‮العرضُ المرئي لِلصور مُتعدِّدة الأطياف ‭

قد اِكتشفنا للتو كيف يمكننا اِستخدامَ الأقمار الصناعية لجمعِ البيانات عن بعض أجزاء الطيف الكهرومغناطيسي التي لا يمكننا رؤيتها بأنفسنا . قد تسألُ في هذه المرحلة إذا لم نتمكن من رؤيتها فكيف نتخيل هذه الأنواع من البيانات عند النظر إلى صور الأقمار الصناعية” ؟

مجموعاتُ الحُزمة

نظرنا الأسبوع الماضي في مدى نجاح صور الأقمار الصناعية المُلونة الحقيقية وهي الصور التي تُظهِرُ العالم بألوان نتعرّف عليها أو أعمالٍ . تقيسُ الأقمار الصناعية قوة الضوء الأحمر والأخضر والأزرق لكلِ بكسلٍ ، ثمَّ تستخدِمُ هذه القيم لِعرضِ الصور على شاشةِ مُلّونة رقمية .

_{يتُّمُ تمامًا مثل أي صورة رقمية أخرى عرضُ صورَ الأقمار الصناعية باِستِخدامِ وحدات بكسل حمراء/خضراء/زرقاء على شاشةٍ رقمية . صور Sentinel-2 بترخيصٍ من وكالةِ الفضاء الأوروبية .}

بدلاً من عرضِ صورةٍ مُلونة حقيقية فإنّه من الممكن أيضًا فحص البيانات الحمراء أو الخضراء أو الزرقاء فقط لتقييم القوة النسبية لكل منها. تسمى هذه الصور ذاتَ الألوان الفردية أو مجموعات البيانات “الحُزم” لأنها تشملُ نطاقًا أو حُزمة من الأطوال الموجية . يمكنُ لإحدى هذه الحُزم على سبيل المثال أن تُمثِّلُ الجزء الأخضر بالكامل من الطيف . لقد عملنا الأسبوع الماضي مع بيانات Sentinel-2. ويوضِّحُ الرسمُ البياني أدناه أي الحزم تُغطي الأطوال الموجية . هل يمكنك اِكتشافَ الفرق الحمراء والخضراء والزرقاء؟ وهي مُرقّمة لِسهولةِ الرجوع إليها (الأزرق = 2، الأخضر = 3، الأحمر = 4) لا تقلق بشأن الآخريات حالياً .

_{الأطوال الموجية المُغطاة بحُزمٍ مُختلفةٍ من الأقمار الصناعية . Sentinel-2 اِستِناداً إلى صورة مُقدّمةٍ من وكالة ناسا.}

على الرغم من أنه يمكننا عرضَ البيانات لكل حُزمةٍ على حدةٍ والتي يتم إجراؤها عادةً على مقياسٍ رمادي (مع قيم مُنخفضة تظهر على أنها رمادية داكنة إلى سوداء ، وقيم أعلى على أنها رمادية فاتحة أو بيضاء) إلا أنّ هذا ليس دائمًا النهج الأكثر فائدة . تصنعُ مجموعة الحُزم صورةً أكثر إثارة للاِهتمام عندما نجمعُها معًا ونعرِضُ البيانات بألوان كاملة . يمكن بعد ذلك أن تنعكِس القوةُ النِسبية لِلحُزمِ الحمراء والخضراء والزرقاء في سُطوعِ وحدات البكسل الأحمر والأخضر والأزرق مما يخلقُ صورةً مُلونة على شاشتنا . ويمكننا في الواقعِ تعيينَ الألوان باللون الأحمر والأخضر والأزرق لأي حُزمة نحب أن تكون حمراء وخضراء وزرقاء على عكس الصورة المُلونة العادية عند اِستخدامِ نظام المعلومات الجغرافية أو برنامج التصوير. وكذلك يُمكننا على سبيل المثال مزجَها تمامًا واِستخدامَ الحُزمة الخضراء لرسمِ قيم البكسل من الأحمر والحُزمة الزرقاء للأخضر والحُزمة الحمراء للأزرق ، قد لا يبدو هذا مفيدًا جدًا حالياً لكن ستتضِّحُ قيمة القيام بذلك قريبًا .

_{عرضُ الحُزمُ الحمراء ® والخضراء (G) والزرقاء (B) مرئياً بشكلٍ منُفصلٍ وكصورةٍ ملونة باِستخدامِ مجموعات مختلفة. يشيرُ ترتيبهم إلى الحزمة التي يتمُ عرضُهم فيها ، حيث يكون الموضع الأول أحمر والثاني أخضر والثالث أحمر . يكونُ على سبيل المثال ال RGB أحمر مثل الأحمر والأخضر كالأخضر والأزرق مثل الأزرق ، لكن BGR يكون الأزرق مثل الأحمر والأخضر مثل الأخضر والأحمر مثل الأزرق . صور Sentinel-2 ، بترخيصٍ من وكالة الفضاء الأوروبية .}

ماذا نفعل إذا أردنا عرضُ إحدى حُزمِ الأشعة تحت الحمراء مرئياً ؟ لا توجد وحدات بكسل بالأشعةِ تحت الحمراء على شاشة الكمبيوتر ولن نتمكّن من رؤية الضوء الذي ستنتِجه إذا كان موجوداً ، لذا ما نفعله بدلاً من ذلك هو رسمُ قيم البكسل للحُزمةِ (الحُزم) التي نُبدي اِهتمامَنا بها باِستِخدامِ واحدة أو أكثر من الحُزمِ الحمراء أو الزرقاء أو الخضراء . دعونا نُلقي نظرة ًعلى مثالٍ منها .

_{لونٌ واحد حقيقي ولونٌ واحد مُزيّف من دلتا النيل. صور Sentinel-2 بترخيصٍ من وكالة الفضاء الأوروبية .}

تُسمى الصورة اليسرى لدلتا النيل بالصورةِ المُلونة الحقيقية . تستخدِمُ الحزمة الحمراء للحمراء (4) والحزمة الخضراء للخضراء (3) والحزمة الزرقاء للزرقاء (2). تمَّ في الصورة اليمنى الحفاظ على الحزمتين الخضاء والزرقاء كما هما ، لكننا لم نرسمْ قيم البكسل الأحمر باِستِخدامِ الحزمة الحمراء . قمنا بدلاً من ذلك بحذفِ قيم البكسل الأحمر (4) واِستخدَمنا الحزمة الحمراء لرسم قيم البكسل لإحدى حُزم الأشعة تحت الحمراء القريبة (8) لذا تبدو الصورة مختلفةً تمامًا . يُسمى هذا النوع من الصورِ مُركّب ” اللون الزائف” .

هناك تدوينٌ قياسي للصورِ مُتعدِّدة الأطياف يسردُ ثلاثة أرقامٍ ، على سبيل المثال2/3/8 في الصورة المُلونة الزائفة أعلاه . تُشيرُ هذه الأرقام إلى حُزمِ صور الأقمار الصناعية المُستخدَمة لإنشاءِ صورة مُركّبة . كما أنّ المواضِع مهمة لأنها تكشِفْ عن اللون الذي يتمُ اِستِخدامه لِعرض كلِ شريطٍ . الموضعُ الأول للأحمر والثاني للأخضر والثالث للأزرق . لذلك تُخبِرنا 2/3/8 أن الحُزمة الثامنة يتمُ عرضها مرئياً بِاِستِخدامِ الأحمر والحزمة الثالثة 3 للأخضر والحزمة الثانية 2 للأزرق .

_{عندما يصطدِمُ ضوء الشمس بالنباتِ فإنّه يمتَصُّ الضوء الأحمر والأزرق لعمليةِ التمثيل الضوئي ويعكِسُ نسبة عالية من الضوء الأخضر ، كما يعكِسُ بقوة ضوء الأشعة تحت الحمراء (السِهام السوداء). بترخيصٍ من ويليام ديدمان.}

_{يستخدِمُ هذا المركب الذي يشبه الطبيعة في البحرين حُزمتين من الأشعة تحت الحمراء (12 و 8) جنبًا إلى جنب مع الحزمة الخضراء للضوء المرئي (3) لتوفير لوحة ألوان مُميزّة ولكنها مُبالَغ فيها والتي تسلِّط الضوء على الاِختلافات في الغطاء السطحي الأرضي . صورة Sentinel-2 (12/8/3) بترخيصٍ من وكالة الفضاء الأوروبية .}

_{يستخدِمُ هذا المركب من سهل البقاع اللبناني تركيبةَ الألوان الزائفة القياسية لإظهار مناطق نباتية باللون الأحمر ، وهنا تكونُ المناطق الخضراء عبارة عن أرضٍ جرداء . صورة Sentinel-2 (8/4/3) بترخيصٍ من وكالة الفضاء الأوروبية .}

_{يستخدِمُ هذا المركب من بغداد حُزمتين من الأشعة تحت الحمراء في مزيجٍ جيد بشكلٍ خاص لتسليطِ الضوء على المناطق الحضرية . صورة Sentinel-2 (12/11/4) بترخيصٍ من وكالة الفضاء الأوروبية .}

_{يستخدِمُ هذا المركب لجزءٍ من الأهوارِ في جنوب العراق حُزمتين من الأشعة تحت الحمراء في مزيج مفيد بشكل خاص للتمييز بين الأراضي والمياه والنباتات في مناطق الأراضي الرطبة. صورة Sentinel-2 (8/11/4) بترخيصٍ من وكالة الفضاء الأوروبية.}

_{يجمعُ هذا المركب من وادي الجزّي في عُمان بين حُزمةٍ قصيرة للأشعة تحت الحمراء مع حُزمٍ خضراء وزرقاء رائعة للتمييز بين المناطق ذات الغطاء الجيولوجي/غطاء التربة المختلفة . صورة Sentinel-2 (11/3/2) بترخيصٍ من وكالة الفضاء الأوروبية .}

أي مجموعةٍ من مجموعة الحُزم ستكون أكثر فائدة في منطقةِ اِهتِمامك/كم ولماذا ؟