ผู้จัดทำ

นางสาว นนทินี สามนคร    56170221          

Section 3  

คณะภูมิสารสนเทศศาสตร์ มหาวิทยาลัยบูรพา

การผสมสีภาพแบ่งได้ 3 ชนิด
1. ภาพสีธรรมชาติ (Natural Color Composite) NCC
    ได้แก่ 3-2-1 :R:G:B
2. ภาพแบบสีจริง (True Color Composite) TCC
    ได้แก่ 3-4-1 , 3-4-6 , 7-4-3
3. ภาพแบบสีเท็จ (False Color Composite) FCC
    ได้แก่ 4-5-3 , 4-1-7 , 5-3-2

คุณสมบัติภาพจากดาวเทียมสำรวจทรัพยากร

1. การบันทึกข้อมูลเป็นบริเวณกว้าง(Synopic View)

2. การบันทึกภาพได้หลายช่วงคลื่น

3. การบันทึกภาพบริเวณเดิม(Repetitive Coverage)

4. การให้รายละเอียดหลายระดับ ภาพจากดาวเทียมให้รายละเอียดหลายระดับ

5. การให้ภาพสีผสม(False Color Composite)

สีแดง(R)  +  สีเขียว(G)  =  สีเหลือง(Yellow)

สีแดง(R)  +  สีน้ำเงิน(B)  =  สีม่วงแดง(Magenta)

สีน้ำเงิน(B)  +  สีเขียว(G)  =  สีฟ้า(Cyan)

สีน้ำเงิน(B)  +  สีเขียว(G) + สีแดง(R)  =  สีขาว(White)

สีเหลือง(Y)  +  สีม่วงแดง(M)+สี ฟ้า(C)  =  สีดำ(Black)

6. การเน้นคุณภาพของภาพ(Image Enhancement) มี 2 วิธี คือ การขยายค่าความเข้มระดับสีเทาให้กระจายจนเต็มช่วงเรียกว่า Linear Contrast Stretch และ Non - Linear Contrast Stretch โดยให้มีการกระจายข้อมูลของภาพจากดาวเทียมในแต่ละค่าความเข้มให้มีจำนวนจุดภาพใกล้เคียงกัน เรียกว่า Histogram Equalization Stretch

ภาพข้อมูลดาวเทียมก่อนการเน้นภาพ

ภาพข้อมูลดาวเทียมที่ผ่านการเน้นภาพ แบบ Histogram Equalization

แนวทางการใช้ประโยชน์ ข้อมูลที่ได้มาจากการตรวจวัดระยะไกล

• การสำรวจทางโบราณคดีและมานุษยวิทยา (Archaeology and Anthropology Study) ที่ สำคัญคือ การสำรวจ ที่ตั้ง ของแหล่งโบราณสถาน ในพื้นที่ซึ่งยากต่อการเข้าถึงทางพื้นดิน รวมถึง ที่อยู่ ใต้ผิวดินไม่ลึกมากนัก โดยมักใช้ข้อมูลที่ได้จากเรดาร์และเครื่องวัดการแผ่รังสีช่วง IRการรังวัดภาพและการทำแผนที่ (Photogrammetry and Cartography) ที่สำคัญคือการทำ แผนที่แสดง ลักษณะภูมิประเทศ (topographic map) และ แผนที่แสดง ข้อมูลเฉพาะอย่าง (thematic map) ซึ่งมักต้องใช้เทคนิคทาง GIS เข้ามาช่วยด้วย
  
• การสำรวจทางธรณีวิทยา (Geological Survey) ที่สำคัญคือ การสำรวจโครงสร้างชั้นดินและชั้นหิน การสำรวจแหล่งแร่ การสำรวจแหล่งน้ำมัน การสำรวจแหล่งน้ำใต้ดิน และ การสำรวจพื้นที่เขตภูเขาไฟและเขตแผ่นดินไหว เป็นต้น
  
• การศึกษาทางวิศวกรรมโยธา (Civil Engineering) ที่สำคัญคือ การศึกษาพื้นที่ (site study) การวางผังระบบสาธารณูปโภค (infrastructure planning) และ การวางแผนจัดระบบการขนส่งและการจราจร 
  
  
  
• การศึกษาในภาคเกษตรและการจัดการป่าไม้ (Agricultural and Forestry Study)ที่สำคัญมีอาทิเช่น การใช้ประโยชน์ที่ดินภาคเกษตร การสำรวจคุณภาพดิน การสำรวจความสมบูรณ์ของพืชพรรณ และ การตรวจสอบการใช้ประโยชน์และการเปลี่ยนแปลงของพื้นที่ป่าไม้ตามเวลา เป็นต้น
  
• การวางผังเมือง (Urban planning) ที่สำคัญมีอาทิเช่น การใช้ประโยชน์ที่ดินในเขตเมือง การ
  เปลี่ยนแปลงเชิงคุณภาพและขนาดของเขตเมือง และการออกแบบพื้นที่เชิงภูมิสถาปัตย์ (landscape modeling) เป็นต้น
  
• การศึกษาแนวชายฝั่งและมหาสมุทร (Coastal and Oceanic Study) ที่สำคัญมีอาทิเช่น การเปลี่ยนแปลงเชิงคุณภาพและขนาดของเขตชายฝั่ง การจัดการพื้นที่ชายฝั่ง และ การศึกษาคุณสมบัติเชิงกายภาพและเชิงเคมีของน้ำทะเลระดับบน เช่น อุณหภูมิหรือความเค็ม เป็นต้น
  
• การติดตามตรวจสอบภัยธรรมชาติ (Natural Disaster Monitoring) ที่สำคัญมีอาทิเช่น น้ำท่วมและแผ่นดินถล่ม การระเบิดของภูเขาไฟและแผ่นดินไหว การเกิดไฟป่า หรือ การเกิดไฟในแหล่งถ่านหินใต้ผิวดิน (subsurface coal fires) เป็นต้น
  
• การสำรวจบรรยากาศและงานวิจัยทางอุตุนิยมวิทยา (Atmospheric and Meteorological Study) ที่สำคัญมีอาทิเช่น การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศในช่วงสั้น การศึกษาองค์ประกอบของอากาศที่ระดับความสูงต่าง ๆ เช่น ไอน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ หรือ โอโซน รวมไปถึง การตรวจสอบการแปรปรวนของอากาศระดับล่าง เช่น การเกิดพายุขนาดใหญ่ หรือ พายุฝนฟ้าคะนอง เป็นต้น 
  
• การหาข้อมูลเพื่อภารกิจทางทหาร (Military Services) ที่สำคัญคือ การถ่ายภาพจากทางอากาศด้วยเครื่องบินสอดแนม (spy plane) และ การสำรวจพื้นที่ที่สนใจ โดยใช้เครื่องตรวจวัดประสิทธิภาพสูงบนดาวเทียม
  
   

ตัวอย่างแนว การประยุกต์ใช้งาน ของเทคโนโลยีดาวเทียมทาง RS ในปัจจุบัน

ประโยชน์ของการตรวจวัดจากระยะไกล

           การตรวจวัดจากระยะไกลมี ข้อดี อยู่หลายประการ ซึ่งเป็นประโยชน์มากต่อการศึกษาองค์ประกอบและ โครงสร้างของบรรยากาศและพื้นผิวโลก ทั้งในระดับ ท้องถิ่นและระดับโลก อาทิเช่น

1. ตรวจวัดครอบคลุมพื้นที่ได้เป็น บริเวณกว้าง ในแต่ละครั้ง โดยเฉพาะการตรวจวัดจากอวกาศ ทำให้มองภาพรวมได้ง่าย และได้ข้อมูลที่ค่อนข้างทันต่อเหตุการณ์
2. ตรวจวัดได้ใน หลายระดับ ของ ความละเอียด ทั้งความละเอียดเชิงพื้นที่และความละเอียดเชิงรังสี ขึ้นอยู่กับความสามารถของอุปกรณ์ และระดับความสูงของสถานีติดตั้ง เป็นสำคัญ
3. ตรวจวัดได้ อย่างต่อเนื่อง ทั้งในช่วงกลางวันและช่วงกลางคืน โดยเฉพาะการตรวจวัดในช่วง เทอร์มอลอินฟราเรด และ ไมโครเวฟ ซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้แสงอาทิตย์ช่วยในการสำรวจ 
4. ตรวจวัดได้ใน หลายช่วงคลื่น ไม่เฉพาะในช่วงแสงขาวที่ตาเรามองเห็นเท่านั้น ทำให้ได้ข้อมูล เกี่ยวกับวัตถุหรือพื้นที่ที่ศึกษา มากกว่าที่เรารับรู้ตามปกติมาก 
5. ตรวจวัดข้อมูลในพื้นที่ ที่เข้าถึงทางพื้นดินลำบาก ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากอุปกรณ์ที่ใช้ต้องการเพียงสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ที่มาจากพื้นที่ที่ศึกษา เท่านั้นในการทำงาน

เทคโนโลยีการสำรวจของ Remote Sensing

มีการใช้เทคโนโลยีเข้ามาช่วยเพื่อให้มีการสำรวจที่ได้คุณภาพ และรวจเร็วยิ่งขึ้น 

หลักการและกระบวนการรีโมทเซนซิง (การสำรวจข้อมูลจากระยะไกล)

              รีโมทเซนซิง เกิดจากหลักการในการใช้สื่อใน 3 ส่วน คือ ช่วงคลื่น (Spectral), รูปทรงสัณฐาน (Spatial) และการเปลี่ยนแปลงตามช่วงเวลา (Temporal) เพื่อให้ได้มาซึ่งข้อมูลที่สนใจศึกษาในช่วงเวลาหนึ่ง ๆ โดยไม่ต้องไปสัมผัสกับวัตถุนั้น - See more

เมื่อดวงอาทิตย์ซึ่งเป็นต้นกำเนิดของพลังงาน ปล่อยพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Spectral) ออกมายังวัตถุที่พื้นผิวโลก ซึ่งมีลักษณะที่แตกต่างกันไปในแต่ละพื้นที่ (Spatial) เช่น ได้แก่ น้ำ ต้นไม้ สิ่งปลูกสร้าง หรือพื้นดินว่างเปล่า ในช่วงเวลาหนึ่ง ๆ (Temporal) วัตถุแต่ละประเภทจะสะท้อนหรือแผ่รังสีที่เป็นคุณสมบัติเฉพาะตัวของแต่ละวัตถุ ซึ่งมีลักษณะที่แตกต่างกันในแต่ละประเภทออกไป และ Sensor จะรับ/บันทึกพลังงานที่วัตถุนั้น ๆ ส่งมา ทำให้เราสามารถแปล/ตีความได้ว่าวัตถุนั้น ๆ คืออะไร

ระบบรีโมทเซนซิง

แบ่งตามแหล่งกำเนิดพลังงานที่ก่อให้เกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า มี 2 กลุ่มใหญ่ คือ 

1. Passive remote sensing เป็นระบบที่ใช้กันกว้างขวางตั้งแต่เริ่มแรกจนถึงปัจจุบัน โดยมีแหล่ง พลังงานที่เกิดตามธรรมชาติ คือ ดวงอาทิตย์เป็นแหล่งกำเนิดพลังงาน ระบบนี้จะรับและบันทึกข้อมูลได้ ส่วนใหญ่ในเวลากลางวัน และมีข้อจำกัดด้านภาวะอากาศ ไม่สามารถรับข้อมูลได้ในฤดูฝน หรือเมื่อมีเมฆ หมอก ฝน 
   
2. Active remote sensing เป็นระบบที่แหล่งพลังงานเกิดจากการสร้างขึ้นในตัวของเครื่องมือสำรวจ เช่น ช่วงคลื่นไมโครเวฟที่สร้างในระบบเรดาห์ แล้วส่งพลังงานนั้นไปยังพื้นที่เป้าหมาย ระบบนี้ สามารถทำการรับและบันทึกข้อมูล ได้โดยไม่มีข้อจำกัดด้านเวลา หรือ ด้านสภาวะภูมิอากาศ คือสามารถรับส่งสัญญาณได้ทั้งกลางวันและกลางคืน อีกทั้งยังสามารถทะลุผ่านกลุ่มเมฆ หมอก ฝนได้ในทุกฤดูกาล 
   

รูปแบบของการตรวจวัดรังสี

            ในการ ตรวจวัดข้อมูล ของพื้นผิวโลกหรือชั้นบรรยากาศ จากระยะไกล มักทำโดยใช้ อุปกรณ์การตรวจวัดที่ติดตั้งไว้บน สถานีติดตั้ง (platform) ซึ่งอยู่สูงจากผิวโลกพอควร เช่น เครื่องบิน บอลลูน หรือ บนดาวเทียม ซึ่งจะทำให้มันสามารถสำรวจผิวโลกได้เป็นพื้นที่กว้าง

  ทั้งนี้ รังสี ที่ออกมาจากพื้นที่สำรวจ ซึ่งเครื่องวัดได้ ในแต่ละครั้ง ดังกล่าว จะมีที่มาจาก 3 แหล่ง หลัก คือ

1. รังสีที่ตัววัตถุแผ่ออกมาเองตามธรรมชาติ (radiation หรือ emission)
2. แสงอาทิตย์ที่สะท้อนออกมาจากผิวของวัตถุ (reflected sunlight) 
3. รังสีสะท้อนจากตัววัตถุ ที่ส่งมาจากตัวเครื่องตรวจวัดเอง (reflected sensor’s signal)

ลักษณะของการตรวจวัด รังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ในระบบการตรวจวัดจากระยะไกล

            ในการทำงาน อุปกรณ์ดังกล่าวจะตรวจวัด ความเข้ม ของรังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (EM Wave) ที่ ออกมา จากวัตถุที่มันกำลังมองดูอยู่เป็นหลัก และบันทึกผลไว้ในหน่วย กำลังต่อพื้นที่ต่อมุมตันที่มอง หรือ Watt/m2.sr ซึ่งจะเป็น ความเข้มเฉลี่ย ของรังสี ในกรอบการมอง แต่ละครั้ง บนผิวโลก (target area)

โดยทั่วไป อุปกรณ์ตรวจวัดแต่ละตัว มักจะถูกออกแบบมาให้ตรวจวัดได้ ดีที่สุด ในช่วงความยาวคลื่นแคบ ๆ ช่วงหนึ่งเท่านั้น เรียกว่าเป็น ช่วงคลื่นของการตรวจวัด (spectral range) หรือ แบนด์ (band) ของอุปกรณ์ ซึ่งที่พบมากมักอยู่ใน ช่วง UV ช่วงแสงขาว ช่วงอินฟราเรด และ ของสเปกตรัมคลื่น EM

องค์ประกอบของระบบ RS

          การตรวจวัดจากระยะไกลออกได้เป็น 3 ส่วนหลัก คือ

1. แหล่งข้อมูลของการตรวจวัด (Sources) :ในที่นี้คือ พื้นผิวและบรรยากาศของโลก
2. อุปกรณ์การตรวจวัดจากระยะไกล (Remote Sensor) : ใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสื่อ
3. ระบบการประมวลผลข้อมูล (Data Processing System) : ใช้ผู้ปฏิบัติการและระบบคอมพิวเตอร์

ผังการทำงานพื้นฐานของระบบการตรวจวัดข้อมูลจากระยะไกล (RS system)

คุณสมบัติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

 

คุณสมบัติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสื่อในการได้มาของข้อมูลใน 3 ลักษณะ คือ 

1. คลื่นรังสี (Spectral)
2. รูปทรงสัณฐานของวัตถุบนพื้นผิวโลก (Spatial) 
3. การเปลี่ยนแปลงตามช่วงเวลา (Temporal)

          ปัจจุบันได้นำมาใช้ในการศึกษาและวิจัยอย่างแพร่หลาย เพราะ ประหยัดเวลา ค่าใช้จ่ายในการสำรวจเก็บข้อมูล ความถูกต้อง และรวดเร็วทันต่อเหตุการณ์ มีการพัฒนาให้ก้าวหน้าโดยมีการประดิษฐ์คิดค้นเครื่องมือรับสัญญาณที่มีประสิทธิภาพสูง เทคนิคที่นำมาใช้ในการแปลตีความก็ได้รับการพัฒนาควบคู่กันไปให้มีความถูกต้อง แม่นยำ และรวดเร็วยิ่งขึ้น จึงปรากฏว่ามีการนำข้อมูลทั้งภาพถ่ายทางอากาศ และ ภาพถ่ายดาวเทียม มาใช้ประโยชน์เพื่อสำรวจหาข้อมูลและทำแผนที่เกี่ยวกับทรัพยากรธรรมชาติกันอย่างกว้างขวางในปัจจุบัน

คำจำกัดความของ “Remote Sensing”

                     วิทยาศาสตร์และศิลปะของการได้มาซึ่งข้อมูลเกี่ยวกับ วัตถุ พื้นที่ หรือ ปรากฏการณ์ จากเครื่องบันทึกข้อมูล โดยปราศจากการเข้าไปสัมผัสวัตถุเป้าหมาย ทั้งนี้โดยอาศัยคุณสมบัติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสื่อ ในการได้มาของข้อมูล (สุรชัย รัตนเสริมพงศ์ 2536)

การสำรวจจากระยะไกล Remote Sensing (RS)

ความหมายของคำว่า “Remote Sensing”  

             “Remote Sensing” เป็นศาสตร์ของการศึกษาโครงสร้างและองค์ประกอบของพื้นผิวโลกและบรรยากาศโลกจากระยะไกล โดยอาศัยอุปกรณ์การตรวจวัด ซึ่งใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสื่อในการได้มาซึ่งข้อมูล เช่น กล้องถ่ายภาพทางอากาศ หรือ เครื่องกวาดภาพ ที่ติดตั้งไว้บนดาวเทียม เป็นต้น

       

ประเด็นคำถามที่ต้องการอภิปราย

• Remote Sensing คืออะไร
• หลักการทำงานของ Remote Sensing
• ประโยชน์และการประยุกต์ใช้งานของเทคโนโลยีดาวเทียม RS 

แหล่งศึกษาอ้างอิง

• http://earthobservatory.nasa.gov/Features/RemoteSensing/
• http://www.youtube.com/watch?v=xIsUP1Ds5Pg
• http://www.gisthai.org/about-gis/remote-sensing.html
• http://www.sahavicha.com/?name=knowledge&file=readknowledge&id=264
• http://yingpew103.wordpress.com