يتطلب تفسير وتحليل الصور الجوية والفضائية خبرة المفسر الجوي في إتمام عملية التفسير البصري للصور بكفاءة ودقة، وذلك بناء على خلفية علمية جيدة بتقنيات التصوير الجوي، وأسس علوم الأرض مثل الزراعة والتربة والجيولوجيا، والقدرة على استخدام الأجهزة المساعدة مثل الاستريسكوب، بالإضافة إلى معرفة طبيعة المنطقة المصورة من خلال الخرائط الطبوغرافية والجيولوجية، ويوجد عدة عوامل أخرى لتفسير الصور الجوية، مثل حجم الظاهرة وشكلها ولونها ودرجتها والظلال والنمط والنسيج والموقع.
التفسير البصري للصور الجوية
ظل التفسير البصري للصور الجوية يتم من خلال البيانات التي تتيحها الصور الجوية، كوسيلة وحيدة لتحليل وتفسير البيانات، معتمدا في تفسيره على عدة مقارنات بين مجموعة من العناصر المختلفة، واستنادا إلى نتائج المقارنات يتم تحديد الظواهر التي تحتويها الصورة، وقد يكون المنتج النهائي للتفسير هو رسم الخرائط .
يتوقف تفسير الصور البصري على خبرة المحلل ومعرفته بالمنطقة وتاريخ الظواهر في الصورة وقدرته على التمييز بينها.
يستغرق التحليل البصري وقتًا طويلاً لإجراء المقارنات، ويتم تمثيل المنتج النهائي بخريطة وصفية بسيطة وموضوعية.
التفسير الرقمي للصور الجوية
تقدم التكنولوجيا الحاسوبية الهائل يساعد في تحقيق تطور نوعي في مجال تحليل الصور الحساسة عن بعد، حيث يتم استخدام برامج حاسوبية تطبق خوارزميات رياضية وإحصائية ومنطقية على الصور، وبعض البيانات الخارجية يمكن استخدامها أيضا في هذا التحليل الرقمي.
تُستخرج المعلومات من الصور، وتتضمن المنتجات النهائية للتحليل الرقمي مجموعة متنوعة من العروض، بما في ذلك الخرائط الموضوعية والخرائط التوضيحية.
يعتمد التحليل الرقمي على العلاقات الرياضية والإحصائية والمنطقية الموجودة في الصور، والتي تعكس توزيع الظواهر والعلاقات المتبادلة بينها في المنطقة التي تغطيها الصورة، وبالتالي يغني عن الحاجة إلى معرفة تفاصيل المنطقة التيتمثلها الصورة من قبل المحلل.
يتميز التحليل الرقمي بعدم تأثره بالخبرة الشخصية للمحلل، ويتم بسرعة كبيرة ودقيقة مما يؤدي إلى نتائج موضوعية.
أساسيات التحليل الرقمي
يستند التحليل الرقمي على الخوارزميات، وهو مصطلح ينتمي إلى مجال الحوسبة ويصف سلسلة من الخطوات الرياضية أو الإحصائية أو المنطقية التي تستهدف تنفيذ مهمة محددة.
تتحول الخوارزميات إلى برامج يستخدمها الحاسوب لحل المشكلة أو القيام بالوظيفة التي تم تصميمها من أجل حلها.
تحتوي جميع برامج التحليل الرقمي على حزمة من البرامج ، ويتمثل كل برنامج منها في خوارزمية ضمن خوارزميات التحليل الرقمي للصور .
للاستفادة من الخوارزميات المستخدمة في التحليل الرقمي للصور، يجب معرفة هذه الخوارزميات ومخرجاتها ونقاط القوة والضعف بها، لأنه بدون هذه المعرفة لن يكون بإمكانك تحليل صور الاستشعار عن بعد بشكل صحيح.
تنقسم الخوارزميات إلى فئات، حيث تتضمن كل فئة مجموعة من الخوارزميات التي تهدف إلى الهدف العام المشترك، ومن بين هذه الفئات
تُستخدم خوارزميات إعداد البيانات لتصحيح التشوهات الهندسية وترميم الصور والتصحيح الراديومتري وإزالة الضوضاء البصرية.
تستخدم خوارزميات تحسين الصورة لزيادة وضوح الظواهر الموجودة في الصورة.
تستخدم خوارزميات تصنيف الصور لإنتاج خرائط موضوعية لتحليل الظواهر المختلفة التي تحتويها الصورة.
الصورة الرقمية
يتم تطبيق الخوارزميات على الصورة الرقمية، ويتم حفظ الناتج على شكل صورة رقمية، ويعتبر فهم الصورة الرقمية مدخلًا رئيسيًا لدراسة خوارزميات التحليل الرقمي، وتُعد مفاهيم التقنية المتعلقة بالصورة الرقمية من أهم المفاهيم
تشمل بنية الصورة الرقمية تقسيم إطار الصورة إلى مربعات صغيرة، ويسمى الواحد منها عنصر الصورة أو الخلية، وتختزن درجة اللون في الخلية المقابلة لها في إطار الصورة، وهذا يتم عن طريق الكاميرات الرقمية العادية
تشمل النطاقات الصورية التي تظهر الإشعاع الصادر عن الظاهرة الأرضية والتي تستخدم في توليد البيانات الرقمية للاستشعار عن بعد.
الخلية هي وحدة البناءالأساسية للصور الرقمية المستخدمة في الاستشعار عن بعد.
يتم تخزين الخلية في ذاكرة الحاسوب باعتبارها رقمًا صحيحًا، وهي عبارة نظريًا عن نقطة، وعمليًا تمثل مساحة مربعة على سطح الأرض تنبعث منها إشعاع كهرومغناطيسي يتم تسجيله بواسطة المجس عند طول محدد.
يتأثر حجم الخلايا وتجانس الصورة، أي مقدار ما تحتويه الصورة من فئات الغطاء الأرضي، وانتظام المساحة على الخلايا.
كل خلية في صورة القمر الصناعي لها قيمة عددية تعبر عن كمية الطاقة الكهرومغناطيسية المتواجدة في منطقة محددة من الطيف الكهرومغناطيسي.
يعتمد حجم صور الاستشعار عن بعد على ثلاثة عوامل رئيسية هي المساحة التي تغطيها الصورة، وعدد النطاقات التي تتتكون منها الصورة، ودقة الراديومترية (q) للصورة.
برنامج التحول الاسقاطي المتقدم لتحليل الصور الجوية
يستخدم هذا البرنامج حسابات مصفوفة معقدة لإزالة التشوهات من الصور الجوية المائلة وإنشاء صور عالية الدقة.
تم تصميم هذا البرنامج لإزالة التشوهات التي تظهر في الصور الجوية المائلة وتحويلها إلى صور عالية الدقة، حيث تحتوي الصور الجوية المائلة على تشويه هندسي كبير وتحتاج إلى تصحيح كامل لاستخدامها بفعالية في التصوير والتحليل.
خصائص برنامج التحول الاسقاطي المتقدم
1- يستخدم كأداة لتحديد مسار الرحلة استنادًا إلى معلومات الصورة المائلة.
تدعيم تقريبًا 16 بت من الصور المائلة.
هذه الأداة تُعَدُّ مُحَسِّنةً لدعم مجموعات البيانات الكبيرة الحجم.
يتميز بإمكانية قلب وتدوير الصورة بشكل تفاعلي.
يتميز بواجهة سهلة لجمع نقاط التحكم الأرضي وبجميع الإمكانيات.
يستطيع توزيع البكسلات مرة أخرى لتصحيح المعاملات الخاصة بالكاميرا وفقًا للتدرج.
مزايا برنامج التحول الاسقاطي
يساعد على تحسين عملية إنشاء صور دقيقة وذات مرجعية جغرافية كمخرجات في شكل ملفات GeoTiff.
2ـ سهولة استخراج المعلومات من الصور المائلة.
يمكن استخدام الصور الجوية المائلة التي تم الحصول عليها من مسارات الطيران عبر الحدود للاستفادة منها.