4- مركز تقنية الضوئياتتعتبر تقنية الضوئيات احد اهم تفنيات العصر الحديث التي دخلت في كثير من مجالات الحياة، حيث ان كثير من دول العالم اسست الكثير من المراكز البحثية المتخصصة في هذا المجال دعما لنموها التقني والاقتصادى.
وحرصا على ادخال التقنيات الحديثة والاستفادة منها، قام معهد بحوث الفضاء بمدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية بإنشاء مركز تقنية الضوئيات في عام 1420هــ ووفرله الإمكانيات البشرية والتقنية المتاحة ليكون احد المراكز الوطنية المتخصصة في التقنيات المتقدمة.
ومن اهم اهداف المركزبناء قاعدة اساسية لفهم وتصنيع وتشغيل ما يتعلق بتقنية الضوئيات مثل نظم الليزوتطبيقاتة، الإلكترونيات الضوئية الدقيقة، المجسات الضوئية والأتصالات الضوئية.
ويمكن تلخيص اهداف المركز بالتالى :
• عمل بعض الأبحاث الرئيسية في مجال الضوئيات وكذلك الليزر وتطبيقاتة وتحفيز الباحثين السعوديون في هذا المجال.
• العمل على نقل التقنيات الحديثة في مجال الضوئيات و الإلكترونيات الضوئية الى المملكة.
• تدريب موظفين القطعات الحكومية او القطاع الخاص عن طريق طرح دورات تخصصية لمدة قصيرة تحتوي على موضوعات متعلقة بالضوئيات والليزر وتطبيقاتها.
• التعاون مع الجامعات السعودية في مجال الأبحاث وتدريب الطلاب والمشاركة في بعض مشاريع الدرسات العليا.
• تقديم الإستشارات الى الجهات ذات الإحتياج.
أبرز المخرجات البحثية:اولا: المرصد السعودي لتحديد المسافات بالليزر (سالرو)يقع المرصد السعودي لتحديد المسافات بالليزر (سالرو) على بعد 45 كيلومتر من شمال غرب الرياض. لقد تم بنائه في عام 1995 ومن ثم تم تطويره في عام 2001. كجزء من الليزر الدولي. يعد سالرو جزء من منظمة خدمة مراصد الليزر الدولية وهي منظمة تقوم بترتيب جهود مراصد الليزر حول العالم. مرصد سالرو هو مرصد الليزر الوحيد الموجود على القشرة الأرضية لجزيرة العرب مما يجعله مهم جدا لرصد حركة طبقات الأرض. هذا وبالإضافة إلى تطبيقاته الأخرى.
مكونات المرصد:
ليزر من نوع الياك مع مضخمين وقاطع تردد.
منظار مقاسه 75 سنتيمتر منظار لإرسال واستقبال نبض الليزر.
أجهزة التقدير والبرامج
التطبيقات:
-1 قياس مدار الأقمار الصناعية بدقة قريبة من المليمتر
-2 معايرة الأقمار الصناعية
-3 دراسة حركة القشرة الأرضية
-4 قياس زاوية ميلان القطب وسرعة دوران كوكب الأرض
-5 مساعدة المتخصصين في علم المحيطات
-6 قياس معامل الجاذبية
-7 ضبط الوقت بين مكانين بدقة النانو ثانية
محطة أرصاد الأقمار الصناعية
ثانيا: مختبر الليزر للأطيافيحتوي هذا المختبر على عدة أجهزة بصرية وأجهزة قياسات ضوئية بالإضافة إلى أجهزة الليزر الأساسية. يمكن إعداد أجهزة الليزر مع بقية الأجهزة بطرق مختلفة اعتمادا على التجربة المقصودة. التجارب تجرى لتطوير مجال علم البصريات والضوئيات.
مكونات المختبر:
ليزر الياك النبضي نوع (LQ129A)
ليزر تي – سافاير (LX351)
البصريات:
يوجد الكثير من العناصر البصرية التي تغطي الطيف الضوئي من فوق البنفسجي إلى ما تحت الأشعة الحمراء. وهذه العناصر البصرية تحتوي على: المرايا و العدسات والمرشحات الضوئية و المستقطبات و الألواح الموجية.
ميكانيكيات البصريات:
هي أجهزة تستخدم لغرض تثبيت العناصر البصرية للمختبر. هذه الأجهزة تحتوي على:
1- منضدة ضوئيات مقاومة للاهتزازات
2- مثبتات بصريات مثل القواعد الماسكات والأعمدة.
التطبيقات:
1- دراسة وتطوير ليزرات الصبغة
2- دراسة الخواص الذرية للمواد
3- دراسة أطياف المواد
4- دراسة الخواص الضوئية للمواد
مختبر الليزر للأطياف
ثالثا: مختبر تطبيقات احتراق الغازاتفي هذا المختبر, تستخدم أنواع معينه من الليزرات لدراسة التدفق في النفاثات و الاحتراق لمحاولة تحسين مقاييس الآداء في مجال تدفق الموائع وتفاعلاتها الكيميائية. تستخدم تقنيتا ال (PIV) و (PLIF) لإجراء هذه التجارب. ويتم في هذة التقنية دراسة طرق الإحتراق الغازي وتفاعل شعلة الدفع الحراري باستخدام الليزر عن طريق تصوير شعلة الإحتراق بعد تعرضها لليزر وأخذ صور بالكمرات لحساب سرعة وتركيز جزيئات الوقود.
مكونات المختبر:
:PIV
يستخدم هذا النظام لقياس سرعة التدفق
PLIF:
هذا النظام يستخدم لقياس تركيب التدفق
كميرا CCD مكثفة:
تستطيع ان تلتقط اطوال موجية مختلفة من بين -190nm700
PTU
هذه وحدة التوقيت المبرمجة وهي تزامن عملية تشغيل النظام
برنامج قياس وتحليل
يستخدم هذا البرنامج لحساب حقول التدفق باستخدام الترابط الذاتي التحليلي ويمكنه أيضا أن يوجد القيم العليا بالإضافة لتطبيقات أخرى
التطبيقات:
1- دراسة ميكانيكا الموائع
2- دراسات الأحتراق و تخفيض التلوث
3- تطوير قدرات تصميم الحواقن
مختبر تطبيقات إحتراق الغازت
5- المركز السعودي للإستشعار عن بعديعرف الاستشعار عن بعد بأنه أحد الوسائل التي يمكن بواسطتها الحصول على معلومات عن أهداف معينة من مسافات بعيدة دون الحاجة إلى الاتصال المباشر مع الهدف المراد دراسته وذلك بقياس وتسجيل ارتدادات وانعكاسات الأشعة الكهرومغناطيسية عن ذلك الهدف ويتم ذلك باستعمال أجهزة التقاط حساسة محمولة على متن الطائرات أو التوابع, ومن ثم تحلل هذه القياسات وتكون فيها صور يمكن الاستفادة منها في التطبيقات المختلفة.
نشأته:انطلاقا من حرص حكومة خادم الحرمين الشريفين على الاستفادة من كل ما يعن ويساعد في أعمال الخطط التنموية الهائلة في المملكة العربية السعودية, صدر القرار السامي رقم 1322/8 وتاريخ 24/7/1403هـ والذي ينص على أن تقوم مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية بإنشاء محطة استقبال ومعالجة وطبع الصور الفضائية . بناءا عليه تم إنشاء المركز السعودي للاستشعار عن بعد الذي يعتبر نواة لنشر واستيعاب وتطويع تقنية الاستشعار عن بعد. ويعد المركز نظام متكامل لاستقبال ومعالجة وتحليل وطبع الصور الملتقطة من الفضاء للكرة الأرضية بواسطة التوابع الفضائية المختلفة.
الرؤية: النهوض والارتقاء وصولا إلى الريادة في مجال تقنيات الاستشعار عن بعد والإفادة منها بما يخدم خطط التنمية في المملكة العربية السعودية.
الرسالة:القيام بعمل كل ما من شأنه تحقيق الأهداف المرسومة والوصول إلى الغاية المطلوبة من إنشاء المركز السعودي الاستشعار عن بعد لخدمة التنمية الشاملة في جميع المجالات التنموية في المملكة العربية السعودية.
الأهداف :• جمع المعلومات وتوزيعها على الجهات المستفيدة .
• تطوير البحث العلمي في مجال الاستشعار عن بعد وتقنياته ونشر الوعي التقني بين المواطنين والباحثين والعلماء والدارسين.
• تطويع تقنية الاستشعار عن بعد لسد احتياجات المملكة في إنجاز الخطط الإنمائية.
المهام:• استقبال المعلومات الفضائية من الأقمار الاصطناعية.
• معالجة وتحليل وإنتاج الصور الفضائية.
• تنفيذ المشاريع المشتركة مع الجهات المستفيدة.
• نشر الوعي العلمي في مجال الاستشعار عن بعد.
• تطوير البحث العلمي في مجال الاستشعار عن بعد.
• تقديم الدعم الفني والاستشاري في مجال الاستشعار عن بعد.
• أية مهام أخرى يكلف بها المركز في مجال اختصاصه.
6 - مركز نظم المعلومات الجغرافيةأعطت نظم المعلومات الجغرافية بعداً آخر لقواعد المعلومات الرقمية من حيث الربط المكاني للمعلومة. ومع توفر التقنيات الحديثة والتي تتمثل في الأقمار الاصطناعية للاستشعار عن بعد ذات القدرة عالية التباين في الرصد الدوري ومتابعة التغيرات على سطح الأرض، أصبحت الصور الفضائية أحد المصادر الأساسية لبناء نظم المعلومات الجغرافية، و شرعت العديد من الجهات الحكومية والخاصة في الاستفادة من تلك التقنيات في بناء وتحليل المعلومات والتخطيط للمشاريع التي أصبحت ترتكز على دقة المعلومة وسرعة التنفيذ بالاضافة الى ترشيد التكاليف.
يأتي إنشاء مركز نظم المعلومات الجغرافيــــــة تماشياً مع المهام الأساسية لمدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية والتي تتمثل في التنسيق مع الأجهزة الحكومية والمؤسسات العلمية ومراكز البحوث في المملكة في مجال الأبحاث وتبادل الخبرات وتقديم الخدمات الفنية والاستشارية للجهات التي ترغب في الاستفادة منها.
ولقد أنشئ مركز نظم المعلومات الجغرافية عام 1420هـ بمعهد بحوث الفضاء وذلك بغرض استخدام التقنية المتقدمة لخدمة الأغراض التنموية عن طريق التنسيق بين الجهات ذات العلاقة لتوفير المعلومات الموثقة للجهات المعنية مع مراعاة توحيد الجهود وترشيد التكاليف، مستفيداً من الإمكانيات المتاحة بالمعهد في توفر الصور الفضائية للمملكة و الاستفادة من قدرات أجهزة الحاسب الآلي الفائقة الأداء في بناء قواعد نظم المعلومات الجغرافية وربطها بالجهات المستفيدة عن طريق شبكة معلوماتية.
أهداف المركزتتلخص أهداف المركز في تطوير القدرات الفنية وإجراء الأبحاث التطبيقية في مجال نظم المعلومات الجغرافية وتطويرها بما يتناسب مع متطلبات الجهات المستفيدة والتنسيق لتكوين شبكة وطنية تخدم تبادل المعلومات وفق مواصفات وضوابط وآليات محددة.
المهــــام المشاركة في أعمال اللجنة الوطنية لنظم المعلومات الجغرافية والتي تشمل توحيد المواصفات وإنشاء شبكة وطنية لتبادل المعلومات ووضع الأنظمة والضوابط لها.
تطوير نماذج لتطبيقات مختلفة في نظم المعلومات الجغرافية وتنفيذ مشاريع مشتركة مع الجهات المستفيدة لخدمة التنمية بالمملكة.
تقديم الدعم الفني والاستشاري للجهات المستفيدة.
إنشاء قاعدة معلومات تخدم أهداف المركز.
نشاطات وإنجازات المركزسعى المركز في تنفيذ عدد من الاتفاقيات و المشاريع تهدف الى تطوير التطبيقات الخاصة بنظم المعلومات الجغرافية وتفعيل دور المركز في التنسيق بين الجهات والإعداد لتكوين شبكة وطنية في هذا المجال، وتتلخص هذه الإنجازات في التالي:
أولا :المشاريع والمنتجاتالتعاون مع شركة الدليل لنظم المعلومات لإصدار سلسلة المستكشف والتي تعني بإنتاج اسطوانات مدمجة (CD) تحتوي على خرائط رقمية للمدن الرئيسية بالمملكة مدعمة بالمعلومات الوصفية لمواقع المعالم والخدمات المختلفة. حيث تم إصدار المستكشف لكل من جدة و مكة المكرمة والمدينة المنورة والدمام والملكة العربية السعودية ومستكشف المنتزهات الجبلية.
تطوير منظومة آلية لتحديد مواقع المركبات (AVL) بالتعاون مع شركة الإلكترونيات المتقدمة، و تم الانتهاء من المشاريع التجريبية لهذه المنظومة ويجري حاليا تطبيقها لصالح جمعية الهلال الأحمر السعودي لمدينة الرياض، بالإضافة إلى مشاريع أخرى يجرى التنسيق لها مع عدد من الجهات.
عقد عدة اتفاقيات مع القطاع الخاص للتعاون في مجال أنظمة تعقب المركبات.
المشاركة في تنفيذ مشروع تحديد الآبار ومحطات المياه في بعض مناطق المملكة باستخدام الصور الفضائية و نظم المعلومات الجغرافية لأحد المشاريع المدعمة من المدينة.
تنفيذ أحد المشاريع البحثية المتضمنة تحديث معلومات الخرائط باستخدام الصور الفضائية المحدثة وتقنية نظم المعلومات الجغرافية.
الإعداد لإنتاج خرائط رقمية دقيقة لمدن المملكة تلائم أنظمة تعقب المركبات، تشتمل على الطرق والشوارع الأحياء، الأجهزة الحكومية والخدمية، المدارس والمستشفيات والمساجد والمعالم الأخرى.
تنفيذ مشروع استكمال قاعدة البيانات الجغرافية (المرحلة الأولى والثانية) والمتضمنة إنتاج خرائط رقمية مستخلصة من الصور الفضائية العالية الدقة المصححة (1م) والذي يشمل 90000 كم2 لمعظم المناطق الحضرية بالمملكة وربطها مع شبكة الاتصالات الأرضية وبناء خرائط دقيقة للمدن الرئيسية مع ارتفاعات المباني لشبكة الجوال، إضافة إلى تغطية كامل المملكة بصور فضائية مصححة تعامديا بدقة 15م.
تم ربط قاعدة بيانات الموسوعة الجغرافية للأماكن في المملكة من إعداد الجمعية الجغرافية السعودية ببرامج نظم المعلومات الجغرافية،وتمت الاستفادة من هذه البيانات التي تحتوي على المسميات والإحداثيات الجغرافية للأماكن مثل المدن والقرى والآبار والأودية وموارد المياه وغيرها بالإضافة إلى المعلومات الوصفية لهذه الأماكن التي يبلغ تعدادها حوالي 38 ألف سجل. وقد تمت الاستفادة من هذه المعلومات في العديد من المشاريع التي نفذت داخل معهد بحوث الفضاء والمشاريع التعاقدية التي نفذت خارج المعهد.
تم بناء نظام معلومات جغرافي لمزارع الدواجن بالمملكة ، حيث تم توقيع (1071) ألف وواحد وسبعون مزرعة على صور فضائية وخرائط رقمية شملت شبكة الطرق ومواقع المدن وحدود المناطق والتضاريس، ويساهم هذا النظام إلى توفير المعلومات المتكاملة مع مواقعها الجغرافية وإمكانية إجراء التحاليل المختلفة للاستفادة منها في الدراسات المتخصصة.
ثانياً : الاستشاراتالتنسيق مع وزارة التربية والتعليم (المعارف) لتنفيذ مشروع تجريبي للنظم الجغرافية للمدارس (نجم) يهدف الى ربط المعلومات الوصفية لديهم بمواقع المدارس، مما يساهم في تحليل المعلومات و يساعد في توفير الرؤية الشاملة للمسؤولين لاتخاذ القرارات المناسبة.
عقد اتفاقية مع الهيئة العليا للسياحة لتبادل المعلومات والتعاون في مجال إصدار الخرائط السياحية وتوفير الدعم الفني اللازم.
المشاركة في إعداد دراسة متكاملة لتطوير نظم الاتصالات والمعلومات بجمعية الهلال الأحمر.
التنسيق مع عدد من الوزارات لتنفيذ مشاريع تجريبية تخدم أغراضها .
تنظيم ملتقى نظم المعلومات الجغرافية تحت عنوان (القاعدة الوطنية لنظم المعلومات الجغرافية) ضمن فعاليات ندوة تقنية الأقمار الاصطناعية وتطبيقاتها .
الانضمام إلى لجنة مواصفات النظم الجغرافية الدولية (ISO/TC211) والمشاركة في عدة مشاريع تهدف الى وضع مواصفات دولية في مجال نظم المعلومات الجغرافية، وبالتالي الاستفادة منها في وضع المواصفات الوطنية.
توفير فرص التدريب التطبيقي في مجال نظم المعلومات الجغرافية لطلاب الجامعات ومختصي الجهات الحكومية.
تنظيم دورات تدريب نسائية في مجال نظم المعلومات الجغرافية لعضوات هيئة التدريس وطالبات الدراسات العليا في الجامعات والكليات.
ثالثا: اللجنة الوطنية لنظم المعلومات الجغرافيةصدرت الموافقة السامية رقم 7/ب/9838 بتاريخ 24/5/1422 هـ على مقترح مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية بتكوين لجنة برئاسة وزارة الدفاع والطيران ممثلة بالإدارة العامة للمساحة العسكرية، ومقر أمانتها وعضوية احد عشرة جهة فاعلة لدراسة توحيد المواصفات والأسس العامة لمتطلبات إنشاء القاعدة الوطنية لنظم المعلومات الجغرافية
وتهدف اللجنة إلى توحيد الجهود وإلغاء الازدواجية وترشيد التكاليف للجهات الحكومية في مجال نظم المعلومات الجغرافية وذلك بتفعيل دور المراكز المختصة في تلك الجهات وربطها بشبكة معلوماتية لتبادل المعلومات الجغرافية فيما بينها تسمى بـ ( شبكة نظم المعلومات الجغرافية، ولتحقيق ذلك ينبغي توفير الأسس اللازمة التالية :
• توحيد المواصفات والمعايير الوطنية لنظم المعلومات الجغرافية.
• وضع ضوابط وأنظمة وآلية لتبادل وتحديث المعلومات.
• التعاون والتنسيق بين الجهات الحكومية في توفير المعلومات للتداول.
• تكوين الشبكة بما يخدم المتطلبات وتوفير أنظمة الحماية للمعلومات.
1. أعضاء اللجنة• وزارة الدفاع والطيران (الإدارة العامة للمساحة العسكرية) (رئاسة اللجنة)• مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية (أمانة اللجنة)• وزارة الداخلية (عضوا)• وزارة البترول والثروة المعدنية (هيئة المساحة الجيولوجية) (عضوا)• وزارة الشؤون البلدية والقروية (عضوا)• وزارة التخطيط (مصلحة الإحصاءات العامة) (عضوا)• وزارة النقل (عضوا)• وزارة المالية (عضوا)• وزارة التعليم العالي (عضوا)• الهيئة العليا لتطوير مدينة الرياض (عضوا)• الهيئة العربية السعودية للمواصفات والمقاييس (عضوا)وللجنة دعوة من ترى الحاجة إلى مشاركته من الجهات الحكومية الأخرى.2.اللجان الفرعيةتم خلال اجتماعات اللجنة الدورية تكوين لجان فرعية شملت:• اللجنة الفنية للمعلومات وتهدف إلى حصر وجمع معلومات جغرافية ووصفية وجيوديسية متكاملة وتفصيلية المتوفرة لدى الجهات الحكومية بغرض الاستفادة من المعلومات في بناء الشبكة• اللجنة الفنية للشبكات التنسيق والتفاعل مع اللجان الأخرى لتطبيق مبدأ الشبكة الوطنية والاطلاع على احدث التقنيات المتوفرة في ذات المجال ودراسة بناء الشبكة الوطنية بمشاركة المختصين من القطاعات المختلفة المرشحة للمشاركة• اللجنة الفنية للأنظمة إيجاد أسس وضوابط قانونية لتنظيم جمع ونشر وتداول المعلومات ورسم آلية لتحديث المعلومات والإشراف على تنفيذ ذلك ، إضافة إلى تحديد مستويات الصلاحية للدخول على مركز إدخال وتعديل المعلومـات .• اللجنة الفنية للمواصفات تهدف إلى توحيد المواصفات والمقاييس للمعلومات الجغرافية الوطنية في المملكة العربية السعودية ووضع الأسس والضوابط اللازمة لتحقيق ذلك على عدة مراحل.• اللجنة المالية وضع التكاليف التقديرية للدراسات وإنشاء شبكة نظم المعلومات الجغرافية والتنسيق لتوفير الموارد المالية.