วันพฤหัสบดีที่ 23 ตุลาคม พ.ศ. 2551

รีโมทเซ็นซิง (Remote Sensing)

การ วางแผนการบริหารทรัพยากรธรรมชาติและสภาพแวดล้อมอย่างมี
ประสิทธิภาพ จำเป็นต้องรู้ถึงข้อมูลข้อเท็จจริงของทรัพยากรธรรมชาติ
ในสภาวการณ์ปัจจุบัน รีโมทเซนซิงเป็นวิทยาการด้านหนึ่งที่สามารถนำ
มาใช้ในการสำรวจข้อมูลที่ให้ รายละเอียดเกี่ยวกับสภาพปัจจุบันและการ
เปลี่ยนแปลงอย่างประหยัดและรวดเร็ว อันเป็นประโยชน์ในการวิเคราะห์และ
วางแผนแก้ปัญหาในการจัดการทรัพยากรและสภาพ แวดล้อม

รีโมทเซนซิง หมายถึง การบันทึกหรือการได้มาซึ่งข้อมูลข่าวสารเกี่ยวกับวัตถุ
พื้นที่เป้าหมายด้วยอุปกรณ์บันทึกข้อมูล (sensor) โดยปราศจากการสัมผัส
กับวัตถุนั้นๆ ซึ่งอาศัยคุณสมบัติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสื่อในการได้มา
ของข้อมูลใน 3 ลักษณะ คือ ช่วงคลื่น (spectral) รูปทรงสัณฐาน (spatial)
และการเปลี่ยนแปลงตามช่วงเวลา (temporal) ของสิ่งต่างๆ บนพื้นผิวโลก

ระบบรีโมทเซนซิง ถ้าแบ่งตามแหล่งกำเนิดพลังงานที่ก่อให้เกิดคลื่นแม่เหล็ก
ไฟฟ้า มี 2 กลุ่มใหญ่ คือ

Passive remote sensing เป็นระบบที่ใช้กันกว้างขวางตั้งแต่เริ่มแรกจนถึง
ปัจจุบัน โดยมีแหล่ง พลังงานที่เกิดตามธรรมชาติ คือ ดวงอาทิตย์เป็นแหล่ง
กำเนิดพลังงาน ระบบนี้จะรับและบันทึกข้อมูลได้ ส่วนใหญ่ในเวลากลางวัน
และมีข้อจำกัดด้านภาวะอากาศ ไม่สามารถรับข้อมูลได้ในฤดูฝน หรือเมื่อมี
เมฆ หมอก ฝน

Active remote sensing เป็นระบบที่แหล่งพลังงานเกิดจากการสร้างขึ้นใน
ตัวของเครื่องมือสำรวจ เช่น ช่วงคลื่นไมโครเวฟที่สร้างในระบบเรดาห์ แล้ว
ส่งพลังงานนั้นไปยังพื้นที่เป้าหมาย ระบบนี้ สามารถทำการรับและบันทึกข้อ
มูล ได้โดยไม่มีข้อจำกัดด้านเวลา หรือ ด้านสภาวะภูมิอากาศ คือสามารถรับ
ส่งสัญญาณได้ทั้งกลางวันและกลางคืน อีกทั้งยังสามารถทะลุผ่านกลุ่มเมฆ
หมอก ฝนได้ในทุกฤดูกาล

ในช่วงแรกระบบ passive remote sensing ได้รับการพัฒนามาก่อน และยัง
คงใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน ส่วนระบบ active remote sensing มีการ
พัฒนาจากวงการทหาร แล้วจึงเผยแพร่เทคโนโลยีนี้ต่อกิจการพลเรือนใน
ช่วงหลัง การสำรวจในด้านนี้ได้รับความสนใจมากขึ้นโดยเฉพาะกับประเทศ
ในเขตร้อนที่มีปัญหาเมฆ หมอก ปกคลุมอยู่เป็นประจำ

การวิเคราะห์ข้อมูล (data analysis)ภาพถ่ายดาวเทียม ประกอบด้วยวิธีการ
ดังต่อไปนี้

1) การวิเคราะห์ข้อมูลด้วยสายตา (visual interpretation) เป็นการแปลตี
ความจากลักษณะองค์ประกอบของภาพ โดยอาศัยการพิจารณาปัจจัยด้าน
ต่างๆ ได้แก่ สี (color, shade, tone) เงา (shadow) รูปทรง (fron) ขนาด
ของวัตถุ (size) รูปแบบ (pattern) ลวดลายหรือ ลักษณะเฉพาะ (texture)
และองค์ประกอบทางพื้นที่ (spatial components) ซึ่งเป็นหลักการตีความ
เช่นเดียวกับการแปลภาพถ่ายทางอากาศ

2) การวิเคราะห์ข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์ (digital analysis and image
processing) เป็นการตีความ ค้นหาข้อมูลส่วนที่ต้องการ โดยอาศัยหลักการ
ทางคณิตศาสตร์และสถิติ ซึ่งการที่มีข้อมูลจำนวนมาก จึงไม่สะดวกที่จะทำ
การคำนวณด้วยมือได้ ดังนั้นจึงมีการนำคอมพิวเตอร์มาใช้ ช่วยให้รวดเร็ว
ในการประมวลผล มีวิธีการแปลหรือจำแนกประเภทข้อมูลได้ 2 วิธีหลัก คือ

การแปลแบบกำกับดูแล (supervised classification) หมายถึง การที่ผู้แปล
เป็นผู้กำหนดตัวอย่างของประเภทข้อมูลให้แก่คอมพิวเตอร์ โดยใช้การเลือก
พื้นที่ตัวอย่าง (traning areas) จากความรู้ด้านต่างๆเกี่ยวกับพื้นที่ศึกษา
รวมทั้งจากการสำรวจภาคสนาม

การแปลแบบไม่กำกับดูแล (unsupervised classification) เป็นวิธีการที่ผู้
แปลกำหนดให้คอมพิวเตอร์แปลข้อมูลเอง โดยใช้หลักการทางสถิติ เพียง
แต่ผู้แปลกำหนดจำนวน ประเภทข้อมูล (classes) ให้แก่เครื่อง โดยไม่ต้อง
เลือกพื้นที่ตัวอย่างให้ ผลลัพธ์จากการแปลจะต้องมีการตรวจสอบความถูก
ต้องและความน่าเชื่อถือ ก่อนนำไปใช้งานโดยการเปรียบเทียบกับสภาพจริง
หรือข้อมูลที่น่าเชื่อถือได้ โดยวิธีการทางสถิติ

คุณสมบัติของภาพจากดาวเทียมสำรวจทรัพยากร
การบันทึกข้อมูลเป็นบริเวณกว้าง (Synoptic view) ภาพจากดาวเทียมภาพ
หนึ่งๆ ครอบคลุมพื้นที่กว้างทำให้ได้ข้อมูลในลักษณะต่อเนื่องในระยะเวลา
บันทึกภาพสั้นๆ สามารถศึกษาสภาพแวดล้อมต่างๆ ในบริเวณกว้างขวางต่อ
เนื่องในเวลาเดียวกันทั้นภาพ เช่น ภาพจาก LANDSAT MSS และ TM หนึ่ง
ภาพคลุมพื้นที่ 185X185 ตร.กม. หรือ 34,225 ตร.กม. ภาพจาก SPOT คลุม
พื้นที่ 3,600 ตร.กม. เป็นต้น

การบันทึกภาพได้หลายช่วงคลื่น ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรมีระบบกล้อง
สแกนเนอร์ ที่บันทึกภาพได้หลายช่วงคลื่นในบริเวณเดียวกัน ทั้งในช่วงคลื่น
ที่เห็นได้ด้วยตาเปล่า และช่วงคลื่นนอกเหนือสายตามนุษย์ ทำให้แยกวัตถุ
ต่างๆ บนพื้นผิวโลกได้อย่างชัดเจน เช่น ระบบ TM มี 7 ช่วงคลื่น เป็นต้น

การบันทึกภาพบริเวณเดิม (Repetitive coverage) ดาวเทียมสำรวจทรัพ
ยากรมีวงโคจรจากเหนือลงใต้ และกลับมายังจุดเดิมในเวลาท้องถิ่นอย่าง
สม่ำเสมอและในช่วงเวลาที่แน่นอน เช่น LANDSAT ทุก ๆ 16 วัน MOS
ทุกๆ 17 วัน เป็นต้น ทำให้ได้ข้อมูลบริเวณเดียวกันหลายๆ ช่วงเวลาที่ทัน
สมัยสามารถเปรียบเทียบและติดตามการเปลี่ยนแปลงต่างๆ บนพื้นผิวโลก
ได้เป็นอย่างดี และมีโอกาสที่จะได้ข้อมูลไม่มีเมฆปกคลุม

การให้รายละเอียดหลายระดับ ภาพจากดาวเทียมให้รายละเอียดหลายระดับ
มีผลดีในการเลือกนำไปใช้ประโยชน์ในการศึกษาด้านต่างๆ ตามวัตถุ
ประสงค์ เช่น ภาพจากดาวเทียม SPOT ระบบ PLA มีรายละเอียด 10 ม.
สามารถศึกษาตัวเมือง เส้นทางคมนาคมระดับหมู่บ้าน ภาพสีระบบ MLA
มีรายละเอียด 20 ม. ศึกษาการบุกรุกพื้นที่ป่าไม้เฉพาะจุดเล็กๆ และแหล่ง
น้ำขนาดเล็ก และภาพระบบ TM รายละเอียด 30 ม. ศึกษาสภาพการใช้
ที่ดินระดับจังหวัด เป็นต้น

ภาพจากดาวเทียมสามารถให้ภาพสีผสม (False color composite) ได้
หลายแบบ ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ที่ต้องการขยายรายละเอียดเฉพาะเรื่อง
ให้เด่นชัดเจน สามารถจำแนกหรือมีสีแตกต่างจากสิ่งแวดล้อม

การเน้นคุณภาพของภาพ (Image enhancement) ภาพจากดาวเทียม
ต้นฉบับสามารถนำมาปรับปรุงคุณภาพให้มีรายละเอียดเพิ่มขึ้น โดยการ
ปรับเปลี่ยนค่าความเข้ม ระดับสีเทา เพื่อเน้นข้อมูลที่ต้องการศึกษาให้
เด่นชัดขึ้น


ตัดตอนจาก สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ กระทรวงวิทยาศาสตร์
เทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อม, 2538, "จากห้วงอวกาศสู่พื้นแผ่นดินไทย
ฉบับย่อ", โรงพิมพ์คุรุสภาลาดพร้าว

ตัดตอนจาก ศุทธินี ดนตรี, 2542, "ความรู้พื้นฐานด้านการสำรวจระยะไกล"

ไม่มีความคิดเห็น: