วันพุธที่ 3 ธันวาคม พ.ศ. 2557

ผู้จัดทำ



เสนอ

อาจารย์กฤษณะ อิ่มสวาสดิ์





ผู้จัดทำ

นางสาวศิริวรรณ  อินทรฤทธิ์

รหัสนิสิต 56670041 กลุ่ม 3301




1.ความหมายของการสำรวจระยะไกล (Remote Sensing)

ความหมายของการสำรวจระยะไกล (Remote Sensing)

    รีโมตเซนซิง (Remote Sensing) หรือการสำรวจข้อมูลระยะไกล (การรับรู้ระยะไกล) เป็นศัพท์เทคนิคที่ใช้เป็นครั้งแรกในประเทศสหรัฐอเมริกาใน พ.ศ.2503 หมายถึง วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแขนงหนึ่ง ที่บันทึกคุณลักษณะของวัตถุ (Object) หรือปรากฎการณ์ (Phenomena) ต่างๆ จากการสะท้อนแสง/หรือ การแผ่รังสีพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Energy) โดยเครื่องวัด/อุปกรณ์บันทึกที่ติดอยู่กับยานสำรวจ  การใช้รีโมตเซนซิงเริ่มแพร่หลายนับตั้งแต่สหรัฐอเมริกาได้ส่งดาวเทียมสำรวจทรัพยากรดวงแรก LANDSAT-1 ขึ้นใน พ.ศ.2515
เราสามารถหาคุณลักษณะของวัตถุได้จากลักษณะการสะท้อนหรือการแผ่พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าจากวัตถุนั้น ๆ คือ “วัตถุแต่ละชนิด จะมีลักษณะการสะท้อนแสงหรือการแผ่รังสีที่เฉพาะตัวและแตกต่างกันไป ถ้าวัตถุหรือสภาพแวดล้อมเป็นคนละประเภทกัน” คุณสมบัติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสื่อในการได้มาของข้อมูลใน 3 ลักษณะ คือ ช่วงคลื่น(Spectral) รูปทรงสัณฐานของวัตถุบนพื้นโลก (Spatial) และการเปลี่ยนแปลงตามช่วงเวลา (Temporal) รีโมตเซนซิงจึงเป็นเทคโนโลยีที่ใช้ในการจำแนก และเข้าใจวัตถุหรือสภาพแวดล้อมต่าง ๆ จากลักษณะเฉพาะตัวในการสะท้อนแสงหรือแผ่รังสี

    ข้อมูลที่ได้จากการสำรวจระยะไกล ในที่นี้จะหมายถึง ข้อมูลที่ได้จากการถ่ายภาพทางเครื่องบินในระดับต่ำ ที่เรียกว่า รูปถ่ายทางอากาศ (Aerial Photo) และข้อมูลที่ได้จากการบันทึกภาพจากดาวเทียมในระดับสูงกว่า เรียกว่า ภาพถ่ายจากดาวเทียม (Satellite Image)
องค์ประกอบที่สำคัญของการสำรวจข้อมูลระยะไกล คือ คลื่นแสง ซึ่งเป็นพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติไม่ว่าเป็นพลังงานที่ได้จากดวงอาทิตย์ หรือเป็นพลังงานจาก ตัวเอง ซึ่งระบบการสำรวจข้อมูลระยะไกลโดยอาศัยพลังงานแสงธรรมชาติ เรียกว่า Passive Remote Sensing ส่วนระบบบันทึกที่มีแหล่งพลังงานที่สร้างขึ้นและส่งไปยัง วัตถุเป้าหมาย เรียกว่า Active Remote Sensing เช่น ระบบเรดาร์ เป็นต้น


สรุป
    การสำรวจข้อมูลระยะไกล (Remote Sensing) หมายถึง เป็นวิทยาศาสตร์และศิลป์ของการได้มาซึ่งข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุ พื้นที่หรือปรากฏการณ์ จากเครื่องมือบันทึกข้อมูลโดยปราศจากการเข้าไปสัมผัสวัตถุเป้าหมาย โดยอาศัยคุณสมบัติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสื่อในการได้มาของข้อมูลใน 3 ลักษณะ  คือ ช่วงคลื่น (Spectral) รูปของสัณฐานโลก (Spatial) และการเปลี่ยนแปลงตามช่วงเวลา (Temporal)









แหล่งที่มา
http://yingpew103.wordpress.com/2013/01/18/เทคโนโลยีด้านการสำรวจร/
http://civil11korat.tripod.com/Data/RS.htm#r8

2. หลักการของการสำรวจระยะไกล


หลักการของรีโมตเซนซิ่ง

หลักการของรีโมตเซนซิ่งประกอบด้วยกระบวนการ 2 กระบวนการ ดังต่อไปนี้คือ

1. การรับข้อมูล (Data Acquisition) โดยอาศัย
      - แหล่งพลังงาน คือ ดวงอาทิตย์
      - การเคลื่อนที่ของพลังงาน
      - ปฏิสัมพันธ์ของพลังงานกับพื้นโลก
      - ระบบการบันทึกข้อมูล
      - ข้อมูลที่ได้รับทั้งในแบบข้อมูลเชิงตัวเลขและรูปภาพ

ตัวอย่างเช่น ดวงอาทิตย์ เคลื่อนที่ผ่านชั้นบรรยากาศ, เกิดปฏิสัมพันธ์กับวัตถุบนพื้นผิวโลก และเดินทางเข้าสู่เครื่องวัด/อุปกรณ์บันทึกที่ติดอยู่กับยานสำรวจ (Platform) ซึ่งโคจรผ่าน ข้อมูลวัตถุหรือปรากฏการณ์บนพื้นผิวโลกที่ถูกบันทึกถูกแปลงเป็นสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ส่งลงสู่สถานีรับภาคพื้นดิน (Receiving Station) และผลิตออกมาเป็นข้อมูลในรูปแบบของข้อมูลเชิงอนุมาน (Analog Data) และข้อมูลเชิงตัวเลข(Digital Data) เพื่อนำไปนำวิเคราะห์ข้อมูลต่อไป

2. การวิเคราะห์ข้อมูล (Data Analysis) วิธีการวิเคราะห์มีอยู่ 2 วิธี คือ

     2.1 การวิเคราะห์ด้วยสายตา (Visual Analysis) ที่ให้ผลข้อมูลออกมาในเชิงคุณภาพ (Quantitative) ไม่สามารถ วัดออกมาเป็นค่าตัวเลขได้แน่นอน
องค์ประกอบในการแปลและตีความภาพถ่ายจากดาวเทียมด้วยสายตา
                 1. สีและระดับความเข้มของสี (Colour tone and brightness)
                 2. รูปร่าง (Shape)
                 3. ขนาด (Size)
                 4. รูปแบบ (Pattern)
                 5. ความหยาบละเอียดของเนื้อภาพ (Texture)
                 6. ความสัมพันธ์กับตำแหน่งและสิ่งแวดล้อม (Location and Association)
                 7. การเกิดเงา (Shadow)
                 8. การเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาล (Temporal change)
                 9. ระดับสี (Tone)

ที่มา: http://remotesensing005.blogspot.com/p/satellite-image.html?view=mosaic

ตัวอย่างการแปลตีความภาพถ่ายดาวเทียม



     2.2 การวิเคราะห์ด้วยคอมพิวเตอร์ (Digital Analysis) ที่ให้ผลข้อมูลในเชิงปริมาณ (Quantitative) ที่สามารถแสดงผลการวิเคราะห์ออกมาเป็นค่าตัวเลขได้
วิธีการจำแนกข้อมูลดาวเทียมด้วยระบบคอมพิวเตอร์แบ่งออกได้ 2 วิธี ได้แก่
                    2.2.1 การจำแนกประเภทข้อมูลแบบกำกับดูแล (Supervised Classification) เป็นวิธีการจำแนกข้อมูลภาพซึ่งจะต้องประกอบด้วยพื้นที่ฝึก (Training areas) การจำแนกประเภทของข้อมูลเบื้องต้น โดยการคัดเลือกเกณฑ์ของการจำแนกประเภทข้อมูล และกำหนดสถิติของของประเภทจำแนกในข้อมูล จากนั้นก็จะทำการวิเคราะห์ข้อมูลทั้งภาพ และรวบรวมกลุ่มชั้นประเภทจำแนกสถิติคล้ายกันเข้าด้วยกัน เพื่อจัดลำดับขั้นข้อมูลสุดท้าย นอกจากนี้แล้วก็จะมีการวิเคราะห์การจำแนกประเภทข้อมูลลำดับสุดท้าย หรือตกแต่งข้อมูลหลังจากการจำแนกประเภทข้อมูล (Post-classification)
                    2.2.2 การจำแนกประเภทข้อมูลแบบไม่กำกับดูแล (Unsupervised Classification)
เป็นวิธีการจำแนกประเภทข้อมูลที่ผู้วิเคราะห์ไม่ต้องกำหนดพื้นที่ฝึกของข้อมูลแต่ละประเภทให้กับคอมพิวเตอร์ มักจะใช้ในกรณีที่ไม่มีข้อมูลเพียงพอในพื้นที่ที่การจำแนก หรือผู้ปฏิบัติไม่มีความรู้ความเคยชินในพื้นที่ที่ศึกษา วิธีการนี้สามารถทำได้โดยการสุ่มตัวอย่างแบบคละ แล้วจึงนำกลุ่มข้อมูลดังกล่าวมาแบ่งเป็นประเภทต่างๆ

การวิเคราะห์หรือการจำแนกประเภทข้อมูลต้องคำนึงถึงหลักการดังต่อไปนี้

1) Multispectral Approach คือ ข้อมูลพื้นที่และเวลาเดียวกันที่ถูกบันทึกในหลายช่วงคลื่น ซึ่งในแต่ละช่วงความยาวคลื่น (Band) ที่แตกต่างกันจะให้ค่าการสะท้อนพลังงานของวัตถุหรือพื้นผิวโลกที่แตกต่างกัน

2) Multitemporal Approach คือ การวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา จำเป็นต้องใช้ข้อมูลหลายช่วงเวลา เพื่อนำมาเปรียบเทียบหาความแตกต่าง

3) Multilevel Approach คือ ระดับความละเอียดของข้อมูลในการจำแนกหรือวิเคราะห์ข้อมูล ซึ่งขึ้นอยู่กับการประยุกต์ใช้งาน เช่น การวิเคราะห์ในระดับภูมิภาคก็อาจใช้ข้อมูลจากดาวเทียม LANDSAT ที่มีรายละเอียดภาพปานกลาง (Medium Resolution)   แต่ถ้าต้องการศึกษาวิเคราะห์ในระดับจุลภาค เช่น ผังเมือง ก็ต้องใช้ข้อมูลดาวเทียมที่ให้รายละเอียดภาพสูง (High Resolution) เช่น ข้อมูลจากดาวเทียม SPOT, IKONOS, หรือรูปถ่ายทางอากาศเป็นต้น









แหล่งที่มา
http://yingpew103.wordpress.com/2013/01/18/เทคโนโลยีด้านการสำรวจร/
http://civil11korat.tripod.com/Data/RS.htm#r8


3. ระบบการทำงาน

ระบบการทำงาน

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 ในช่วงแรกระบบ passive remote sensing ได้รับการพัฒนามาก่อน และยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน ส่วนระบบ active remote sensing มีการพัฒนาจากวงการทหาร แล้วจึงเผยแพร่เทคโนโลยีนี้ต่อกิจการพลเรือนในช่วงหลังการสำรวจในด้านนี้ได้รับความสนใจมากขึ้นโดยเฉพาะกับประเทศในเขตร้อนที่มีปัญหาเมฆ หมอก ปกคลุมอยู่เป็นประจำ









แหล่งที่มา
http://yingpew103.wordpress.com/2013/01/18/เทคโนโลยีด้านการสำรวจร/

5.การพัฒนาการด้านรีโมทเซนซิ่ง


ตารางแสดงสรุปการพัฒนาการด้านรีโมทเซนซิ่ง



ปี ค.ศ.
การพัฒนาด้านรีโมทเซนซิง
1820
1859
1862
1910
1920

1960
1962
1962
1966
1972
1978
1982
1986
1988
1991
1995
1992-1998
1996-1997
1998


1999

2000
เริ่มต้นใช้กล้องถ่ายรูป
เริ่มต้นใช้บอลลูนในการบันทึกภาพ ณ ประเทศฝรั่งเศส
เริ่มต้นทำแผนที่ป่าไม้จากภาพถ่ายทางอากาศ
Wilbur Wright บันทึกภาพพื้นโลกครั้งแรกจากเครื่องบิน
ได้ทำการทำแผนที่ป่าไม้อย่างเป็นระบบจากภาพถ่ายทางอากาศ
โดยประเทศแคนาดาและสหรัฐอเมริกา
เริ่มต้นใช้ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา  TIROS-1
เริ่มต้นใช้กล้องถ่ายรูประบบหลายช่วงคลื่น  โดย  Zaitor และ Tsuprun
เริ่มบันทึกพื้นผิวโลกจากยานอวกาศเมอคิวรี่
เริ่มใช้การวิเคราะห์ภาพข้อมูลโดยระบบคอมพิวเตอร์ในการประยุกต์ทางด้านการเกษตร
เริ่มส่งดาวเทียม  LANDSAT-1 เข้าสู่วงโคจร
เริ่มส่งดาวเทียม  SEASAT
เริ่มส่งดาวเทียม  LANDSAT  ระบบ Thematic Mapping  ดวงที่ 4
เริ่มส่งดาวเทียม  SPOT
เริ่มส่งดาวเทียม  IRS1-A  โดยประเทศอินเดีย
เริ่มส่งดาวเทียม  IRS1-C  โดยประเทศอินเดีย
เริ่มส่งดาวเทียม  RADARSAT  โดยประเทศแคนาดา
เริ่มส่งดาวเทียม  JERS-1  โดยประเทศญี่ปุ่น
เริ่มส่งดาวเทียม  ADEOS  โดยประเทศญี่ปุ่น
เริ่มส่งดาวเทียม  LANDSAT  ระบบ Thematic Mapping ดวงที่  7  (Enhanced Thematic Mapping – ETM) โดยเพิ่มช่วงคลื่นที่ใช้ศึกษาเกี่ยวกับพืช (Vegetation  Monitoring) อีก 1  ช่วงคลื่น
หน่วยงานเอกชนของสหรัฐอเมริกา ได้พัฒนาระบบ IKONOS-2 ซึ่งมีรายละเอียด 1 เมตรในระบบขาวดำ และ 5 เมตรในระบบสี
ญี่ปุ่นพัฒนาดาวเทียม ADEOS-2  :  แคนาดาพัฒนา RADARSAT-2  สหรัฐอเมริกาพัฒนา HRST,  ออสเตรเลียพัฒนา  AIRIES  อินเดียพัฒนา IRS-P  สหรัฐ (เอกชน)  พัฒนา  QUICKBIRD-1  อิสราเอล และสหรัฐร่วมกันพัฒนา WIS Eros-A






แหล่งที่มา
สมพร  สง่าวงศ์. 2543 อ้างจาก Star and Estes,1990 และสุวิทย์  วิบูลย์เศรษฐ,2543


4.การวิเคราะห์ข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์

การวิเคราะห์ข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์ (Digital Analysis)

วิธีการจำแนกข้อมูลดาวเทียมด้วยระบบคอมพิวเตอร์แบ่งออกได้ 2 วิธี ได้แก่

         1 การจำแนกประเภทข้อมูลแบบกำกับดูแล (Supervised Classification)
เป็นวิธีการจำแนกข้อมูลภาพซึ่งจะต้องประกอบด้วยพื้นที่ฝึก (Training areas) การจำแนกประเภทของข้อมูลเบื้องต้น โดยการคัดเลือกเกณฑ์ของการจำแนกประเภทข้อมูล และกำหนดสถิติของของประเภทจำแนกในข้อมูล จากนั้นก็จะทำการวิเคราะห์ข้อมูลทั้งภาพ และรวบรวมกลุ่มชั้นประเภทจำแนกสถิติคล้ายกันเข้าด้วยกัน เพื่อจัดลำดับขั้นข้อมูลสุดท้าย นอกจากนี้แล้วก็จะมีการวิเคราะห์การจำแนกประเภทข้อมูลลำดับสุดท้าย หรือตกแต่งข้อมูลหลังจากการจำแนกประเภทข้อมูล (Post-classification)

         2 การจำแนกประเภทข้อมูลแบบไม่กำกับดูแล (Unsupervised Classification)
เป็นวิธีการจำแนกประเภทข้อมูลที่ผู้วิเคราะห์ไม่ต้องกำหนดพื้นที่ฝึกของข้อมูลแต่ละประเภทให้กับคอมพิวเตอร์ มักจะใช้ในกรณีที่ไม่มีข้อมูลเพียงพอในพื้นที่ที่การจำแนก หรือผู้ปฏิบัติไม่มีความรู้ความเคยชินในพื้นที่ที่ศึกษา วิธีการนี้สามารถทำได้โดยการสุ่มตัวอย่างแบบคละ แล้วจึงนำกลุ่มข้อมูลดังกล่าวมาแบ่งเป็นประเภทต่างๆ






แหล่งที่มา
http://civil11korat.tripod.com/Data/RS.htm#r8

6.คุณสมบัติของภาพจากดาวเทียม


คุณสมบัติของภาพจากดาวเทียมสำรวจทรัพยากร

การบันทึกข้อมูลเป็นบริเวณกว้าง (Synoptic view) ภาพจากดาวเทียมภาพหนึ่งๆ ครอบคลุมพื้นที่กว้างทำให้ได้ข้อมูลในลักษณะต่อเนื่องในระยะเวลาบันทึกภาพสั้นๆ สามารถศึกษาสภาพแวดล้อมต่างๆ ในบริเวณกว้างขวางต่อเนื่องในเวลาเดียวกันทั้นภาพ เช่น ภาพจาก LANDSAT MSS และ TM หนึ่งภาพคลุมพื้นที่ 185X185 ตร.กม. หรือ 34,225 ตร.กม. ภาพจาก SPOT คลุมพื้นที่ 3,600 ตร.กม. เป็นต้น

• การบันทึกภาพได้หลายช่วงคลื่น ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรมีระบบกล้องสแกนเนอร์ ที่บันทึกภาพได้หลายช่วงคลื่นในบริเวณเดียวกัน ทั้งในช่วงคลื่นที่เห็นได้ด้วยตาเปล่า และช่วงคลื่นนอกเหนือสายตามนุษย์ ทำให้แยกวัตถุต่างๆ บนพื้นผิวโลกได้อย่างชัดเจน เช่น ระบบ TM มี 7 ช่วงคลื่น เป็นต้น


• การบันทึกภาพบริเวณเดิม (Repetitive coverage) ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรมีวงโคจรจากเหนือลงใต้ และกลับมายังจุดเดิมในเวลาท้องถิ่นอย่างสม่ำเสมอและในช่วงเวลาที่แน่นอน เช่น LANDSAT ทุก ๆ 16 วัน MOS ทุกๆ 17 วัน เป็นต้น ทำให้ได้ข้อมูลบริเวณเดียวกันหลายๆ ช่วงเวลาที่ทันสมัยสามารถเปรียบเทียบและติดตามการเปลี่ยนแปลงต่างๆ บนพื้นผิวโลกได้เป็นอย่างดี และมีโอกาสที่จะได้ข้อมูลไม่มีเมฆปกคลุม


• การให้รายละเอียดหลายระดับ ภาพจากดาวเทียมให้รายละเอียดหลายระดับ มีผลดีในการเลือกนำไปใช้ประโยชน์ในการศึกษาด้านต่างๆ ตามวัตถุประสงค์ เช่น ภาพจากดาวเทียม SPOT ระบบ PLA มีรายละเอียด 10 ม. สามารถศึกษาตัวเมือง เส้นทางคมนาคมระดับหมู่บ้าน ภาพสีระบบ MLA มีรายละเอียด 20 ม. ศึกษาการบุกรุกพื้นที่ป่าไม้เฉพาะจุดเล็กๆ และแหล่งน้ำขนาดเล็ก และภาพระบบ TM รายละเอียด 30 ม. ศึกษาสภาพการใช้ที่ดินระดับจังหวัด เป็นต้น


• ภาพจากดาวเทียมสามารถให้ภาพสีผสม (False color composite) ได้หลายแบบ ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ที่ต้องการขยายรายละเอียดเฉพาะเรื่องให้เด่นชัดเจน สามารถจำแนกหรือมีสีแตกต่างจากสิ่งแวดล้อม
• การเน้นคุณภาพของภาพ (Image enhancement) ภาพจากดาวเทียมต้นฉบับสามารถนำมาปรับปรุงคุณภาพให้มีรายละเอียดเพิ่มขึ้น โดยการปรับเปลี่ยนค่าความเข้ม ระดับสีเทา เพื่อเน้นข้อมูลที่ต้องการศึกษาให้เด่นชัดขึ้น



                 การบันทึกข้อมูลเป็นบริเวณกว้าง (Synoptic view) ภาพจากดาวเทียมภาพหนึ่งๆ ครอบคลุมพื้นที่กว้างทำให้ได้ข้อมูลในลักษณะต่อเนื่องในระยะเวลาบันทึกภาพสั้นๆ สามารถศึกษาสภาพแวดล้อมต่างๆ ในบริเวณกว้างขวางต่อเนื่องในเวลาเดียวกันทั้นภาพ เช่น ภาพจาก LANDSAT MSS และ TM หนึ่งภาพคลุมพื้นที่ 185X185 ตร.กม. หรือ 34,225 ตร.กม. ภาพจาก SPOT คลุมพื้นที่ 3,600 ตร.กม. เป็นต้น
                 การบันทึกภาพได้หลายช่วงคลื่น ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรมีระบบกล้องสแกนเนอร์ ที่บันทึกภาพได้หลายช่วงคลื่นในบริเวณเดียวกัน ทั้งในช่วงคลื่นที่เห็นได้ด้วยตาเปล่า และช่วงคลื่นนอกเหนือสายตามนุษย์ ทำให้แยกวัตถุต่างๆ บนพื้นผิวโลกได้อย่างชัดเจน เช่น ระบบ TM มี 7 ช่วงคลื่น เป็นต้น
                 การบันทึกภาพบริเวณเดิม (Repetitive coverage) ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรมีวงโคจรจากเหนือลงใต้ และกลับมายังจุดเดิมในเวลาท้องถิ่นอย่างสม่ำเสมอและในช่วงเวลาที่แน่นอน เช่น LANDSAT ทุก ๆ 16 วัน MOS ทุกๆ 17 วัน เป็นต้น ทำให้ได้ข้อมูลบริเวณเดียวกันหลายๆ ช่วงเวลาที่ทันสมัยสามารถเปรียบเทียบและติดตามการเปลี่ยนแปลงต่างๆ บนพื้นผิวโลกได้เป็นอย่างดี และมีโอกาสที่จะได้ข้อมูลไม่มีเมฆปกคลุม
                 การให้รายละเอียดหลายระดับ ภาพจากดาวเทียมให้รายละเอียดหลายระดับ มีผลดีในการเลือกนำไปใช้ประโยชน์ในการศึกษาด้านต่างๆ ตามวัตถุประสงค์ เช่น ภาพจากดาวเทียม SPOT ระบบ PLA มีรายละเอียด 10 ม. สามารถศึกษาตัวเมือง เส้นทางคมนาคมระดับหมู่บ้าน ภาพสีระบบ MLA มีรายละเอียด 20 ม. ศึกษาการบุกรุกพื้นที่ป่าไม้เฉพาะจุดเล็กๆ และแหล่งน้ำขนาดเล็ก และภาพระบบ TM รายละเอียด 30 ม. ศึกษาสภาพการใช้ที่ดินระดับจังหวัด เป็นต้น
                 ภาพจากดาวเทียมสามารถให้ภาพสีผสม (False color composite) ได้หลายแบบ ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ที่ต้องการขยายรายละเอียดเฉพาะเรื่องให้เด่นชัดเจน สามารถจำแนกหรือมีสีแตกต่างจากสิ่งแวดล้อม

การเน้นคุณภาพของภาพ (Image enhancement) ภาพจากดาวเทียมต้นฉบับสามารถนำมาปรับปรุงคุณภาพให้มีรายละเอียดเพิ่มขึ้น โดยการปรับเปลี่ยนค่าความเข้ม ระดับสีเทา เพื่อเน้นข้อมูลที่ต้องการศึกษาให้เด่นชัดขึ้น

      ตัวอย่าง
      ดาวเทียมแลนด์แซด มี 2 ระบบ (สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ. 2546 : 18) คือ

           1. ระบบ MSS (Multispectral Scanner) มี 4 ช่วงคลื่น คือ แบนค์ 4 และ 5 ให้รายละเอียดเกี่ยวกับลักษณะภูมิประเทศทางน้ำถนนแหล่งชุมชน การใช้ที่ดิน และการเปลี่ยนแปลงของพืชพรรณ ป่าไม้พื้นที่เพาะปลูก และธรณีโครงสร้าง ข้อมูล MSS 1 ภาพครอบคลุมพื้นที่ 185x80 ตารางกิโลเมตรมีรายละเอียดข้อมูล (resolution) 80x80 เมตร

           2. ระบบที่ได้รับการปรับปรุงให้รายละเอียดดีกว่า MSS คือระบบ TM (Thematic Mapper) มีการบันทึกข้อมูลใน 7 ช่วงคลื่น โดยช่วงคลื่นที่ 1 – 3 หรือ แบนด์ 1 – 3 เหมาะสำหรับทำแผนที่บริเวณชายฝั่ง และจำแนกความแตกต่างระหว่างดินกับพืชพรรณ แบนด์ 4 ใช้กำหนดปริมาณของมวลชีวภาพ (biomass) และจำแนกแหล่งน้ำ แบนด์ 5 ให้ข้อมูลเกี่ยวกับความชื้นของดิน ความแตกต่างระหว่างเมฆกับหิมะ แบนด์ 6 ให้หาแหล่งความร้อน แบนด์ 7 ใช้จำแนกชนิดของหิน และการทำแผนที่แสดงบริเวณ hydrothermal มีรายละเอียดข้อมูล 30x30 เมตร (ยกเว้นแบนด์ 6 มีรายละเอียด 120x120 เมตร) ปัจจุบันดาวเทียมแลนด์แซด 7 ได้ถูกส่งขึ้นไปปฏิบัติงานเมื่อ 15 เมษายน 2542 โดยมีระบบบันทึกข้อมูลที่เรียกว่า ETM+ (Enhance Thematic Mapper Plus) ซึ่งเป็นระบบที่พัฒนาจาก TM โดยในแบนด์ 6 ช่วงคลื่นความร้อน ได้รับการพัฒนาให้มีรายละเอียดสูงถึง 60 เมตร และได้เพิ่ม แบนด์ Panchromatic รายละเอียด 15 เมตร เข้าไปอีก 1 แบนด์


ข้อมูลเกี่ยวกับดาวเทียมสำรวจทรัพยากรธรรมชาติแลนด์แซด (Landsat)

       1. ลักษณะของดาวเทียมแลนด์แซด 1 – 2 และ 3
                - มีขนาดเล็ก รูปร่างคล้ายผีเสื้อ มีน้ำหนักประมาณ 953 กิโลกรัม สูงประมาณ 3 เมตร กว้างประมาณ 1.5 เมตร มีแผงรับพลังงานจากดวงอาทิตย์คล้ายปีกสองข้าง มีความกว้างประมาณ 4 เมตร วงโคจรสูงประมาณ 900 กิโลเมตร และความเร็ว 6.5 กิโลเมตร
                - ระบบเก็บข้อมูล ระบบ MSS (Multispectral Scanner) มี 4 ช่วงคลื่น

       2. ดาวเทียมแลนด์แซด 4 – 5 ได้รับการออกแบบให้มีความซับซ้อนกว่าดาวเทียมแลนด์แซด 1 – 2 และ 3              
                - รูปร่างถูกดัดแปลงเพื่อปรับปรุงทางด้านความสามารถในการควบคุมวิถีโคจรของดาวเทียมเพิ่มขึ้น มีความสามารถที่เหนือกว่าดาวเทียมแลนด์แซด 1 – 2 และ 3 คือการใช้สื่อสารระบบ Tracking and Data Relay Satellite (TDRS) ที่สามารถถ่ายทอดข้อมูลจากดาวเทียมไปสู่โลกในเวลาที่ใกล้เคียงกับเวลาบันทึกภาพ (Real time) ช่วยลดปัญหาเครื่องบันทึกเทปที่มีข้อจำกัดด้านอายุการใช้งาน
                - ระบบเก็บข้อมูล ระบบ TM (Thematic Mapper) มีการบันทึกข้อมูลใน 7 ช่วงคลื่น

       3. ดาวเทียมแลนด์แซด 6 ที่ได้สูญหายไปจากวงโคจร

       4. ปัจจุบันดาวเทียมแลนด์แซด 7 ได้ถูกส่งขึ้นไปปฏิบัติงานเมื่อ 15 เมษายน 2542 โดยมีระบบบันทึกข้อมูลที่เรียกว่า ETM+ (Enhance Thematic Mapper Plus) ซึ่งเป็นระบบที่พัฒนาจาก TM โดยในแบนด์ 6 ช่วงคลื่นความร้อน ได้รับการพัฒนาให้มีรายละเอียดสูงถึง 60 เมตร และได้เพิ่ม แบนด์ Panchromatic รายละเอียด 15 เมตร เข้าไปอีก 1 แบนด์ กลับด้านบน
                             





แหล่งที่มา
http://civil11korat.tripod.com/Data/RS.htm#r8


7.ภาพถ่ายดาวเทียม

ภาพถ่ายดาวเทียม



....................................................................

ที่มาของภาพถ่ายดาวเทียม

      ภาพถ่ายดาวเทียมเกิดจากการบันทึกสัญญาณชนิดหนึ่งที่ตกกระทบไปยังวัตถุต่างๆ บนพื้นโลก และสะท้อนกลับมายังอุปกรณ์บันทึกบนดาวเทียม ซึ่งสัญญาณที่สะท้อนกลับนี้ ก็คือ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า นั่นเอง หากแบ่งระบบการบันทึกสัญญาณของกล้องตามแหล่งกำเนิดพลังงานของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ระบบการบันทึกภาพของดาวเทียมสำรวจทรัพยากร แบ่งออกเป็น 2 ระบบ คือ
      1.ระบบพาสซีฟ (Passive System) มีแหล่งกำเนิดจากธรรมชาติ คือ ดวงอาทิตย์ เช่น ดาวเทียม THEOS
      2.ระบบแอกทีฟ (Active System) มีการสร้างขึ้นด้วยตัวดาวเทียมเอง เช่น ดาวเทียม RADARSAT
      เมื่อวัตถุมีขนาด รูปร่าง หรือพื้นผิว ที่แตกต่างกัน ก็จะทำให้ได้สัญญาณที่บันทึกแตกต่างกันด้วย ทำให้เราสามารถแยกแยะวัตถุต่างๆ บนภาพออกจากกันได้ เช่น พื้นดิน พื้นน้ำ หรือสิ่งปลูกสร้าง เป็นต้น
      คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า จะถูกแบ่งออกเป็นช่วงๆ ตามความยาวคลื่น ซึ่งแต่ละช่วงจะมีคุณสมบัติและประโยชน์แตกต่างกัน โดยช่วงคลื่นที่นิยมนำมาใช้สำหรับภาพถ่ายดาวเทียมสำรวจทรัพยากรธรรมชาติ ได้แก่ ช่วงคลื่นที่ตามองเห็น (visible) และช่วงคลื่นอินฟราเรด (infrared) เป็นต้น


ช่วงคลื่นที่ตามองเห็น ประกอบด้วย

     - ช่วงคลื่นสีน้ำเงิน (Blue) มีความยาวคลื่นประมาณ 0.4-0.5 ไมโครเมตร  จะสะท้อนพลังงานได้ดีในพื้นที่น้ำ เมื่อนำค่าของระดับพลังงานที่บันทึกได้ไปแสดง จะทำให้เห็นระดับสีของพื้นที่น้ำ เด่นชัดกว่าพื้นดินและป่าไม้
     - ช่วงคลื่นสีเขียว (Green) มีความยาวคลื่นประมาณ 0.5-0.6 ไมโครเมตร จะสะท้อนพลังงานได้ดีในพื้นที่ป่า โดยคลอโรฟิลล์ในใบพืชจะดูดซับพลังงานในช่วงคลื่นสีน้ำเงินและสีแดง และมีค่าการสะท้อนสูงในช่วงคลื่นสีเขียว เมื่อนำค่าของระดับพลังงานที่บันทึกได้ไปแสดง จะทำให้เห็นระดับสีของพื้นที่ป่า เด่นชัดกว่าพื้นน้ำและพื้นดิน
     - ช่วงคลื่นสีแดง (Red) มีความยาวคลื่นประมาณ 0.6-0.7 ไมโครเมตร จะสะท้อนพลังงานได้ดีในพื้นที่ดิน เนื่องจากมีโครงสร้างและแร่ธาตุที่เป็นส่วนประกอบของดินเหมาะสมกับคุณสมบัติการสะท้อนของช่วงคลื่นสีแดง เมื่อนำค่าของระดับพลังงานที่บันทึกได้ไปแสดง จะทำให้เห็นระดับสีของพื้นที่ดิน เด่นชัดกว่าพื้นน้ำและป่าไม้
ช่วงคลื่นอินฟราเรด เช่น
     - ช่วงคลื่นอินฟราเรดใกล้ (Near Infrared) มีความยาวคลื่นประมาณ 0.7-1.3 ไมโครเมตร ใช้ในการศึกษาความสมบูรณ์ของพืชพรรณ เนื่องจากโครงสร้างในใบพืช ไม่มีการดูดกลืนพลังงานในคลื่นอินฟราเรดใกล้ จากคุณสมบัติที่พืชมีการสะท้อนค่าสูงสุดในช่วงนี้ ทำให้มีประโยชน์ในการตีความโดยสามารถแยกพืชออกจากพื้นดินและพื้นน้ำ ได้ชัดเจน 
      เมื่ออุปกรณ์บันทึกบนดาวเทียมได้ทำการบันทึกค่าการสะท้อนของสัญญาณในแต่ละช่วงคลื่น ก็จะเก็บข้อมูลเป็นชั้นๆ หรือเลเยอร์ (layer)





....................................................................

การแสดงข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียม
     หากนำข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียมแต่ละช่วงคลื่น ที่ถูกเก็บในรูปของlayers โดยมีรายละเอียดของข้อมูลที่แตกต่างกันมาผสมกันตามแม่สีของแสง เพียง 3 สี เท่านั้น ก็จะได้ภาพที่เรียกว่า ภาพสีผสม ที่ช่วยเน้นรายละเอียดของข้อมูลได้มากกว่าการแสดงผลทีละช่วงคลื่น

การผสมสีด้วยข้อมูลหลายช่วงคลื่นสามารถเลือกช่วงคลื่นมาทำการผสมสีได้หลายรูปแบบ โดยส่วนใหญ่จะใช้เทคนิคการผสมสีแบบบวก โดยใช้แม่สีปฐมภูมิ คือ สีแดง(R) สีเขียว(G)และน้ำเงิน(B) และใช้โปรแกรมประยุกต์ ในการเลือกและผสมสี แล้วแสดงเป็นภาพถ่ายดาวเทียมที่ต้องการ




สำหรับการสร้างภาพสีผสมสามารถสร้างได้ 2 แบบ ได้แก่

      1 ภาพสีผสมแบบธรรมชาติ หรือ ภาพสีผสมจริง เป็นการนำเอาช่วงคลื่นที่ตามองเห็นทั้ง 3 คลื่น มาผสมกัน โดยช่วงคลื่นสีน้ำเงินให้แสดงผลเป็นสีน้ำเงิน ช่วงคลื่นสีเขียวให้แสดงผลเป็นสีเขียว ช่วงคลื่นสีแดงให้แสดงผลเป็นสีแดง ผลลัพธ์ที่ได้จะปรากฎสีต่างๆ เหมือนกับสีของวัตถุที่มองเห็นในธรรมชาติ เช่น พืชจะปรากฏเป็นสีเขียว น้ำเป็นสีน้ำเงิน และดินออกสีน้ำตาลแดง
      2 ภาพสีผสมเท็จ เป็นการเลือกช่วงคลื่นมาแสดง แล้วทำให้สีของภาพ ไม่เหมือนกับสีจริงตามธรรมชาติ ซึ่งมีได้หลายรูปแบบมาก นำมาใช้ประโยชน์ เช่น การแยกแยะวัตถุ
ประโยชน์ของการผสมสีที่แตกต่างกันของภาพถ่ายดาวเทียม
ตัวอย่างการแสดงภาพซึ่งประกอบด้วยแหล่งน้ำ ป่าไม้ และสิ่งก่อสร้าง ที่มีการเลือกวิธีการแสดงผลแตกต่างกัน


เลือกช่วงคลื่นสีแดงให้แสดงสีแดง
เลือกช่วงคลื่นสีเขียวให้แสดงสีเขียว
เลือกช่วงคลื่นสีน้ำเงินให้แสดงสีน้ำเงิน
ภาพสีผสมจริง หรือ ภาพจริง
จุดสีขาวในวงกลมที่ 1 จะเหมือนกับสีขาวในวงกลมที่ 2
ทำให้เข้าใจได้ว่า วัตถุทั้ง 2 จุด เป็นชนิดเดียวกัน


เลือกช่วงคลื่นอินฟราเรดใกล้ให้แสดงสีแดง
เลือกช่วงคลื่นสีแดงให้แสดงสีเขียว
เลือกช่วงคลื่นสีเขียวให้แสดงสีน้ำเงิน
ภาพสีผสมเท็จ
จุดสีขาวในวงกลมที่ 1 จะต่างกับสีฟ้าในวงกลมที่ 2
ทำให้สรุปได้ว่า วัตถุทั้ง 2 จุด ต่างชนิดกั

ผลจากการวิเคราะห์  

ภาพสีผสมจริง แสดงสีเหมือนกับวัถตุบนพื้นโลก ใช้สำหรับดูพื้นที่ดิน พื้นที่น้ำ หรือสิ่งก่อสร้าง
               
ภาพสีผสมเท็จ  แสดงสีไม่เหมือนกับวัถตุบนพื้นโลก เช่น เลือกช่วงคลื่นอินฟราเรดใกล้มาแสดงร่วมกับช่วงคลื่นสีแดงและสีเขียว เพื่อใช้ในการแสดงบริเวณที่เป็นพื้นดินหรือแหล่งน้ำ ให้สามารถแยกแยะด้วยสายตาได้อย่างชัดเจน



....................................................................

เรียนรู้การอ่านพิกัดบนภาพถ่ายดาวเทียม

       ในการอ่านหรือแปลตีความภาพถ่ายดาวเทียมบางครั้งก็ไม่สามารถรู้ได้ว่า วัตถุที่เห็นบนภาพคืออะไร ดังนั้น การอ่านพิกัดหรือตำแหน่งของวัตถุบนภาพ จะช่วยให้เราสามารถนำพิกัดไปลงสำรวจภาคสนาม เพื่อตรวจสอบว่าวัตถุบนภาพคืออะไร  สำหรับการอ่านพิกัดบนภาพถ่ายดาวเทียมนั้น สามารถบอกเป็น ละติจูด (Latitude) หรือเส้นรุ้งและลองจิจูด (Longitude) หรือเส้นแวง โดย
เส้นรุ้ง จะใช้บอกตำแหน่งในแนวเหนือ - ใต้ โดยอ้างอิงจากเส้นสมมุติรอบโลกที่มีระยะห่างจากขั้วโลกเหนือกับขั้วโลกใต้เท่าๆ กัน และตั้งฉากกับแกนหมุนของโลก หรือที่เรียกว่าเส้นศูนย์สูตร (Equator) โดยนับจาก 0 องศาที่เส้นศูนย์สูตรไปจนถึง 90 องศาที่บริเวณขั้วโลกเหนือหรือใต้
เส้นแวง จะใช้บอกตำแหน่งในแนวตะวันออก-ตะวันตก โดยอ้างอิงจากเส้นสมมุติรอบโลกที่ลากผ่านขั้วโลกทั้งสอง และผ่านหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์ เมืองกรีนิช (Greenwich)ประเทศอังกฤษ  หรือที่เรียกว่า เส้นไพรม์เมอริเดียน (Prime Meridian)โดยนับจาก 0 องศาที่เส้นไพรม์เมอริเดียนไปจนถึง 180 องศาทางด้านตะวันออกหรือตะวันตก


     

หากต้องการภาพถ่ายดาวเทียม 

      จะต้องทำการกำหนดตำแหน่งหรือบริเวณที่ต้องการ อาจระบุเป็นพื้นที่กว้างๆ เช่น จังหวัด อำเภอ หรือบอกเป็นพิกัดเส้นรุ้ง เส้นแวง รวมถึงความละเอียดของภาพและช่วงเวลาที่ต้องการ เป็นต้น
      จากนั้น ติดต่อกับหน่วยงานที่ให้บริการภาพถ่ายดาวเทียมโดยตรง ได้ที่ สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน) หรือ GISTDA เว็ปไซต์ www.gistda.or.th โทร 02-1414444
      ปัจจุบันมีโปรแกรมที่สามารถดูภาพถ่ายดาวเทียมได้ฟรี เช่น Google Earth เป็นโปรแกรมที่ใช้งานง่ายและฟรี โดยใช้วิธีระบุเครื่องหมายในแผนที่หรือที่เรียกว่า ปักหมุด เพื่ออ่านพิกัดตำแหน่งได้ทันที และภาพถ่ายดาวเทียมที่เห็นในโปรแกรมก็สามารถบันทึกเพื่อนำไปใช้ได้ ดาวโหลดโปรแกรมและทดลองใช้งาน ได้ที่ http://www.google.com/earth/index.html    



....................................................................

ประโยชน์ของภาพถ่ายดาวเทียม

     1. ด้านป่าไม้  ใช้ในการศึกษาจำแนกชนิดของป่าไม้ประเภทต่างๆ การประเมินหาพื้นที่ไฟป่า และติดตามการเปลี่ยนแปลงของพื้นที่ป่าไม้อย่างต่อเนื่อง
     2. ด้านการเกษตร ใช้ในการศึกษาหาพื้นที่เพาะปลูกพืชเศรษฐกิจต่างๆ  การพยากรณ์ผลผลิต  ประเมินความเสียหายจากภัยธรรมชาติและจากศัตรูพืช ตลอดจนการวางแผนกำหนดเขตเพาะปลูกพืชเศรษฐกิจ
     3. ด้านการใช้ที่ดิน ใช้ในการทำแผนที่การใช้ที่ดิน/สิ่งปกคลุมดินที่ทันสมัยและต่อเนื่อง เพื่อเป็นข้อมูลในการวางแผนการจัดการใช้ที่ดินอย่างเหมาะสม
     4. ด้านธรณีวิทยา และธรณีสัณฐาน ใช้ในการศึกษาลักษณะภูมิประเทศและธรณีสันฐานของประเทศ ซึ่งเป็นข้อมูลพื้นฐานที่บอกถึงแหล่งแร่ แหล่งเชื้อเพลิงธรรมชาติตลอดจนแหล่งน้ำบาดาล และการวางแผนการสร้างเขื่อน เป็นต้น
     5. ด้านอุทกวิทยา และการจัดการทรัพยากรน้ำ ใช้เพื่อศึกษาข้อมูลเกี่ยวกับคลองชลประทาน แม่น้ำ ลำคลอง อ่างเก็บน้ำและเขื่อน การศึกษาการแพร่กระจายของตะกอนในอ่างน้ำเพื่อการบำรุงรักษาเขื่อน การทำแผนที่น้ำท่วมเพื่อประเมินความเสียหายจากอุทกภัย การวางแผนป้องกันน้ำท่วม ใช้ในการประเมินวิเคราะห์พื้นที่ประสบภัยแล้ง รวมทั้งการวางแผนการสร้างแหล่งเก็บกักน้ำ
     6. ด้านสมุทรศาสตร์และทรัพยากรชายฝั่ง ใช้เพื่อศึกษาการแพร่กระจายของตะกอน พื้นที่หาดเลนและทรัพยากรชายฝั่ง การทำแผนที่เพาะเลี้ยงและการประมงชายฝั่ง ซึ่งเป็นประโยชน์ในการจัดการทรัพยากรชายฝั่ง
     7. ด้านการทำแผนที่ ใช้ในการปรับปรุงแผนที่ภูมิประเทศให้ถูกต้องและทันสมัย การทำแผนที่โครงสร้างพื้นฐาน เช่น ถนน เส้นทางคมนาคม แผนที่ผังเมือง เพื่อการวางแผนการบริหารจัดการทรัพยากรด้านต่างๆ
     8. ด้านภัยธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม  ใช้ในการประเมินความเสียหายจากภัยธรรมชาติ และวางแผนเพื่อลดการสูญเสียจากภัยพิบัติต่างๆ เช่น น้ำท่วม แผ่นดินไหว ด้านสิ่งแวดล้อมสามารถใช้ในการติดตามการแพร่กระจายของตะกอนจากการทำเหมืองแร่ในทะเล การกัดเซาะชายฝั่ง เป็นต้น
     9. ด้านการวางผังเมืองและการขยายเมือง  ใช้ในการติดตามการขยายตัวเมืองของแหล่งชุมชนเพื่อการวางแผนโครงสร้างพื้นฐาน ด้านสาธารณูปโภค ที่เหมาะสม
     10. ด้านความมั่นคงของชาติ ใช้ในการถ่ายภาพพื้นที่ที่มีความเสี่ยงด้านความมั่นคงของประเทศ เพื่อติดตามความเคลื่อนไหวและการเปลี่ยนแปลงอย่างสม่ำเสมอ เช่น ใช้ในการตรวจจับการปลูกพืชเสพติดได้ เป็นต้น


....................................................................









อ้างอิงเนื้อหา 
ตำราเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศศาสตร์. สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ(องค์การมหาชน) กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีและสมาคมสำรวจข้อมูลระยะไกลและสารสนเทศภูมิศาสตร์แห่งประเทศไทย.2552

แหล่งที่มา
http://122.155.162.144/nsm2009/it/index.php
http://remotesensing005.blogspot.com/p/satellite-image.html?view=mosaic