لخدمة التطبيقات الجيولوجية والبيئية لمنطقة توشكى؛ جنوب الصحراء الغربية؛ مصر(ETM+) الإستخدام التكاملى لمعطيات المسح الجيوفيزيقى الجوى متعدد المستشعر وبيانات الإستشعار عن بعد للقمر الصناعى لاندسات

                                                "المستخلص العربى

الإستخدام التكاملى لمعطيات المسح الجيوفيزيقى الجوى متعدد المستشعر وبيانات الإستشعار عن بعد للقمر الصناعى لاندسات(ETM+) لخدمة التطبيقات الجيولوجية والبيئية لمنطقة توشكى؛ جنوب الصحراء الغربية؛ مصر. دكتوراه-جامعة عين شمس-كلية العلوم-قسم الجيوفيزياء-2006.

تقع منطقة توشكى التى تبلغ مساحتها حوالى 6967 كم2 فى الجزء الجنوبى للصحراء الغربية بمصر . بين خطى عرض 45 22 - 30 23 شمالا وخطى طـول 31 - 45 31 شرقا ، حيث تحتوى على أنواع متنوعة من الصخور الرسوبية تمتد من العقد الطباشيرى الى العقد الرباعى يتخللها مستكشفات من الصخور النارية والمتحولة تتراوح أعمارها من حقب ماقبل الكامبرى إلى الحقب الرباعى. لقد تم المسح الجيوفيزيقى الجوى لمنطقة الدراسة بواسطة قسم الجيوفيزياء الجوية التابع لقطاع الإستكشاف بهيئة المواد النووية المصرية فى شهر فبراير عام 2000 م من خلال برنامج المسح الإشعاعى الطيفى و المغناطيسى الجوى؛ وذلك فى إطار برنامج عمل الهيئة لإستكشاف وتقييم مصادر الخامات المعدنية المشعة بالمنطقة.

يهدف هذا البحث أساساً الى إيجاد أفضل الطرق لتكامل  البيانات الجيوفيزيقية الجوية مع البيانات الرقمية لصور الأقمار الصناعية من نوع لاندسات فى التخريط الجيولوجى والكشف عن قرارات الخامات المعدنية؛ وبصفة خاصة المشعة منها؛ هذا بالإضافة الى عمليات الرصد والمراقبة البيئية.

تحويل البيانات الرقمية متعددة القنوات للمسح الإشعاعي و المغناطيسي لمنطقة الدراسة بصورة مشابهة لبيانات الأقمار الصناعية مكنت من تطبيق تقنيات العرض والتحسينات المختلفة على هذة البيانات مما ساهم فى تقديم أدوات فعالة مكنت من التغلب على عرض تلك الصور بالطرق التقليدية (الكونتورية) . مثل تلك الصور المركبة من ثلاث متغيرات سهلت التفسير و المحاكاة المكانية للظواهر المختلفة بإستخدام أكثر من متغير وعرضها فى نفس الصورة حيث كانت صعبة تحديدها من المتغيرات الجيوفيزيقية المفردة. وقد تم إنتاج بعض صور الخرائط ذات الدلالة والتى تعتمد أساساً على خلط صور الألوان الزائفة المختارة للعناصر الإشعاعية الثلاثة (اليورانيوم و الثوريم و البوتاسيوم).ولقد أسفر التفسير الكيفى لخرائط صور الألوان الزائفة المخلوطة عن وجود ستة نطاقات إشعاعية طيفية منها أثنين من دلائل (مستهدفات) اليورانيوم الواقعة داخل منطقة الدراسة.

تم إختيار بيانات القمر الصناعى فى هذة الدراسة من نوعية البيانات ETM+  و التى تغطى مساحة الدراسة كاملة. تم معالجة البيانات هندسياً حتى ترتبط مظاهر الصورة بالمحاور المتعارف عليها بإستخدام نقاط ربط بعدد 21 نقطة معروفة الأحداثيات الأرضية (نقاط تحكم أرضية). قد تم تحديد دقة التحويل بحساب الجذر التربيعى لمتوسط الخطاْ بالنسبة لنقاط التحكم الأرضية. وجد أن قيمتها تبلغ 0.24 عنصر صورة فى أتجاة الأفقى وتبلغ 0.19 عنصر صورة فى الأتجاة الرأسى ولما كانت عنصر الصورة يمثل 30 متر  فقد بلغ متوسط الخطأ فى الأتجاة الأفقى 7.2 متر و 5.7 متر فى الأتجاة الرأسى. أيضاً تم معالجة البيانات الرقمية لصور الأقمار الصناعية بعدة طرق توضيحية مثل طريقة الشد التوضيحية و طريقة الترشيح و ايضاً الطريقة متعددة الأطياف ً. كما تم تحديد أهمية المعالجات المختلفة فى توضيح الظواهر الجيولوجية و تحديد أهم هذة المعالجات فى الدراسات الصخرية.

تم تطبيق التحليل الإتجاهى الإحصائى على العناصر التركيبية المفسرة من الصور الجيوفيزيائية ومن صور الأقمار الصناعية المحسنة لمعرفة الوجهات البينية الرئيسية المؤثرة فى منطقة الدراسة وكذلك تم إختبار تأثير هذة الوجهات فى عمليات التمعدن المحلية . لقد تم تعيين ثمان وجهات تفسيرية بمنطقة البحث . لقد وجد أن وجهتى شرق-غرب و شمال-جنوب يمثلان أقدم التراكيب فى المنطقة تحت الدراسة وأن  الإتجاة شرق- غرب و شمال-جنوب يعتبران من أهم الوجهات إشعاعياً.   

تم تطبيق تقنية تحليل المركبة الأساسية على منطقة الدراسة باستخدام توليفة من كل أطياف مسح القمر الصناعى مع البيانات الرقمية متعددة القنوات لأشعة جاما والمسح المغناطيسى وقد وجد أن كل من  بيانات الطيف 6 وكذلك بيانات المغناطيسية الإقليمية        ( المكون السحيق) أظهرت علاقة أرتباط ضعيفة مع باقى المتغيرات  ولذلك تم استبعادها من حساب المركبة الأساسية وقد تم إستخلاص خمس عوامل رئيسية محملين  بحوالى 96.72 % من البيانات. تم إنتاج 5 صور مفردة لكل من المركبات الأساسية الخمسة حيث أن كل صورة تتميز بمستوى وشكل محدد يبرز بعض الخصائص و صورة ملونة مركبة من المركبات الأساسية (العامل الأول و العامل الثانى و العامل الخامس). حيث أن العامل الأول (PC1)  محمل بحوالى  79.89 % من مجموع البيانات وبتأثير أكبر من أطياف القمر الصناعى وكذلك الثلاث عناصر إشعاعية ( اليورانيوم والثوريوم والبوتاسيوم) و العامل الثانى (PC2)  محمل بحوالى  8.02 % وبتأثير أكبر من الثلاث عناصر إشعاعية ( اليورانيوم والثوريوم والبوتاسيوم) و العامل الخامس    (PC5) محمل بحوالى  1.53 % وبتأثير أكبر من العنصر الإشعاعى البوتاسيوم. وتبعا لذلك فإن الخواص وخطوط التماس لبعض وحدات الصخور المرسومة قد تأكدت فى منطقة الدراسة.

تكامل تفاسير الصور الملونة المركبة من البيانات الرقمية متعددة القنوات للمسح الأشعاعى لأشعة جاما مع البيانات الرقمية المتعددة  لصور الأقمار الصناعية مع بيانات الخرائط الجيولوجية للمنطقة تساهم بشكل فعال فى تعريف الوحدات الصخرية المختلفة وكذلك فى التخريط الجيولوجى وكذلك أستكشاف المعادن.

أخيراً ؛ تم إنجاز خريطة لمعدل التعرض للإشعاع الطبيعى ومعدل الجرعة الإشعاعية لمنطقة الدراسة. سوف تساعد خريطة المعدل الإشعاعى فى معرفة أى مصادر إشعاعية إضافية مستقبلية من صنع البشر قد تؤثر فى منطقة الدراسة. لقد أوضحت خريطة معدل الجرعة الإشعاعية أن المنطقة آمنة إشعاعياً للإنسان حتى لو أستقر للعيش بها.