การประยุกต์ใช้ข้อมูลจากดาวเทียม

ข้อมูลจากดาวเทียมสำรวจทรัพยากรถูกนำไปประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวาง เริ่มแรกเป็นการใช้แปลตีความด้วยสายตาข้อมูลในลักษณะภาพถ่าย ภาพพิมพ์ หรือฟิล์ม ปัจจุบันใช้การวิเคราะห์ข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์ที่ทันสมัยและการที่ดาวเทียมบันทึกภาพตามเวลาการโคจรที่กำหนด ทำให้ได้รับข้อมูลที่ทันสมัยตามช่วงเวลา สามารถที่นำไปใช้ประโยชน์ผสมผสานกับข้อมูลอื่นๆ เพื่อการบริหารจัดการทรัพยากรและสิ่งแวดล้อมอย่างมีประสิทธิภาพและการพัฒนาแบบยั่งยืน สามารถสรุปการประยุกต์ข้อมูลจากดาวเทียมในด้านต่างๆ ได้ดังนี้ 1. ด้านป่าไม้ ด้านป่าไม้ใช้ในการศึกษาจำแนกชนิดป่าไม้ต่างๆ พรรณไม้ป่าชายเลน สวนป่า การประเมินหาพื้นที่ไฟป่า และติดตามการเปลี่ยนแปลงของพื้นที่ป่าไม้มาอย่างต่อเนื่อง 2. ด้านการเกษตร ใช้ในการศึกษาหาพื้นที่เพาะปลูก พืชเศรษฐกิจต่างๆ การพยากรณ์ผลผลิต ประเมินความเสียหายจากภัยธรรมชาติและจากศัตรูพืช ตลอดจนการวางแผนกำหนดเขตเพาะปลูกพืชเศรษฐกิจ เช่น ลำไย ข้าว อ้อย ข้าวโพดมันสำปะหลัง สับปะรด …

พารามิเตอร์ด้านสิ่งแวดล้อม-วัตถุเป้าหมาย

ในการวิเคราะห์ภาพถ่ายเรดาร์แล้วนอกจากพารามิเตอร์ของระบบแล้ว พารามิเตอร์ด้านสิ่งแวดล้อมมีความจำเป็นอย่างยิ่ง เพื่อบูรณาการกับระบบเพื่อให้ได้มาซึ่งองค์ความรู้เพื่อเข้าใจปฏิสัมพันธ์ระหว่างระบบเรดาร์กับสิ่งแวดล้อม ในที่นี้จะกล่าวถึงสิ่งแวดล้อมหรือเป้าหมายที่ควรศึกษาในเบื้องต้น คือ ความขรุขระของพื้นที่ (Roughness characteristics) คุณสมบัติไดอิเล็กทริก (Dielectric properties) ความเป็นเหลี่ยมและการเรียงตัวของเป้าหมาย(Angularity and Orientation of the target) ระยะห่างของเป้าหมาย (Target spacing) การทะลุทะลวงของสัญญาณ(Signal penetration) และการเน้นสัญญาณ (Signal enhancement) 1. ลักษณะของความขรุขระ เมื่อพื้นผิวราบเรียบการสะท้อนของคลื่นเรดาร์จะเป็นแบบกระจกเงา (Specular reflector) …

พารามิเตอร์ของระบบเรดาร์

1. สมการเรดาร์ (RADAR equation) PR = พลังงานทั้งหมดที่รับ (Total power received) PT = พลังงานที่ส่งออก (Power transmitted) σ0 = การกระจายเรดาร์ต่อหน่วยพื้นที่ หรือสัมประสิทธิ์การกระจัดกระจาย (Radar scatter coefficient) A = พื้นที่หน้าตัด (RADAR cross section) G = …

บทนำเรดาร์ (RADAR)

เรดาร์ได้พัฒนาขึ้นระหว่างสงครามโลกครั้งที่ 2 เพื่อตรวจหาตำแหน่งและเส้นทางของเครื่องบินจากสถานีภาคพื้นดิน และใช้ในการนำทางในสภาพอากาศที่ไม่ดี RADAR ย่อมาจาก “Radio Detection And Ranging”เรดาร์เป็นระบบการตรวจวัดที่ต้องมีแหล่งของพลังงานที่มนุษย์สร้างขึ้น และส่งสัญญาณในช่วงคลื่นไมโครเวฟไปยังวัตถุเป้าหมายแล้ววัดความเข้มข้นของพลังงานที่กระจัดกระจายกลับ (Backscatter) ไปสู่เครื่องรับรู้ ซึ่งเป็นระบบการรับรู้แบบแอ็กทิฟ ดังนั้นการรับรู้หรือได้มาซึ่งภาพจากเรดาร์จึงสามารถถ่ายภาพได้ทั้งกลางวัน และกลางคืน ในทุกสภาพอากาศ ทะลุทะลวงเมฆได้ ระบบเรดาร์ถ่ายภาพในแนวเอียงซึ่งใช้สายอากาศที่ติดตั้งเชื่อมประจำที่บนเครื่องบินโดยชี้ไปทางวัตถุเป้าหมาย เรียกว่า เรดาร์มองข้าง (Side-Looking Radar : SLR หรือ Side-Looking Airborne : SLAR) …

การจำแนกประเภทข้อมูลภาพ (Image Classification)

การประมวลผลภาพด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์ Image processing ขั้นตอนที่ 3 การจำแนกประเภทข้อมูลภาพ (Image classification) การจำแนกประเภทข้อมูลภาพเป็นการประมวลผลในทางสถิติ เพื่อแยกข้อมูลจุดภาพทั้งหมดที่ประกอบเป็นพื้นที่ศึกษาออกเป็นกลุ่มย่อย โดยใช้ลักษณะทางสถิติเป็นตัวกำหนดความแตกต่างระหว่างกลุ่มจุดภาพ โดยจุดภาพที่ถูกจัดให้อยู่กลุ่มเดียวกันจะมีลักษณะทางสถิติเฉพาะกลุ่มเป็นไปในทิศทางเดียวกัน แต่ละกลุ่มจุดภาพที่จำแนกได้นั้นจะแสดงถึงสิ่งปกคลุมพื้นดินประเภทใดประเภทหนึ่งแตกต่างกันไป กล่าวอีกนัยหนึ่ง การจำแนกประเภทข้อมูลภาพ หมายถึง การแบ่งจุดภาพที่มีคุณสมบัติการสะท้อนแสงคล้ายๆ กันออกเป็นกลุ่มหรือเป็นระดับ ซึ่งเรียกว่า ชนิดหรือประเภท (Class) เพื่อที่จะแบ่งแยกวัตถุต่างๆ ที่แสดงในภาพออกจากกัน ในการจำแนกประเภทข้อมูลนี้ผู้ปฏิบัติต้องใช้กฎการตัดสินใจหรือความรู้ทางสถิติเข้าช่วย เนื่องจากปริมาณจุดภาพที่ประกอบเป็นพื้นที่ศึกษา มีปริมาณจุดภาพมากการคำนวณทางสถิติเองโดยใช้เครื่องคิดเลขจึงทำได้ยากใช้เวลามากและอาจเกิดข้อผิดพลาดได้ จึงมีการนำเอาความสามารถของคอมพิวเตอร์มาช่วยในการประมวลผล ทำให้ได้ผลลัพธ์ในเวลารวดเร็วสามารถตรวจสอบความถูกต้องได้ทันที การจำแนกประเภทข้อมูลภาพด้วยระบบคอมพิวเตอร์แบ่งออกได้เป็น 2 …

การประมวลผลภาพด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์

การประมวลผลภาพด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์ Image processing ขั้นตอนที่ 2 การเน้นข้อมูลภาพ (Image enhancement) เป็นกระบวนการปรับเปลี่ยนค่าของจุดภาพหรือค่าระดับสีเทา เพื่อเพิ่มรายละเอียด ความชัดเจนของข้อมูลภาพ หรือการเพิ่มระดับความแตกต่างระหว่างวัตถุ ทำให้สังเกตเห็นขอบเขตของวัตถุต่างชนิดกันได้ชัดเจนมากขึ้น หรือสามารถที่จะเน้นความคมชัดเฉพาะในส่วนที่ต้องการศึกษาช่วยให้การตีความประเภทวัตถุง่ายมากขึ้นแล้วนำผลลัพธ์ที่ได้ไปทำการแปลตีความ โดยทำการศึกษาแปลตีความด้วยสายตา (Visual interpretation) เพื่อกำหนดประเภทข้อมูล ก่อนที่นำไปใช้เพื่อการจำแนกประเภทข้อมูล เทคนิคต่างๆ ที่จะใช้ในการเน้นข้อมูลภาพนั้นอยู่กับ – ค่าจุดภาพ ซึ่งประกอบด้วยข้อมูลจากหลายช่วงคลื่นของข้อมูลจากดาวเทียมที่ออกแบบมาเฉพาะผู้ใช้จะต้องทำความเข้าใจรูปแบบของปฏิสัมพันธ์ระหว่างพลังงานในแต่ละช่วงคลื่นกับวัตถุบนพื้นโลก – วัตถุประสงค์ของการเน้นข้อมูล คือ ต้องเปลี่ยนแปลงข้อมูลเพื่อให้เห็นรายละเอียดต่างๆ ในเรื่องที่ต้องการศึกษาได้ดียิ่งขึ้น – …

กระบวนการก่อนการประมวลผลภาพ (Pre-Processing)

การประมวลผลภาพด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์ Image processing ขั้นตอนที่ 1 ขั้นตอนกระบวนการก่อนการประมวลผลภาพ (Pre-processing) การปรับแก้ภาพมีวัตถุประสงค์เพื่อปรับแก้ความคลาดเคลื่อนของข้อมูล (Data error) สัญญาณที่รบกวน (Noise) และความบิดเบี้ยวเชิงเรขาคณิตที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการถ่ายภาพ การบันทึกข้อมูลสัญญาณ การสะท้อนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า การส่งสัญญาณ และการโคจรของดาวเทียม มีกระบวนการปรับแก้ 2 กระบวนการที่ต้องกระทำ ดังนี้ การตรวจแก้คลื่นรังสี (Radiometric correction) ก่อนที่จะส่งข้อมูลจากระยะไกลให้กับผู้ใช้งาน ข้อมูลเหล่านี้จะต้องผ่านการตรวจแก้คลื่นรังสีจากสถานีรับสัญญาณดาวเทียมภาคพื้นดินมาแล้วระดับหนึ่ง แต่บางครั้งยังปรากฏข้อบกพร่องทางเชิงคลื่น เนื่องจากสาเหตุหลายประการ เช่น การรบกวนจากชั้นบรรยากาศ …

การแปลตีความข้อมูลจากดาวเทียมด้วยสายตา (Visual Interpretation)

การแปลตีความข้อมูลจากดาวเทียมด้วยสายตา (Visual interpretation) ใช้องค์ประกอบหลักที่สำคัญ (Elements of interpretation) ได้แก่ ความเข้มของสีและสี (Tone/Color) ระดับความแตกต่างของความเข้มของสีหนึ่งๆ มีความสัมพันธ์กับค่าการสะท้อนของช่วงคลื่นและการผสมสีของช่วงคลื่นต่างๆ เช่น น้ำในช่วงคลื่นอินฟราเรดใกล้ถูกดูดกลืนทำให้ปรากฏเป็นสีดำ ในภาพสีผสมพืชพรรณปรากฏเป็นสีแดงเมื่อกำหนดให้ช่วงคลื่นอินฟราเรดใกล้เป็นสีแดง ช่วงคลื่นสีแดงกำหนดให้เป็นสีเขียว และช่วงคลื่นสีเขียวกำหนดให้เป็นสีน้ำเงิน ขนาด (Size) ขนาดของภาพวัตถุที่ปรากฏในข้อมูลจากดาวเทียมขึ้นอยู่กับขนาดของวัตถุ และมาตราส่วนของข้อมูลจากดาวเทียม เช่น ความยาว ความกว้าง หรือพื้นที่ แสดงให้เห็นความแตกต่างของขนาดระหว่างแม่น้ำและลำคลอง รูปร่าง (Shape) รูปร่างของวัตถุที่เป็นเฉพาะตัวอาจสม่ำเสมอ (Regular) …

คุณลักษณะข้อมูลจากดาวเทียม

คุณลักษณะข้อมูลจากดาวเทียม ข้อมูลจากดาวเทียมสำรวจทรัพยากรที่ถูกบันทึกด้วยเครื่องรับรู้หลายสเปกตรัม มีคุณสมบัติพิเศษแตกต่างจากกล้องถ่ายภาพธรรมดา คือ ลักษณะข้อมูลเชิงเลข มีความละเอียดของค่าการสะท้อนช่วงคลื่นแสงเป็นค่าระดับสีเทา จำนวน 256 ระดับ (ในกรณี 8 บิต) ในแต่ละช่วงคลื่น สามารถนำข้อมูลไปผลิตเป็นภาพขาวดำและภาพสีผสม ตลอดจนนำมาวิเคราะห์ด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์ได้สะดวกยิ่งขึ้น ข้อมูลค่าสะท้อนจากดาวเทียมที่โคจรผ่านสถานีสามารถส่งมายังภาคพื้นดินได้ทันที สามารถบันทึกข้อมูลในช่วงคลื่นที่กล้องธรรมดาบันทึกไม่ได้ ตลอดจนข้อมูลที่ได้รับมีความละเอียดภาพหลายระดับ การบันทึกข้อมูลเป็นบริเวณกว้าง (Synoptic view) ความกว้างแนวถ่ายภาพครอบคลุมพื้นที่กว้างทำให้ได้ข้อมูลในลักษณะต่อเนื่อง สามารถศึกษาสภาพแวดล้อมต่างๆ ในบริเวณกว้างขวางต่อเนื่องในเวลาเดียวกันทั้งภาพ เช่น ข้อมูลจากดาวเทียม LANDSAT ระบบ MSS และระบบ …