ماهواره ها و کاربرد های آن

1- مقدمه
ماهواره، يا قمر مصنوعي (Artificial Satellite) ، به دستگاه‌هاي ساخت بشر گفته مي‌شود که در مدارهايي در فضا به گرد زمين يا سيارات ديگر مي‌چرخند، (ماه، زمين و ساير سيارات ، ماهواره هاي طبيعي (Natural Satellite) نام دارند).
پس از ساخت ماهواره، آنها را توسط يک ماهواره بر، موشک يا شاتل فضايي به فضا پرتاب مي کنند تا در مدار معين خود بر حول محور زمين قرار گيرند. ماهواره هايي که حول محور مدار زمين در گردشند تنها زماني ميتوانند در مدار خود باقي بمانند که شتاب آنها با نيروي گرانش جرمي (به طور مثال زمين) که به دور آن مي چرخند، تناسب و تعادل داشته و تحت تاثير آن باشند. در صورتي که شتاب ماهواره بيشتر از گرانش زمين باشد، ماهواره در مسيري مستقيم از زمين دور
مي شود و بالعکس اگر شتاب ماهواره کمتر باشد به سمت زمين کشيده خواهد شد.
پس از اتمام عمر ماموريت ماهواره، آنها معمولاً در نقاط خاصي از جمله اقيانوس ها سقوط مي کنند. البته پيش از سقوط هنگام برخورد با مولکول هاي خارجي ترين لايه اتمسفر سرعت ماهواره کم شده و در اين زمان نيروي گرانش، ماهواره را به سمت لايه هاي داخلي اتمسفر مي کشاند و اين امر باعث مي شود در اثر حرارت بسيار زياد بخش اعظم ماهواره سوخته و باقي مانده احتمالي آن در نقاط از پيش تعيين شده اي که اکثراً در اقيانوس ها و درياهاي آزاد است، سقوط مي کند.
امروزه ماهواره ها تنها براي کسب اطلاعات از زمين كاربرد ندارند، بعنوان مثال هم اکنون چندين ماهواره پيشرفته علمي تحقيقاتي بر گرد خورشيد و اجرام منظومه خورشيدي در حال حرکتند و اطلاعات خود را از آن اجرام به مراکز مديريت ماهواره خود در زمين ارسال مي کنند.
 
2-   تاريخچه
در چهارم اکتبر 1957 اولين ماهواره مصنوعي با نام اسپوتنيک 1 به فضا پرتاب شد.
اسپوتنيک 1 حاصل تحقيقاتي بود که دانشمندان علوم فضايي شوروي از سال 1955 آغاز کرده بودند. اسپوتنيک 1 در هر 96 دقيقه يک دور کامل به دور زمين مي چرخيد و اطلاعات به دست آمده را به صورت سيگنال هاي راديويي به زمين ارسال مي کرد. وزن اين ماهواره در حدود 83 کيلوگرم بود و چهارم ژانويه 1958 يعني سه ماه پس از پرتاب، به زمين سقوط کرد.
دو سال بعد اتحاد جماهير شوروي توانست دومين ماهواره مصنوعي را با نام اسپوتنيک 2 به فضا پرتاب کند، كه اين ماهواره بيش از پنج ماه در مدار زمين مي چرخيد.
در جدول 1 نخستين ماهواره كشورهايي كه اقدام به پرتاب آن نموده اند، ذكر شده است.
کشور     سال پرتاب           نام نخستين ماهواره
اتحاد جماهير شوروي          ۱۹۵۷    اسپوتنيک ۱
ايالات متحده         ۱۹۵۷    اکسپلورر ۱
فرانسه    ۱۹۶۵    آستريکس
ژاپن       ۱۹۷۰    اسومي
چين       ۱۹۷۰    دونک فانگ هونگ ۱
هند        ۱۹۸۰    روهيني
اسرائيل   ۱۹۸۸    اوفک-۱
اوکراين   ۱۹۹۵    سيچ-۱
ايران      ۲۰۰۹    اميد ۱
 
 
 
3-  انواع ماهواره ها
ماهواره هاي مصنوعي بر اساس ماموريت هايشان طبقه بندي مي شوند. شش نوع اصلي ماهواره عبارتند از:
3-1- تحقيقات علمي
ماهواره هاي تحقيقات علمي اطلاعات را به منظور بررسي هاي كارشناسي جمع آوري مي كنند.
3-2- هواشناسي
ماهواره هاي هواشناسي به دانشمندان براي مطالعه بر روي نقشه هاي هواشناسي و پيش بيني وضعيت آب و هوا كمك مي كنند.
3-3- ارتباطي
ماهواره هاي ارتباطي در واقع ايستگاه هاي تقويت كننده سيگنال ها هستند ، كه از نقطه اي امواج را دريافت و به نقطه اي ديگر ارسال مي كنند. يك ماهواره ارتباطي مي تواند در آن واحد هزاران تماس تلفني و چندين برنامه شبكه تلويزيوني را تحت پوشش قرار دهد. اين ماهواره ها اغلب در ارتفاع هاي بلند و بر فراز يك ايستگاه در زمين قرار داده ميشوند. يك ايستگاه در زمين مجهز به آنتني بسيار بزرگ براي دريافت و ارسال سيگنال ها مي باشد. گاهي چندين ماهواره كه دريك شبكه و درمدارهاي كوتاهترقرار گرفته اند ، امواج را دريافت و با انتقال دادن سيگنال ها به يكديگر آنها را به كاربران روي زمين در اقصي نقاط آن مي رسانند.
3-4- ردياب
به كمك ماهواره هاي ردياب ، كليه هواپيماها ، كشتي ها و خودروها بر روي زمين قادر به مكان يابي با دقت بسيار زياد خواهند بود. علاوه بر خودروها و وسايل نقليه اشخاص عادي نيز ميتوانند از شبكه ماهواره هاي ردياب بهره مند شوند. در واقع سيگنال هاي اين شبكه ها در هر نقطه اي از زمين قابل دريافت مي باشند. دستگاه هاي دريافت كننده ، سيگنالها را حداقل از سه ماهواره فرستنده دريافت و پس از محاسبه كليه سيگنال ها، مكان دقيق را نشان مي دهند.
3-5- مشاهده زمين
ماهواره هاي مخصوص مشاهده زمين به منظور تهيه نقشه و بررسي كليه منابع سياره زمين و تغييرات ماهيتي چرخه هاي حياتي در آن ، طراحي و ساخته مي شوند. اين ماهواره ها دائما در شرايط تحت تابش نور خورشيد مشغول عكس برداري از زمين با نور مرئي و پرتوهاي نامرئي هستند. محققان به كمك اين ماهواره ها، معادن و مراكز منابع در زمين را مكان يابي و ظرفيت آنها را مشخص مي كنند. همچنين اين ماهواره ها مي توانند به مطالعه بر روي منابع آبهاي آزاد و يا مراكز ايجاد آلودگي و تاثيرات آنها و يا آسيب هاي جنگل ها و مراتع بپردازند
3-6- تاسيسات نظامي
ماهواره هاي تاسيسات نظامي مشتمل از ماهواره هاي هواشناسي ، ارتباطي ، ردياب و مشاهده زمين مي باشند كه براي مقاصد نظامي به كار مي روند . برخي از اين ماهواره ها كه به ماهواره هاي جاسوسي نيز شهرت دارند قادر به تشخيص دقيق پرتاب موشكها ، حركت كشتي ها در مسير هاي دريايي و جابجايي تجهيزات نظامي در روي زمين مي باشند.
 
 
 
4-         مدار ماهواره‌ها
ماهواره در يک مسير بسته که آن را مدار ماهواره مي‌نامند، به دور زمين در گردش است. اين مسير ممکن است دايره‌اي يا بيضي شکل بوده و مرکز زمين در مرکز اين مسير يا در يکي از کانون‌هاي بيضي آن قرار داشته باشد. ماهواره درصورتي که تحت تاثير نيروهاي گرانشي ديگري قرار نگيرد، همواره درصفحه‌اي به نام صفحه مداري به گردش خود به دور زمين ادامه مي‌دهد. حرکت اين صفحه مداري به پريود مدار و زاويه صفحه با صفحه استوا بستگي دارد. اگر اين زاويه صفر باشد، صفحه مداري منطبق بر صفحه استوايي زمين مي‌شود.
عموما ماهواره‌ها بروي چهار نوع مدار ذيل که بستگي به نوع کاربرد ماهواره دارد، قرار مي‌گيرند:
4-1- مدار پائين (Low Earth Orbit)
پائين ترين مداري كه ماهواره ها ميتوانند در آن قرار بگيرند، مدار پائين يا (LEO)
 مي باشد. ارتفاع اين نوع ماهواره‌ها از سطح زمين بين ۳۲۰ تا ۸۰۰ کيلومتر است. مسير حرکت اين ماهواره‌ها از غرب به شرق و همجهت با دوران زمين بدور خود است.
بدليل نزديکي فاصله اين نوع ماهواره‌ها از سطح زمين، سرعت حرکت اين ماهواره‌ها خيلي بيشتر از سرعت دوران زمين بدور خود است. گاهي سرعت اين نوع ماهواره‌ها به ۲۷۳۵۹ کيلومتر در ساعت نيز مي‌رسد. با اين سرعت، اين نوع از ماهواره‌ها مي‌توانند در هر ۹۰ دقيقه، يک دور کامل بدور زمين بگردند. برخي از ماهواره‌هاي هواشناسي، ماهواره‌هاي سنجش از دور و ماهواره‌هاي جاسوسي از اين نوع‌اند.
4-2- مدار قطبي
ماهواره‌هاي مدار قطبي به نوعي از ماهواره‌هايي گفته مي‌شود که مسير مدار حرکت آنها عمود بر خط استوا و مسير دوران از قطبهاي شمال و جنوب مي‌گذرد.
بعضي از ماهواره‌هاي هواشناسي و ماهواره‌هاي سنجش از دور از اين نوع‌اند.
 

 
4-3- مدار هم گردش (Geosynchronous Equatorial Orbit)
يك ماهواره در مدار هم گردش و يا مدار سنكرون استوايي دقيقا در بالاي خط استوا به گردش در
مي آيد. ارتفاع اين مدارحدود 35788 كيلومتر بوده و زمان چرخش كامل يك ماهواره در اين مدار برابر با 24 ساعت مي باشد، كه دقيقا برابر چرخش يك دور كامل زمين به دور خود است.
 از آنجا كه زمين و ماهواره در يك جهت در حال گردش بوده مكان يك ماهواره در اين مدار از ديد ناظران زميني همواره ثابت بنظر مي رسد. بدليل فاصل زيادي كه ماهواره هاي هم گردش از زمين دارند محدوده پوشش اين ماهوارها در روي زمين بسيار وسيع و گسترده خواهد بود. كليه ماهواره‌هاي مخابراتي و تلويزيوني در اين مدار قرار دارند.
مدار GEO به افتخار پروفسور ارتور کلارک با نام کلارک اربيت Clark Orbitنامگذاري شده است.
4-4- ماهواره‌هاي مدار بيضوي
اين ماهواره‌ها داراي مداري بيضوي هستند. دو نقطه مهم از مدار اين ماهواره‌ها نقطه اوج و نقطه حضيض آنها است: قسمتي که به سطح زمين نزديک مي‌شوند به نام نقطه حضيض ناميده مي‌شود. قسمتي که از سطح زمين دور مي‌شود به نام نقطه اوج ناميده مي‌شود.
مسير حرکت و دوران اين نوع ماهواره مانند ماهواره‌هاي قطبي از سمت شمال به جنوب است. چون اکثر ماهواره‌هاي مخابراتي در مدار زمين‌ايست قرار گرفته‌اند، اين ماهواره‌ها هيچ پوششي بروي قطب‌هاي شمال و جنوب ندارند. به همين دليل و جهت پوشش قطب‌ها از ماهواره‌هاي مدار قطبي استفاده مي‌شود. در واقع اين نوع از ماهواره‌ها شمالي‌ترين و جنوبي‌ترين قسمت نيمکره‌ها را پوشش مي‌دهند.
 
5-         سنجش از راه دور
5-1- تعريف
سنجش از راه دور تكنولوژي كسب اطلاعات و تصويربرداري از زمين با استفاده از تجهيزات هوانوردي مثل هواپيما ، بالن يا تجهيزات فضايي مثل ماهواره است . به عبارتي ديگر سنجش از راه دور عبارتست از علم و هنر كسب اطلاعات فيزيكي و شيميايي از پديده هاي زميني و جوي از طريق ويژگي هاي امواج الكترومغناطيسي بازتابي يا منتشر شده از آن ها و بدون تماس مستقيم با پديده هاي مذكور.
5-2- كاربردها
طيف وسيعي از کاربردهاي سنجش از دور در زمينه هاي مختلف شناسائي شده است، كه در ادامه به برخي از آنها اشاره مي شود.
1- انرژي
       اکتشافات معدن
       نفت و گاز (اكتشافات هيدروكربوري)
2- منابع طبيعي
       کشاورزي
       مديريت و پايش سواحل
       آلودگيهاي زيست محيطي
       پايش محيطي
       جنگلداري و مرتع
       پوشش و کاربري زمين
       زمين شناسي
       خاکشناسي و فرسايش خاک
       اقيانوس شناسي و مطالعات آب
       برف سنجي
       حيات وحش
3- بلاياي طبيعي
       سيل
       زلزله
       آتش سوزي
       خشکسالي
       زمين لغزش
       طوفان شن
4- مطالعات توسعه شهري
       کاداستر و ثبت املاک
       مهندسي عمران و نقشه برداري
       توسعه و برنامه ريزي شهري
5- مطالعات هواشناسي و جوي
       بررسي لايه هاي مختلف جوي
       بررسي خصوصيات ابرها
6- ساير موارد
       آشکار سازي تغييرات
       باستانشناسي
       سيستمهاي اطلاعات جغرافيايي
       رادار
 
 
6-         كاربردهاي ماهواره در صنعت نفت
6-1- پايش از راه دور ايستگاه هاي حفاظت كاتدي
 در سيستمهاي حفاظت كاتدي جمع آوري، ثبت و ذخيره اطلاعات بسيار مهم مي باشد. با در اختيار داشتن اطلاعات مناسب از چگونگي تغييرات پتانسيل خطوط لوله انتقال نفت، مي توان اقدام مناسب را براي رفع نواقص حفاظت كاتدي انجام داد. پايش سيستمهاي حفاظت كاتدي مي تواند بصورت دستي و يا به كمك سيستمهاي مخابراتي انجام گيرد. امروزه بدليل محدوديت هاي روش هاي پايش دستي، روشهاي پايش از راه دور و به كمك سيستمهاي مخابراتي مورد توجه ويژه اي قرار گرفته است. سيستمهاي پايش از راه دور قادرند اطلاعات مرتبط با حفاظت كاتدي خطوط لوله را در فواصل مشخص زماني و يا بصورت Online اندازه گيري و گزارش نمايند. اين اطلاعات بر روي
Data Logger نصب شده در Test Point ها و ايستگاه هاي حفاظت كاتدي ذخيره شده و از راه دور قابل دسترس براي اپراتور سيستم حفاظت كاتدي مي باشد. انواع روشهاي تبادل اطلاعات در پايش از راه دور حفاظت كاتدي خطوط لوله عبارتند از : امواج راديويي، شبكه با سيم، شبكه موبايل يا تلفن همراه و سيستم ماهواره اي.
روش بي سيم شامل روش ماهواره اي و روش امواج راديويي مي باشد. در اين روش RTU ها، در محل ركتيفايرها و در وسط IP (Injection Point) يا نقطه تزريق جريان حفاظت كاتدي به لوله نصب مي شود. وظيفه RTU ها اندازه گيري اطلاعات سيستم حفاظت كاتدي، ذخيره سازي و تبادل اطلاعات مي باشد. در روش راديويي اطلاعات بين RTU ها تا رسيدن به آنتن اصلي از طريق امواج راديويي و به روش Forward & Store انجام مي پذيرد. به عبارت ديگر اطلاعات از يك RTU به RTU ديگر انتقال يافته تا در نهايت به واحد جمع آوري كل داده ها (Data Concentrator Unit) برسد و از آنجا اطلاعات از طريق ماهواره، فيبرنوري، موبايل، تلفن يا مايكروويو به اتاق كنترل نهايي (Master Control Center) ارسال مي شود،
در برخي از موارد بدليل مشكلات طبيعي و موقعيت جغرافيايي محل خط لوله، امكان بكارگيري روش با سيم و يا امواج راديويي وجود ندارد. در چنين شرايطي استفاده از تبادل اطلاعات از طريق ماهواره پيشنهاد مي گردد. در روش انتقال اطلاعات از طريق ماهواره مطابق شكل 1، اطلاعات حفاظت كاتدي از طريق RTU ها به ماهواره ارسال مي گردد. سپس اطلاعات در محل ديگري توسط سايت زميني دريافت و به شبكه اينترنت منتقل مي گردد. با انتقال اطلاعات به شبكه اينترنت، كاربران ذي ربط
مي توانند در هر محلي از اطلاعات حفاظت كاتدي خطوط لوله مطلع شوند. همچنين با توجه به پيشرفت هاي اخير بعمل آمده كاربران مي توانند فرمان هاي كنترلي لازم را براي ترانس ركتيفايرهاي موجود در مسير خطوط لوله ارسال نمايند.
 
شكل 1- پايش حفاظت كاتدي به روش ماهواره اي
    6-2- رانش (زمين لغزش)
حركت توده اي از مواد تشكيل دهنده زمين، از يك شيب به سمت پايين را رانش يا ناپايداري شيب مي‌‌نامند. اين پديده که گاهي منجر به صدمات مالي و جاني جبران ناپذيري مي شود در مناطق عمدتاً کوهستاني با وضعيت خاص اقليمي رخ مي دهد. رانش در ايران به عنوان يكي از بلاياي طبيعي، ساليانه خسارات جاني و مالي فراواني به كشور وارد مي سازد. سنجش از راه دور شامل فتوگرافي هوايي و تصاوير اخذ شده توسط ماهواره ها يا هر تکنيک دورسنجي ديگر براي مطالعه رانش، سودمند است.
کاربرد تصاوير سنجش از دور در مطالعات ناپايداري شيب ها، از نظر هزينه و زمان مقرون به صرفه مي باشد. همچنين، شرايط کلي سرزمين ها، تعيين کننده قابليت (استعداد) يک مکان براي رانش است، که اين امر مي تواند از داده هاي سنجش از راه دور تفسير مي شود.
مساله رانش در بخش انتقال مواد نفتي، با توجه به وسعت و پراكندگي خطوط لوله زيرزميني و عدم امكان پايش مستقيم و مستمر آنها از جمله مشكلاتي است كه مي تواند خسارات جبران ناپذيري به خطوط لوله وارد آورد كه حساسيت عمليات انتقال نفت و گاز اهميت اين امر را مضاعف نموده است. از آنجاييكه بخش زيادي از خطوط لوله در مناطق صعب العبور قرار داشته و اندازه گيري تنش خط لوله و ثبت اطلاعات مربوط به آنها بصورت مستمر از طريق نيروي انساني براحتي ميسر نبوده ، لذا پايش مداوم وضعيت خطوط لوله مي تواند با بكارگيري شبكه اي از سنسورها بمنظور پايش عومل موثر در رانش صورت پذيرد. اطلاعات جمع آوري شده در اين سامانه مي بايستي جهت تحليل و مديريت حفاظت خطوط لوله به پايگاه داده مركزي انتقال يابد. با توجه به اين موضوع كه در برخي نواحي، موانعي جهت برقراري ارتباط زميني وجود دارد، لذا مي توان از طريق ارتباط ماهواره اي اطلاعات جمع آوري شده را به پايگاه داده مركزي منتقل نمود و حتي در صورت نياز آلارم احتمال بروز رانش را به نزديكترين مركز كنترل ارسال نمود.
 
6-3- اکتشافات هيدروکربوري
در يك نگاه كلي، داده هاي ماهواره اي نقش كليدي در اكتشافات نفت و گاز بازي مي كند. مطالعات تحت الارضي مربوط به اكتشافات نفت و گاز و مدلسازي مخازن هيدروكربني شكافدار، همواره نيازمند يک سري نقشه هاي سطحي سنگ شناسي و ساختماني از منطقه است، كه امروزه براي تهيه اين نقشه ها، از تصاوير ماهواره اي با توان هاي تفكيك مكاني و طيفي مختلف استفاده مي شود. همچنين، شناسايي و استخراج خطواره ها كه به كمك فناوري فضايي انجام مي گيرد، يکي از اساسي ترين رهيافتها در پي جويي، اکتشاف و استخراج منابع طبيعي مثل نفت و گاز به شمار مي‌رود. مدل رقومي ارتفاع (DEM) و مشتقات آن نيز در مطالعه مورفولوژي، ساختاري و آناليز هاي مورفومتري از
تاقديس هاي مشكوك به ذخاير نفت و گاز سودمند است.
سودمندترين نشانه هاي قابل تشخيص در داده هاي فضايي براي مطالعات نفت و گاز، عبارتند از:
-           سيستم هاي شكستگي (عمدتا خطواره ها) و ساختارهاي تاقديسي و چين - گسلي كه مي توانند در مهاجرت نفت و گاز به سطح موثر باشند و آن را كنترل كنند.
-           آلتراسيون هاي ژئوشيميايي سنگهاي سطحي توسط هيدروكربن ها كه به سبب ايجاد تغييرات رنگي و تركيب، راهنماي خوبي هستند.
 
6-4- پايش انواع آلودگي هاي ناشي از صنايع نفتي          
6-4-1- پايش آلودگي نفتي منابع آب
تصاوير ماهواره اي بدليل ويژگيهاي خود و بخصوص تكراري بودن، زمينهه اي مناسبي را براي مطالعه آب بعنوان يكي از منابع زميني فراهم نموده است. بطور كلي بيشترين ميزان اشعه خورشيد در لايه هاي فوقاني آب (حدود دو متري) جذب مي شود و اين خاصيت، بستگي فراواني به نوع طول موج دارد. اشعه مادون قرمز انعكاسي در چند سانتيمتري از سطح آب جذب شده و موجب ظهور زمينه سياه بر روي تصاوير ماهوره اي مي شود. با استفاده از طول موجهاي مختلف مورد استفاده در سنجش از راه دور مي توان اختلاف سطوح مختلف آب را از نظر زمينه به وضوح مشاهده نمود.
تشخيص ميزان آلودگي آب با استفاده از تصاوير ماهواره اي مشكل است، ليكن با بررسي و مطالعه دقيق تصاوير تكراري و تغييراتي كه در زمينه سطوح آبي ظاهر مي شود، مي توان منابع آلودگي را شناسائي كرد. بطور مثال زمينه نسبتًا روشني كه در نواحي نزديك به ساحل، بر روي تصاوير ديده مي شود، از ورود پساب هاي صنايع نفتي و يا فعاليتهاي استخراجي منابع نفت و گاز در مناطق نزديك به دريا و بالا رفتن ميزان انعكاس از لايه هاي آلوده در نواحي نزديك به ساحل ناشي مي شود. در صورتيكه در نواحي دور از ساحل كه عمق بيشتري هم دارند، معمولاً ميزان آلودگي كمتر بوده وعدم انعكاس امواج اين گونه آبها، زمينه تيره اي را بر روي تصاوير موجب مي شود و براحتي از مناطق آلوده قابل تشخيص مي باشند.
مطالعه آبهاي سطحي منطقه و تهيه نقشه آبراه هاي آلوده شده، بررسي تغيير مسير حركت لكه هاي نفتي بر اثر عوامل طبيعي يا مصنوعي، تخمين ميزان لكه هاي نفتي آبهاي سطحي نيز از جمله كاربردهاي داده هاي ماهواره اي مي باشد.
 
6-4-2- پايش آلودگي خاک
يکي از مهمترين مشکلات محيط زيستي، آلودگي خاک با فلزات سنگين است. با کاربرد فناوري سنجش از دور و استفاده از داده هاي چند طيفي و با ياري گرفتن از مطالعات ميداني، مي توان ارتباط ميان ساختار پوشش گياهي، خواص فيزيکي، شيميايي و زيستي سيستم پوشش گياهي خاک و درجه آلودگي آن به فلزات سنگين را مورد بررسي قرار داد.
 
6-4-3- پايش و بررسي آلودگي هاي نفتي ناشي از بحران هاي جنگي
معمولاً هنگام جنگ كشورها بدليل تاكتيكهاي دفاعي يا هجومي اقدام به آتش زدن منابع نفتي مي كنند كه از آشكارترين مثالها مي توان به جنگ تحميلي هشت ساله و جنگ 1991 خليج فارس و آتش زدن چاه هاي نفتي كويت توسط ارتش عراق اشاره نمود، كه منجر به رسيدن مواد نفتي به نزديكي سواحل ايران گرديد. بالا آمدن آب دريا و پيشروي آب در نواحي ساحلي پس از جاري شدن مواد نفتي باعث مي شود سطوح كوچك و بزرگي از نواحي مجاور دريا و رودخانه ها زير آب رفته كه با بررسي تصاوير تكراري ماهواره اي، مي توان مناطق مورد طغيان را به سهولت تشخيص داده و نقشه هاي اراضي خسارت ديده را ترسيم نمود.
با استفاده از تصاوير ماهواره اي در حين جنگ، با نظارت بر چگونگي پيشروي آلودگي ها مي توان اقدامات اساسي را در راستاي مقابله با بحران زيست محيطي آماده نمود تا پس از پايان جنگ، با مطالعه تصاوير تكراري، مدت زمان نفوذ مواد نفتي در زمين، زه كشي طبيعي و تبخير مواد نفتي، تا حدود زيادي در مورد جنس خاك و نفوذ پذيري آن قضاوت نموده و تصميمات لازم درخصوص نحوه پاكسازي مناطق آلوده اتخاذ نمود.
 
6-4-4- پايش جاري شدن مواد نفتي ناشي از حوادث دريايي
يكي از مهمترين منابع آلودگي دريا بوسيله مواد نفتي و سمي در اثر تصادم كشتي هاي حامل اين مواد مي باشد. خليج فارس بعنوان شاهرگ نفتي دنيا، محل تردد بيش از 40 درصد نفتكش هاي دنيا
مي باشد و همواره دچار آلودگي نفتي بوده و اكوسيستم دريايي آن در معرض خط جدي قرار دارد. توده هاي آب در خليج فارس داراي حركت ضعيفي بوده كه جهت حركت آنها برخلاف عقربه هاي ساعت مي باشد و نتيجتاً زمان نسبتا زيادي طول مي كشد تا آبهاي خليج فارس از طريق تنگه هرمز تعويض شوند (در حدود 3 الي 5 سال). وجود ذخاير عظيم نفت و گاز در اين منطقه موجب گرديده تا فعاليتهاي حفاري، استخراج، پالايش، حمل نفت خام گسترش يافته و باعث آلودگي رو به افزايش آبهاي آن گرددف بطوريكه بر اساس آمارهاي موجود نشت 15000 تن در مقياس متريك مواد نفتي در اثر تراكم رفت و آمد نفتكشها، اين محل را بصورت يكي از آلوده ترين محيط زيست دريايي در آورده است. دراين راستا چگونگي تخمين حركت مواد نفتي بر سطح آب، شبيه سازي پراكنش مواد و شناخت مناطقي كه در معرض خطر بوده و يا دچار آلودگي شده اند، از جمله كاربردهاي مهم تصاوير ماهواره اي جهت مطالعات زيست محيطي در قبل و پس از حادثه مي باشد. امروزه به كمك سنجش از راه دور و تصاوير ماهواره اي مي توان نشت مواد نفتي در درياها و اقيانوسها را شناسايي و به كمك ابزار GIS آنرا رديابي و اقدامات ايمني براي كاهش اثرات زيست محيطي را اعمال كرد.
 
6-4-5- پايش آلودگي هواي ناشي از منابع نفتي
يكي از نيازهاي مهم و اساسي در ارتباط با كنترل آلودگي محيط زيست، پايش مستمر آلودگي هواست. صنايع نفت، گاز و پتروشيمي يكي از مهمترين منابع نشر آلاينده هاي هوا مي باشند. در اين ميان نوع آلاينده هاي منتشر شده در فازهاي مختلف از نظر كمي و كيفي متفاوت هستند.
فعاليت هاي اكتشاف و استخراج نفت و گاز شامل مراحل چندگانه اي است كه هر مرحله آلودگي خاص خود را در پي دارد. با تمركز بر آلاينده هاي هوا ناشي از اين فعاليتها مي توان مهمترين آنها را بصورت : نشر ذرات معلق، تبخير هيدروكربنها، گازهاي گلخانه اي و گازهاي اسيدي ذكر كرد.
با استفاده از خصوصيات نظارتي تصاوير ماهواره اي بر روي جو منطقه و با اندازه گيري انرژي طيفي سنجنده هاي ماهواره اي يا انرژي پخش شده از اتمسفر و ابرها يا انرژي منعكس شده از سطح زمين يا تشعشعات دمايي كه از اتمسفر و سطح زمين انتشار مي يابند، ميزان آلودگي اتمسفري تعيين شده و مي توان تجزيه و تحليل لازم را جهت اقدامات ايمني زيست محيطي بعمل آورد.
 
6-5- رديابي تغييرات زميني تاسيسات نفتي
رديابي تغييرات زميني براي جديد كردن نقشه هاي زميني و مديريت منابع طبيعي بكار مي رود. تغييرات از مقايسه بين دو تصوير يا دو نقشه قديمي و تصوير دورسنجي ارتقا يافته بدست مي يابد. روش رديابي تغييرات به دو صورت مقايسه بين دو نقشه زمين كه مستقلا توليد شده اند و يا بررسي تغييرات با الحاق دو تصوير به يكديگر انجام مي پذيرد. اين الحاق بر اساس تركيب رنگي يا تصوير اجزاي اصلي انجام مي شود. در اين راستا با استفاده از تصاوير ماهواره اي ، هرگونه تغييراتي كه در ساخت، توسعه و يا جابجايي صنايع نفت، گاز و پتروشيمي در سطح زمين بوجود مي آيد و ممكن است باعث اثرات زيست محيطي در قبل و بعد از تغيير باشد را مي توان مورد بررسي و مطالعه قرار داد.
 
7-         كاربردهاي ماهواره در ساير زمينه ها
در ادامه بصورت مختصر به كاربرد ماهواره ها در ساير زمينه ها اشاره مي شود.
7-1- مطالعه تغييرات دوره اي
برخي از پديده ها و عوارض سطح زمين در طي دوره زماني تغيير مي يابد. علت اين تغييرات
مي تواند عوامل طبيعي مانند سيل، آتشفشان، زلزله، تغييرات آب و هوايي، يا عوامل مصنوعي مانند دخالت انسان در محيط زيست باشد. براي مثال تغيير سطح آب درياي خزر در طي يك دوره ۱۰ تا ۲۰ ساله، تغيير ميزان سطح پوشش و جنگلها درشمال كشور و تغيير پوشش گياهي نخل در جنوب كشور و ميزان آسيب آنها در دوران جنگ را مي توان با استفاده از داده هاي ماهواره اي با دقت بسيار زيادي مطالعه كرد.
7-2- مطالعات زمين شناسي
با استفاده از داده هاي ماهواره اي مي توان مرزهاي بسياري از سازندهاي زمين شناسي را از يكديگر تفكيك و گسل ها را مورد مطالعه قرار داد و نقشه هاي گوناگون زمين شناسي تهيه كرد. از جمله
نقشه هاي زمين شناسي گوناگون كه با استفاده از داده هاي ماهواره اي مي توان تهيه كرد، نقشه
گسل ها و شكستگي ها، نقشه سازندهاي سنگي مختلف، نقشه خاكشناسي و نقشه پتانسيل ذخاير تبخيري سطحي را ميتوان نام برد. افزون براين با توجه به گستره بسيار وسيع زير پوشش هر تصوير
ماهواره اي، چنين تصاويري براي مطالعات كلان منطقه اي براي زمين شناسان بسيار مفيد است.
 
7-3- مطالعات كشاورزي و جنگلي
تشخيص و تمايزگونه هاي گياهي مختلف، محاسبه سطح زير كشت محصولات كشاورزي، مطالعه مناطق آسيب ديده كشاورزي بر اثركم آبي يا حمله آفتهاي مختلف به آنها يكي ديگر ازكاربردهاي داده هاي ماهواره اي است. تهيه تقشه جامع پوشش گياهي هر منطقه، تهيه نقشه آبراهه ها و ارتباط آنها با مناطق مستعدكشت و برآورد ميزان محصول زير كشت از كاربردهاي ديگر چنين اطلاعاتي است. لازم به ذكر است كه وزارت بازرگاني و كشاورزي كشور ايالات متحده آمريكا از ابتداي تكوين تكنولوژي سنجش از دور همه ساله محصول كشاورزي كشور آمريكا وتمام كشورهاي جهان را با استفاده ازتصاوير ماهواره اي برآورد مي كند تا براي برنامه ريزي بازار و توليد اطلاعات مفيد و لازم را بدست آورد. افزون بر اين مطالعه ميزان انهدام جنگلها و يا ميزان پيشرفت جنگل كاري از كاربردهاي ديگر اين تصاوير است.
 
7-4- مطالعات منابع آب
مطالعه آبهاي سطحي منطقه و تهيه نقشه آبراهه ها، بررسي تغيير مسير رودخانه ها بر اثر عوامل طبيعي يا مصنوعي، تخمين ميزان آب سطحي هر منطقه از جمله جالبترين كاربرد داده هاي ماهواره اي است.كشور ما از جمله كشورهايي است كه با وجود داشتن منابع آبهاي سطحي در بسياري مناطق از مشكل كم آبي رنج مي برد، كه استفاده از تکنولوژي نوين و به دست آوردن اطلاعات دقيق مي تواند راهگشاي استفاده بهتر از منابع کشور باشد.
7-5- مطالعات دريايي
از تكنولوژي ماهواره در چند زمينه مهم كاربردهاي دريايي مي توان استفاده كرد كه ازآن جمله
مي توان به مطالعات دوره هاي پيشروي و پسروي كرانه دريا، مطالعات عمومي ويژگيها و خصوصيات توده هاي آبي مثل نقشه دماي سطح و رنگ آب و نقشه تراكم ميزان كلروفيل و پلانكتون و مطالعات مربوط به تأثير ساير پديده ها بر دريا، از جمله وضعيت حركت و تندي امواج دريا و ... اشاره نمود.

 
 
7-6- مطالعه بلاياي طبيعي
امروزه برآورد ميزان خسارت ناشي از بلاياي طبيعي از قبيل سيل، زلزله، آتشفشان، طوفان وغيره با استفاده از داده هاي ماهواره اي بسيار متداول است. تعيين راهبرد مناسب براي جلوگيري وكاهش خسارت بلاياي طبيعي از جمله ديگر كاربردهاي داده هاي ماهواره اي است.
 
7-7- توسعه و برنامه ريزي شهري
امروزه افزايش سريع جمعيت و توسعه شهرها و محدوديت منابع طبيعي، باعث گرديده امر
برنامه ريزي به عنوان يک ضرورت براي همه کشورها تلقي مي شود. تصاوير ماهواه اي و سيستم اطلاعات جغرافيايي از جمله ابزارهاي قدرتمندي هستند که جغرافيدانان و برنامه ريزان شهري را در انجام تحقيقاتشان ياري مي دهند و کاربرد تصاوير ماهواه اي در شناسايي وضع موجود مناطق جغرافيايي و چشم اندازهاي ساخته دست انسان و بهره گيري از امکانات لازم بر کسي پوشيده نيست.
طرح هاي توسعه شهري با توجه به قالب کلي که براي روند رشد در نظر گرفته مي شود، تعريف
مي شوند. ابزارهاي مهم و اساسي که در اين فرايند وجود دارد: نقشه منطقه بندي و استفاده از فضاها براي تعيين قطعات اراضي در نواحي شهرکهاي ساخته شده و نقشه ساختار جاده ها بمنظور راهنمايي در مورد زيرسازي جاده هاي شهرک ها مي¬باشد. اطلاعات ضروري در امر آماده سازي يک برنامه شامل يک نقشه جغرافيايي مرجع دقيق و مطابق آخرين تحولات مناطق، نقشه شبکه هاي جاده اي، نقشه فضايي ميزان توسعه و اطلاعاتي در مورد چگونگي استفاده از هر قطعه زمين مي باشد. اين اطلاعات براي يک برنامه ريزي دقيق و منطقي ضروري است. با توجه به پتانسيل بالاي تصاوير ماهواره اي، اين داده ها مي تواند در قالب يک سيستم اطلاعات جعرافيايي نقش مهم و تأثيرگذاري در توسعه شهري داشته باشد.
همچنين تخمين جمعيت مي تواند از طريق تفسير تصاوير ماهواره اي به طور مستقيم حاصل مي شود. روش انجام كار به اينصورت است كه با استفاده از تصاوير ماهواره اي متوسط تا بزرگ مقياس، تعداد واحدهاي مسكوني در يك منطقه (خانه تك خانواري، چندخانواري) تخمين زده شده و پس از آن تعداد واحدهاي مسكوني در ميانگين تعداد افراد خانواده ساكن در هر واحد مسكوني نوع خاص، ضرب
مي شود. تشخيص انواع خانه براساس مشخصه هايي نظير اندازه و شكل ساختمانها، حياط ها، باغها و راههاي ماشين رو مي باشد. همچنين تفسير تصاوير ماهواره اي در مطالعات كيفيت خانه سازي موثر است. بسياري از عوامل زيست محيطي مؤثر در كيفيت خانه سازي مي تواند به راحتي از تصاوير ماهواره اي تفسير گردد.
 
 7-8- پايش محيطي
اقليم و تغييرات آن اثرات مثبت و منفي بر زندگي و زيست بوم انسانها دارد. هر يک از اجزاي اتمسفري مانند بخار آب، دي اکسيد کربن، متان، ازن و ساير گازها داراي خصوصيات خاصي از نظر جذب و انتشار است. با اندازه گيري انرژي طيفي (که از خورشيد در اتمسفر انتشار پيدا مي کند)، انرژي منتشره از اتمسفر يا ابرها، انرژي منعکس شده از سطح زمين و يا تشعشعات دمايي که از اتمسفر وسطح زمين انتشارمي يابند، دانسيته مولکولهاي اتمسفري قابل اندازه گيري مي باشد. اين اندازه گيري ها با
روش هاي خاصي با استفاده از اطلاعات ماهواره اي و راداري انجام مي شود. با آگاهي يافتن از ميزان آلودگي هاي منتشرشده بخصوص در مناطق شهري و صنعتي ميتوان هشدارهاي لازم را براي رفع آن انجام داد.
ساير فاکتورهاي اقليمي از جمله دما، تبخير، ميزان بارندگي و باد نيز از طريق ماهواره هاي سنجش از دور قابل بررسي هستند. بارندگي يکي از مهمترين عناصر تعيين کننده اقليم هر منطقه است در روشهاي سنتي از اطلاعات حاصل از ايستگاههاي باران سنجي و يا سينوپتيکي استفاده مي شود ولي اين روش ها مشکلاتي مانند عدم امکان استقرار دستگاههاي ثبت اطلاعات در مناطق صعب العبور و يا پرهزينه بودن دستگاهها را بدنبال دارند. اما در سالهاي اخير با استفاده از ابزارها و ماهواره هاي سنجش از دور امکان بررسي همزمان سطوح وسيع، ميزان و چگونگي تغييرات اقليمي و چگونگي تاثيرات آن بر زندگي انسانها فراهم شده است. از آن جمله مي توان به پيش بيني طوفانهاي حاره اي (سيکلون و هاريکن)، بررسي توده ها و جبهه هاي هواي پرفشار و کم فشار، بادهاي محلي وموسمي، طوفانهاي شن و ماسه اشاره نمود.