تاريخ المساحة التصويرية ( المسح الجوي )

عند الحديث عن المساحة التصويرية لابد من الإشارة إلى المراحل الرئيسية الثلاث التالية :

- اختراع آلة التصوير الضوئي .

- استعمالات الصور الفردية لغايات صنع الخرائط والمخططات واستنباط المسافات بأنواعها .

- تطبيق ظاهرة الرؤية المجسمة في أعمال المساحة التصويرية واتساع مجال استخدام الصور المجسمة الأرضية والجوية وأيضا الفضائية .

أولا: اختراع التصوير الضوئي :

يمكن إيجاز المراحل التي أدت إلى اختراع التصوير الضوئي إلى ما يلي

1- أشار الفيلسوف اليوناني أرسطو (Aristotle) إلى عملية إسقاط الصور بصريا.

2- في أوائــل القــــرن الثامن عشر نشر الدكتور بــــروك تايلور (Dr.Brook Taylor) رســالتـــه حـــول الرســم المنظوري التخطيطي (Linear Perspective) وبعد ذلك بفترة وجيزة اقترح لامبرت (J.H.Lambert) استخدام مبادىء الرسم المنظوري في إعداد الخرائط .

3- ظهرت أول عملية تصوير ضوئي مباشرة عام 1839م على يد نيبس (Nicephore Niepce) ، تالبوت (William Henry Fox Talbot) و داجور (Louis Jacques Mande Daguerre) حيث استخدموا صفائح معدنية مطلية بأيوديد الفضة ، كمادة حساسة للضوء ، ولا زالت هذه الطريقة منتشرة إلى يومنا هذا .

ثانيا : استعمالات الصور الفردية لغايات إجراء القياسات وصنع المخططات والخرائط :

في هذه المرحلة جرت استخدامات محدودة للصور الفردية امتدت ما بين عام 1840م و عام 1892م حيث تم في ذلك الوقت اكتشاف ظاهرة الفحص المجسم للصور على يد العالم الألماني ستولز (F.Stolse) ويمكن ايجاز أهم خطوات هذه المرحلة على الشكل التالي :

1- قام العالم الجيوديسي الفرنسي (Arago) عام 1840م بشرح طريقة لاستعمال الصور في أعمال المسح الطبوغرافي .

2- ظهرت أول تطبيقات عملية في استعمالات الصور لأغراض صنع الخرائط التصويرية والطبوغرافية عام 1848م على يد المهندس الضابط ايمي لويزيداه (Aime' Laussedat) وهو ذو أصل فرنسي . وقد اشتملت هذه التطبيقات على استخدام الصور الملتقطة من محطات أرضية وعلى الصور الملتقطة من الجو بوساطة آلات تصوير معلقة بالبالونات والطائرات الورقية (Kites).

ومع ذلك ، وبالنظر للصعوبة في التقاط الصور الجوية باستخدام وسائل وأدوات بدائية ، فقد كانت الصور الأرضية (Terrestrial Photographs) هي المستخدمة بشكل رئيسي ومن ثم اقتصرت أبحاث هذا المهندس في معظمها على هذا النوع من الصور .

3- قدم لويزاداه عام 1859م أبرز نجاحاته في صنع الخرائط من الصور واستحق على إنجازاته الرائدة في هذا المجال لقب " رائد علم الفوتوغرامتري أو المساحة التصويرية" .

4- صنع لويزاداه عام 1867 م أول خريطة لمدينة باريس من الصور الجوية (صورة ملتقطة من آلة تصوير معلقة ببالون أو بطائرة ورقية )

5- في الفترة ما بين عام 1870-1885م ظهرت عدة أبحاث في مجال المساحة التصويرية في كل من فرنسا وإيطاليا والنمسا وهولندا وبريطانيا وكان العالم الألماني مايدنبوير (Meydenbauer) أول من استخدم كلمة فوتوغرامتري (Photogrammetry) في أبحاثه .

6- قامت الولايات المتحدة عام 1894م بعمل خرائط لمناطق الحدود الفاصلة بين ألاسكا وكندا باستخدام المساحة التصويرية .

ثالثا : تطبيق ظاهرت الرؤية المجسمة في أعمال المساحة التصويرية :

لقد تميزت هذه المرحلة بالتطورات العلمية التالية :

1- تم إنتاج أول فلم ملفوف ( Roll Film) عام 1891م .

2- اخترع العـالــــــــم الألماني ستولز (F.Stolze) العلامة الطافية (Floating Mark ) عام 1892م وساعد هذا فيما بعد في إجراء القياسات من خلال أزواج الصور المجسمة . وقد استعمل العالم الألماني بولفرخ (Pulfrich)عام1909م أزواج الصور المجسمة في صنع الخرائط مستعينا بالعلامة الطافية .

3- تم اختراع الطــــــــائـــرة عام 1902 م على يد الأخوين رايت (Wright Brothers) مما كان له الأثر الكبير في دفع عجلة التصوير الجوي خطوات واسعة وهامة إلى الأمام ، ومن ثم المساهمة الحيوية في تطوير أعمال المساحة التصويرية بمختلف فروعها .

4- تم في عام 1913م - ولأول مرة - استخدام الطائرة في التقاط الصور لأغراض المساحة الطبوغرافية .

5- اتسع نطاق استخدام الصور الجوية مع وأثناء الحرب العالمية الأولى لأغراض شتى يغلب عليها طابع الاستخبارات العسكرية .

6- تطورت واتسعت دائرة تطبيقات المساحة التصويرية في الفترة ما بين الحربين العالميتين الأولى والثانية وعلى مختلف الأصعدة المدنية والعسكرية . وقد أسس خلال هذه الفترة الكثير من شركات المساحة التصويرية ومكاتبها ، وازداد إنتاج مختلف أنواع الخرائط ، وظهرت في الأسواق المعدات والأجهزة المتطورة التي تعنى بشؤون التصوير والرسم والطباعة ، وبخاصة في أوروبا والولايات المتحدة .

7- ازدادت الحاجة الى الصور والخرائط أثناء الحرب العالمية الثانية لتلبية متطلبات الاستخبارات العسكرية وشؤون الحرب ، مما أدى إلى تطور تقني هائل في المعدات وطرق الحساب ووسائل الانتاج وأساليبه . وقد تميزت هذه المرحلة بالتركيز على المساحة التصويرية التفسيرية بالنظر لهيمنة الشؤون العسكرية على الأمور المدنية الحيوية وبالتالي إعطاء الأولوية لأعمال التجسس والاستكشاف العسكرية .

8- اختراع وتطوير الحاسبات الإلكترونية في عقد الستينات مما أدى إلى تقدم هائل في نوعية الأجهزة وطرق الإنتاج . وقد ظهرت العديد من المعدات والأجهزة الآلية السريعة والدقيقة ، وتراجعت الأجهزة الكلاسيكية ، وتعددت استعمالات المساحة التصويرية وإن بقيت أعمال صنع الخرائط في مقدمة هذه الاستعمالات والتطبيقات وبدأ ما يسمى بالمساحة التصويرية الرقمية .

ولقد كان للعديد من الأشياء والمراحل مساهمات فعالة في تطور المساحة التصويرية الرقمية بصورة خاصة :

المرحلة الأولى :

لقد كان اختراع عام 1959 م وهو اختراع يحول الصورة إلى إشارات وحساب ال Parallax وكيفية إزالته هو حجر الأساس لبداية تطور المساحة التصويرية الرقمية .

المرحلة الثانية :

وقد كانت هذه في الفترة ما بين الستينات والسبعينات :

وتميزت بالتالي :

-اختراع ال Analytical Plotter بواسطة هيلافا (Helava) عام 1957م .

-بدأ العمل في ال Computer-based orthophoto في الستينات وتمت في السبعينات .

-العامل المشترك فبين هذه الإنجازات هو إدخال الحاسب الآلي .

المرحلة الثالثة :

بدأ ما يسمى بالأنظمة الخرائطية الرقمية

(Digital Cartographic Systems)

وهي رسم الخرائط باستخدام الحاسب الآلي و يتم التعامل مع الdata عن طريق تخزينها على أجهزة تخزينية ذات حجم تخزيني كبير disks.

بدأ نظام ( أنظمة المعلومات الجغرافية GIS ) في نهاية السبعينات وكان يركز على التعامل مع الdigital data فقط .

المرحلة الرابعة :

لقد وجد العلماء في المساحة التصويرية أن الأقمار الصناعية مثل سبوت (SPOT) مناسب في طريقته لأن يستفاد منه لأسباب منها :

- أن ال Data تأتي رقمية مباشرة .

- القدرة على تجسيم الأشياء .

- وضوح مكاني عالي .

- اتزان قاعدة القمر الصناعي .

- قاعدة كبيرة الى نسبة الارتفاع .

مرحلة عام 1980 م تميزت بوجود أشياء سهلت التعامل مع الصور :

- وجود أجهزة تخزين كبيرة تتحمل الكثير من الصور .

- المعالجة المتوازية : وهي أجهزة تمكن من العمل لأكثر من عملية في نفس الوقت .

- حافظة أكبر وهي تساعدنا على سرعة العمليات وذلك بوضع الصور فيها واستخدامها .

- كذلك في الثمانينات - وجود كميرا رقمية تحول الصورة إلى رقمية مباشرة وهي مناسبة ورخيصة .

وهذا أثر إيجابا على ظهور المساحة التصويرية الرقمية بصورة مميزة كما نراها الآن