التركيز الإعلامي للرؤية العالمية
ظهرت الشركة على شاشة التلفزيون المركزي 15 مرة، ووصلت تغطيتها عبر وسائل الإعلام الحزبية والإعلام المركزي ووسائل الإعلام الرسمية المحلية إلى ما مجموعه 50 مليون شخص.
مراقبة جودة المياه في بحيرة هونغزي باستخدام القمر الصناعي Xiguang-1 05 (Tianxianpei).
مقدمة معلومات أساسية
في رصد البحيرات والأراضي الرطبة باستخدام تقنية الاستشعار عن بُعد فائقة الطيف، يُعدّ إجمالي الرواسب العالقة مؤشرًا رئيسيًا لتقييم شفافية المياه وترسب الطمي في البحيرة. وباعتبارها بحيرة موسمية، تشهد بحيرة هونغزي تقلبات كبيرة في مساحتها المائية مع تغير مستوى المياه، ويبلغ متوسط عمقها 1.5 متر فقط. وتُشكّل مصادر الرواسب المعقدة وتوزيع النباتات المائية بيئة طيفية فريدة.
يكمن الأساس الفيزيائي لرصد الرواسب العالقة باستخدام الاستشعار عن بُعد فائق الطيف في تأثير التشتت القوي للجسيمات العالقة على الضوء الساقط. مع ازدياد تركيز الرواسب العالقة في الماء، يتغير منحنى الطيف الانعكاسي بشكل ملحوظ في نطاقات الضوء المرئي إلى الأشعة تحت الحمراء القريبة، وخاصة في نطاق 600 إلى 800 نانومتر، حيث يزداد الانعكاس بشكل كبير مع ازدياد التركيز. بالمقارنة مع التصوير متعدد الأطياف التقليدي، يلتقط التصوير فائق الطيف هذه الخصائص الطيفية الدقيقة من خلال نطاقات متصلة على مقياس النانومتر، مما يميز بفعالية مساهمات تشتت الرواسب، وامتصاص الطحالب، وانعكاس رواسب القاع.
الأساليب والمبادئ
استخدمت دراسة الحالة هذه صورًا طيفية فائقة التقطها القمر الصناعي Xiguang-1 05 (Tianxianpei) في 14 يوليو 2025، لإجراء مراقبة الرواسب العالقة، وقارنت وحللت طرقًا مختلفة بناءً على نتائج الاستخراج.
الجدول 1. مقدمة البيانات
في هذه الحالة، تستخدم عملية حساب المؤشر بيانات انعكاس مستوى L2C المصححة جويًا. وتكون إجراءات التشغيل المحددة كما يلي:
1. معالجة البيانات المسبقة
(1) المعايرة الإشعاعية: تُشعّع بيانات قيمة DN الأصلية باستخدام معاملات المعايرة الإشعاعية المُستمدة من الإشعاع للحصول على بيانات الإشعاع الظاهري. ويمكن القيام بذلك باستخدام أداة المعايرة الإشعاعية في برنامج ENVI.
(2) التصحيح الجوي: يتم إجراء التصحيح الجوي باستخدام أدوات التصحيح الجوي القائمة على نموذج 6S أو MODTRAN للحصول على بيانات انعكاس السطح، مثل أداة التصحيح الجوي FLAASH في ENVI.
(3) التنعيم الطيفي: في برنامج ENVI، تُستخدم خوارزمية سافيتزكي-غولاي (SG) لتنعيم بيانات انعكاس السطح، مما يقلل من التشويش الطيفي ويُحسّن موثوقية التصنيف اللاحق. يمكنك استخدام أداة Savitzky-Golay Filter الإضافية من متجر تطبيقات ENVI أو أداة THOR Spectral Smoothing المدمجة. عند استخدام Savitzky-Golay Filter، يتم ضبط المعلمات كما يلي:
(4) تسجيل الصور (اختياري): قم بتسجيل البيانات المُعالجة جغرافيًا مقابل الخريطة الأساسية. يمكن إجراء التسجيل في برامج ENVI أو QGIS أو ArcGIS. يُوصى باستخدام صور جوجل كخريطة مرجعية.
2. مؤشر الماء التفاضلي المعياري (NDWI)
تم استخلاص نطاق المسطحات المائية باستخدام طريقة المؤشر الطيفي. تحديدًا، حُسب مؤشر الفرق المعياري للمياه (NDWI) بناءً على صورة انعكاس السطح المعالجة بواسطة برنامج FLASH. ثم، استنادًا إلى المدرج التكراري لصورة NDWI، تم تحديد عتبة لإتمام استخلاص المسطحات المائية. صيغة الحساب كالتالي:
3. مؤشر الرواسب العالقة ذو الفرق المعياري (NDSSI)
يُحسب مؤشر الرواسب العالقة ذو الفرق المعياري (NDSSI) بالاستفادة الكاملة من قدرة الضوء الأزرق على النفاذية وامتصاص الأشعة تحت الحمراء القريبة في الماء. ولأن الماء النقي يمتص تقريبًا كل الطاقة الساقطة في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة، ولأن الجسيمات العالقة تُظهر خصائص تشتت ملحوظة في هذا النطاق، فإن الفرق المعياري بين الضوء الأزرق والأشعة تحت الحمراء القريبة يُحسّن بشكل فعال التباين بين الجسيمات العالقة وخلفية الماء.
4. طريقة نسبة النطاق (نسبة TSM)
تُزيل طريقة نسبة المواد الصلبة العالقة الكلية (TSM) الضوضاء البيئية الخلفية وتُبرز الخصائص المستهدفة من خلال تركيبات غير خطية لقنوات طيفية مختلفة. ويكمن الأساس الفيزيائي لهذه الطريقة في "انزياح أحمر" ملحوظ لذروة طيف انعكاس الماء مع ازدياد تركيز المواد الصلبة العالقة. في التطبيقات العملية، تُستخدم نسبة الضوء الأحمر إلى الضوء الأخضر (الأحمر/الأخضر) غالبًا كمؤشر للحساسية. ويعود ذلك إلى أن نطاق الضوء الأحمر (حوالي 665 نانومتر) شديد الحساسية للتشتت العكسي الناتج عن التركيزات المنخفضة إلى المتوسطة من الجسيمات العالقة، بينما يتأثر نطاق الضوء الأخضر (حوالي 560 نانومتر) بشكل أقل بالأصباغ مثل الكلوروفيل. يتميز حساب هذه النسبة بالبساطة والكفاءة من الناحية الرياضية، ويمكنه الحد جزئيًا من أخطاء الإشعاع الناتجة عن زاوية رؤية المستشعر وتظليل التضاريس. وهي طريقة شائعة لرصد جودة المياه في البحيرات ذات الألوان المعقدة مثل بحيرة هونغزي.
تحليل النتائج
الشكل 1. صورة مركبة بالألوان الحقيقية للقمر الصناعي Xiguang-1 05 (تيانشيانبي) 20250714
الشكل 2. توزيع نتائج NDSSI للقمر الصناعي Xiguang-1 05 (تيانشيانبي) 20250714
الشكل 3. توزيع نتائج نسبة TSM للقمر الصناعي Xiguang-1 05 (رقم Tianxianpei 20250714)
وفقًا لنتائج حسابات مؤشر كثافة الرواسب العالقة (NDSSI) ونسبة المواد الصلبة العالقة (TSM)، تُظهر الرواسب العالقة في بحيرة هونغزي نمط توزيع مكاني متسق للغاية، يتميز بقيم عالية في الشمال الغربي وقيم منخفضة في وسط البحيرة وجنوبها الشرقي. تتركز المناطق ذات القيم العالية بشكل ملحوظ على طول الشاطئ الشمالي الغربي، مما يعكس حالة الترسيب الأولية لكميات كبيرة من الرواسب التي تحملها مياه الجريان السطحي إلى البحيرة. علاوة على ذلك، فإن هطول الأمطار الصيفية الغزيرة، بالإضافة إلى مناخ الرياح الموسمية في حوض بحيرة هونغزي وجريانها السطحي الكبير، يعزز قدرة النهر على التعرية ونقل الرواسب، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في تدفق الرواسب. تُعد بحيرة هونغزي مثالًا نموذجيًا على "البحيرات العالقة" ذات التضاريس المنخفضة؛ حيث يكون قاع البحيرة أعلى من الأرض المحيطة بها. وتشهد الأنهار التي تصب في البحيرة (مثل نهر هواي) انخفاضًا حادًا في الارتفاع عند دخولها منطقة البحيرة، مما يبطئ من سرعة تدفقها ويقلل من قدرتها على نقل الرواسب، مما ينتج عنه ترسب كبير للرواسب. في المقابل، تقع المياه المفتوحة في وسط البحيرة والمياه العميقة في الجنوب الشرقي ضمن نطاق القيم المنخفضة في كلتا الخريطتين، مما يشير إلى أن هذه المناطق أقل تأثراً بالمدخلات الأرضية وتتمتع بشفافية مائية عالية نسبياً.
باختصار، لا تؤكد هاتان الطريقتان الحقيقة الجغرافية المتمثلة في أن نهر هواي هو المصدر الرئيسي للرواسب في بحيرة هونغزي فحسب، بل توفران أيضًا أساسًا كميًا علميًا لإزالة التداخلات النباتية الناشئة والرصد الدقيق لتطور الأراضي الرطبة.