دور الاستشعار عن بعد في رصد الزلازل

ماذا عن الاستشعار عن بعد؟
ظهر مصطلح الاستشعار عن بعد لأول عام 1960ويعني قياس او الحصول على المعلومات لبعض خصائص الظاهرات في جهاز تسجيل لا يحتك مباشرة بالظاهرة التي ندرسها، وهو عملية جمع البيانات في الموجات ما بين فوق البنفسجية الى نطاق الراديو.
و تظهر اهمية الاستشعار عن بعد بجميع انواعه المتمثلة فى الصور الجوية ومناظر الاقمار الصناعية الراداروغيرها، فى تقديم معلومات غزيرة عن الارض، والمساعدة على المراقبة المستمرة للارض ومواردها، كدراسة الموارد الطبيعية وانتاج الخرائط.

مكونات نظام الاستشعار عن بعد
يتكون نظام الاستشعار عن بعد الذي يستخدم الاشعاعات الكهرومغناطيسية من:
المصدر : قد يكون مصدر الاشعاع الكهرومغناطيسي كضوء الشمس او الحرارة.
التفاعل مع ظاهرات سطح الارض: يعتمد على كمية الاشعاعات المنعكسة او المنقولة.
التفاعل عم الغلاف الجوي: حيث تتأثر الطاقة المارة في الغلاف الجوي.
اجهزة الاستشعار : تسجيل الاشعاعات بعد تفاعلها على سطح الارض والغلاف الجوي.
و هناك العديد من منصات الاستشعار عن بعد مثل:
طائرات الاستشعار عن بعد.
الاستشعار عن بعد في الفضاء.
الاستشعار عن بعد من محطات فضائية بشرية.
الاقمار الصناعية الخاصة بدراسة الموارد الارضية والمناخ.

آلية التنبؤ بحدوث الكوارث
يقول البروفيسور أورمز رئيس دائرة الاستشعار عن بعد في مركز غودارد للأبحاث الجيولوجية الاستشعار عن بعد بأن التنبؤ يعتمد على استخدام الأقمار الصناعية في تصوير الموارد الأرضية والتضاريس باستثناء القطبين، وهناك نوع من الأقمار خاص بالمرصد الجيوفيزيائي والموارد الأرضية، يختلف عن الأخرى المتخصصة بالأرصاد الجوية والاستطلاع والتجسس العسكري أو بالاتصالات. ويطلق على الأقمار المختصة برصد الموارد الأرضية وتصويرها اسم أقمار استشعار المصادر الأرضية، وأهمها القمر لاندسات الأميركي وسبوت الفرنسي وIRS الهندي. وتحمل هذه الأقمار أجهزة استشعارية، وهي كواشف الكترونية تقوم بمسح الكرة الأرضية مسحا متكررا بمعدل مرة خلال فترة تتراوح بين 3 و14 يوما، حسب نوع القمر الصناعي وارتفاع المسار عن سطح الأرض.
وتقوم هذه الأقمار من خلال التجهيزات الاستشعارية التي تحملها بالتقاط صور فضائية رقمية تبثها إلى محطات أرضية، لتجري عليها معالجات رقمية لتصحيح أي خطأ في خطوط أو مجالات المسح، وذلك من خلال استخدام أنظمة المعالجة الرقمية التي تقوم بدمج البيانات الطيفية، وصولا إلى الحصول على صور فوتوغرافية محسنة. وتجري بعد ذلك في المحطات الأرضية جميع التعديلات على الصور لاستثمارها بحسب اختصاص المستفيد، فإذا كان باحثا زراعيا مثلا، فإنه يستخدم المعالج الرقمي للاستفادة من تصنيفات التربة، إلى جانب تصحيح حدود الصور، وذلك لتمييز نوع الغلة الزراعية. وفي حال كان المستفيد جيولوجيا، فإنه يحصل على البيانات الرقمية للقنوات الطيفية المختلفة، التي تستقبلها الكواشف والماسح الإلكتروني باستخدام برمجيات خاصة تحولها إلى صور فوتوغرافية تعنى بالتضاريس أو التشوهات الأرضية.

دور الماسح الضوئي
للماسح الإلكتروني الذي يحمله القمر الصناعي دور مهم في الرصد الاستشعاري، فالماسح المحمول على القمر لاندسات على سبيل المثال هو من نوع راسم خرائط مزود بسبع قنوات طيفية تمثل الألوان المرئية وغير المرئية، هي تحت الحمراء القريبة والبعيدة وتحت الحمراء الحرارية. يعطي راسم الخرائط صورا سبعا مستقاة من القنوات السبع الطبقية، يدمج ثلاث منها للحصول على صورة واحدة ملونة. وتكمن الاستفادة من هذه التقنية في أنها تسمح بدمج القنوات الطيفية المرئية وغير المرئية للحصول على بيانات لا ترى بالعين المجردة إلا بعد معالجتها إلكترونيا. ويمكن للمواسح أيضا أخذ صور رادارية مستقاة من قنوات رادارية عدة تتميز بقدرتها على تصوير الأرض دون أن تؤثر عليها عوامل الطقس الجوية من أمطار وغيوم وعواصف، على عكس الصور الضوئية التي تتأثر بهذه العوامل، إضافة إلى قدرتها على اختراق سطح الأرض إلى عمق يصل إلى 40 مترا في بعض المواقع.
ويلفت أورمز إلى أنه عن طريق استخدام الصور الضوئية من نوع راسم الخرائط والصور الرادارية، يمكن تحديد الفوالق النشطة، ذلك إضافة إلى مؤشرات جيولوجية أخرى ترتبط بانزياح مناطق الجفاف والتشوهات التي تتمثل بتداخل أهداب الموجات الرادارية التي تعكس حركات الضغط الصفائحي، وهو عامل مهم في تقدير نشاط الفوالق الزلزالية، وكذلك من خلال رصد حالات التأيين الغازي للعناصر (الأكسجين والهيدروكسيل والنيتروجين) وزيادة تركيز غاز الرادون المشع المتسرب من المياه الجوفية، الذي يزداد قبل حصول الهزة الأرضية وأثناءها.

تطبيقات واقعية
ومن التطبيقات الواقعية لهذه التقنيات، يشير أورمز إلى الاستخدامات العملية للتقنيات المذكورة في بيانات الصور الفضائية التي تغطي منطقة فالق الانهدام العربي الإفريقي، الذي يمتد من شرق إفريقيا مرورا بفلسطين ومنها إلى سوريا ولبنان، فيشير إلى أنه درست وحللت عدة صور رقمية فضائية لمواقع محلية رصدت في فترات زمنية مختلفة خلال الأعوام 1985 و1988 و1993 و2002 و2006 باستخدام القمر الصناعي الأمريكي لاندسات والفرنسي سبوت والأوروبيERS-1، وقد ساعدت تلك الصور والبيانات في تحديد البنى التكتونية والمفاصل الفالقية والقسمات الأرضية الرئيسية لهذا الانهدام المهم. ونشاط الفوالق التباعدية في منطقة إزميت التركية، إضافة إلى حصول منطقة تأيين كبير للغازات وزيادة واضحة في نسب تسربات غاز الرادون المشع، وقد اقترنت البيانات التي قدمتها الأقمار الصناعية المتخصصة بالقياسات الجيوفيزيائية الفضائية MAGSAT بمعلومات حول تغير الحقول المغناطيسية وازدياد الحرارة الأرضية، وهو ما عزز التوقعات بحدوث فاعليات زلزالية في تلك المنطقة.
ويؤكد البروفيسور أورمز الحاجة إلى اعتماد تقنية الاستشعار عن بعد مضافة إلى إجراء الرصد الموقعي الميداني للقسمات الأرضية ومتابعة نشاطات الفوالق الزلزالية وما يرافقها من تسربات غازية وأيونية لأنها أداة عملية للإنذار المبكر، متوقعا أن يشهد المستقبل اهتماما وتوسعا في استخدام تقنيات الاستشعار في هذا المضمار.