ ‫الجغرافية بناء عل فئات الاعداد الرقمية او القي الضوئية‬

‫الحسنات ‪Advantages‬‬ ‫‪ .1‬لا يتطل معرفة مسرقة بمنطقة الدراسة‪:‬‬ ‫‪ .2‬تقليل نسرة الخطأ الرشري‬ ‫‪ .3‬التعرف عل الطرقات النادرة في الصورة كوحدات مميزة‪.‬‬

‫العيوب ‪Disadvantages‬‬ ‫‪ .1‬يحدد بيانات متجانسة طيفيا والتي من الممكن ان لا تكون‬ ‫ضمن مجموعة الريانات الخاصة بذل‬ ‫‪ .2‬لا يوجد لدى المحلل القدرة عل تصنيف الفئات الطيفية‬ ‫‪ .3‬الخصائص الطيفية للظواهر تتغير مع الزمن‪.‬‬







‫الصور الجويه‬

‫المساحة التصويرية‪photogrammetry :‬‬ ‫علدم و فدن و تقنيدة الحصدول علدي معلومدات عدن أهدداف‬ ‫طبيعية وعن البيئة مدن خدلال عمليدة جمدع وقيداس وتحليدل‬ ‫الصور الفوتوغرافي او الرقمية وعملية النمذجة الرياضية‬ ‫للطاقددددة الكهرومغناطيسددددية المسددددجلة بواسددددطة اجهددددزة‬ ‫كدداميرات او ماسددحات دون الاحتكدداك المباشددر مددع هددذه‬ ‫الاهداف‬

‫استخدامات الصور الجويه‬ ‫* إعداد المخططات والخرائط المستوية‪:‬‬ ‫* إعداد المخططات والخرائط الطروغرافية‪:‬‬ ‫تتميز هذه الخرائط والمخططات باحتوائها عل خطوط كنتورية توض‬ ‫تضاري سط الأرض من حيث الارتفاعات والانخفاضات ‪.‬‬ ‫* تك يف شركات الإحداثيات لأغراض استكشاف وتصمي شركات‬ ‫المواصلات المختلفة والسدود والقنوات‪.‬‬ ‫* كرديل للخرائط في المناطق التي لا تتوافر فيها أية معلومات مساحية أو‬ ‫خرائط‪.‬‬