บทท 1 พฒนาการของการส ารวจจากระยะไกล

1.1 ความหมายของค าวา “Remote Sensing”

1.2 หลกการท างานของระบบตรวจวดจากระยะไกล

1.3 ประเภทของการตรวจวดจากระยะไกล

1.4 พฒนาการของระบบการตรวจวดจากระยะไกล

1.5 ประโยชนของการตรวจวดจากระยะไกล

1

วตถประสงคประจ าบท

1. ทราบถงองคประกอบและหลกการท างานพนฐานของ remote sensing

2. ทราบถงพฒนาการโดยยอของเทคโนโลย remote sensing

3. ทราบถงแนวการประยกตใชเทคโนโลย remote sensing โดยทวไป

2

1.1 ความหมายของค าวา “Remote Sensing”

การส ารวจ ทางภมศาสตร (geographic surveying) โดยท วไป อาจแบงออกไดเปน 2 แบบหลก คอ

1. การส ารวจในพนทหรอสถานการณจรง (in situ measurement) และ 2. การส ารวจจากระยะไกล (remote sensing)

ค าวา “Remote Sensing: RS” เรมถกน ามาใชเปนคร งแรกโดยนกวจยในประเทศสหรฐอเมรกาในยค 1960s ซงเปนชวงทการตรวจวดจากระยะไกล ดวยดาวเทยม (Satellite RS) ไดรบการพฒนาขนมาอยางรวดเรว

โดยเฉพาะในประเทศสหรฐอเมรกาและในสหภาพโซเวยต

“Remote Sensing” เปนศาสตรของการศกษาโครงสรางและองคประกอบของพนผวและชนบรรยากาศโลก

จากระยะไกล โดยอาศยอปกรณการตรวจวด ซงมกใช คลนแมเหลกไฟฟาเปนสอในการไดมาซงขอมล เชน

กลองถายภาพทางอากาศ เรดาร หรอ เครองกวาดภาพบนดาวเทยม เปนตน

ส าหรบชอเรยกค านใน ภาษาไทย ทพบท วไป จะมอย 4 แบบ คอ

1. การรบรจากระยะไกล (ราชบณฑตฯ) 2. การส ารวจขอมลจากระยะไกล

3. การตรวจวดขอมลจากระยะไกล 4. ระบบสมผสระยะไกล

3

1.1.1 ค าจ ากดความของ “Remote Sensing”

ส าหรบ ค าจ ากดความ ของค าน ทเปน ภาษาไทย มเชน

1. วทยาศาสตรและศลปะของการไดมาซงขอมลเกยวกบ วตถ พนท หรอ ปรากฏการณ จากเครองบนทกขอมล

โดยปราศจากการเขาไปสมผสวตถเปาหมาย ท งนโดยอาศยคณสมบตของคลนแมเหลกไฟฟาเปนสอ

ในการไดมาของขอมล (สรชย รตนเสรมพงศ 2536)

ส าหรบค าจ ากดความซงเปน ภาษาองกฤษ ของ ค าวา “Remote Sensing” มอาทเชน

1. The acquisition of physical data of an object without touch or contact. (กวางทสด)

2. Science of acquiring, processing and interpreting images that record the interaction between electromagnetic energy and matter.

3. The instrumentation, techniques and methods to observe the Earth’s surface at a distance and to interpret the images or numerical values obtained in order to acquire meaningful information of particular object on Earth.

4. Science and art of obtaining information about an object, area, or phenomenon through the analysis of data acquired by a device that is not in contact with the object, area or phenomenon under investigation.

4

1.1.2 องคประกอบของระบบ RS

จาก ค าจ ากดความ ท งภาษาไทยและภาษาองกฤษดงกลาว ท าใหเราสามารถ จ าแนก องคประกอบของระบบ

การตรวจวดจากระยะไกลออกไดเปน 3 สวนหลก คอ

1. แหลงขอมลของการตรวจวด (Target Sources) :ในทนคอ พนผวโลก และ ชนบรรยากาศโลก

2. อปกรณการตรวจวดจากระยะไกล (Remote Sensor) : มกใชคลนแมเหลกไฟฟาเปนสอในการตรวจวด

3. ระบบการประมวลผลขอมล (Data Processing System) : ใชผปฏบตการและระบบคอมพวเตอร

ในชวงแรก ๆ (ยค 1960s) ค าวา “Remote Sensing” จะใชมากในการศกษาวจยทางภมศาสตรโดยเฉพาะการรงวด

ภาพถาย (photogrammetry) และการแปลภาพถายทางอากาศ และภาพถายดาวเทยมดวยสายตาเปนหลก

(เนองจากระบบคอมพวเตอรยงไมไดรบการพฒนามากนก)

อยางไรกตาม ต งแตยค 1970s เปนตนมาจนถงปจจบน ค านมกจะถกใชกบงานส ารวจโดยอปกรณทตดต งไวบน

ดาวเทยมส ารวจแผนดน (land observation satellite) เชน Landsat หรอ SPOT และดาวเทยมส ารวจสภาพอากาศ

ของโลก (weather satellite) เชน GOES, GMS หรอ NOAA เปนส าคญ

สงเกตวา “ดวงตา” (eyes) ของเรา อาจถอเปนอปกรณการส ารวจระยะไกลประเภทหนง โดยม สมอง ของเรา

ท างานคลายกบเปน หนวยประมวลผล (processing unit) หรอหนวยแปลความหมายของขอมลทไดรบ

ผานสายตาของเรามา (หลกการท างานคลายกลองถายรป)

5

6

ภาพเปรยบเทยบการท างานของ กลองถายภาพ และ ดวงตามนษย ซงจะมหลกการคลายกนมาก

1.2 หลกการท างานของระบบตรวจวดจากระยะไกล

1.2.1 ผงการท างานพนฐาน

โดยปกตผงการท างานพนฐานของระบบ RS รวมกบ GIS (เรยกวา “ระบบภมสารสนเทศ”) จะเปนดงน

ดวยเหตน การศกษาทาง ภมสารสนเทศ (geoinformatics) จะประกอบไปดวยเนอหา 3 สวนหลก คอ

1. การตรวจวดจากระยะไกล (remote sensing) 2. การวเคราะหและแปลภาพ (image processing) และ

3. ระบบสารสนเทศภมศาสตรและการประยกต (GIS-based Applications)

แหลงขอมล

Sources

เครองตรวจวด

จากระยะไกล

7

การแสดงผลและ

สรางฐานขอมล

การวเคราะหและแปลขอมล

การแกไขและปรบแตงขอมล

การใชประโยชนขอมล

โดยใชเทคนคทาง GIS

จะเหนไดวา ผงการท างาน พนฐานของระบบ RS รวมกบ GIS จะแยกออกไดเปน 5 สวน ดงน

1. การไดมาซงขอมล (data acquisition)

2. การแกไขและปรบแตงขอมล (data correction and enhancement)

3. การวเคราะหและแปลขอมล (data analysis and interpretation) และ

4. การแสดงผลและการจดเกบขอมล (data presentation and database management)

5. การประยกตใชขอมลรวมกบเทคนคทาง GIS (GIS-based data application)

ในสวนของ การไดมาซงขอมล จะมองคประกอบหลกอย 2 สวน คอ

1. แหลงขอมล (source) ในทน หมายถง พนทเปาหมาย ของการส ารวจ ซงอาจอยบนผวโลกหรอในบรรยากาศ

ของโลกกได แตทส าคญ ตองเปนเขตทสามารถ สรางหรอสะทอน สญญาณคลนแมเหลกไฟฟา (EM Wave)

ออกมาได ส าหรบเปนสอในการตรวจวดโดยอปกรณทใชงานอย

2. เครองตรวจวดจากระยะไกล (remote sensor) เปนอปกรณซงถกออกแบบมาส าหรบการตรวจวดสญญาณ

คลนแมเหลกไฟฟา ซงออกมาจากพนทเปาหมาย แยกตามชวงคลนทเหมาะสม โดยมนมกถกมกตดต งไวบน

เครองบน บอลลน หรอ บนดาวเทยม ท าใหสามารถส ารวจผวโลกไดเปนพนทกวาง

8

ส าหรบในสวนของ การแกไขและปรบแตงขอมล เปนการปรบแกขอมลใหมความถกตองและเหมาะสมส าหรบใช

ในการประมวลผลมากยงขน โดยการปรบแกจะแบงเปน 2 แบบหลก คอ

1. การปรบแก ความคลาดเคลอนเชงรงส (radiometric correction) - ปรบแกเชงโทนส และ

2. การปรบแกความ คลาดเคลอนเชงเรขาคณต (geometric correction) - ปรบแกเชงขนาดและรปราง

ส าหรบ การวเคราะหและแปลขอมล (data analysis and interpretation) เปนการวเคราะหขอมลอยางละเอยด

เพอใชงานตามวตถประสงคของสงทตองการท า ทส าคญคอเทคนค การจ าแนกองคประกอบ ของภาพดาวเทยม

หรอภาพถายทางอากาศ เปนตน (เรยกวา image classification)

ส าหรบในสวนของ การแสดงผล และ การจดเกบขอมล เปนข นตอนของการเผยแพรผลการศกษาตอผสนใจ

รวมไปถงการจดเกบขอมลและผลการศกษาดงกลาว ส าหรบใชเปน ฐานขอมล ของงานในอนาคต ในรปของ

ผลตภณฑสารสนเทศ (IT product) เชน บนทก รายงาน หรอ สงตพมพ เปนตน

ขนสดทาย คอการน าเอาขอมลและผลการศกษาทไดจากกระบวนการทาง RS ไปใช ในการศกษาวจยอน ๆ โดย

ใชเทคนคทาง GIS (geographic information system) เขามาชวย ซงเราจะไดเรยนมากขนในวชา GIS

9

10

ผงการท างานพนฐานของระบบตรวจวดจากระยะไกล (RS system)

11

ทมา: Lillesand and Kiefer (2000)

1.2.2 รปแบบของการตรวจวดรงส

ในการ ตรวจวดขอมล ของพนผวโลกหรอชนบรรยากาศ จากระยะไกล มกท าโดยใช อปกรณการตรวจวดท

ตดต งไวบน สถานตดต ง (platform) ซงโคจรอยสงจากผวโลกพอควร เชน เครองบน บอลลน หรอ ดาวเทยม

ท าใหมนสามารถส ารวจผวโลกไดเปนพนท กวางกวา การส ารวจจากพนดน

ในการท างาน อปกรณดงกลาวจะตรวจวด ความเขม ของรงสคลนแมเหลกไฟฟา (EM Wave) ท ออกมา จาก

วตถทมนก าลงมองดอยเปนหลก ซงคาทไดจะเปน ความเขมเฉลย ของรงสในกรอบการมองของอปกรณ

แตละคร ง (IFOV) บนวตถหรอพนผวเปาหมาย (target area)

ท งน รงส ทออกมาจากพนทส ารวจ ซงเครองวดได ในแตละคร ง ดงกลาว จะมทมาจาก 3 แหลง หลก คอ

1. รงสทตววตถแผออกมาเองตามธรรมชาต (radiation หรอ emission)

2. แสงอาทตยทสะทอนออกมาจากผวของวตถ (reflected sunlight) และ

3. รงสสะทอนจากตววตถ ทสงมาจากตวเครองตรวจวดเอง (reflected sensor’s signal)

12

13 ลกษณะของการตรวจวด รงสคลนแมเหลกไฟฟา ในระบบการตรวจวดจากระยะไกล

โดยท วไป อปกรณตรวจวดแตละตว มกจะถกออกแบบมาใหตรวจวดได ดทสด ในชวงความยาวคลนแคบ ๆ

ชวงหนงเทานน เรยกวาเปน ชวงคลนของการตรวจวด (spectral range) หรอ แบนด (band) ของอปกรณ

แบนดตรวจวดทพบท วไป มกอยใน ชวง UV ชวงแสงขาว ชวงอนฟราเรด และ ชวงไมโครเวฟ ของสเปกตรม

คลนแมเหลกไฟฟา โดยท พบมากทสด คอชวงแสงขาวและอนฟราเรดใกล (VIS/NIR)

ค าถาม: (เครอง X-Ray ควรถอเปนอปกรณตรวจวดจากระยะไกลหรอไม)

ขอมลทไดจากเครองตรวจวด จะเกบไวในรปของ ขอมลภาพ (image data) ซงแบงเปน 2 ประเภท หลก คอ

1. ขอมลอนาลอก (analog data) คอ ขอมลทแสดงความเขมของรงสซงมคา ตอเนอง ตลอดพนท

ทศกษา เชน ภาพถายทางอากาศ (ซงยงไมถกแปลงเปนภาพดจตอล) และ

2. ขอมลเชงตวเลข (digital data) คอ ขอมลแสดงความเขมของรงส ซงถก แบง ออกเปนระดบ (level)

ยอย ๆ ในการจดเกบ เรยกวาคา บท (bit) โดย ขอมล n บท จะแบงเปน 2n ระดบความเขม

ท งน ภาพท วไปมกจะแบงออกเปน 256 ระดบความเขม (เรยกวาเปนขอมล 8 บท)

14

ท งนขอมล เชงตวเลข ทไดการตรวจวดจากระยะไกล มกถกเกบไวใน 2 รปแบบ ทส าคญคอ

1. ในรปของ ภาพเชงตวเลข (digital image) เชนภาพดาวเทยมสวนใหญทเหน ซงมนจะแบงพนทเกบขอมล

บนภาพ ออกเปนชนสเหลยมเลก ๆ จ านวนมาก เรยกวา เซลลภาพ หรอ จดภาพ (pixel) ซงแตละชน

จะเปนตวแทนพนทในกรอบการมอง แตละคร ง บนผวโลก (IFOV) ของเครองตรวจวด หรอ

2. ในรปของ แฟมขอมลเชงตวเลข (digital file) ใน 3 มต ส าหรบการประมวลผลดวยคอมพวเตอร ตอไป

ในกรณหลงนมกพบในการศกษาชนบรรยากาศจากระยะไกล (atmospheric RS) โดยขอมลเชงตวเลขทเกบไว

มกอางองเทยบกบ ต าแหนงและความสง ของต าแหนงทตรวจวดจากผวโลก ท าใหไดเปนแฟมขอมลใน 3 มต

(3-D data) ออกมา ส าหรบใชในการประมวลผลตอไป

15

16 ลกษณะของการจดเกบขอมลภาพ แบบอนาลอก (ตอเนอง) และ แบบดจตอล (ไมตอเนอง)

17 ตวอยางการเกบขอมลภาพไวในแบบ ขอมลเชงตวเลข แบบ 8 บท (256 ระดบความเขม)

18

ตวอยางภาพถายทางอากาศ ทเหนคอภาพของ อนสาวรยชยสมรภม ในป พ.ศ. 2489

19 รปพนท ปลกพชไร ในประเทศแอฟรกาใตชวงฤดรอนของป ค.ศ. 2002 และ 2003 จากเครอง MODIS

1.3 ประเภทของการตรวจวดจากระยะไกล

หากพจารณาตามรปแบบของ สถาน (platform) ส าหรบตดต งอปกรณ เราอาจแบงการตรวจวดจากระยะไกล

ออกไดเปน 3 ประเภท หลก คอ

1. การตรวจวดจากภาคพนดน (Ground-based RS)

ตวอยางอปกรณ 1. เรดาร (radar) 2. ไลดาร (lidar) 3. โซนาร (sonar)

โดยท เรดารและไลดาร มกใชในการส ารวจบรรยากาศ สวน โซนาร ส าหรบส ารวจลกษณะพนผวกนทะเล

2. การตรวจวดจากทางอากาศ (Airborne RS)

ตวอยางสถาน 1. เครองบน 2. บอลลน 3. วาว 4. จรวด 5. นกพราบ

ตวอยางอปกรณ 1. เครองถายภาพทางอากาศ 2. เครองตรวจวดการแผรงส 3. เรดาร

ระดบความสง ประมาณ 100 เมตร ถง 40 กโลเมตร จากผวโลก

20

21

ตวอยางของ จรวดขนาดเลก ซงใชส าหรบการถายภาพจากทางอากาศ ในป ค.ศ.1904

3. การตรวจวดจากอวกาศ (Spaceborne RS)

ตวอยางสถาน 1. ดาวเทยม 2. สถานอวกาศ (space station) 3. ยานขนสงอวกาศ (space shuttle) ตวอยางอปกรณ 1. เครองกวาดภาพชวงคลนหยาบ (MS) 2. เครองตรวจวดการแผรงส (radiometer) 3. เครองกวาดภาพชวงเทอรมอล IR (thermal scanner) 4. เรดาร ระดบความสง ประมาณ 300-1000 กม. ส าหรบดาวเทยมส ารวจ ทโคจรในแนวผานขวโลกหรอใกลข วโลก

เชน Landsat หรอ SPOT และประมาณ 36,500 กม. ส าหรบพวกดาวเทยมสถตตาง ๆ

เชน ดาวเทยม GOES ของสหรฐฯ หรอ Meteosat ของสหภาพยโรป เปนตน

ขอมลเพมเตม

1. พวก ดาวเทยมสถต (geostationary satellite: GEO) จะม คาบ การโคจรรอบโลกเทากบ 24 ชวโมง พอด ท าให

ดเสมอน อยนง บนทองฟา สวนใหญในกลมนจะเปนพวก ดาวเทยมตรวจสภาพอากาศ (weather satellite)

หรอ ดาวเทยมสอสาร (communication satellite) – บางคร งเรยกวา ดาวเทยมคางฟา

2. ดาวเทยมทโคจรในระดบความสง 300-1000 กโลเมตรจากผวโลก มกถกเรยกวาเปน ดาวเทยมวงโคจรต า

(low-earth-orbit satellite: LEO)

22

23

ตวอยางของภาพถายทไดจาก จรวด V-2 ของกองทพสหรฐฯ ในป ค.ศ.1946

แตหากพจารณาตามลกษณะของรงสท เครองตรวจวด วดไดด จะแบงการตรวจวดไดเปน 2 แบบ คอ

1. การตรวจวดแบบแพสซฟ (Passive RS) หรอ แบบเฉอย

เครองตรวจวดในกลมน จะคอยวดความเขมของรงสทแผออกมาจากวตถ หรอ ของแสงอาทตยทสะทอน

ออกมาจากตววตถเทานน แตมนจะ ไมม การสรางสญญาณขนมาใชเอง ตวอยางของอปกรณในกลมน

มอาทเชน พวกกลองถายภาพทางอากาศ หรอ เครองกวาดภาพของดาวเทยม Landsat เปนตน

2. การตรวจวดแบบแอกทฟ (Active RS) หรอ แบบกมมนต

เครองตรวจวดในกลมน จะวดความเขมของสญญาณทตวมนเอง สรางและสงออกไป ซงสะทอนกลบมา

จากตววตถเปนหลก โดยอปกรณส าคญในกลมน ไดแก พวกเรดาร ไลดาร และ โซนาร

ขอมลเพมเตม

เครองตรวจวด แบบเฉอย จะมท งแบบทวดรงสในชวง แสงขาว (visible light) ชวงอนฟราเรด (IR) และ

ชวงไมโครเวฟ (microwave) ขณะทเครองตรวจวด แบบกมมนต เชนเรดาร จะท างานชวง ไมโครเวฟ

สวน ไลดาร ท างานชวง VIS/NIR และจะท างานได ตลอดเวลา ท งกลางวนและกลางคน

24

1.4 พฒนาการของระบบการตรวจวดจากระยะไกล

โดยท วไป ความกาวหนา ของเทคโนโลยการตรวจวดจากระยะไกล จะขนกบพฒนาการของตวแปรหลก 3 ตว คอ

1. สถานตดต ง (platform) 2. เครองตรวจวด (remote sensor) และ

3. ระบบการประมวลผลขอมล (processing system)

ท งน พฒนาการของ สถาน ตดต งทส าคญคอการเกดขนของ เครองบน (airplane) ใน ค.ศ.1903 และ ดาวเทยม

(satellite) ในป ค.ศ.1957 สวนพฒนาการของระบบการ ประมวลผล ขอมลทส าคญคอ การเกดขนของ ระบบ

คอมพวเตอร แบบ main frame ในชวงยค1960s-70s และ คอมพวเตอรสวนบคคลในยค 1980s

โดยท วไป เราสามารถแบง พฒนาการ ของระบบ RS ออกไดเปน 2 ชวงหลกคอ

1. กอนป ค.ศ.1960 - เปนยคของ การส ารวจทางอากาศ โดยม เครองบนและบอลลน เปนสถานตดต งส าคญ

ส าหรบเทคนคการตรวจวดทใชมากทสดคอ การถายภาพทางอากาศ (aerial photography)

2. ต งแตป ค.ศ.1960 เปนตนมา - เปนยคของ การส ารวจจากอวกาศ (space age) หรอ ยคดาวเทยม เนองจาก

อปกรณตรวจวดทส าคญมกจะตดต งไวบน ดาวเทยม ซงโคจรอยรอบโลกเปนหลก

25

ตวอยางเทคนคการตรวจวดขอมลจากระยะไกล ในยค กอน ครสตศตวรรษท 20 รปซายมอ คอเทคนคการตรวจหา

แหลงน าหรอวตถทจมอยใตดน สวน รปขวามอ เปนภาพวาดของ Gaspard Felix ชาวฝร งเศส ซงเปนผบกเบก

การถายภาพพนผวโลกจากบอลลนมาต งแตป ค.ศ. 1859

26

Gaspard Felix Tournachon, better known as Nadar 27

ป ค.ศ. เหตการณส าคญ

1860s ยคเรมตนของการถายภาพทางอากาศจาก บอลลน กอนทจะเรมมการใช วาว ในปยค 1880s

1903 พนองตระกลไรท (Wilbur and Orville Wright) ประสบความส าเรจในการบนดวยเครองบน

เปนครงแรกเมอวนท 17 ธนวาคม ทรฐ North Carolina ของประเทศสหรฐอเมรกา

1908 มการถายภาพทางอากาศจากเครองบนเปนครงแรกในประเทศฝรงเศส โดย L. P. Bonvillain จาก เครองบนทควบคมโดย Wilbur Wright

1910s

เทคโนโลยการ ถายภาพจาก ทางอากาศ ไดรบการพฒนาขนมาใชงานอยางเปนระบบมากขน

โดยเฉพาะเพอใชประโยชนทางการทหารในชวง WW I

1920s รฐบาลของประเทศสหรฐฯและแคนาดา เรมใชขอมลภาพถายทางอากาศในการจดท าแผนทปาไม

ของตนอยางเปนระบบ ขนเปนครงแรก

1930s ระบบ เรดาร ภาคพนดน เรมไดรบการพฒนาขนมาใชงาน ในประเทศ เยอรมน สหรฐฯ และ องกฤษ

1940-1950 เครองตรวจวดหลายชวงคลน (MSS) ไดรบการพฒนาขน ส าหรบใชในภารกจทางทหารเปนหลก

รวมไปถงการใชประโยชนของ เรดารภาคพนดน อยางกวางขวางในชวง WW II

28 ล าดบการพฒนาของ เทคโนโลย ทเกยวของกบ ระบบ RS ในชวง ค.ศ. 1860-1950

29 ภาพถายทางอากาศเกาแกทสดในปจจบนคอ ภาพนครบอสตน ซงถายจากบอลลนโดย James Black ในป ค.ศ.1860

30

ภาพการบนครงแรกของ พนองตระกลไรท (The Wright Brothers) เมอวนท 17 ธนวาคม ค.ศ. 1903

31 ตวอยางภาพถายทางอากาศ แสดงขอมลในเขต ฐานปลอยจรวด V-2 ของกองทพเยอรมน ในชวง WW II

ป ค.ศ. เหตการณส าคญ

1957 สหภาพโซเวยต สง ดาวเทยม ขนไปโคจรรอบโลกไดส าเรจเปนครงแรก ชอวา Sputnik-1 ใน

วนท 4 ตลาคม กอนทสหรฐฯจะสงดาวเทยม Explorer-1 ตามขนไป ในอก 4 เดอนตอมา

1958 สหรฐฯ กอตงองคการ NASA ขนมาดแลการพฒนาเทคโนโลยอวกาศโดยตรง

1960 TIROS-I ดาวเทยมส ารวจดวงแรกของสหรฐฯ เรมบกเบกการส ารวจบรรยากาศของโลก

จากระยะไกล โดยมอปกรณส าคญคอ กลองถายภาพโทรทศน (TV camera) 2 ตว

1964 ดาวเทยมอตนยมวทยา NIMBUS-I ของสหรฐฯ เรมการท างาน นบเปนดาวเทยมดวงแรก

ทใชวงโคจร ตามตะวน (sun synchronous orbit)

1968 สหรฐฯ เรมทดสอบการถายภาพใน หลายชวงคลน (multispectral photography) ของโลก

จากยาน Apollo-9 รวมถงการถายภาพโลกจากยาน Apollo-8 ซงก าลงโคจรรอบดวงจนทร

1970 สหรฐฯ กอตงองคการ NOAA ขนมาดแลการใชประโยชนจากดาวเทยมของตนโดยตรง

1971 สหภาพโซเวยต สง สถานอวกาศ ขนไปโคจรรอบโลกไดส าเรจเปนครงแรก ชอ Salyut-1

กอนทสหรฐฯ จะสงสถานอวกาศ Skylab ของตน ตามขนไปในป ค.ศ.1973 32

ล าดบการพฒนาของ เทคโนโลย ทเกยวของกบ ระบบ RS ในชวง ค.ศ. 1950-ปจจบน (1)

33 รปดาวเทยม Sputnik-1 ของสหภาพโซเวยต ซงขนไปโคจรรอบโลกเมอวนท 4 ตลาคม ค.ศ. 1957

บทกวทแตงโดย G. Mennen Williams ผวาการรฐ Michigan เกยวกบการปลอยดาวเทยม Sputnik-1 ของ สหภาพโซเวยต แสดงใหเหนถงความไมพอใจในการท างานของประธานาธบด Eisenhower

Oh little Sputnik, flying high

With made-in-Moscow beep, You tell the world it's a Commie sky

and Uncle Sam's asleep.

You say on fairway and on rough

The Kremlin knows it all, We hope our golfer knows enough

To get us on the ball.

34

35

รปดาวเทยม TIROS-I ขององคการนาซา ซงเรมท างานในป ค.ศ. 1960 และ ภาพแรก ทมนสงกลบมายงโลก

36 ตวอยางการสราง แผนทสภาพอากาศ โดยใชขอมลทไดมาจากดาวเทยม TIROS-I

37 ภาพถายทมชอเสยงของ โลก จากยาน Apollo-8 ขณะโคจรรอบดวงจนทร เมอวนท 22 ธนวาคม 1968

38 ตวอยางภาพถายแตงสของ โลก จากยาน Apollo-9 ขณะโคจรรอบโลก ในเดอนมนาคม ค.ศ.1969

39 ตวอยาง ภาพถายแตงส ชวง NIR ซงถายจากยานอวกาศ Apollo-9 บรเวณรฐแคลฟอรเนย

40 รปสถานอวกาศ Skylab ขององคการนาซา ซงเรมท างานเมอป ค.ศ.1973 กอนจะยตการท างานลงในป ค.ศ.1979

ป ค.ศ. เหตการณส าคญ

1972 ดาวเทยม Landsat-1 เรมการท างาน ทความสง 920 กม.จากผวโลก ถอเปนดาวเทยมส ารวจ

ทรพยากรประสทธภาพสง ดวงแรกของโลก โดยมอปกรณส าคญคอ เครอง MSS และ RBV

1975

ดาวเทยมอตนยมวทยาดวงแรกของ NOAA ชอ GOES-1 เรมการท างานทระดบความสง

36,000 กโลเมตร จากผวโลก ท าใหส ารวจผวโลกไดประมาณ 35-40 เปอรเซนตตอครง

1982 ดาวเทยม Landsat-4 เรมการท างาน โดยมอปกรณทส าคญคอ เครอง MSS และ TM นบเปน

การเรมตน ยคทสอง ของโครงการ Landsat ซงเรมมาตงแตป ค.ศ.1972

1984 ดาวเทยม SPOT-1 ของฝรงเศส เรมการท างาน ทระดบความสง 830 กม.จากผวโลก โดยม

อปกรณทส าคญคอ เครอง HRV (High Resolution Visible Scanner)

1986 สถานอวกาศ Mir ของสหภาพโซเวยตเรมการท างาน นบเปนสถานอวกาศถาวรแหงแรก

ของโลก กอนทมนจะยตการท างานลงในเดอนมนาคม ค.ศ. 2001

1992 ญป น สงดาวเทยมส ารวจทรพยากรดวงแรกของตนออกสอวกาศชอ JERS-1

41

ล าดบการพฒนาของ เทคโนโลย ทเกยวของกบ ระบบ RS ในชวง ค.ศ. 1950-ปจจบน (2)

ลกษณะของดาวเทยม Landsat ในยคแรก ทเหนคอภาพโครงสรางของดาวเทยม Landsat-1

42

43

44 ตวอยางภาพขาวด าของ พนผวโลก ทไดจากขอมลตางแบนดกนของดาวเทยม Landsat ในป ค.ศ. 1972

45 ตวอยางภาพแตงสของ พนผวโลก ในชวงแสงขาว ทไดจากดาวเทยม Landsat-5 ของสหรฐฯ

46 ตวอยางภาพดาวเทยมของ บรรยากาศและพนผวโลก ทไดมาจากดาวเทยมสถต GOES-9

1995 ดาวเทยม RADARSAT-1 ของแคนาดาเรมการท างาน โดยมอปกรณส าคญคอ เครอง SAR

(Synthetic Aperture Radar) ส าหรบ RADARSAT-2 มก าหนดปลอยในป ค.ศ. 2004

1999 ดาวเทยม IKONOS เรมการท างาน โดยมความละเอยด 1 เมตร ในระบบขาวด า และ

4 เมตร ในระบบส นบเปนดาวเทยมเชงพาณชย ทมคาความละเอยดดทสดในยคนน

1999

ดาวเทยม Landsat-7 เรมการท างาน โดยมอปกรณใหมทส าคญ คอ เครอง ETM+

(Enhanced Thematic Mapper Plus)

1999 ดาวเทยม Terra เรมการท างานในอวกาศ นบเปนดาวเทยมดวงแรก ในโครงการส ารวจโลก

(Earth Observing System: EOS) ของสหรฐฯ ตามมาดวยดาว Aqua ในป ค.ศ. 2002

และ ดาวเทยม Aura ในป ค.ศ. 2004

2001 ดาวเทยม QuickBird เรมการท างาน นบเปนดาวเทยมส ารวจเชงพาณชย ทมความละเอยด

สงสดในปจจบน คอประมาณ 61 เซนตเมตร ในระบบขาวด า และ 2.5 เมตร ในระบบส

47

ล าดบการพฒนาของ เทคโนโลย ทเกยวของกบ ระบบ RS ในชวง ค.ศ. 1950-ปจจบน (3)

2002

ดาวเทยม SPOT-5 เรมการท างาน นบเปนดวงลาสดของโครงการ SPOT และดาวเทยม

ส ารวจ ADEOS-2 ของญป นเรมการท างาน ทดแทนดวงแรกทหยดท างานไปเมอป 1997

กอนจะยตการท างานในปถดมา

2006 ดาวเทยมส ารวจโลก ALOS ของประเทศญป นเรมการท างาน – มาแทน ADEOS-2

2007 ดาวเทยม RADARSAT-2 ของแคนาดา เรมการท างาน

2008

ดาวเทยมส ารวจโลก THEOS ของประเทศไทย เรมการท างาน - ตอนนรอปลอยอย

48

ล าดบการพฒนาของ เทคโนโลย ทเกยวของกบ ระบบ RS ในชวง ค.ศ. 1950-ปจจบน (4)

49 ภาพจ าลองดาวเทยม Landsat-7 ของสหรฐฯ ขณะท างานในอวกาศ

50 ภาพชดแรกทไดจากดาวเทยม IKONOS เปนภาพของนคร วอชงตน DC ความละเอยด 1 เมตร

51 ตวอยางภาพทไดจากดาวเทยม IKONOS ความละเอยด 1 เมตร

52 ตวอยางภาพสธรรมชาตของ วดพระแกว ทไดมาจากดาวเทยม IKONOS

1.5 ประโยชนของการตรวจวดจากระยะไกล

การตรวจวดจากระยะไกลม ขอด อยหลายประการ ซงเปนประโยชนมากตอการศกษาองคประกอบและ

โครงสรางของบรรยากาศและพนผวโลก ท งในระดบ ทองถนและระดบโลก อาทเชน

1. ตรวจวดครอบคลมพนทไดเปน บรเวณกวาง ในแตละคร ง โดยเฉพาะการตรวจวดจากอวกาศ

ท าใหมองภาพรวมไดงาย และไดขอมลทคอนขางทนตอเหตการณ

2. ตรวจวดไดใน หลายระดบ ของ ความละเอยด ท งความละเอยดเชงพนทและความละเอยดเชงรงส

ขนอยกบความสามารถของอปกรณ และระดบความสงของสถานตดต ง เปนส าคญ

3. ตรวจวดได อยางตอเนอง ท งในชวงกลางวนและชวงกลางคน โดยเฉพาะการตรวจวดในชวง

เทอรมอลอนฟราเรด (TIR) และ ไมโครเวฟ

4. ตรวจวดไดใน หลายชวงคลน ไมเฉพาะในชวงแสงขาวทตาเรามองเหนเทานน ท าใหไดขอมล

เกยวกบวตถหรอพนททศกษา มากกวาทเรารบรตามปกตมาก

5. ตรวจวดขอมลในพนท ทเขาถงทางพนดนล าบาก ไดอยางมประสทธภาพ เนองจากอปกรณทใช

ตองการเพยงสญญาณคลนแมเหลกไฟฟา ทมาจากพนททศกษา เทานนในการท างาน

53

54 ภาพของ นครนวยอรค จากดาวเทยม SPOT-3 เมอวนท 11 กนยายน ค.ศ. 2001 ความละเอยด 20 เมตร

55 ภาพของ นครนวยอรค จากดาวเทยม IKONOS เมอวนท 12 กนยายน ค.ศ. 2001 ความละเอยด 1 เมตร

56 ภาพความเสยหายของ ตกเพนตากอน ของสหรฐอเมรกา ทเหนจาก ดาวเทยม ความละเอยดสง

ส าหรบ ขอดอย ของการตรวจวดจากระยะไกล ทเหนไดชดมอาทเชน

1. ตองใช งบลงทน ในเบองตนและงบด าเนนการสง โดยเฉพาะในการจดหาสถานตดต งและการสราง

อปกรณตรวจวด เนองจากเปนเทคโนโลยระดบสง

2. ตองใช บคลากร ทไดรบการฝกฝนมาโดยเฉพาะในการด าเนนงาน เนองจากตองการผทมความร

พนฐานทดมากพอส าหรบการ บรหารจดการ ระบบและการ ใชประโยชน จากขอมลทได

3. ขอมลทไดบางคร งยงขาด ความละเอยด เชงพนทมากพอ เนองมาจากเปนการส ารวจจากระยะไกล

ท าใหการศกษาในบางเรองอาจมขอจ ากดอยมากพอควร

4. ขอมลทไดบางคร งยงม ความคลาดเคลอน อยสง ซงเกดมาไดจากหลายสาเหต ท งสวนทเกดมาจาก

ความบกพรองของตวระบบเอง และสวนทเกดมาจากสภาวะแวดลอมขณะท าการตรวจวด

57

ส าหรบแนวทาง การใชประโยชน ขอมลทไดมาจากการตรวจวดจากระยะไกล มอาทเชน

1. การส ารวจทางโบราณคดและมานษยวทยา (Archaeology and Anthropology Study)

ทส าคญคอ การส ารวจ ทต ง ของแหลงโบราณสถาน ในพนทซงยากตอการเขาถงทางพนดน รวมถง

ทอย ใตผวดนไมลกมากนก โดยมกใชขอมลทไดจากเรดารและเครองวดการแผรงสชวง IR

2. การรงวดภาพและการท าแผนท (Photogrammetry and Cartography)

ทส าคญคอการท า แผนทแสดง ลกษณะภมประเทศ (topographic map) และ แผนทแสดง ขอมลเฉพาะอยาง

(thematic map) ซงมกตองใชเทคนคทาง GIS เขามาชวยดวย

3. การส ารวจทางธรณวทยา (Geological Survey)

ทส าคญคอ การส ารวจโครงสรางชนดนและชนหน การส ารวจแหลงแร การส ารวจแหลงน ามน

การส ารวจแหลงน าใตดน และ การส ารวจพนทเขตภเขาไฟและเขตแผนดนไหว เปนตน

4. การศกษาทางวศวกรรมโยธา (Civil Engineering)

ทส าคญคอ การศกษาพนท (site study) การวางผงระบบสาธารณปโภค (infrastructure planning)

และ การวางแผนจดระบบการขนสงและการจราจร (transport and traffic planning) เปนตน

58

59

ภาพถายทางอากาศของ นครวด (Angkor Wat) ประเทศกมพชา ในป ค.ศ.1999

60

แผนทของเขต นครวด (Angkor Wat) และ นครธม (Angkor Thom) ในประเทศกมพชา

61 ภาพของ นครวด (Angkor Wat) ประเทศกมพชา จากดาวเทยม JERS-1 ในป ค.ศ.1995

62 ตวอยางภาพเรดารแสดง ลกษณะภมประเทศ (topographic image) ในรฐแคลฟอรเนย

5. การศกษาในภาคเกษตรและการจดการปาไม (Agricultural and Forestry Study)

ทส าคญมอาทเชน การใชประโยชนทดนภาคเกษตร การส ารวจคณภาพดน การส ารวจความสมบรณ

ของพชพรรณ และ การตรวจสอบการใชประโยชนและการเปลยนแปลงของพนทปาไมตามเวลา เปนตน

6. การวางผงเมอง (Urban planning)

ทส าคญมอาทเชน การใชประโยชนทดนในเขตเมอง การเปลยนแปลงเชงคณภาพและขนาดของเขตเมอง

และการออกแบบพนทเชงภมสถาปตย (landscape modeling) เปนตน

7. การศกษาแนวชายฝงและมหาสมทร (Coastal and Oceanic Study)

ทส าคญมอาทเชน การเปลยนแปลงเชงคณภาพและขนาดของเขตชายฝง การจดการพนทชายฝง และ

การศกษาคณสมบตเชงกายภาพและเชงเคมของน าทะเลระดบบน เชน อณหภมหรอความเคม เปนตน

8. การตดตามตรวจสอบภยธรรมชาต (Natural Disaster Monitoring)

ทส าคญมอาทเชน น าทวม แผนดนถลม การระเบดของภเขาไฟ แผนดนไหว การเกดไฟปา หรอ

การเกดไฟในแหลงถานหนใตผวดน (subsurface coal fires) เปนตน

63

ตวอยางภาพสธรรมชาตจากเครอง Landsat/TM แสดง การใชประโยชนทดน ในรปแบบทแตกตางกนไป 64

65 ตวอยางภาพดาวเทยมแสดง ลกษณะภมประเทศ และความสมบรณของ พชพรรณ ในสหรฐอเมรกา

66

ตวอยางภาพการเกดเหตการณ Tsunami ทประเทศศรลงกา สงเกตการลดลงของระดบน าทะเลอยางรวดเรว

67

ตวอยางความเสยหายจากเหตการณ Tsunami ทบรเวณหาดเขาหลก อ าเภอตะกวปา จงหวดพงงา

68

9. การส ารวจบรรยากาศและงานวจยทางอตนยมวทยา (Atmospheric and Meteorological Study)

ทส าคญมอาทเชน การเปลยนแปลงของสภาพอากาศในชวงส น การศกษาองคประกอบของอากาศ

ทระดบความสงตาง ๆ เชน ไอน า คารบอนไดออกไซด หรอ โอโซน รวมไปถง การตรวจสอบ

การแปรปรวนของอากาศระดบลาง เชน การเกดพายขนาดใหญ หรอ พายฝนฟาคะนอง เปนตน

10. การศกษาทางนเวศวทยาและสภาพแวดลอมตามธรรมชาต (Ecosystem and Natural Environment Study)

ทส าคญมอาทเชน การศกษาระบบนเวศนของปาเขตรอน ระบบนเวศนปารมน า การวเคราะหถนอาศย

ของสตวปา หรอ การวเคราะหความเสอมโทรมของสภาพแวดลอมตามธรรมชาต เปนตน

11. การหาขอมลเพอภารกจทางทหาร (Military Services)

ทส าคญคอ การถายภาพจากทางอากาศดวยเครองบนสอดแนม (spy plane) และ การส ารวจพนท

ทสนใจ โดยใชเครองตรวจวดประสทธภาพสงบนดาวเทยม

69

70 ภาพดาวเทยมของพายไตฝน Imbudo ซงเกดในเขตทะเลจนใต ในชวงเดอนกรกฎาคม 2546

71

ตวอยางขอมล ปรมาณน าฝน ใน 3 มต ของพายไตฝน Sinlaku ทไดจากดาวเทยม TRMM

72

ขอมลของ ชนโอโซน ในแถบขวโลกใต เปรยบเทยบ ระหวางป ค.ศ.2000, 2002 และ 2003 จากเครอง TOMS

73 ตวอยางแนว การประยกตใชงาน ของเทคโนโลยดาวเทยมทาง RS ในปจจบน