سنجش از دور (Remote Sensing) – کاربرد های سنجش از دور

در این مقاله در مورد سنجش از دور و تاریخچه آن ، طیف الکترومغناطیس ، سنجش از دور چند طیفی و فراطیفی ، سنجش از دور فعال و غیر فعال ، مفاهیم سنجش از دور و کاربرد های سنجش از دور بحث خواهد شد .

سنجش از دور چیست؟

تهیه نقشه از عوارض زمین و جمع آوری اطلاعات مبتنی بر مکان از گذشته های دور تا کنون یکی از دغدغه های بشر بوده که به این منظور روش های مختلفی همانند نقشه برداری ، فتوگرامتری و سنجش از دور توسعه داده شده است . سنجش از دور علمی برای جمع آوری اطلاعات مکانی بدون حضور فیزیکی مستقیم در کنار عوارض است . این اطلاعات مکانی از طریق تجهیزات مختلف نوری و مکانیکی مانند پرنده های بدون سرنشین(UAV) ، هواپیما یا سکوهای ماهواره ای تهیه شده و با پردازش داده های رقومی حاصل از آنها اطلاعاتی در مورد عوارض بدست می آید . در علم سنجش از دور برای جمع آوری اطلاعات از عوارض کمترین میزان ارتباط مستقیم وجود دارد و به همین دلیل با نام سنجش (اندازه گیری) از راه دور یا (Remote Sensing) خوانده می شود .

پیشینه تولد سنجش از دور

• سال ۱۸۵۸ میلادی تهیه اولین عکس هوایی از یک بالن
• سال ۱۹۱۰ میلادی تهیه عکس از درون هواپیما در ایتالیا
• جنگ جهانی اول و دوم استفاده گسترده از عکسبرداری هوایی و پیشرفت های چشم گیر آن
• سال ۱۹۵۰ استفاده از واژه سنجش از دور برای اولین بار توسط Pruitt از اداره تحقیقات نیروی دریایی آمریکا
• سال ۱۹۶۰ استفاده از اولین ماهواره های جاسوسی توسط آمریکا و شوروی و ایجاد رقابت بین دو ابر قدرت
• سال ۱۹۷۲ ارسال اولین ماهواره های ارزیابی منابع زمین به نام لندست از سوی ناسا
• سال ۱۹۷۸ ارسال اولین ماهواره تصویر برداری راداری به نام SeaSat
• سال ۱۹۸۶ ارسال اولین سری ماهواره های SPOT توسط فرانسه
• سال ۱۹۸۷ ارسال ماهواره های ERS و MOS توسط ژاپن و آژانس فضایی اروپا
• سال ۱۹۸۸ ارسال اولین سری ماهواره های IRS توسط هندوستان
• سال ۱۹۹۹ اولین قدم ها در جهت تولید تصاویر ماهواره ای با توان تفکیک بالا با ارسال آکونوس (IKONOS) و کوییک برد (Quick-Bird)
• سال ۲۰۰۰ پرتاب ماهواره فراطیفی Hyperion

مزاياي استفاده از سنجش از دور

• استفاده از تصاویر رقومی و قابل پردازش توسط الگوریتم و رایانه
• گسترده دید قابل توجه و ایجاد پوشش مناسب از منطقه
• تناوب برداشت اطلاعات در بازه های زمانی کوتاه
• تهیه داده های متنوع در انواع قدرت تفکیک ها
• کاهش عملیات زمینی و نیاز به نیروی انسانی
• عدم نیاز به دسترسی مستقیم به محل

سنجش از دور چگونه کار می کند؟

سنجش از دور با اندازه گیری ناحیه گستره ای از طول موج های طیف الکترومغناطیس منتشر شده ، انعکاس یافته ، انکسار یافته یا پراکنده شده از کوتاه ترین تا بلند ترین طول موج که عمده آنها با چشم قابل روییت نیست اطلاعات رقومی مورد نیاز را بدون هیچ گونه تماسی با عوارض جمع آوری میکند . بنابر این سنجش از دور علمی قدرتمند است زیرا می تواند اطلاعاتی را ببیند که چشم انسان قادر به دیدن و سنجش آنها نیست .

طول موج الکترو مغناطیس

موج الکترومغناطیس (EM) شامل یک میدان الکتریکی (E) که دامنه آن در راستای عمود بر مسیر حرکت موج تغییر می کند و یک میدان مغناطیسی (M) که در راستای عمود بر میدان الکتریکی قرار دارد می باشد . هر دو این میدان ها با سرعت نور (C) درفضا جابجا می شوند و در واقع این تعریف بیانی از ماهیت فیزیکی موج الکترومغناطیس می باشد .

موج الکترومغناطیس همچنین دربردارنده مجموعه ای از ذرات ریز حامل انرژی به نام فوتون می باشند و این تعریف بیانی از ماهیت ذره ای موج الکترومغناطیس است . محتوای این انرژی با فرکانس موج رابطه مستقیم و با طول موج تابش رابطه معکوس دارد . پس هرچه انرژی الکترومغناطیس بیشتر باشد فرکانس بالاتر و طول موج کوتاه تر می شود .

طیف الکترومغناطیس طیفی پیوسته از طول موجهای بسیار بلند (امواج رادیوئی) و بسیار کوتاه (گاما) را شامل می شود . امواج الكترومغناطيسی بر حسب فرکانس به ترتیب افزایش به نام های امواج راديويي (Radio waves) ، ريز موج (Micro wave) ، فروسرخ یا مادون قرمز (Infrared) ، نور مرئي (Visual) ، فرابنفش (UltraViolet) ، پرتو ايكس(X-ray) و پرتو گاما (Gamma ray) خوانده می شوند . چندین ناحیه از این طیف الکترومغناطیس کاربرد گسترده ای در سنجش از راه دور دارند .

ناحیه ماوراء بنفش :  کوتاهترین طول موجی مورد استفاده اشعه ماورا بنفش (UV)است که دامنه ای بین ۰ .۱ تا ۰ .۴ میکرومتر دارد . البته بدلیل جذب توسط جو زمین در مطالعات سنجش از دور زمینی کاربرد ندارد و کاربرد آن در مطالعات فضا پایه است .

ناحیه نور مرئی : دامنه طول موج بین ۰ .۴ تا ۰ .۷ میکرومتر است . که در بر گیرنده بخش های آبی ، سبز و قرمز از طیف الکترمغناطیس می شود .

طول موج مادون قرمز که به سه بخش تقسیم می شود .

• مادون قرمز نزدیک (Near IR) : بین ۰ .۷ تا ۱ .۵ میکرومتر بوده و رفتاری مانند نور مرئی دارد . این ناحیه توسط فیلم عکاسی ویژه تشخیص داده می شود .
• مادون قرمز میانه (Mid IR) : در طول موج بین ۱ .۵ تا ۳ میکرومتر بوده و دارای منشا خورشیدی است . این ناحیه از طول موج توسط سطح زمین منعکس میشود .

محدوده طول موج مادون قرمز نزدیک و میانه را بعنوان مادون قرمز انعکاسی معرفی می­کنند .

• مادون قرمز حرارتی (Thermal IR) : در ناحیه ای بین ۳ میکرومتر تا ۱ میلیمتر از طول موج قرار داشته و از سطح زمین ساطع شده و میتواند بصورت حرارت حس شود .
• امواج ماکروويو : دامنه طول موج از حدود ۱ میلی متر تا ۳ متر است . این طول موج می تواند به داخل ابر نفوذ کند . امواج ماکروویو به دو صورت سنجده های فعال و غیر فعال بکار می رود .

مفهوم باند (Band) در پردازش تصاویر

هر بخش باريك و پيوسته از طيف الكترو مغناطيس را یک باند می گويند . سنجنده های تصویر برداری ماهواره ای بر اساس ماموریتی که دارند دارای تعدادی باند هستند که به ازای هر باند یک آرایه پیکسلی برای ذخیره سازی اطلاعات موجود است . داده های مربوط به هر باند در یک آرایه پیکسلی در سنجنده ثبت می شود . برای مثال در سنجنده TM ماهواره لندست از طول موج ۰ .۵۲ میکرون تا ۰ . ۶  میکرون (طیف سبز امواج مرئی) به باند سبز معروف است . سنجنده TM دارای ۴ باند تصویر برداری و ۴ آرایه پیکسلی است که هر باند در یک آرایه ذخیره سازی می گردد . با توجه به نوع سنجنده ها و تعداد باندهای تصویر برداری در آنها تصاوير برداشت شده در سنجش از دور تحت عنوان پانکروماتیک (Panchromatic) ، چندطيفي (Multi spectral) و ابرطيفي (Hyper spectral) شناخته می شوند .

چند طیفی یا مولتی اسپکترال (Multi Spectral) ، فراطیفی یا هایپر اسپکترال (Hyper Spectral)

سنجش از دور از منظر قدرت تفکیک طیفی به دو نوع سنجش از دور چند طیفی و سنجش از دور فراطیفی تقسیم بندی می شود . این تقسیم بندی بر اساس تعداد باند و عرض هر باند در سنجنده های تصویر برداری بیان گردیده است . در سنجش از دور چند طیفی تعداد باند های تصویر برداری بین ۳ تا ۱۰ باند عریض می باشد . اما در سنجش از فرا طیفی تعداد باند های تصویر برداری بین ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ باند باریک بوده به طوری که عرض هر باند بین ۱۰ تا ۲۰ نانومتر طول موج الکترو مغناطیس خواهد بود .

نحوه تشکیل تصویر در پردازش تصاویر

ایجاد تصویر توسط ثبت انرژی الکترومغناطیس بر روی سنجنده های الکترونیکی-نوری انجام می شود . سنجنده یک آشکارگر الکترونیکی است که امواج بازتاب شده از سطح پدیده را به سیگنال تبدیل می کند . سنجنده ها دارای آرایه پیکسلی منظمی به صورت سطر و ستون متشکل از CCD هستند که انرژی الکترومغناطیس پس از رسیدن به سنجنده توسط منشوری به باندهای مختلف طیف الکترومغناطیس تجزیه شده و بر اساس ناحیه مشخصی از طول موج ها در یک آرایه از CCD ها ذخیره سازی می شود . هنگام برخورد انرژی الکترومغناطیس به سطح CCD فوتون ها بر اساس شدت روشنایی به یک عدد به نام DN) Digital Number) تبدیل شده و این عدد در سنجنده به عنوان بازتاب انرژی ذخیره سازی می گردد . در کیفیت تصاویر اخذ شده توسط سنجنده های سنجش از دور عوامل مختلفی دخیل هستند که در ادامه برخی از آنها شرح داده خواهد شد .

قدرت تفکیک در سنجش از دور

• قدرت تفکیک مکانی (Spatial Resolution) : دقت تفکیک اجسام روی زمین در تصاویر ماهواره ای است . دقت تفکیک مکانی سنجنده به عواملی چون میدان دید لحظه ای (FOV) و ارتفاع سنجنده بستگی دارد .
• قدرت تفکیک طیفی (Spectral Resolution) : قدرت تفکیک باند هایی از طیف الکترومغناطیس است که توسط سنجنده برداشت و ثبت می شود . سنجنده ها بر این اساس مولتی اسپکترال (چند طیفی) یا هایپر اسپکترال (فراطیفی) هستند .
• قدرت تفکیک زمانی (Temporal Resolution) : کمترین فاصله زمانی بین دو برداشت از یک منطقه توسط سنجنده است .
• قدرت تفکیک رادیومتریک (Radiometric Resolution) : توان سنجنده در تشخیص مقدار ارزش های رقومی (Digital Number) در ثبت انرژی دریافتی است . در سنجنده ۸ بیتی دامنه DN های ثبت شده بین ۰-۲۵۵ است در حالی که در سنجنده ۱۲ بیتی دامنه DN های ثبت شده بین ۰-۴۰۰۰ است .

انواع روش های ثبت اطلاعات در دورسنجی

سنجش از دور بر حسب نوع اطلاعات دریافتی از سنجنده ها به دو گروه سنجش از دور فعال (Active Remote Sensing) و سنجش از دور غیر فعال (Passive Remote Sensing) تقسیم بندی می شود .

۱- سنجش از دور فعال

انرژی تابشی در سنجنده های فعال توسط خود سنجنده تهیه و به سمت عوارض ارسال می شود . سنجنده بازگشت انرژی که خود ارسال نموده را از سمت عوارض دریافت می نماید و در سنجنده ثبت می شود . این نوع سنجنده ها برای تهیه اطلاعات نیازی به منبع انرژی دیگر مانند خورشید ندارند بنابر این در همه نوع شرایط آب و هوایی و در روز و شب توان تهیه اطلاعات از سطح زمین را دارند . سیستم لیزر و رادار از سنجده های فعال محسوب می شوند . این نوع برداشت اطلاعات در سنجش از دور به دو روش ممکن می شود .

• سنجش از دور مایکروویو

سنجنده رادار (RADAR) که در طول موج ماکروویو (از ۱ میلیمتر تا ۱ متر) از طیف الکترومغناطیس فعالیت می کند یک سنجنده فعال می باشد .

• سنجش از دور لیزری

سنجنده لیدار (LIDAR) به جای استفاده و ارسال امواج رادیویی ، نور لیزر از طول موج قابل رویت توسط انسان را ارسال و دریافت می نماید .

۲- سنجش از دور غیر فعال

سنجنده های غیر فعال برای تامین انرژی خود نیاز به منبع انرژی ثانویه دارند . این نوع سنجنده ها دریافت کننده بازگشت انرژی الکترومغناطیس تابیده شده از سوی خورشید هستند . این نوع برداشت اطلاعات در سنجش از دور به دو روش ممکن می شود .

• سنجش از دور اپتیکی

سنجنده هایی که در محدوده طیف ۰ .۴ تا ۳ میکرومتر تصاویر مرئی ، مادون قرمز نزدیک و مادون قرمز میانی را دریافت می نمایند .

• سنجش از دور حرارتی (Thermal Remote Sensing)

تمامي اشيايي كه دمايي بالاتر از صفر مطلق  دارند از خود انرژی الکترومغناطیس ساطع میکنند که در طول موج های مختلف بر حسب دمایی که دارند این میزان تابش متفاوت است . تابش الکترومغناطیس ناشی از وجود اتم ها و مولکول های درونی اجسام می باشد و به دلیل متفاوت بودن ماهیت اجسام این تابش در هر جسم متفاوت است . رابطه میان تابش یک جسم در طول موج های مختلف توسط قانون پلانگ شرح داده می شود و این مساله در طراحی سنجنده ها و قرارگیری محل باند های تصویر برداری بسیار مهم است . میزان تابندگی (Emittance) انرژی الکترو مغناطیس در اشیای مختلف با یکدیگر متفاوت است و نسبت به تابندگی یک جسم سیاه کامل (Perfect Blackbody) که دارای حداکثر تابندگی است توسط قانون استفان بولزمن (Stephan boltzman) سنجیده می شود . سنجنده هایی که قادر به تصویر برداری در طول موج ۳ تا ۱۵ میکرومتر (ناحیه مادون قرمز حرارتی) هستند تحت عنوان سنجنده های حرارتی شناخته می شوند . این سنجنده ها تششعاتی که اجسام در بالاتر از دمای صفر کلوین از خود ساطع میکنند را ثبت نموده و دمای اجسام از این طریق قابل اندازه گیری است .

مفاهیم مورد استفاده در سنجش از دور

انرژي تابشي که از خورشید یا ماهواره به اجسام در سطح زمین می رسد به سه شكل اصلي توسط آن ماده منعكس (Reflection) ، منتقل(Transmission)  يا جذب (Absorption) مي شود .

بیشتر کاربرد های سنجش از راه دور در نوع انعکاس انرژی و در طول موج های مرئی ، مادون قرمز نزدیک و ماکروویو اتفاق می افتد . انعکاس انرژی از سطح اجسام به ۴ صورت اتفاق خواهد افتاد .

• انعکاس آینه ای (Specular Reflection) : در صورتی که جسم هموار باشد همه انرژی رسیده به جسم در یک جهت بازگردانده می شود .
• انعکاس شبه آینه ای (Quasi Specular Reflection) : پراکنش انرژی در چند جهت اما جهات نزدیک به هم اتفاق می افتد
• انعکاس لامبرتی (Diffuse Reflection) : پراکنش انرژی در تمام جهات و به طور یکنواخت انجام می شود .
• انعکاس شبه لامبرتی (Quasi Diffuse Reflection) : پراکنش انرژی در بیش از یک جهت و به صورت غیر یکنواخت اتفاق می افتد .

آن بخش از انرژی که توسط جسم منتقل شده و یا جذب شده است بعدا به صورت تابشی در طول موج های مادون قرمز حرارتی و ماکرویو به سمت سنجنده تابش خواهد شد .

نحوه انعکاس ، انتقال ، یا جذب این انرژی توسط هر ماده بر اساس شرایط و نوع ساختار تشکیل دهنده آن متفاوت است و  اين بدان معناست كه بعضي از اجسام در مقابل يك طول موج بخصوص داراي خاصيت انعكاسي بوده ولي در يك طول موج ديگر داراي خاصيت جذب و انتقال انرژي هستند . این تفاوت ها در بازتابش انرژی تابیده شده به اجسام ، منحنی با نام منحنی رفتار طیفی (Spectral Signature) مربوط به آن جسم را به وجود آورده و سبب شناسایی اجسام مختلف توسط سنجنده ها می گردد . برخی از کمیت هایی که در سنجش از دور برای بررسی میزان انرژی الکترومغناطیس تابش و بازتاب شده مورد استفاده قرار میگیرد به شرح زیر می باشد .

رادیانس (Intensity) : میزان انرژی الکترومغناطیسی که در واحد سطح و واحد زمان از زمین به سمت ماهواره می رسد که به دلیل عدم وابستگی به فاصله و زاویه دید کمیتی مناسب در سنجش از دور می باشد .

تابش انحرافی (Path Radiance) : رادیانسی است که از پیکسل های مجاور شیئ یا ناشی از پراکنش انرژی الکترومغناطیس در اتمسفر به وجود می آید . این نوع رادیانس در اثر تغییر مسیر انعکاس به وجود می آید و نوعی خطا محسوب می شود .

ایرادیانس (Flux) : میزان انرژی الکترومغناطیسی است که در واحد زمان از سمت خورسید به سوی زمین می آید .

ضریب عبور (Transmittance) : نسبت میزان ایرادیانسی که به زمین میرسد نسبت به حالتی که اتمسفر وجود نداشته باشد (یعنی کل ایرادیانس)

منحني رفتار طيفي (Spectral Signature)

اجسام بر اساس  میزان انعکاس ، انتقال و جذب انرژی الکترومغناطیس واکنش های متفاوتی ازخود بروز می دهند . با اندازه گیری انرژی الکترومغناطیس بازتاب شده از اجسام در طریق طول موج های مختلف نسبت به کل انرژی رسیده به جسم  منحنی رفتار طیفی پدیده ها ایجاد می گردد . این منحنی رفتار طیفی متناسب با ساختار درونی اجسام برای هر جسمی واحد و از جسمی به جسم دیگر متفاوت است . در سنجش از دور شناسایی پدیده ها توسط منحنی رفتار طیفی آنها که به امضای طیفی پدیده نیز مشهور است انجام می شود . در تصویر منحنی رفتار طیفی چند پدیده (آب ، خاک و گیاه) به طور همزمان ترسیم گردیده است . آب در مجدوده طول موج مادون قرمز هیچ انعکاسی ندارد بنابر این در تصویری که در این باند از آن ثبت می شود کاملا سیاه دیده می شود و چون در ناحیه آبی طول موج مرئی بیشترین انعکاس را دارد پس در تصویر مربوط به این باند به رنگ آبی ثبت شده و چشم انسان نیز آن را به رنگ آبی می بیند . گیاهان در محدوده سبز طول موج مرئی و ناحیه مادون قرمز نزدیک انعکاس کاملی از خود دارند .

چرا در سنجش از دور همه بخش هاي طيف هاي الكترو مغناطيسي استفاده نمي شود؟

در سنجش از دور به دلیل برخی محدودیت هایی که وجود دارد نمی توان از همه بخش های طیف الکترومغناطیس استفاده نمود . برخی از این دلایل به شرح زیر می باشد .

• جذب (Absorption) و پراكنش (Scattering)
• اهميت ، نوع و کاربرد داده جمع آوري شده
• ملاحظات فني مانند امکان یا عدم امکان طراحي باند هاي مختلف در سنجنده ها

منظور از جذب و پراکنش چیست؟

۱- جذب

یکی از فرایند های مهم جو که سبب جذب انرژی تابشی خورشید در اتمسفر و نرسیدن آن به سطح زمین می شود اثر جذب نام دارد . این جذب توسط سه عنصر اوزون ، بخار آب و دی اکسید کربن در اتمسفر روی داده و برای طول موج های خاصی از طیف الکترومغناطیس اتفاق می افتد . بیشترین جذب در ناحیه فرابنفش (UV) با طول موج ۰ .۶ میکرون ، حرارتی (IR) با طول موج ۳ تا ۱۴ میکرون و ناحیه طول موج های بلند حرارتی و طول موج های کوتاه ماکروویو از ۲۲ میکرون تا ۱ میلیمتر اتفاق می افتد . جذب اتمسفری سبب می شود انرژی تابیده شده از سوی خورشید یا ماهواره به زمین نرسد و بنابر این انتظار انعکاسی از سوی زمین نیز از آن نمی رود . بنابر این در سنجش از دور از این طول موج ها استفاده نمی شود و به جای آن از طول موج های قابل عبور از اتمسفر استفاده می شود که به پنجره اتمسفری (Atmospheric Window) مشهور است . پنجره اتمسفری شامل بخش مرئی و مادون قرمز انعکاسی (۰ .۴ تا ۲ میکرون) ، ناحیه باریک در طیف الکترومغناطیس در طول موج های ۳ تا ۵ میکرون ، بخش حرارتی در طول موج های ۸ تا ۱۴ میکرون می باشد .

۲- پراکنش

یکی دیگر از اثرات اتمسفر روی انرژی الکترومغناطیس تابیده شده به زمین اثر پراکنش است . در اثر برخورد انرژی الکترومغناطیس با ذرات ریز و گازهای موجود در جو در مسیر موج تغییر جهت ایجاد می شود و پراکنش اتفاق می افتد . مقدار پراکنش به طول موج انرژی الکترومغناطیس ، غلظت ذرات و مولکول ها و مسافت طی شده بستگی دارد .

سه نوع از پراکنش که در اتمسفر رخ می دهد .

• پراکنش ریلی (Rayleigh) : وقتی رخ می دهد که قطر ذرات کوچکتر از طول موج تابشی باشند و طول موج های کوتاه بیشتر از طول موج های بلند در معرض این نوع پراکنش هستند . ذرات ریز شامل گرد و غبار و مولکول های نیتروژن و اکسیژن که دارای قطر کوچکتر از طول موج تابشی هستند عامل وقوع این پراکنش می باشند .
• پراکنش مای (Mie) : زمانی که قطر ذرات جو هم اندازه طول موج تابشی باشند پراکنش مای رخ می دهد . گرد و غبار و مولکول آب از مهمترین ذرات جوی ایجاد کننده این پراکنش هستند . پراکنش مای طول موج های بزرگتر را نسبت به طول موج های کوچک تر  بیشتر تحت تاثیر این فرایند قرار می دهد .
• پراکنش غیر انتخابی (Non-Selective) : زمانی که اندازه ذرات جو از طول موج تابش بزرگتر باشد این پدیده رخ می دهد . قطرات آب و ذرات گرد و غبار سبب ایجاد این پراکنش می گردد . همانطور که از نام این پدیده مشخص است همه طول موجها به یک اندازه تحت تاثیر قرار می گیرند .

روند و آینده  سنجش از دور

سنجش از دور هم اکنون به پیشرفت های بسیار خوبی در زمینه دستیابی به قدرت های تفکیک طیفی و مکانی بالا رسیده است . در آینده پوشش سراسری و تفکیک زمانی بالا در تهیه اطلاعات توسط ماهواره های سنجش از دور از اولویت های این حوزه است . به نظر می رسد نسل آینده ماهواره های سنجش از دور بسیار هوشمند باشند و امکان دسترسی فوری و آنی به داده های آنلاین ماهواره ای از یک منطقه را برای استفاده کنندگان حرفه ای و عمومی در اختیار قرار دهد . همچنین امکان تعقیب عوارض متحرک زمینی ، رایگان یا ارزان و همگانی شدن داده های سنجش از دور و یکپارچه سازی همزمان داده های ماهواره ای با سامانه اطلاعات مکانی از دستاوردهای آینده سنجش از دور خواهد بود .

کاربرد های سنجش از دور

• کاربرد های سنجش از دور در سنجش پوشش گیاهی و جنگلی

از جمله مهمترین کاربرد های سنجش از دور در این حوزه تهیه نقشه های پوشش گیاهی ، نوع گیاه و مساحت جنگل ها ، تهیه فوری نقشه آتش سوزی جنگل ها و آفات ، برآورد سطح زیر کشت محصولات کشاورزی و کیفیت محصول ، بررسی مناطق آسیب دیده کشاورزی در کم آبی ، مخاطرات طبیعی یا حمله آفات و برنامه ریزی دقیق و مناسب جهت جلوگیری از بروز خسارات ناشی از کمبود مواد غذایی است .

• کاربرد های سنجش از دور در اکتشاف منابع معدنی

سنجش از دور دارای کاربرد های متنوعی در علوم زمین به منظور تسهیل در دستیابی به منابع معدنی و زیر زمینی است . از این میان می توان به نقش سنجش از دور در بررسی ساختارهای زمین شناسی ، تهیه نقشه گسل ها و شکستگی ها ، مطالعه واحدهای زمین شناسی و تهیه یا تکمیل نقشه های زمین شناسی ، تهیه نقشه کانی ها و مواد معدنی ، ارزیابی های زیر سطحی و پتانسیل سنجی رخداد منابع معدنی بر اساس نشانه های سطحی و زیر سطحی اشاره نمود .

• کاربرد های سنجش از دور در بررسی مخاطرات و سوانح طبیعی

برخی از ویژگی های سنجش از دور در تهیه داده های مکانی با وسعت دید بالا و در زمان های تکراری ، نظارت بر مخاطرات طبیعی  مانند زلزله ، سونامی ، آتشفشان ، جزر و مد شدید ، سیل و غیره را ممکن و کارامد نموده است . سنجش از دور در این حوزه دو اقدام اساسی انجام می دهد . از یک سوی با ارزیابی سریع میزان خسارات ناشی از وقوع مخاطرات در دقایق اولیه وقوع ، تعیین مناطق با خسارت زیاد و اولویت امداد رسانی ، تهیه نقشه های خدمات رسانی و امدادی و تعیین پناهگاه ها نقش مهمی در مدیریت بحران و از سوی دیگر با تحلیل و ارزیابی علل وقوع حوادث و پیش بینی وقوع آنها و تهیه نقشه مخاطرات و ارائه راهکار های کاهش خسارات در جلوگیری از وقوع مجدد آثار مخرب ناشی از مخاطرات طبیعی نقش مهمی بازی می کند .

• کاربرد های سنجش از دور در پایش های زیست محیطی

سنجش از دور در با تهیه داده های مناسب از آلودگی ها و منشا آنها می تواند کمک شایانی در مدیریت منابع طبیعی و بررسی وضعیت سلامت آنها از لحاظ عدم حضور آلودگی های گوناگون داشته است . کاربرد سنجش از دور در این حوزه شامل شناسایی منابع آلوده کننده نفت و گاز و مواد پتروشیمی ، آلوده کننده های هسته ای ، مواد شیمیایی ناشی از فعالیت های معدنی ، حرارت ناشی از فعالیت های صنعتی و آشکارسازی زباله های صنعتی می باشد . با استفاده از فناوری های سنجش از دور می توان میزان آلودگی های زیست محیطی منتشر شده در مناطق شهری و صنعتی را اندازه گیری نمود و تدابیر لازم در جهت کاهش مخاطرات ناشی از این آلودگی ها را انجام داد .

• کاربرد های سنجش از دور در ارزیابی کاربری زمین و برنامه ریزی شهری

با استفاده از اطلاعات جامعی که سنجش از دور در زمینه تهیه نقشه های کاربری زمین و رده بندی آن ، شناسایی بافت شهری ، مخاطرات شهری ، ارزیابی تراکم جمعیت ، بررسی منابع طبیعی شهر ها ، تعیین حریم شهر و نظارت بر رشد مناسب شهر ، مکان یابی فضاهای سبز شهری ، مکان یابی پناه گاه ها و مکان یابی دفع زباله های شهری بدست می دهد می توان ابزار مناسبی برای ایجاد طرح های توسعه شهری متناسب با امکانات و محدودیت های منابع طبیعی طراحی و تدوین نمود .

• کاربرد های سنجش از دور در مستندنگاری میراث فرهنگی

با استفاده از امکان دید گسترده سنجش از دور و فناوری های نوین آن از جمله آشکار سازی های زیر سطحی ، آشکارسازی حرارتی و تشخیص بافت اشیا و بناها می توان در جهت شناسایی سایت های باستانی ، انجام پژوهش و مطالعه جزییات ، تهیه نقشه برای نگه داری و بازسازی بناهای باستانی اقدام نمود .

• کاربرد های سنجش از دور در آشکارسازی تغییرات

با استفاده از قابلیت سنجش از دور در برداشت دوره ای پدیده ها و عوارض در طی سالیان طولانی این فناوری را تبدیل به یک ابزار مناسب برای سنجش تغییرات عوارض و کنترل آنها نموده است . با استفاده از این امکان تغییراتی که در طی سالیان طولانی در طی چندین تصویر برداری از پدیده ها روی داده است قابل آشکارسازی است . از جمله نمونه این بررسی ها سنجش تغییرات جنگل ها در طول سالیان ، ارزیابی روند رشد مناطق شهری ، ارزیابی تغییر سطح آب دریاها و دریاچه ها ، کنترل مراتع را می توان نام برد .

• کاربرد های سنجش از دور در مطالعات مربوط به دریا و ساحل

از جمله کاربرد های سنجش از دور در مدیریت امور مربوط به پهنه های آبی می توان به مطالعات آلودگی دریاها ناشی از نشت مواد نفتی ، آلودگی های صنعتی و کشاورزی ، محاسبه دمای سطحی دریاها و پهنه های آبی ، تهیه نقشه جریانات دریایی ، تهیه نقشه های طغیان آب ، پایش علل تغییر مسیر رود ، تعیین حریم پیشروی آب در ساحل و براورد حجم انباشت آب های سطحی اشاره نمود .

• کاربرد های سنجش از دور در نقشه برداری و تعیین موقعیت

با توجه به بهبود قدرت تفکیک مکانی در سنجنده های ماهواره ای ، هندسه تصویر برداری مناسب و پوشش گسترده آنها می توان از این تصاویر برای تهیه نقشه های با دقت مکانی بالا و به روز رسانی نقشه های موجود استفاده نمود . با استفاده از قابلیت برداشت زوج تصاویر ماهواره ای امکان تهیه مدل های رقومی زمین و مدل سازی سه بعدی عوارض زمین میسر گردیده است .