مقدمة

الاستشعار عن بعد Remote Sensing، أو الكشف عن بعد، أو الاكتشافات عن بعد، كلّها عبارات تطلق على العلم والتقنية التي تجمع المعطيات والمعلومات المأخوذة عن بعد وتفسرها، باستخدام طرق متعددة، للنظر وللدراسة لظواهر أو لأهداف معينة، من مسافات بعيدة، دون الحاجة إلى الاقتراب من هذه الظواهر أو الأهداف أو ملامستها، ويكون ذلك تحت ظروف لا يمكن للعين البشرية أن تصل إليها، سواء كان ذلك نهاراً أو ليلاً.

   وتُعد حواس البصر والسمع والشم في الإنسان من وسائل الاستشعار عن بعد، باستخدام أجهزة طبيعية تتلقى الموجات الضوئية أو الصوتية، أو جزيئات مواد كيماوية من مصدرها. ولا تستطيع عين الإنسان أن ترى الأشياء إلا عند وجود موجات ضوئية في أطوال معينة تنعكس من هذه الأجسام، أو إذا أصبحت هذه الأجسام ذاتها مشعة في المجالات الضوئية، التي تدخل في نطاق قدرات حساسية العين البشرية[1].

والهدف الأول للاستشعار عن بعد هو تمكين الهيئات المسئولة عن التخطيط في دولة ما من إدارة مواردها الطبيعية واستخدامها بشكل فعال، فهي وسيلة أسرع وأدق وأقل تكلفة من الأساليب التقليدية المعتمدة حالياً، فالاستشعار عن بعد يمكن من جمع المعلومات وتحليلها وتصنيفها، وتقديم الخدمات لمستخدم هذه المعلومات، بما في ذلك إعداد ملفات للصور، كصور الأقمار الصناعية المختلفة، والصور الجوية، وتقديم المساعدات الممكنة للاستخدام الأمثل للموارد الاقتصادية.

   وإذا كانت الاتصالات الفضائية عن طريق الأقمار الصناعية هي أكثر التطبيقات الفضائية إنجازاً على أرض الواقع، فإن الاستشعار عن بعد، هو أكبر التطبيقات وعداً، وأحفلها بالآمال لمستقبل البشرية.

   وإذا كان الإنسان قد استطاع عن طريق الخروج إلى الفضاء أن يطل على الكرة الأرضية، التي عاش ملاصقاً لسطحها ملايين السنين، وأن يتفرس في ملامحها وأبعادها، تضاريسها وجغرافيتها، قاراتها ومحيطاتها، فإن ما تعد به تقنيات الاستشعار عن بعد ليس أقل من تمكين الإنسان من أن يتحسس سطح هذا الكوكب، ليبحث فيه عن الثروات الكامنة، وليعيد تشكيله ليناسب احتياجاته.

   ويرجع تاريخ الاستشعار عن بعد بأسلوب التصوير من ارتفاعات كبيرة إلى عام 1783م، حين قام فرنسيان برحلة استغرقت نصف ساعة بالبالون حول باريس، وبدأت التطبيقات، في أول الأمر، بصورة محدودة بالملاحظة فقط، وأصبحت المنصات الجوية ذات أهمية كبيرة، حينما اكتشفت معالجات الصور الضوئية، على أساس وجود مركبات كيماوية معينة كبيرة ذات حساسية للضوء.

   وهناك قصة تتعلق ببداية الاهتمام بهذه التقنية تقول: إن أصل تقنية الاستشعار عن بعد يرجع إلى عام 1963م، عندما ادعى رائد الفضاء الأمريكي، "جوردون كوبر"، أنه استطاع من نافذة كبسولته في المركبة الفضائية "ميركوري" Mercury أن يميز الطرق والمباني على سطح الأرض.

   ولم يأخذ العلماء تقريره، في ذلك الوقت، على محمل الجد، وربما ظن الكثيرون أنه تعرض لهلوسات فضائية، ولكن عندما تأكدت مشاهداته من تقارير رواد آخرين، وبفحص الصور التي أظهرت تفاصيل دقيقة لسطح الأرض، تنبه العلماء إلى أنهم أمام ظاهرة يمكن الاستفادة منها، وبدأ التفكير في وضع هذا الاكتشاف موضع التطبيق العملي.

   وفي عام 1972م أطلق أول قمر صناعي لدراسة الكرة الأرضية وملاحظاتها، كان ذلك إيذاناً بميلاد علم جديد، هو علم الاستشعار عن بعد، الذي أخذ يتطور بتقدم علم الحاسب الآلي، وتعدد أنواع الأقمار الصناعية، حتى أنشئت أخيراً درجاته العلمية المتخصصة.

   هذا وتشير مقارنة الاستشعار عن بعد بالنظم التقليدية لحصر الثروات الطبيعية وإدارة البيئة لأغراض التنمية المستديمة إلى تفوق الاستشعار عن بعد على هذه النظم، وذلك لتكرار معلوماته مع الزمن، وإلى رخص تكاليفه بالنسبة لكبر المساحات التي تغطيها بياناته.

   وتتركز أهمية الاستشعار عن بعد في استكشاف الموارد ورصدها وتسجيلها، من ماء، ومعادن، وغطاء نباتي، وتربة، وما تحت التربة، وتسجيل التغيرات التي تطرأ على هذه الموارد، سواء كان هذا التغير ناتجاً عن الإنسان أو عن الطبيعة. ويكون الهدف بطبيعة الحال هو التنبؤ بالتغيرات، خاصة تلك التغيرات ذات التأثير السلبي، مثل الجفاف والفيضانات، والتصحر، وتآكل الشواطئ، والتلوث بمختلف أنواعه، واكتشاف موارد جديدة واستغلالها، وإعطاء المؤشرات لتخطيط حركة العمران.

   وباستخدام هذه المعلومات أيضا فإن المشروعات الكبيرة، ذات التأثير في البيئة، مثل إنشاء السدود، وحفر القنوات، وإنشاء البحيرات الصناعية، أو تجفيف البحيرات الطبيعية، واستغلال المناجم، يمكن أن تدرس في ضوء تكاملها مع البيئة المحيطة وتأثيراتها بعيدة المدى، كما يمكن متابعتها بحيث تعالج آثارها في إطار هذه الصورة المتكاملة.

   ومصطلح الاستشعار عن بعد ارتبط ارتباطاً عضوياً بدراسة سطح الأرض، ومحيطها الحيوي، وثرواتها الدفينة بواسطة الأقمار الصناعية، التي أطلقها الإنسان لتدور حول الكرة الأرضية، على ارتفاعات مختلفة، وتستشعر الأرض طبقاً للأجهزة التي تحملها. ومع استخدام الاستشعار بالتصوير على ارتفاعات عالية، في الطائرات والأقمار الصناعية خارج المجال العسكري، بدأ الجيولوجيين وغيرهم يولون اهتمامهم بالمعلومات الجديدة، التي يحصلون عليها.