Table of Contents
وما زالت الكوارث الطبيعية تشكل تهديدات كبيرة للمجتمعات المحلية في جميع أنحاء العالم، حيث يزيد تغير المناخ من تواتر وشدة الكوارث الطبيعية، وفي هذه الظروف الصعبة، ظهرت تكنولوجيا السواتل كأداة لا غنى عنها للاستجابة للكوارث وإدارتها، وأصبح الاستشعار عن بعد بواسطة السواتل أداة حاسمة لتوفير بيانات دقيقة في الوقت المناسب للمساعدة في التأهب للكوارث والتصدي لها والتعافي منها، ومن تتبع الأعاصير المدمرة لرصد الفيضانات الواسعة النطاق وتقييم الأضرار الناجمة عن الزلزال، توفر السواتل للمستجيبين لحالات الطوارئ المعلومات التي يحتاجون إليها لإنقاذ الأرواح في الوقت الحقيقي.
ويمتد دور السواتل في إدارة الكوارث إلى أبعد من مجرد المراقبة، حيث تقوم هذه النظم المتطورة التي تدور حول الأرض بتقديم بيانات شاملة تساعد السلطات على فهم النطاق الكامل للكوارث وتنسيق جهود الاستجابة وعمليات استعادة القدرة على العمل، وعندما تتدفق الأنهار وتنهار الجسور وتمنع الطقس المتطرف أفرقة الاستجابة من دخول المناطق المتضررة، تواصل السواتل العمل دون انقطاع، مما يتيح للسلطات تحديد المجتمعات المعرضة للخطر بسرعة، حيث تنهار الانهيارات الأرضية وتعطل الطرقات.
تطور الاستجابة للكوارث بواسطة السواتل
وقد تطورت مشهد تكنولوجيا السواتل في مجال إدارة الكوارث تطورا كبيرا على مدى السنوات الأخيرة، حيث توفر النظم الساتلية الحديثة قدرات لا يمكن تصورها منذ عقد من الزمن، وتوفر تغطية غير مسبوقة، وحلا، وسرعة تقديم البيانات، وسيعتمد مستقبل الاستجابة للكوارث بصورة متزايدة على تكنولوجيات الاستشعار عن بعد الجديدة والمتقدمة، مع قيام ناسا بإطلاق وتشغيل مجموعة من البعثات الساتلية الجديدة ذات التقدم الكبير التي تشكل معا مرصد نظام الأرض.
ومن أهم التطورات التي حدثت في السنوات الأخيرة تقدم تكنولوجيا الرادار ذي الفتحة التركيبية، حيث تم إنشاء هذه الخرائط باستخدام تكنولوجيا متقدمة مثل الرادار ذي الفتحة الاصطناعية، الذي يمكن أن يلتقط صورا ذات استبانة عالية بغض النظر عن الظروف السحابية أو الوقت الذي يمر فيه اليوم، وهذه القدرة تمثل متغيرا في لعب الكرة الأرضية للاستجابة للكوارث، حيث تحدث العديد من الكوارث الطبيعية خلال فترات الغطاء السحابي التي من شأنها أن تحجب عن غيرها صور السواتل الافتراضية.
وستوفر البعثة المشتركة بين ناسا ومنظمة بحوث الفضاء الهندية، المقرر إطلاقها في عام 2025، تغطية شاملة للأراضي على نطاق عالمي كاملة تكون مجانية ومفتوحة بقياسات طويلة المدى، ورادارات النطاق L التي تدعم التصدي للزلازل والفيضانات والنيران البرية والثورات البركانية، وتمثل هذه البعثة خطوة هامة إلى الأمام في توفير بيانات ساتلية شاملة وميسرة لإدارة الكوارث في جميع أنحاء العالم.
رصد وتتبع الفيضانات باستخدام تكنولوجيا السواتل
فالفيضانات تمثل واحدة من أكثر الكوارث الطبيعية شيوعا وتدميرا على الصعيد العالمي، وتؤثر على ملايين الناس كل سنة، وتتسبب الفيضانات في أضرار عالمية واسعة النطاق سنويا، مما يجعل الرصد الفعال أمرا أساسيا، وقد أحدثت تكنولوجيا السواتل ثورة في كيفية اكتشاف ورصد ومتابعة أنشطة الفيضانات، وتوفير معلومات حاسمة تنقذ الأرواح وتخفض الخسائر الاقتصادية.
نظم كشف الفيضانات في الوقت الحقيقي
وتستفيد نظم رصد الفيضانات الحديثة من عدة منابر ساتلية لتوفير تغطية عالمية مستمرة، ويوفر الرصد العالمي للفيضانات رصدا مستمرا للفيضانات في جميع أنحاء العالم عن طريق المعالجة الفورية وتحليل جميع البيانات الساتلية الواردة من الساتل " كوبرنيكوس سينتينيل-1 " ، ويضمن هذا النهج الآلي الكشف عن الفيضانات بسرعة، في كثير من الأحيان في غضون ساعات من حدوثها.
برنامج كوبرنيكوس التابع للاتحاد الأوروبي كان في مقدمة عمليات رصد الفيضانات، وكانت خدمة رصد الفيضانات العالمية التي أطلقت في عام 2021 كجزء من دائرة إدارة حالات الطوارئ في كوبرنيكوس، تُجري عمليات لجميع صور الأراضي التي تم الحصول عليها في الاستقطاب VV تلقائياً في وقت قريب من الواقع، وتوفر خرائط الفيضانات مع نقلات يدوية غير مؤكدة، كما أن النظم الفرعية في السياقات تمثل طبقات أساسية.
ونظراً لأن النظام الآلي بالكامل، فإن أحد مواطن القوة في الإدارة العالمية لمصائد الأسماك هو حسن توقيت منتجاتها، مع تنفيذ ثلاثة خوارزميات متطورة بشكل مستقل لرسم خرائط الفيضانات بواسطة السواتل، تشكل أساس قوة وجودة عالية لخرائط حجم الفيضانات والمياه المشتقة، وهذا النهج المتعدد المسارات يساعد على ضمان الدقة من خلال النتائج المتحققة من مختلف أساليب الكشف.
قدرات رسم الخرائط المتطورة
وقد أدت التطورات الأخيرة في مجال الاستخبارات الاصطناعية والتعلم الآلاتي إلى زيادة تعزيز قدرات الكشف عن الفيضانات بواسطة السواتل، كما أن نموذجاً للكشف عن الفيضانات يُستخدم في أعماق التعلم يُعزز قدرات الرصد السحابي للصور الساتلية لجهاز رادار ذي الفتحة الاصطناعية (Senstinel-1) يتيح رسم خرائط متسقة لمدى الفيضانات من خلال الغطاء السحابي وفي الظروف اليومية والليلية على السواء، ومن خلال تطبيق هذا النموذج على بيانات البحث عن مدى التدفق السريع لمدة عشر سنوات، يُخلق بيانات فريدة من البيانات العالمية الطويلة الأمد.
وتوفر أرض ناسا، وهي أرض أرض أرض قريبة من الأرض قادرة على رصد الأرض في الوقت الحقيقي منتجات رصد تكميلية للفيضانات، وتوفر هذه الأرض مركبتين عالميتين يوميا هما: 250 مترا من منتجات الفيضان التي تستخدمها أجهزة الأشعة دون الحمراء الحديثة، إلى جانب أداة الرصد الساتلي للأشعة دون الحمراء المتحركة على منابر تيرا وأكوا، وأجهزة الأشعة دون الحمراء البصرية (S-20).
كما دخل مشغلو السواتل التجارية حيز رصد الفيضانات مع حلول مبتكرة، حلّ نظرات اليود في الشبكة هو أول أداة رصد للفيضانات في العالم، يتم تطويرها للقطاع العام، تجمع بين الاستشعار عن بعد بواسطة السواتل وبين الحقيقة الأرضية للمراقبة من أجل إيصال معلومات عن الفيضانات التي تستخدم نظام المعلومات الجغرافية في غضون ساعات، وهذا التكامل بين البيانات الساتلية والملاحظات الأرضية يوفر لمديري الطوارئ معلومات دقيقة جدا ويمكن العمل بها.
التطبيقات العملية في الاستجابة للفيضانات
وتمتد الفوائد العملية لرصد الفيضانات بواسطة السواتل طوال دورة إدارة الكوارث، ويمكن استخدام بيانات آنية تقريبا لتحديد وتتبع ورسم خرائط مدى مياه الفيضانات بالنسبة للفيضانات النشطة، وهو أمر حاسم بالنسبة للمسؤولين المحليين والإقليميين ولمنظمات الإغاثة في حالات الكوارث التي تحتاج إلى التحقق من مكان تركيز جهودها، مما يتيح تخصيص موارد طارئة أكثر كفاءة، من أفرقة الإنقاذ إلى إمدادات الإغاثة.
كما تدعم البيانات الساتلية نظم التنبؤ بالفيضانات والإنذار المبكر، وتدمج نظم رصد الفيضانات العالمية عمليات الرصد بواسطة السواتل مع نماذج هيدرولوجية للتنبؤ بالفيضانات التي يحتمل أن تحدث قبل ذلك بأيام، وهذه القدرة التنبؤية تتيح للسلطات إصدار الإنذارات وتنظيم عمليات الإجلاء، وموارد الطوارئ قبل وقوع الكوارث.
وبالنسبة لمديري الطوارئ على أرض الواقع، فإن القدرة على تصور مدى الفيضانات وعمقها في عمليات الاستجابة في الوقت الحقيقي القريب، مما يؤدي إلى تحديد بيانات عمق الفيضانات/الخارجة مع آثار بناء، يقيِّم بسرعة الآثار المحلية وينسق الموارد، ويعطي مديري الطوارئ الوعي بالحالة السائدة التي يحتاجون إليها لقيادة جهود الاستجابة للفيضانات التي تحركها البيانات، وهذا المستوى من التفصيل يساعد المستجيبين على إعطاء الأولوية للمجتمعات المحلية التي تحتاج إلى مساعدة فورية، وما زالت الطرق صالحة للمركبات في حالات الطوارئ.
تعقب الزئبق وتنبؤه من الفضاء
وتمثل الراكون والأعاصير المدارية بعض أقوى الكوارث الطبيعية وتدميرها على الأرض، وقد تحولت تكنولوجيا السواتل بصورة أساسية في كيفية تعقب علماء الأرصاد الجوية لنظم العواصف الضخمة هذه، مما يوفر الملاحظات المستمرة اللازمة للتنبؤ الدقيق والإنذارات في الوقت المناسب، وقد وفرت القدرة على رصد الأعاصير من الفضاء أرواحا لا تحصى، وذلك بإعطاء المجتمعات الساحلية إشعارا مسبقا تحتاجه لإخلاءها والاستعداد لها.
الشبكات الساتلية المدارية والسواتل ذات المدار القطبي
ويعتمد رصد الإعصار على مزيج من السواتل الثابتة المدارة الأرضية والأعمدة المدارية، التي توفر كل منها قدرات فريدة، وتضع السواتل الثابتة الأرضية على مسافة 800 35 كيلومتر تقريبا فوق خط الاستواء، وتحتفظ بنظرة دائمة لمنطقة الأرض ذاتها، مما يتيح لها توفير صورة مستمرة للعواصف النامية، وتتبع تحركاتها وتطورها في الوقت القريب من الوقت الحقيقي.
وتلتقط هذه السواتل صورا عبر موجات متعددة من الضوء المرئي إلى قنوات البخار تحت الحمراء والمياه، وتظهر الصور المرئية هيكل وتنظيم الغيوم العاصف خلال ساعات النهار، بينما تقوم أجهزة الاستشعار تحت الحمراء بقياس درجات الحرارة السحابية التي تترابط بكثافة العواصف، وتشير سحابات السائل عادة إلى وجود مسودات أقوى وإلى وجود قدر أكبر من الارتباك داخل الإعصار.
وتكمل السواتل ذات المدار القطبي عمليات الرصد الثابت بالنسبة للأرض بتوفير بيانات ذات استبانة أعلى عند مرورها على شبكات العواصف، وهذه السواتل تدور حول الأرض، عادة على ارتفاع يتراوح بين 700 و900 كيلومتر، مما يتيح لها الحصول على صور وقياسات أكثر تفصيلا، وفي حين أن كل ساتل مدار القطبي لا يشاهد سوى إعصار معين لفترة قصيرة خلال كل مدار، فإن تركيبة السواتل المتعددة تقدم معلومات محدثة متكررة عن خصائص العواصف.
قياس كثافة الإعصار وهيكله
وتستخدم السواتل الحديثة أدوات متطورة لقياس مختلف جوانب هيكل الأعاصير وكثافة الأعاصير، ويمكن لمستشعرات الموجات الدقيقة أن تُنظّر من خلال الغيوم لمراقبة أنماط التهطال وهيكل العواصف التي يمكن أن تكون غير مرئية للصكوك البصرية، وتساعد هذه القياسات التنبؤات على تحديد السمات الرئيسية مثل جدار العين، وخطوط الأمطار الحلزونية، ومجالات سقوط الأمطار بأشدها.
وتقوم أجهزة الفرز، والأجهزة الرادار المتخصصة على متن بعض السواتل، بقياس سرعة الرياح على سطح المحيط بتحليل كيفية تداول إشارات الرادار للموجات، مما يوفر قياسات مباشرة لمياه الرياح العاصفية، ويساعد التنبؤات على تقييم كثافة العواصف وحجمها، وهذه القياسات الريحية ذات قيمة خاصة لتحديد مدى ريح قوة الأعاصير وقوى العواصف المدارية، والمعلومات الحاسمة لإصدار إنذارات مناسبة للمجتمعات الساحلية.
كما تقيس السواتل المتقدمة درجات الحرارة السطحية في البحر، وهو عامل حاسم في تطوير الأعاصير وتكثيفها، وتستمد الهاريجات طاقتها من مياه المحيط الحار، وتساعد عمليات رصد درجات الحرارة السطحية في البحر في التنبؤ بما إذا كان من المحتمل أن تعزز العاصفة أو تضعف أثناء انتقالها عبر مناطق مختلفة من المحيط، وتحسن هذه المعلومات التنبؤات بكثافة المياه، وتعطي المجتمعات معلومات أفضل عن مدى سرعة الاقتراب من العواصف.
تحسين التنبؤات والإنذارات الإعصارية
وقد أدت ثروة البيانات الساتلية المتاحة للتنبؤات إلى حدوث تحسن كبير في مسار الأعاصير والتنبؤات بكثافة الأعاصير على مدى العقود الأخيرة، وتتيح عمليات الرصد المستمر بواسطة السواتل لأخصائيي الأرصاد الجوية رصد التغيرات الطفيفة في هيكل العواصف والظروف البيئية التي تؤثر على سلوك الأعاصير، وتغذي هذه البيانات نماذج حاسوبية متطورة تحاكي تطور الأعاصير وتتوقع مسارات ومكثفات في المستقبل.
كما تساعد الصور الساتلية التنبؤات على تحديد أحداث التكثيف السريع، عندما تضاعف الأعاصير بشكل كبير على مدى فترات قصيرة، وتطرح هذه التغييرات المفاجئة تحديات خاصة لإدارة حالات الطوارئ، حيث يمكنها تحويل عاصفة متوسطة إلى إعصار رئيسي مع تحذير قليل، ويتيح الكشف المبكر عن الظروف المواتية للتكثيف السريع للتنبؤات إصدار إنذارات أكثر إلحاحا، مما يتيح للمجتمعات المحلية وقتا إضافيا لإكمال الأعمال التحضيرية أو عمليات الإجلاء.
وبالإضافة إلى تتبع العواصف النشطة، تقوم السواتل برصد المحيطات المدارية لعلامات تطوير النظم، وتستخدم أجهزة التنبؤ بيانات ساتلية لتحديد الموجات المدارية والاضطرابات التي قد تتطور إلى عواصف أو أعاصير مدارية، وتمتد هذه القدرة على الكشف المبكر فترة الإنذار المتاحة للمناطق التي يحتمل أن تتأثر، مما يتيح لمديري الطوارئ البدء في الاستعدادات قبل أن تتطور العاصفة بشكل كامل.
تقييم الأضرار اللاحقة للتاريخ
وبعد أن تهبط الأعاصير، تواصل السواتل تقديم معلومات قيمة للاستجابة للكوارث، وتساعد الصور العالية الاستبانة التي يتم تصويرها في الأيام التي تلت العاصفة مديري الطوارئ على تقييم الأضرار التي لحقت بالهياكل الأساسية، وتحديد مناطق الفيضانات الشديدة، وتحديد أماكن المجتمعات التي يمكن قطعها من المساعدة، وتسترشد هذه المعلومات بنشر أفرقة الإنقاذ، وتوزيع إمدادات الإغاثة، وترتيب أولويات جهود الإنعاش.
وتساعد عمليات رصد موجة العواصف والفيضانات الساحلية السلطات على فهم النطاق الكامل لآثار الأعاصير، ويمكن لسواتل الرادار أن تكتشف التغيرات في مستويات المياه وأن تحدد المناطق المفيضانة حتى عندما تستمر الغطاء السحابي بعد العاصفة، وهذه المعلومات حاسمة في عمليات البحث والإنقاذ وفي تقييم الأضرار التي تلحق بالهياكل الأساسية الساحلية.
تقييم كشف الأرض والأضرار
وفي حين لا يمكن للسواتل التنبؤ بالزلازل قبل وقوعها، فإنها أصبحت أدوات قيّمة لتقييم آثار الزلازل وتوجيه جهود الاستجابة في الساعات والأيام الحرجة التي تلت الأحداث السيزمية، فالقدرة على رسم خرائط سريعة للتشوهات الأرضية وتحديد المناطق المتضررة من الفضاء توفر لمديري الطوارئ معلومات يصعب أو يتعذر الحصول عليها من خلال عمليات المراقبة الأرضية وحدها، ولا سيما في المناطق النائية أو التي يتعذر الوصول إليها.
جهاز رادار ذو فتحة اصطناعية متداخلة (إنسار)
إن تقنية السواتل الرئيسية لقياس التشوهات الأرضية المتصلة بالزلازل هي رادار الانترفيست الاصطناعية أو إنسار، وهذه الطريقة المتطورة تقارن الصور الرادارية للمنطقة ذاتها التي تم الاستيلاء عليها قبل وبعد وقوع الزلزال لاكتشاف التغيرات الخبيثة في الارتفاع الأرضي، وبتحليل الاختلافات في المرحلة بين إشارات الرادار في الصورتين، يمكن للعلماء أن يخلقوا خرائط مفصلة تبين كيف تحركت الأرض أثناء الزلزال.
ويمكن أن يكشف فريق الخبراء عن حركات الأرض كصغيرة كحد من سنتيمترات عبر المناطق التي تمتد مئات الكيلومترات، وهذه القدرة توفر لأخصائيي الاهتزاز معلومات حاسمة عن ميكانيكيي الزلازل، بما في ذلك قياس الغلط الذي تمزقت، وكمية الزلازل الذي حدث، وتوزيع التشوهات في المنطقة المتضررة، وتساعد هذه المعلومات العلماء على فهم الزلزال وتقييم إمكانات حدوث الزلازل أو على إحداث نشاط زلزالي.
وتعمل هذه التقنية بشكل جيد في المناطق التي توجد فيها نباتات صغيرة وظروف أرضية مستقرة، مثل الصحارى والمناطق الحضرية، وفي المناطق الأكثر نباتا، يمكن أن تتأثر الإشارات الرادارية بالتغيرات في نمو النباتات بين عمليات اقتناء الصور، وإن كانت تقنيات التجهيز المتقدمة يمكن أن تساعد على تخفيف هذه الآثار، وكثيرا ما تقدم المناطق الحضرية نتائج ممتازة في مجال البحث عن المعلومات، لأن المباني وغيرها من الهياكل تؤدي إلى انعكاسات رادارية قوية ومستقرة.
رسم خرائط الأضرار السريعة
وبالإضافة إلى قياس التشوهات الأرضية، توفر السواتل قدرات سريعة لتقييم الأضرار تكون حاسمة للاستجابة في حالات الطوارئ، وبعد الزلزال الذي وقع في عام 2025 في ميانمار، ساعد التحليل الساتلي والميداني المشترك السلطات على تحديد الهياكل الأساسية المتضررة وتقدير حجم الحطام ومناطق التركيز وتقييم مدى تعرض السكان وتقدير احتياجات الاسترداد، وسيستغرق هذا النوع من التقييم الشامل أسابيع لاستكمال الدراسات الاستقصائية الأرضية فقط.
ويمكن للسواتل البصرية العالية الاستبانة أن تلتقط صورا مفصلة تبين المباني المنهارة والطرق المضرورة وغيرها من أوجه الفشل في الهياكل الأساسية، ومن خلال مقارنة الصور التي تلتقطها قبل الزلزال وبعد الزلزال، يمكن للمحللين أن يحددوا المناطق التي تلحق بها أضرار جسيمة وأن يستحدثوا خرائط تبين التوزيع المكاني للدمار، وتساعد هذه المعلومات مديري الطوارئ على إعطاء الأولوية لعمليات البحث والإنقاذ، مع تركيز الموارد على أشد المناطق تضررا.
ويقدم برنامج الأمم المتحدة الإنمائي ومركز الأمم المتحدة للسواتل معلومات حاسمة في غضون يومين فقط، مع إطار جديد يجمع بين الصور الساتلية والتقييمات الميدانية لإنتاج تقارير متكاملة عن الأضرار بنسبة تصل إلى 30 في المائة أسرع من ذي قبل، وهذا الوقت السريع لا غنى عنه للاستجابة الفعالة للكوارث، حيث أن أول 48 ساعة بعد وقوع الزلزال أمر حاسم لعمليات الإنقاذ.
تحديد الأخطار الثانوية
وكثيرا ما تؤدي هذه المزلاجات إلى مخاطر ثانوية مثل الانهيالات الأرضية، التي يمكن أن تكون مدمرة مثل الحدث السيزمي الأولي، وتساعد الصور الساتلية على تحديد المناطق التي حدثت فيها الانهيالات الأرضية وتقييم استقرار المنحدرات التي قد تشكل مخاطر مستمرة، وهذه المعلومات حاسمة لحماية عمال الإنقاذ والمجتمعات المحلية المتضررة من أخطار إضافية في أعقاب الزلزال.
وفي المناطق الجبلية، يمكن للزلازل أن تخلق سدودا أرضية تحجب الأنهار، وتشكل البحيرات المؤقتة التي تشكل مخاطر فيضانات للمجتمعات المحلية في المناطق الجبلية، ويتيح الرصد بواسطة السواتل للسلطات تتبع هذه المخاطر واتخاذ إجراءات وقائية، مثل إخلاء المناطق المعرضة للخطر أو إطلاقات المياه المأهولة الخاضعة للرقابة الهندسية، كما أن القدرة على رصد هذه الحالات الناشئة من الفضاء توفر مستوى من الوعي بالحالة التي يصعب تحقيقها من خلال عمليات المراقبة الأرضية وحدها.
وتساعد السواتل أيضا على تحديد الأضرار التي لحقت بالهياكل الأساسية الحيوية مثل السدود والجسور ومحطات الطاقة، ويمكن للتصوير الحراري أن يكشف عن الحرائق أو غيرها من الشذوذ الحراري الذي قد يشير إلى وجود مرافق صناعية أو خطوط الغاز المتمزقة، وتساعد هذه المعلومات مديري الطوارئ على تقييم المخاطر التي تتعرض لها السلامة العامة وتعطي الأولوية لعمليات التفتيش والإصلاح في الهياكل الأساسية.
دعم الانتعاش الطويل الأجل
وبالإضافة إلى الاستجابة الفورية، تدعم البيانات الساتلية الجهود الطويلة الأجل لاستعادة القدرة على إحداث الزلازل وإعادة الإعمار، وتساعد خرائط الأضرار التفصيلية الحكومات ومنظمات المعونة على تقدير تكاليف الإنعاش وتخطيط أولويات التعمير، وتتيح الصور الساتلية في إطار سلاسل زمنية للسلطات رصد التقدم المحرز في مجال الإنعاش، وتتبع إعادة بناء المناطق المتضررة، وإصلاح الهياكل الأساسية.
كما يمكن أن تكشف قياسات منطقة البحث عن التحلل الأرضي المستمر في الأشهر والسنوات التي تلت الزلازل الكبرى، حيث أن قشرة الأرض ما زالت تتكيف مع تغيرات الإجهاد التي سببها الحدث الأولي، وهذه المعلومات تساعد علماء الزلازل على فهم العمليات التي تعقب الزلزال وتقييم المخاطر الزلزالية المستمرة في المناطق المتضررة، ويمكن أن يحدد الرصد المستمر المناطق التي تعاني من تشوه غير عادي قد يشير إلى زيادة خطر النشاط السيزمي في المستقبل.
التعاون الدولي وتبادل البيانات
وتتوقف فعالية الاستجابة للكوارث بواسطة السواتل اعتمادا كبيرا على التعاون الدولي وعلى استعداد متعهدي السواتل لتبادل البيانات أثناء حالات الطوارئ، وقد أنشئ منهاج الأمم المتحدة للمعلومات الفضائية من أجل إدارة الكوارث والاستجابة في حالات الطوارئ في عام 2006 في إطار مكتب الأمم المتحدة لشؤون الفضاء الخارجي، ووضع حلول لمعالجة محدودية إمكانية وصول البلدان النامية إلى التكنولوجيات المتخصصة التي يمكن أن تكون أساسية في إدارة الكوارث والحد من مخاطر الكوارث.
الفضاء والكوارث الكبرى في الميثاق الدولي
ومن أهم الآليات التي تتيح تبادل البيانات الساتلية الدولية أثناء الكوارث، الفضاء الدولي والكوارث الكبرى، وهذا الاتفاق الذي أنشئ في عام 2000، يسمح للمستعملين المأذون لهم بطلب صور ساتلية من وكالات فضائية متعددة أثناء أحداث الكوارث، وعندما يتم تفعيل الميثاق، تنسق الوكالات المشاركة للحصول على البيانات الساتلية للمناطق المتضررة وتوفيرها، مما يجعل هذه البيانات متاحة مجانا لمنظمات التصدي للكوارث.
وقد تم تفعيل الميثاق مئات المرات في حالات الكوارث التي تتراوح بين الزلازل والفيضانات وحرائق برية وانفجارات بركانية، ويضمن هذا النهج التعاوني إمكانية حصول مديري الطوارئ على أفضل البيانات الساتلية المتاحة، بغض النظر عن البلد أو الوكالة التي تدير السواتل، ويوضح الميثاق كيف يمكن للتعاون الدولي أن يحشد الأصول الفضائية للأغراض الإنسانية، ويتجاوز الحدود السياسية لدعم الاستجابة للكوارث في جميع أنحاء العالم.
دائرة إدارة حالات الطوارئ
برنامج كوبرنيكوس التابع للاتحاد الأوروبي يمثل مبادرة رئيسية أخرى في توفير البيانات الساتلية لإدارة الكوارث، وتقدم دائرة إدارة حالات الطوارئ في كوبرنيكوس خدمات رسم الخرائط حسب الطلب في جميع أنحاء العالم، وليس في أوروبا فحسب، وهذه الخدمات تُستخدم صورا ساتلية لوضع خرائط مفصلة تبين آثار الكوارث، وتتاح مجانا لمديري الطوارئ والمنظمات الإنسانية.
أما السواتل التي تستخدم في أجهزة الاستشعار من أجل الأرض، وهي مجموعة من بعثات رصد الأرض، فتوفر تغطية عالمية منهجية بمختلف الأدوات التي تُستخدم على النحو الأمثل لمختلف التطبيقات، وتحمل السواتل " سينتينيل-1 " أدوات رادارية لرصد جميع الطقس، بينما تقدم " سينتينيل-2 " صورة مرئية عالية الاستبانة، وتقوم بعثات أخرى لقياس التركيبة الجوية، وظروف المحيطات، والخصائص السطحية الأرضية، ويدعم نظام الرصد الشامل هذا دورة الكوارث.
التحديات في مجال الوصول إلى البيانات والتنسيق
وعلى الرغم من هذه الأطر التعاونية، لا تزال هناك تحديات في ضمان الوصول في الوقت المناسب إلى البيانات الساتلية أثناء الكوارث، فالإطار الذي يتحكم في الوصول إلى البيانات الساتلية هش بشكل يثير القلق، مما يجعل البلدان المعرضة للكوارث عرضة للخطر، وقد يتردد متعهدو السواتل التجارية في تقديم البيانات دون تعويض، ويمكن أن يكون التنسيق بين مختلف الوكالات والمنظمات معقدا ومستغرقا للوقت.
ويمكن أن يكون تجهيز البيانات بسرعة كافية لكي تكون مفيدة للمستجيبين لحالات الطوارئ أمرا صعبا، ويجب الحفاظ على العلاقة بين وكالات الفضاء ومنظمات التصدي للكوارث بصورة نشطة، حيث إن التمويل اللازم للبعثات الساتلية الخاصة بالكوارث كثيرا ما يكون محدودا، حيث أن العديد من السواتل مصممة أساسا للبحث العلمي، وتبرز هذه التحديات الحاجة إلى الاستثمار المستدام في الهياكل الأساسية الساتلية والأطر المؤسسية التي تتيح التقاسم الفعال للبيانات أثناء حالات الطوارئ.
التكنولوجيات الناشئة والقدرات المستقبلية
ولا يزال مجال الاستجابة للكوارث بواسطة السواتل يتطور بسرعة، حيث تبرز التكنولوجيات والقدرات الجديدة التي تعد بزيادة تعزيز قدرتنا على رصد الكوارث الطبيعية والتصدي لها، وتمتد هذه التطورات إلى التحسينات في المعدات الساتلية، وتقنيات تجهيز البيانات، وإدماج عمليات الرصد الساتلية مع مصادر المعلومات الأخرى.
الاستخبارات الفنية والتعلم الآتي
ويضيف الاستخدام المتزايد للاستخبارات الاصطناعية في تحليل الكوارث بواسطة السواتل القدرة ولكن التعقيد أيضا، حيث يمكن أن تكتشف منظمة العفو الدولية بسرعة الفيضانات وتصنيف الانهيالات الأرضية وتقييم البناء والضرر على الطرق، ويمكن أن تجهز خوارزميات التعلم الآلات كميات كبيرة من الصور الساتلية أسرع بكثير من المحللين البشريين، مع تحديد الأنماط والتغييرات التي تشير إلى آثار الكوارث.
ويمكن لنماذج التعلم العميق التي تم تدريبها على آلاف الأمثلة على صور الكوارث أن تكتشف وترسم بصورة تلقائية المناطق المتضررة بمزيد من الدقة، ويمكن لهذه النماذج أن تميز بين مختلف أنواع الضرر، وأن تحدد أوجه قصور في الهياكل الأساسية، بل وأن تقدر مدى خطورة الآثار، وبما أن هذه الخوارزميات لا تزال تتحسن، فإنها ستمكن من تقديم معلومات عملية على نحو أسرع إلى مديري الطوارئ.
غير أنه عندما تحدث أخطاء، تصبح المساءلة غير واضحة، مع الأسئلة المتعلقة بما إذا كانت تقع على عاتق مقدمي البيانات، أو على الشركات التحليلية التي تقوم بتجهيز الصور، أو على الوكالات العامة التي تعتمد على النواتج، وضمان الموثوقية يتطلب توثيقا شفافا للنماذج والمدخلات والعتبات وعدم التيقن، وسيكون التصدي لهذه التحديات حاسما في بناء الثقة في نظم الاستجابة للكوارث التي تعمل بالطاقة ألف.
سواتل صغيرة
إن انتشار السواتل الصغيرة والسواتل التجارية يؤدي إلى تحويل قدرات رصد الأرض، وتطلق الشركات شبكات من عشرات أو حتى مئات السواتل الصغيرة التي يمكن أن توفر صورة يومية أو حتى ساعة عن أي موقع على الأرض، وهذه القدرة المتكررة على إعادة النظر ذات قيمة خاصة بالنسبة لرصد الكوارث، لأنها تتيح التتبع المستمر للحالات السريعة التطور.
برنامج (فاير سايت) لكشف إطلاق النار في الفضاء (مون) (المُسمى (مجلة الزمن (أفضل اختراعات عام 2025 يثبت أن السواتل الصغيرة العاملة في المدار الأرضي المنخفض يمكنها أن تقدم معلومات استخبارية بيئية ذات أداء عال أسرع وأكثر تكلفة من البرامج التقليدية، حيث أن أول حل ساتلي مبني الغرض للصناعة من أجل رصد حرائق المراحل المبكرة
كما أن انخفاض تكلفة السواتل الصغيرة يجعل من الممكن اقتصاديا نشر أجهزة استشعار متخصصة تُستخدم على الوجه الأمثل لتطبيقات معينة، بدلا من بناء سواتل كبيرة مكلفة تحاول خدمة أغراض متعددة، يمكن للمشغلين أن يطلقوا بعثات مركزة تتناسب مع متطلبات محددة لرصد الكوارث، ويمكن أن يؤدي هذا التخصص إلى تحسين الأداء فيما يتعلق بتطبيقات معينة مع الحد من التكاليف العامة.
التكامل مع مصادر البيانات الأخرى
ومستقبل الاستجابة للكوارث ليس فقط في سواتل أفضل، بل في تحسين تكامل البيانات الساتلية مع مصادر المعلومات الأخرى، إذ أن وسائط الإعلام الاجتماعية، والمجسات الأرضية، والصور المسيّرة، والملاحظات التقليدية توفر جميعها معلومات قيمة يمكن أن تكمل عمليات الرصد الساتلية، كما تم تطوير قاعدة بيانات جديدة لكشف الفيضانات في الوقت الحقيقي على نطاق عالمي باستخدام تويتر باستخدام 88 مليون تغريدة، تم منها استخلاص أكثر من 000 10 حدث فيضانات عبر 176 بلداً بأكثر من أربع سنوات.
وتخلق مجموعة من مصادر البيانات المتنوعة هذه صورة أكمل لحالات الكوارث من أي مصدر واحد يمكن أن يوفره وحده، وتبين الصور الساتلية مدى التأثيرات المكاني، وتقدم وسائط الإعلام الاجتماعية تقارير آنية من المناطق المتضررة، وتوفر أجهزة الاستشعار الأرضية قياسات دقيقة لظروف محددة، ويمكن أن تدمج تقنيات دمج البيانات المتقدمة هذه المنافذ الإعلامية المختلفة لإنتاج منتجات شاملة للتوعية بالحالة السائدة لمديري الطوارئ.
تقدم الشبكات غير الأرضية خدمات الإنترنت والبيانات ذات السرعة العالية والدنيا في مواقع تتجاوز نطاق البنية التحتية الأرضية، بما في ذلك المجاري المائية المفتوحة والقرى الريفية والجبال ومناطق الكوارث، حيث ينشئ مشغلو السواتل نظما موثوقة وقابلة للاتساع وغير حدودية تزيل الحاجة إلى الهياكل الأساسية الأرضية، مما يتيح لكل شيء من السوقيات الوطنية إلى الاستجابة لحالات الطوارئ، وسيكون من المهم للغاية نقل المعلومات عن الكوارث وتنسيق الجهود المبذولة في مجال الاستجابة.
تعزيز قدرات الاتصالات
وفيما عدا رصد الأرض، تؤدي السواتل دورا حاسما في الحفاظ على الاتصالات أثناء الكوارث، وعندما تتضرر الهياكل الأساسية للاتصالات الأرضية أو تغرق فيها، توفر الاتصالات الساتلية خطا حيا للمستجيبين في حالات الطوارئ والمجتمعات المحلية المتضررة، وتجعل أوجه التقدم الأخيرة في تكنولوجيا الاتصالات الساتلية هذه القدرات أكثر سهولة وكلفة.
وتوفر شبكات السواتل العمود الفقري الملائم للصناعات البحرية واللوجستية والزراعية الحرجة وقدرات خدمات الفضاء في الوقت الحقيقي، إذ إن إدماج قدرات الاتصالات الساتلية في أجهزة المستهلكين، مثل الهواتف الذكية ذات السمات البرمجية الطارئ، يوسع نطاق هذه الفوائد لتشمل سكانا أوسع، وهذا التحول الديمقراطي في تكنولوجيا الاتصالات الساتلية يعني أن المزيد من الناس سيتمكنون من الوصول إلى قدرات الاتصالات في حالات الطوارئ عندما تفشل الشبكات التقليدية.
الفوائد الإضافية للبيانات الساتلية في مجال إدارة الكوارث
وفي حين تركز التطبيقات الرئيسية للسواتل في مجال الاستجابة للكوارث على رصد أنواع معينة من المخاطر، فإن تكنولوجيا السواتل توفر فوائد إضافية عديدة تعزز القدرات العامة لإدارة الكوارث، وتمتد هذه المزايا لتشمل دورة إدارة الكوارث بأكملها، بدءا بتقييم المخاطر والتأهب من خلال الاستجابة والتعافي.
التصوير العالي للتحليل
ويمكن للسواتل الحديثة أن تلتقط صوراً مع قياسها في أجهزة قياس سنتيمتر، وتوفر تفاصيل غير عادية عن الظروف على الأرض، وهذه القدرة العالية الاستبانة تتيح للمحللين تحديد المباني المضرة تحديداً، وتقييم حالة فرادى عناصر البنية التحتية، واكتشاف التغيرات الخفية التي قد تدل على نشوء مخاطر، ويتنافس مستوى التفاصيل المتاحة من النظم الساتلية الحالية مع ما يمكن ملاحظةه من طائرات، ولكن مع الاستفادة من التغطية العالمية وفترات إعادة النظر السريعة.
وتدعم الصور العالية الاستبانة تقييمات تفصيلية للأضرار تسترشد بها في التخطيط للانتعاش ومطالبات التأمين، وتساعد خرائط الأضرار الناجمة عن البناء على أساس كلي السلطات على تقدير تكاليف إعادة البناء وترتيب أولويات جهود الإصلاح، ويمكن لمشغلي الهياكل الأساسية استخدام الصور الساتلية لتقييم الأضرار التي تلحق بالطرق والجسور وخطوط الكهرباء وغيرها من النظم الحرجة، وتوجيه أطقم الإصلاح إلى أكثر المشاكل إلحاحا.
ويتيح الجمع بين الحل المكاني المرتفع وتواتر فترات إعادة النظر رصد التقدم المحرز في مجال الإنعاش على مر الزمن، ويمكن للسلطات أن تتابع جهود إعادة البناء، والتحقق من أن الإصلاحات تكتمل على النحو المقرر، وتحديد المجالات التي يتخلف فيها الانتعاش، وتدعم هذه المعلومات تخصيص موارد الإنعاش على نحو أكثر فعالية، وتساعد على ضمان حصول جميع المجتمعات المحلية المتضررة على المساعدة المناسبة.
الاتصال التمكيني في المناطق النائية
وتوفر نظم الاتصالات الساتلية وصلات أساسية في المناطق النائية أو المتأثرة بالكوارث حيث لا تتوفر الهياكل الأساسية الأرضية أو تدمرها، ويعتمد المستجيبون لحالات الطوارئ على الهواتف الساتلية ومحطات البيانات لتنسيق العمليات، والإبلاغ عن الظروف، وطلب الموارد، ويمكن أن تعني وصلات الاتصال هذه الفرق بين التنسيق الفعال والفوضى أثناء عمليات الاستجابة للكوارث.
وبالنسبة للمجتمعات المحلية المتضررة، توفر الاتصالات الساتلية وسيلة للدعوة إلى تقديم المساعدة والإبلاغ عن الظروف، والحفاظ على الاتصال بالعالم الخارجي، وفي أعقاب الكوارث الكبرى التي تدمر الهياكل الأساسية للاتصالات المحلية، قد تكون النظم الساتلية الوسيلة الوحيدة للاتصال المتاحة، وقد تتيح القدرة على النشر السريع لأجهزة طرفية ساتلية محمولة لمديري الطوارئ إنشاء شبكات اتصال في المناطق المتضررة في غضون ساعات من وقوع الكارثة.
وتتزايد استخدام خدمات الإنترنت الساتلية لدعم عمليات الاستجابة للكوارث، وتوفير النطاق الترددي اللازم لنقل الصور والفيديو وغير ذلك من المعلومات التي تتطلب كثافة في البيانات، ويمكن نشر محطات طرفية متنقلة تابعة لإنشاء مراكز قيادة مؤقتة، ومستشفيات ميدانية، ومرافق طوارئ أخرى تتطلب اتصالا موثوقا به ووصلا للبيانات.
دعم تقييم مخاطر الكوارث على المدى الطويل
وتدعم البيانات الساتلية تقييم مخاطر الكوارث في الأجل الطويل والتخطيط للتخفيف منها بتوفير السجلات التاريخية للأحداث الخطرة والظروف البيئية، وتتيح عقود من عمليات الرصد الساتلية للعلماء تحليل الاتجاهات في تواتر الكوارث وشدتها، وتحديد المناطق المعرضة لأشد المخاطر، وفهم كيف يمكن أن تؤثر التغيرات البيئية على أنماط الكوارث.
وتساعد خرائط استخدام الأراضي وتغطية الأراضي المستمدة من الصور الساتلية المخططين على فهم كيف تؤثر أنماط التنمية على قابلية التأثر بالكوارث، كما أن تحديد المناطق التي يحدث فيها التوسع الحضري في المناطق المعرضة للفيضانات أو على المنحدرات غير المستقرة يتيح للسلطات تنفيذ مدونات البناء المناسبة والقيود المفروضة على استخدام الأراضي، ويساعد الرصد الساتلي للتغيرات البيئية، مثل إزالة الغابات أو فقدان الأراضي الرطبة، على تقييم الكيفية التي يمكن أن تؤدي بها هذه التغيرات إلى زيادة مخاطر الكوارث.
ويوفر رصد المناخ من السواتل معلومات حاسمة عن التغيرات الطويلة الأجل التي قد تؤثر على أنماط الكوارث، كما أن رصد ارتفاع مستوى سطح البحر، والتغيرات في أنماط التهطال، والتحولات في نظم الحرارة يساعد العلماء على فهم كيف يؤثر تغير المناخ في مخاطر الكوارث، وتدعم هذه المعلومات تخطيط التكيف وتساعد المجتمعات المحلية على الاستعداد لتغيير ملامح المخاطر.
كما تدعم البيانات الساتلية وضع نماذج مخاطر الكوارث والتحقق منها، وتحتاج نماذج الحاسوب التي تحاكي الفيضانات والأعاصير والزلازل وغيرها من الأخطار إلى معلومات دقيقة عن الأرض، وتغطية الأراضي، والهياكل الأساسية، والظروف البيئية، وتوفر عمليات الرصد الساتلية الكثير من بيانات المدخلات هذه، كما تساعد خرائط الأضرار المستمدة من السواتل على التحقق من التنبؤات النموذجية، مما يؤدي إلى تحسين تقييمات المخاطر.
الرصد البيئي والإنذار المبكر
وترصد السواتل الظروف البيئية التي يمكن أن توفر الإنذار المبكر بحالات الكوارث، ويساعد رصد الجفاف من الفضاء على تحديد المناطق التي قد تؤدي فيها ندرة المياه إلى حدوث إخفاقات زراعية أو تزيد من مخاطر إطلاق النار البرية، كما أن رصد الغطاء النباتي ومراقبات طفرة التربة تدعم التنبؤ بالفيضانات عن طريق بيان كمية المياه المخزنة في مستجمعات المياه وكم يمكن أن تحدث هروبات خلال صهر الربيع أو أحداث سقوط الأمطار الغزيرة.
ويساعد رصد النباتات على تقييم مخاطر إطلاق النار عن طريق تحديد المناطق التي بها كميات كبيرة من الوقود والظروف الجافة، ويمكن للكشف عن الشذوذ الحراري أن يحدد الحرائق النشطة في مراحلها المبكرة، عندما تكون أكثر الطرق سهولة السيطرة عليها، ويوفر رصد المحيطات معلومات عن درجات الحرارة السطحية في البحر، وارتفاع موجات المياه، وغيرها من الظروف ذات الصلة بتنمية الأعاصير والمخاطر الساحلية.
ويمكن لرصد الأنشطة البركانية من السواتل أن يكشف عن علامات الاضطرابات، مثل التشوهات الأرضية أو الشذوذ الحراري، التي قد تسبق حدوث انفجارات، وهذه المعلومات تدعم نظم الإنذار المبكر التي تحمي المجتمعات المحلية القريبة من البركانات النشطة، وبالمثل، يساعد الرصد الساتلي للمزارع الجليدية وصحائف الجليد على تحديد المناطق التي قد تشكل فيها إخفاقات سد الجليد أو الفيضانات التي تتدفقها البحيرات الجليدية مخاطر على المجتمعات المحلية في المناطق الواقعة في المناطق الواقعة.
التحديات والحدود
وعلى الرغم من القدرات الهائلة لنظم الاستجابة للكوارث الساتلية، لا تزال هناك تحديات كبيرة وحدود، فهم هذه القيود أمر أساسي لاستخدام البيانات الساتلية بفعالية ولتوجيه التحسينات المستقبلية في قدرات إدارة الكوارث بواسطة السواتل.
تجهيز البيانات وتسليمها
وفي حين أن تكنولوجيا السواتل قد أحرزت تقدما كبيرا، فإن الوقت اللازم لتجهيز المعلومات القابلة للتنفيذ وتقديمها لا يزال يشكل تحديا في بعض الحالات، إذ يجب تجهيز بيانات السواتل ذات الراو وتحليلها وتفسيرها قبل أن تصبح مفيدة لمديري الطوارئ، وعلى الرغم من أن النظم الآلية قد قللت كثيرا من أوقات التجهيز، فإن التحليلات المعقدة لا تزال تتطلب ساعات أو أياما لإنجازها.
ويمكن لحجم البيانات التي تنتجها النظم الساتلية الحديثة أن يحجب نظم التجهيز والتوزيع، فملفات الصور العالية الاستبانة ضخمة، وتحيل هذه الملفات إلى المستعملين، وتتطلب نظما كبيرة لربط النطاق الترددي. وتساعد نظم الحاسب الآلي وتجهيزه الموزعة على التصدي لهذه التحديات، ولكن إدارة البيانات لا تزال تمثل اعتبارا هاما في الاستجابة للكوارث بواسطة السواتل.
ضمان وصول المعلومات المجهزة إلى الناس المناسبين في الوقت المناسب يتطلب تنسيقاً فعالاً ونظم اتصال، حتى أفضل البيانات الساتلية عديمة الفائدة إذا لم يكن مديرو الطوارئ يعرفون أنها متاحة أو لا يستطيعون الوصول إليها بسرعة، ولا يزال تطوير نظم سهلة الاستعمال لاكتشاف المعلومات المستمدة من السواتل والوصول إليها واستخدامها يشكل تحدياً مستمراً.
جيم - الثغرات في مجال التغطية وإعادة النظر في الوقت
وفي حين أن التغطية الساتلية قد تحسنت بشكل كبير، فإن الثغرات لا تزال قائمة في كل من التغطية المكانية والزمنية، ولا توفر جميع السواتل تغطية عالمية حقا، بل تشمل السواتل التي لا تراقب كل موقع ذي تردد متساو، وقد تكون للمناطق القطبية، على وجه الخصوص، خصائص تغطية مختلفة عن المناطق الاستوائية بسبب قياسات المدار الساتلي.
وكثيرا ما يرصد الساتل إعادة النظر في الوقت نفسه حسب نظام السواتل وموقعها، وقد تُصور بعض المناطق مرات عديدة في اليوم، بينما لا يمكن ملاحظة مناطق أخرى إلا في أيام قليلة، وبالنسبة للكوارث السريعة التطور، فإن هذه الثغرات في التغطية الزمنية يمكن أن تحد من جدوى عمليات الرصد بواسطة السواتل، ويمكن أن يؤدي الطقس المتلازم إلى زيادة تخفيض معدل إعادة النظر الفعلي بالنسبة للسواتل البصرية، وإن لم تتأثر السواتل الرادارية بالسحب.
ويمكن أن تساعد عمليات المراقبة المنسقة من سواتل متعددة على سد الثغرات في التغطية، ولكن هذا يتطلب تعاونا فعالا بين متعهدي السواتل والتخطيط الدقيق لجداول المراقبة، ويساعد الميثاق الدولي للفضاء والكوارث الكبرى على تنسيق عمليات الرصد بواسطة السواتل أثناء حالات الطوارئ، ولكن الثغرات في التغطية لا تزال تحدث، ولا سيما في حالات الكوارث في المناطق النائية أو خلال فترات الطلب المرتفع عندما تحدث الكوارث المتعددة في آن واحد.
التحديات التقنية والترجمة الشفوية
وتحتاج الصور الساتلية ومنتجات البيانات الى خبرة متخصصة، وفي حين أن نظم التحليل الآلية آخذة في التحسن، فإن الخبرة البشرية لا تزال أساسية لمراقبة الجودة ولتناول الحالات المعقدة أو المغمزة، ويمثل نقص المحللين المدربين الذين يمكنهم تفسير البيانات الساتلية بفعالية للاستجابة للكوارث عائقا كبيرا أمام استخدام القدرات الساتلية.
وتختلف أنواع أجهزة الاستشعار الساتلية من حيث قوتها وقيودها، إذ توفر أجهزة الاستشعار الضوئية صورا غير ملائمة ولكنها تتأثر بالسحابات وتحتاج إلى ضوء النهار، ويعمل أجهزة الاستشعار الرادارية في جميع الأحوال الجوية والإضاءة، ولكنها تنتج صورا أقل ملاءمة تتطلب تفسيرا متخصصا، ويستلزم فهم أنواع الاستشعار الملائمة لتطبيقات مختلفة وكيفية دمج المعلومات من مصادر متعددة خبرة كبيرة.
ولا يزال تقييم المنتجات المستمدة من السواتل صعبا، ولا سيما في حالات الكوارث التي قد تكون فيها عمليات الرصد الأرضية محدودة أو غير متاحة، ويستلزم ضمان دقة تقييمات الأضرار الآلية وخرائط الفيضانات وغيرها من المنتجات المقارنة مع بيانات الحقيقة الأرضية التي قد يصعب الحصول عليها أثناء الكوارث النشطة، ويتطلب بناء الثقة في منتجات المعلومات المستمدة من السواتل بذل جهود متواصلة للتحقق، والاتصال الشفاف بشأن أوجه عدم اليقين والقيود.
العوائق المؤسسية والسياساتية
ويمكن أن تحد الحواجز المؤسسية والسياساتية من فعالية الاستجابة للكوارث بواسطة السواتل، وتختلف سياسات تقاسم البيانات بين متعهدي السواتل، مع إتاحة إمكانية الوصول إلى البيانات المفتوحة بينما تقيد الحواجز الأخرى رسوم الوصول أو الرسوم، ويمكن أن يكون تخفيف هذه السياسات المختلفة والتفاوض على الوصول إلى البيانات أثناء حالات الطوارئ أمرا مستغرقا للوقت ومعقدا.
وقد تؤثر الشواغل القانونية والمتعلقة بالمسؤولية على استعداد المنظمات لتبادل البيانات الساتلية أو استخدامها، ويمكن أن تؤدي المسائل المتعلقة بدقة البيانات والاستخدام المناسب والمسؤولية المحتملة عن القرارات القائمة على المعلومات الساتلية إلى تردد في الاعتماد الكامل لنظم دعم القرارات الساتلية، ويلزم وضع سياسات وأطر واضحة تعالج هذه الشواغل لتيسير استخدام القدرات الساتلية على نحو أكثر فعالية.
ولا يزال بناء القدرات في البلدان النامية يشكل تحديا كبيرا، ففي حين أن البيانات الساتلية قد تكون متاحة، فإن العديد من البلدان تفتقر إلى الهياكل الأساسية التقنية، والموظفين المدربين، والأطر المؤسسية اللازمة لاستخدام المعلومات الساتلية بفعالية في إدارة الكوارث.() وهناك حاجة إلى برامج دولية مثل برنامج سبايدر لمعالجة هذه الثغرات في القدرات، ولكن هناك حاجة إلى استثمارات ودعم مستدامين لضمان استفادة جميع البلدان من قدرات الاستجابة للكوارث بواسطة السواتل.
أفضل الممارسات لاستخدام البيانات الساتلية في الاستجابة للكوارث
ويتطلب تحقيق أقصى قدر من قيمة البيانات الساتلية للاستجابة للكوارث اتباع أفضل الممارسات المتبعة والتعلم من تجارب المنظمات التي نجحت في إدماج المعلومات الساتلية في عملياتها، وهذه الممارسات تشمل الاعتبارات التقنية والتنظيمية والتشغيلية.
إنشاء علاقات وبروتوكولات سابقة للتعمير
ويبدأ الاستخدام الفعال للبيانات الساتلية خلال الكوارث قبل وقوع الكوارث بوقت طويل، وينبغي لمنظمات إدارة الطوارئ أن تقيم علاقات مع مقدمي البيانات الساتلية ومراكز التجهيز والخبراء التقنيين قبل أن يحتاجون إلى المساعدة، وأن تفهم مصادر البيانات المتاحة، وكيف يمكن الحصول على البيانات، وما هي المنتجات التي يمكن توليدها، يسمح باستجابة أسرع بكثير عندما تضرب الكوارث.
ومن شأن وضع إجراءات تشغيل موحدة لطلب واستخدام البيانات الساتلية أن يكفل للمنظمات أن تتصرف بسرعة أثناء حالات الطوارئ، وينبغي لهذه الإجراءات أن تحدد الجهة التي لها سلطة طلب البيانات، وما هي المعلومات التي يتعين تقديمها في الطلبات، وكيفية تجهيز البيانات وتوزيعها، كما أن التدريبات المنتظمة تساعد على ضمان إطلاع الموظفين على هذه الإجراءات، كما يمكن أن تنفذها بفعالية تحت الضغط.
إن البيانات الأساسية المسبقة عن المواقع حاسمة في الاستجابة الفعالة للكوارث، إذ إن وجود صور حديثة سابقة للتفكيك للمناطق المعرضة للخطر يتيح الكشف السريع عن التغيرات عند حدوث الكوارث، وينبغي للمنظمات أن تحتفظ بمكتبات للصور الأساسية والمنتجات المشتقة مثل البصمات الأساسية وخرائط الهياكل الأساسية وتصنيفات الغطاء الأرضي التي يمكن استخدامها للمقارنة بالملاحظات اللاحقة للكوارث.
إدماج البيانات الساتلية مع مصادر المعلومات الأخرى
وينبغي النظر إلى البيانات الساتلية على أنها أحد عناصر نظام المعلومات الشامل، لا على أنها حل قائم بذاته، إذ إن إدماج عمليات الرصد بواسطة السواتل مع التقارير الأرضية، والتنبؤات الجوية، والمعلومات المتعلقة بوسائط الإعلام الاجتماعية، ومصادر البيانات الأخرى يوفر صورة أكمل لحالات الكوارث من أي مصدر وحيد.
وتوفر نظم المعلومات الجغرافية منابر قوية لدمج مختلف مصادر البيانات، ويمكن الجمع بين الصور الساتلية والمنتجات المستمدة من البيانات الديمغرافية، وخرائط الهياكل الأساسية، ونماذج الخطر، وأجهزة الاستشعار في الوقت الحقيقي، من أجل إيجاد عروض شاملة للتوعية بالحالة السائدة، وهذه النظم المتكاملة تدعم اتخاذ القرارات على نحو أكثر استنارة بتقديم جميع المعلومات ذات الصلة في إطار موحد.
ويحسن تقييم المنتجات المستمدة من السواتل باستخدام عمليات المراقبة الأرضية الثقة في المعلومات ويساعد على تحديد القيود أو الأخطاء، وينبغي، عند الإمكان، مقارنة عمليات الرصد بواسطة السواتل بالتقارير المقدمة من الأفرقة الميدانية أو السلطات المحلية أو غيرها من المصادر للتحقق من الدقة وتحديد أي تناقضات يلزم حلها.
بناء القدرات التقنية
الاستثمار في القدرة التقنية على استخدام البيانات الساتلية يدفع بشكل فعال أرباح خلال الكوارث، وتدريب الموظفين على تفسير البيانات الساتلية، وتحليل نظم المعلومات الجغرافية، وأساسيات الاستشعار عن بعد، يمكن المنظمات من الاستفادة بشكل أفضل من المعلومات المتاحة، وهذا لا يعني أن كل مدير للطوارئ يحتاج إلى أن يصبح خبيرا في الاستشعار عن بعد، ولكن وجود موظفين يفهمون القدرات والقيود الساتلية يحسن من قدرة المنظمة على الاستفادة من هذه الأدوات.
إن إقامة علاقات مع الخبراء التقنيين الذين يمكنهم تقديم الدعم أثناء الكوارث أمر قيّم بالنسبة للمنظمات التي لا تملك خبرة داخلية في مجال الاستشعار عن بعد، ويمكن للجامعات ومؤسسات البحوث والشركات المتخصصة أن تقدم خدمات تحليل وتفسير سريعة خلال حالات الطوارئ، ويضمن إنشاء هذه العلاقات مسبقا توافر الدعم من الخبراء عند الحاجة.
ويساعد المشاركة في الشبكات الدولية ومجتمعات الممارسة المنظمات على البقاء في حالة تيار مع القدرات وأفضل الممارسات الساتلية المتطورة، ومنابر مثل برنامج سبايدر، وحيز الميثاق الدولي والكوارث الكبرى، ومختلف المنظمات المهنية توفر الفرص للتعلم من تجارب الآخرين والإسهام في قاعدة المعارف الجماعية.
الإبلاغ عن عدم اليقين والحدود
وجميع منتجات المعلومات المستمدة من السواتل لها أوجه عدم يقين وقيود ينبغي إبلاغها بوضوح إلى المستعملين، وقد تفوت تقييمات الأضرار بعض المناطق المتضررة أو تصنف غير الصحيح مناطق أخرى، وقد لا تستوعب خرائط الفيضانات جميع المناطق المفيضانة، ولا سيما في المناطق النباتية أو المناطق الحضرية التي تتسم بأنماط تصريف معقدة، وقد تكون قياسات التشوهات الأرضية حدوداً للاستقرار المكاني ولا يمكن أن تكشف جميع آثار الزلازل.
إن توفير بيانات قياسية واضحة عن مصادر البيانات، وأساليب المعالجة، والقيود المعروفة يساعد المستعملين على فهم كيفية استخدام المعلومات المستمدة من السواتل استخداما مناسبا، وينبغي أن تتضمن المنتجات معلومات عن الوقت الذي تم فيه الحصول على الملاحظات الساتلية، وما هي المعالجة المطبقة، وما الذي تم التحقق منه، وهذه الشفافية تبنى الثقة وتساعد على منع إساءة استعمال المعلومات.
إن تقديم المعلومات بطرق من الواضح أنها تنقل عدم اليقين أمر هام لدعم اتخاذ القرارات المناسبة، بدلا من تقديم تقديرات ذات قيمة واحدة، يمكن للمنتجات أن تظهر النطاقات أو فترات الثقة، ويمكن أن تستخدم الخرائط تقنيات بصرية لتحديد المجالات التي تكون فيها الثقة عالية مقابل المناطق التي يكون فيها عدم اليقين أكبر، وتساعد هذه النهج صانعي القرار على فهم موثوقية المعلومات التي يستخدمونها.
مستقبل الاستجابة للكوارث بواسطة السواتل
إن مستقبل الاستجابة للكوارث بواسطة السواتل يبدو واعدا بشكل متزايد، مع التقدم التكنولوجي، والتعاون الدولي المتنامي، وتوسيع نطاق التطبيقات التي تسهم جميعها في تعزيز القدرات، ويساعد فهم الاتجاهات الناشئة المنظمات على الاستعداد للاستفادة من الفرص الجديدة ويوجه الاستثمار في القدرات المستقبلية.
نحو الرصد المستمر الآلي
ويمثل الاتجاه نحو نظم الرصد المستمر والآلية تحولا أساسيا في كيفية دعم السواتل للاستجابة للكوارث، بدلا من اشتراط أن يطلب المشغلون البشر ملاحظات محددة وبيانات عملية يدوية، فإن النظم المقبلة سترصد الكوكب بأكمله بصورة مستمرة، وتكشف تلقائيا عن أحداث الكوارث وتميزها عند حدوثها، وهذا التشغيل الآلي سيقلل كثيرا من الوقت بين حدوث الكوارث وتوافر المعلومات القابلة للتنفيذ.
وستؤدي الاستخبارات الفنية والتعلم الآلي أدواراً مركزية في هذه النظم الآلية، وتجهيز مسارات واسعة من البيانات الساتلية لتحديد الشذوذ وتصنيف الأحداث وتوليد منتجات معلومات موحدة، وبما أن هذه الخوارزميات لا تزال تتحسن، فإنها ستصبح أكثر موثوقية وقدرة على معالجة الحالات المعقدة التي تتطلب حالياً خبرة بشرية.
إن انتشار مجموعات السواتل الصغيرة سيمكن من رصد أي موقع على الأرض بصورة أكثر تواترا، بدلا من ساعات الانتظار أو أيام عطل الساتل لتجاوز منطقة الاهتمام، يمكن أن تقدم النظم المقبلة معلومات مستكملة كل بضع دقائق، وسيدعم هذا الرصد المستمر تقريبا التتبع الفعلي للكوارث السريعة التطور ويتيح عمليات الاستجابة الدينامية بدرجة أكبر بكثير.
تعزيز التكامل والقابلية للتشغيل المتبادل
وستتضمن نظم الاستجابة للكوارث في المستقبل تكاملا أشد صرامة بين عمليات الرصد الساتلية، والمجسات الأرضية، وشبكات الاتصالات، وأدوات دعم القرارات، وبدلا من معاملتها كنظم منفصلة، فإنها ستعمل كمكونات متكاملة من البرامج الشاملة لإدارة الكوارث، وسيتيح هذا التكامل لمديري الطوارئ إمكانية الوصول إلى جميع المعلومات ذات الصلة عن طريق وصلات وصل موحدة.
وسيؤدي توحيد صيغ البيانات وأساليب المعالجة ومنتجات المعلومات إلى تحسين قابلية التشغيل المتبادل بين مختلف النظم والمنظمات، وستيسر الجهود الدولية الرامية إلى وضع معايير موحدة لمنتجات المعلومات عن الكوارث التي تستخدمها السواتل تبادل البيانات من مصادر متعددة وجمعها، وسيقلل هذا التوحيد من ازدواجية الجهود ويكفل أن يعمل جميع أصحاب المصلحة من معلومات متسقة.
وستشكل البرامج القائمة على الكلاود بصورة متزايدة أساسا لنظم المعلومات المتعلقة بالكوارث، وتوفر موارد حاسوبية قابلة للقياس لتجهيز البيانات الساتلية، واستضافة أدوات تعاونية لتبادل المعلومات، وستمكن هذه البرامج من التعاون في الوقت الحقيقي بين الأفرقة الموزعة، وستجعل قدرات التحليل المتطورة متاحة للمنظمات التي تفتقر إلى بنية أساسية حاسوبية محلية واسعة.
توسيع نطاق التطبيقات والقدرات
وستمكن أجهزة الاستشعار والمنابر الساتلية الجديدة من تطبيقات غير ممكنة حاليا، وستوفر أجهزة الاستشعار التي تستخدم النظافة المائية التي تقيس مئات من النطاقات الضيقة الموجية معلومات مفصلة عن التركيبة السطحية، مما يتيح تحديد المواد الخطرة على نحو أكثر دقة، وتقييم الإجهاد الناجم عن النباتات، وتحديد نوعية المياه، وستوفر نظم الرادار المتقدمة معلومات ثلاثية الأبعاد عن هيكل الغطاء النباتي وارتفاعات في المباني، وتدعم تقييمات أكثر تفصيلا للأضرار.
وسيؤدي الرصد الجوي بواسطة السواتل إلى تحسين التنبؤ بالأحداث الجوية الشديدة وتوفير الإنذار المبكر بتطور المخاطر، وستقيس أجهزة الاستشعار المتقدمة التركيبة الجوية، وموجزات درجات الحرارة، وتوزيع الرطوبة بتفصيل غير مسبوق، وتغذي نماذج الطقس التي توفر توقعات أكثر دقة وأطول أجلا للأعاصير والعواصف الشديدة وغيرها من الكوارث المتصلة بالطقس.
وسيؤدي دمج عمليات الرصد بواسطة السواتل مع شبكة الاستشعار عن الأشياء على شبكة الإنترنت إلى إنشاء نظم رصد شاملة تجمع بين المنظور العالمي للسواتل وبين القياسات المفصلة والمناسبة من أجهزة الاستشعار الأرضية، وسيوفر هذا الجمع الوعي بالحالة العامة اللازمة لصنع القرارات الاستراتيجية والمعلومات المحلية المفصلة اللازمة للعمليات التكتيكية.
معالجة مسألة الإنصاف والوصول
ولا يزال ضمان استفادة جميع البلدان والمجتمعات المحلية من قدرات الاستجابة للكوارث بواسطة السواتل يشكل تحدياً بالغ الأهمية بالنسبة للمستقبل، وفي حين أن التكنولوجيا الساتلية لا تزال تتقدم، فإن التفاوتات في الحصول على البيانات، والقدرات التقنية، والهياكل الأساسية الداعمة، تعني أن العديد من المجتمعات المحلية الضعيفة لا يمكنها الاستفادة بشكل كامل من هذه القدرات.
وستكون البرامج الدولية التي تركز على بناء القدرات ونقل التكنولوجيا أساسية لمعالجة هذه الفوارق، ويساعد توفير التدريب والمساعدة التقنية والحصول على البيانات والأدوات على ضمان قدرة البلدان النامية على الاستفادة من القدرات الساتلية في مجال إدارة الكوارث، كما أن سياسات البيانات المفتوحة التي تتيح مجاناً عمليات الرصد الساتلية تدعم توسيع نطاق الوصول إلى الخدمات، كما أنها تتيح مزيداً من المنظمات لتطوير تطبيقات الاستجابة للكوارث.
تطوير أدوات ووصلات بينية سهلة الاستعمال لا تتطلب خبرة تقنية متخصصة سيجعل المعلومات المستمدة من السواتل أكثر سهولة لمديري الطوارئ المحليين والمنظمات المجتمعية، ومن شأن المنتجات المبسطة التي تقدم المعلومات في أشكال غير ملائمة أن تساعد على سد الفجوة بين تكنولوجيا السواتل المتطورة والاحتياجات العملية لمستجيبي الكوارث على أرض الواقع.
خاتمة
وقد أصبحت السواتل أدوات لا غنى عنها للاستجابة للكوارث، حيث توفر المنظور العالمي، والرصد المستمر، وتقديم المعلومات بسرعة التي تتطلبها الإدارة الحديثة للطوارئ، ومن تتبع الأعاصير ورصد الفيضانات إلى تقييم الأضرار الناجمة عن الزلزال ودعم الحد من المخاطر في الأجل الطويل، فإن تكنولوجيا السواتل تمس كل جانب من جوانب دورة إدارة الكوارث.
ولا تزال قدرات نظم الاستجابة للكوارث الساتلية تتوسع بسرعة، مدفوعة بالابتكار التكنولوجي، والتعاون الدولي المتنامي، وزيادة الاعتراف بالقيمة التي توفرها هذه النظم، وتسمح التطورات في تكنولوجيا الاستشعار، وتجهيز البيانات، والاستخبارات الصناعية، ونظم الاتصالات برصد الكوارث والاستجابة لها على نحو أسرع وأكثر دقة وأكثر شمولا.
بيد أن تحقيق كامل إمكانات تكنولوجيا السواتل في مجال الاستجابة للكوارث يتطلب أكثر من مجرد قدرات تقنية، فالأطر المؤسسية الفعالة والتعاون الدولي وبناء القدرات والاستثمار المستدام كلها أمور أساسية لضمان ترجمة القدرات الساتلية إلى نتائج محسنة للكوارث، ويجب على المنظمات أن تطور الخبرة والإجراءات والعلاقات اللازمة لاستخدام البيانات الساتلية استخداما فعالا خلال حالات الطوارئ.
ومع استمرار تأثير تغير المناخ على أنماط الكوارث، ومع تزايد عدد السكان في المناطق المعرضة للخطر، فإن أهمية التصدي الفعال للكوارث لن تزداد، وستؤدي تكنولوجيا السواتل دورا محوريا متزايدا في مساعدة المجتمعات المحلية على التأهب للكوارث الطبيعية والتصدي لها والتعافي منها، وباستمرار الاستثمار في القدرات الساتلية، وتعزيز التعاون الدولي، وبناء القدرة على استخدام هذه الأدوات بفعالية، يمكننا العمل على إيجاد مستقبل تتسبب فيه الكوارث في معاناة أقل وتعافى المجتمعات المحلية بسرعة أكبر.
ويعود إدماج عمليات الرصد بواسطة السواتل في التكنولوجيات الأخرى ومصادر المعلومات بإنشاء نظم شاملة لإدارة الكوارث توفر الوعي غير المسبوق بالحالة ودعما للقرارات، وبما أن هذه النظم ناضجة ومتيسرة بدرجة أكبر، فإنها ستمكن مديري الطوارئ على جميع المستويات من اتخاذ قرارات أفضل استنارة تحمي الحياة والحد من آثار الكوارث.
وبالنسبة للمهتمين بالتعلم أكثر عن التطبيقات الساتلية في مجال إدارة الكوارث، تتاح الموارد من خلال منظمات مثل [(FLT:0]]-SPIDER ]، دائرة إدارة الطوارئ ]، NASA Earthdata، وتساعد هذه المنظمات على الوصول إلى البيانات في حالات الطوارئ.
إن استمرار تطور الاستجابة للكوارث بواسطة السواتل يمثل أحد التطورات الواعدة في إدارة الطوارئ، إذ يمكننا، من خلال تسخير قوة الرصد الفضائي ودمجها مع المعلومات الأرضية، والمحللين المتقدمين، والتنسيق الفعال، أن نبني مجتمعات أكثر قدرة على التكيف على نحو أفضل لمواجهة المخاطر الطبيعية للقرن الحادي والعشرين.