ระบบการทำงาน

           แบ่งตามแหล่งกำเนิดพลังงานที่ก่อให้เกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า มี 2 กลุ่มใหญ่ คือ

        1.Passive system เป็นระบบที่ใช้กันกว้างขวางตั้งแต่เริ่มแรกจนถึงปัจจุบัน โดยมีแหล่ง พลังงานที่เกิดตามธรรมชาติ คือ ดวงอาทิตย์เป็นแหล่งกำเนิดพลังงาน ระบบนี้จะรับและบันทึกข้อมูลได้ ส่วนใหญ่ในเวลากลางวัน และมีข้อจำกัดด้านภาวะอากาศ ไม่สามารถรับข้อมูลได้ในฤดูฝน หรือเมื่อมีเมฆ หมอก ฝน

        2.Active system 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 

ที่มา

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

ระบบเก็บข้อมูลของดาวเทียม landsat

               1. ดาวเทียมแลนด์แซด 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  

             -ได้รับการออกแบบให้มีความซับซ้อนกว่าดาวเทียมแลนด์แซด1–2และ3           

             - 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 

               5.ดาวเทียมแลนด์แซด 8

            ดาวเทียมแลนด์แซต 8 หรือมีชื่ออย่างเป็นทางการว่า Landsat Data Continuity Mission (LCDM) ที่เป็นดาวเทียมดวงที่ 8 หรือดวงล่าสุดในปฏิบัติการสำรวจโลกแลนด์แซต ที่ดำเนินการมาตั้งแต่ปี 1972 ขึ้นไปสู่วงโคจรในระดับความสูง 680 กิโลเมตร โดยดาวเทียมจะทำงานร่วมกับแลนด์แซท-7 ซึ่งมีพลังงานเพียงพอที่จะทำงานได้ถึงปี 2016

ที่มา

http://civil11korat.tripod.com/Data/RS.htm

คุณสมบัติของภาพจากดาวเทียมสำรวจทรัพยากร

       การใช้เทคนิค Remote sensing ช่วยให้การตรวจสอบการเปลี่ยนแปลง ได้อย่างรวดเร็วโดยไม่จำเป็นต้องออกเก็บข้อมูลในพื้นที่จริง และยังให้ ความถูกต้องในระดับที่ยอมรับได้ นอกจากนี้บริเวณซึ่งมีการเปลี่ยนแปลง ของพื้นที่สามารถแสดงผลออกทางจอภาพ และจัดทำแผนที่แสดงการเปลี่ยนแปลงไปใช้งานได้ทันที ซึ่งเป็นการประหยัดเวลาและค่าใช้จ่าย ในการดำเนินงานมาก ทำให้การศึกษาเรื่องความเปลี่ยนแปลงของสิ่งต่างๆ เช่น ทรัพยากร ปลูกสร้าง ฯลฯ ได้อย่างมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น กลับด้านบน

         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 กลับด้านบน

            ระบบเก็บข้อมูลของดาวเทียม

            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. ระบบ TM (Thematic Mapper) คือระบบที่ได้รับการปรับปรุงให้รายละเอียดดีกว่า MSS 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





ที่มา
http://civil11korat.tripod.com/Data/RS.htm

ประโยชน์ของการสำรวจระยะไกล

    

    ป่าไม้ ศึกษาพื้นที่ป่าทั่วประเทศ พบว่า ในปี 2516 มีพื้นที่ป่าไม้ร้อยละ 43.21 ของพื้นที่ประเทศ ปี 2536 เหลือเพียงร้อยละ 26.02 ศึกษาติดตามการเปลี่ยนแปลงพื้นที่ป่าไม้โดยเฉพาะป่าต้นน้ำลำธาร สำรวจพื้นที่ป่าอุดสมบูรณ์และป่าเสื่อมโทรมทั่วประเทศ ศึกษาไฟป่า หาพื้นที่เหมาะสำหรับการเพาะปลูกสร้างสวนป่าแทนบริเวณที่ถูกบุกรุก

     

     การเกษตร  ส่วนใหญ่ศึกษาหาพื้นที่เพาะปลูกของพืชเศรษฐกิจที่สำคัญ เช่น ข้าวนาปี ข้าวนาปรัง สวนยางพารา สับปะรด อ้อย ข้าวโพด การเปลี่ยนแปลงบริเวณเพาะปลูกพืชเศรษฐกิจตลอดจนการกำหนดพื้นที่ที่มีศักยภาพทางการเกษตร

    

     การใช้ที่ดิน ศึกษาการเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดินว่าเป็นไปในรูปใด เช่น การเกษตร เหมืองแร่ การก่อสร้างอาคารที่อยู่อาศัย การสร้างสถานที่พักผ่อนหย่อนใจ จัดทำแผนที่แสดงขอบเขตการใช้ที่ดินแต่ละประเภทซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงรวดเร็วตามฤดูกาลและสภาพเศรษฐกิจและสังคมของประเทศ

     ธรณีวิทยา  การจัดทำแผนที่ภูมิประเทศ แผนที่ธรณีวิทยาธรณีโครงสร้างของประเทศ ซึ่งเป็นข้อมูลพื้นฐานสนับสนุนในการพัฒนาประเทศด้านอื่นๆ เช่น การหาแหล่งแร่ แหล่งเชื้อเพลิงธรรมชาติ แหล่งน้ำบาดาล การสร้างเขื่อน เป็นต้น

     อุทกวิทยา  ศึกษาแหล่งน้ำทั้งบนบก ในทะเล น้ำบนดินและใต้ผิวดิน ซึ่งรวมไปถึงแหล่งปริมาณคุณภาพการไหล การหมุนเวียน ตลอดจนองค์ประกอบอื่นๆ ที่สัมพันธ์กับน้ำ การติดตามประเมินผลการบำรุงรักษาระบบการจัดสรรน้ำของโครงการชลประทานต่างๆ

     สมุทรศาสตร์และการประมง  ใช้สำรวจทรัพยากรน้ำและปริมาณทรัพยากรที่อยู่ในน้ำ รวมทั้งศึกษาเกี่ยวกับการไหลเวียนของน้ำทะเล ตะกอน ในทะเลและคุณภาพของ น้ำ บริเวณชายฝั่ง เช่น การแพร่กระจายของตะกอนบริเวณปากแม่น้ำต่างๆของอ่าวไทย

     อุบัติภัย  ประเทศไทยมักประสบปัญหาเกี่ยวกับอุทกภัย เช่น อุทกภัยและวาตภัยเสมอๆ ภาพจากดาวเทียมช่วยในการติดตามและประเมินผลเสียหายเบื้องต้นเกี่ยวกับอุบัติภัยต่างๆ เช่น อุทกภัยที่จังหวัดนครศรีธรรมราช เมื่อปี 2531 ทำให้ทราบขอบเขตบริเวณที่เกิดอุบัติภัยได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งสามารถใช้ในการวางแผนการช่วยเหลือและฟื้นฟูต่อไป

     การทำแผนที่  ภาพจากดาวเทียมเป็นภาพที่ทันสมัยที่สุดสามารถนำไปแก้ไขแผนที่ภูมิประเทศมาตราส่วนใหญ่ 1: 50,000 ได้อย่างรวดเร็วมีความถูกต้องเป็นที่ยอมรับ ทำให้ทราบลักษณะภูมิประเทศที่เปลี่ยนแปลงไป ตลอดจนเส้นทางคมนาคมหรือสิ่งก่อสร้างขึ้นใหม่ ทำให้ได้แผนที่ที่ทันสมัยเพื่อการวางแผนที่รวดเร็วและถูกต้องยิ่งขึ้น นอกจากนี้ยังมีเทคโนโลยีใหม่ ที่ใช้ดาวเทียมช่วยหาพิกัดภูมิศาสตร์ ( ละติจูดและลองจิจูด ) ของจุดๆบนผิวโลก




ที่มา
http://203.172.198.146/kid_job/web_46/witkay/new_page9.htm

ขั้นตอนการสำรวจทางรีโมทเซนซิ่ง

          การได้รับข้อมูล (Data acquisition) เป็นกระบวนการบันทึกพลังงานที่สะท้อนหรือส่งผ่านของวัตถุโดยเครื่องมือบันทึกข้อมูลบนยานสำรวจ (platform) แล้วส่งข้อมูลเหล่านั้นไปยังสถานีรับสัญญาณภาคพื้นดิน เพื่อผ่านกรรมวิธีการผลิตเป็นข้อมูล ซึ่งข้อมูลผลลัพธ์อยู่ได้ทั้งในรูปแบบของภาพถ่ายและข้อมูลเชิงตัวเลข ประกอบไปด้วย

1. แหล่งพลังงาน คือ ดวงอาทิตย์
2. การเคลื่อนที่ของพลังงาน (คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า) ผ่านชั้นบรรยากาศโลก ซึ่งจะมีพลังงานบางส่วนต้องเปลี่ยนแปลงไปตามสภาพของชั้นบรรยากาศโลก
3. ลักษณะผิวหน้าของโลก ซึ่งพลังงานที่ผ่านชั้นบรรยากาศมาแล้วจะทำปฏิสัมพันธ์กับพื้นผิวโลก
4. ระบบถ่ายภาพหรือระบบการบันทึกข้อมูล ซึ่งความละเอียดของภาพขึ้นกับระดับความสูงของวงโคจร ความสามารถของระบบที่บันทึก และสภาพบรรยากาศของโลกขณะพลังงานสะท้อนกลับ
5.  ผลิตภัณฑ์ข้อมูล เป็นข้อมูลที่ได้รับทั้งในแบบข้อมูลเชิงตัวเลขและรูปภาพการวิเคราะห์ข้อมูล (Data analysis)ประกอบด้วยการวิเคราะห์ข้อมูล การแปลตีความ การผลิต และการนำไปใช้
6. กระบวนการแปลภาพ ซึ่งอาจใช้ทั้งวิธีด้วยสายตา และ/หรือ ด้วยคอมพิวเตอร์
7. ผลิตภัณฑ์สารสนเทศ

       คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า  คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นพลังงานรูปหนึ่งที่ส่งผ่านจากดวงอาทิตย์โดยการแผ่รังสี พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า ประกอบไปด้วย สนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้า

โดยที่ทิศทางของสนามไฟฟ้าและทิศทางของสนามแม่เหล็กมีการเคลื่อนที่ของคลื่นตั้งฉากซึ่งกันและกัน (แบบฮาร์โมนิค (Hamonic) คือ มีช่วงซ้ำและจังหวะเท่ากันในเวลาหนึ่งและมีความเร็วเท่าแสง)

การแผ่รังสีของโลกและดวงอาทิตย์

      1. รังสีช่วงคลื่นสั้น ส่วนใหญ่จะเป็นรังสีอัลตราไวโอเลต (Ultraviolet) โดยมีช่วงความยาวคลื่นต่ำกว่า 300 nm

      2. รังสีช่วงคลื่นที่มองเห็นได้ (Visible) จะถูกดูดกลืนด้วยโมเลกุลของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ แก๊สโอโซน แก๊สออกซิเจน และไอน้ำ

      3. รังสีช่วงคลื่นยาว รังสีในช่วงคลื่นนี้ส่วนใหญ่จะเป็นรังสีอินฟราเรด (Infrared) มีการดูดกลืนรังสีอันเนื่องมาจากการหมุนและการสั่นสะเทือนของ Polyatomic Molecule

       หลักการเบื้องต้นการสำรวจข้อมูลจากระยะไกล (Remote Sensing)

การใช้ประโยชน์ของช่วงคลื่นต่างๆ

1. มีการบันทึกข้อมูลแยกเป็นหลาย ๆ ช่วงคลื่นในเวลาเดียวกัน

2. เพื่อประโยชน์ในการศึกษาสิ่งปกคลุมดินหลาย ๆ ประเภท

3. ออกแบบให้ช่วงคลื่นตรงกับคุณสมบัติเฉพาะของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในแต่ละช่วง

4. ช่วงคลื่นขนาดยิ่งแคบ(ซอยย่อย)จะยิ่งช่วยให้ศึกษาค่าการสะท้อนของวัตถุเฉพาะเรื่องได้มากกว่า แต่จำนวนข้อมูลจะมากขึ้นด้วย

       คุณสมบัติการสะท้อนแสงของวัตถุบนผิวโลก

1) วัตถุต่างชนิดจะมีปฏิสัมพันธ์กับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแตกต่างกัน – กล่าวคือ ที่ช่วงคลื่นเดียวกัน อาคารสิ่งปลูกสร้างกับพืช จะมีปฏิสัมพันธ์กับช่วงคลื่นนั้นแตกต่างกัน

2)วัตถุชนิดเดียวกันจะมีปฏิสัมพันธ์กับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าต่างชนิดกันแตกต่างกัน กล่าวคือ พืชจะมีปฏิสัมพันธ์กับช่วงคลื่นของพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ต่างกันนั้นไม่เหมือนกัน

3)ลักษณะปฏิสัมพันธ์ของวัตถุชนิดเดียวกันกับพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงเวลาและสิ่งแวดล้อมที่แตกต่างกัน ย่อมจะมีลักษณะที่แตกต่างกัน เช่น ต้นข้าวที่ต่างวัย คือ ต้นอ่อน และที่กำลังออกรวง ย่อมมีลักษณะปฏิสัมพันธ์กับคลื่นที่ไม่เหมือนกัน

4) วัตถุชนิดเดียวกันจะมีปฏิสัมพันธ์กับพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า แสดงในรูปเส้นกราฟมีลักษณะเฉพาะตัว เรียกว่า “ลายเส้นเชิงคลื่น” หรือ “Signature” ซึ่งใช้ประโยชน์ในการตีความและจำแนกวัตถุต่าง ๆ ออกจากกัน

ที่มา

https://prezi.com/_hvr9swxf3za/copy-of/

https://www.youtube.com/watch?v=G8M5V7OR6aM

องค์ประกอบของระบบ RS

          การตรวจวัดจากระยะไกลออกได้เป็น 3 ส่วนหลัก คือ

• แหล่งข้อมูลของการตรวจวัด (Sources) :ในที่นี้คือ พื้นผิวและบรรยากาศของโลก
• อุปกรณ์การตรวจวัดจากระยะไกล (Remote Sensor) : ใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสื่อ
• ระบบการประมวลผลข้อมูล (Data Processing System) : ใช้ผู้ปฏิบัติการและระบบคอมพิวเตอร์

     

  

ผังการทำงานพื้นฐานของระบบการตรวจวัดข้อมูลจากระยะไกล (RS system)

ที่มา

http://my.dek-d.com/pueng_ja/blog/

หลักการของRemote Sensing

              การสำรวจข้อมูลระยะไกลประกอบด้วย 2 กระบวนการ

             
         1. การรับข้อมูล (Data Acquisition) โดยอาศัย

               - แหล่งพลังงาน คือ ดวงอาทิตย์

               - การเคลื่อนที่ของพลังงาน

               - ปฏิสัมพันธ์ของพลังงานกับพื้นโลก

               - ระบบการบันทึกข้อมูล

               - ข้อมูลที่ได้รับทั้งในแบบข้อมูลเชิงตัวเลขและรูปภาพ กลับด้านบน

             
         2. การวิเคราะห์ข้อมูล (Data Analysis) ประกอบด้วย

         
             2.1 การวิเคราะห์ข้อมูลด้วยสายตา (Visual Interpretation)

                    การแปลตีความข้อมูลภาพจากดาวเทียมด้วยสายตาข้อมูลที่นำมาแปลตีความหรือจำแนกประเภทข้อมูลภาพจากดาวเทียมด้วยตา เป็น ข้อมูลที่อยู่ในรูปของภาพพิมพ์หรือฟิล์ม โดยภาพแต่ละช่วงคลื่นของการบันทึกภาพ อยู่ในลักษณะขาวดำจึงยากต่อการแปลตีความหมาย ด้วยสายตา การเลือกใช้ภาพสีผสม ซึ่งได้มีการเน้นข้อมูลภาพ (Enhancement) ให้สามารถจำแนกประเภทข้อมูลได้ชัดเจนและง่ายขึ้นนั้น สามารถทำได้โดยกำหนดสีของแต่ละช่วงคลื่นเลียนแบบระบบธรรมชาติ แล้วนำภาพที่ได้ให้แสงสีแล้วนี้ มารวมกัน 3 ภาพ (3 ช่วงคลื่น) เพื่อให้เกิดเป็นภาพสีผสมขึ้น ในช่วงคลื่นสั้นและยาว โดยใช้แสงสีน้ำเงิน เขียวและแดง ตามลำดับของแสงช่วงคลื่นที่สายตาสามารถมองเห็น จึงถึงช่วงคลื่นอินฟาเรด ภาพสีผสมที่ปรากฏให้เห็น คือ พืชพรรณ ต่างๆ จะปรากฏเป็นสีแดงหรือสีเขียว เนื่องจากปฏิกิริยาการสะท้อนสูง ที่คลื่นช่วงยาว ภาพที่พืชปรากฏสีแดง เรียกว่า ภาพสีผสมเท็จ (False Colour Composite – FCC) และภาพที่พืชปรากฏเป็นสีเขียว เรียกว่า ภาพผสมจริง (True Colour)

                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)

                    นอกจากองค์ประกอบดังกล่าวแล้ว สิ่งที่จะช่วยในการแปลความหมายได้ถูกต้องมากขึ้นได้แก่ ลักษณะภูมิประเทศและการเลือกภาพในช่วงเวลาที่เหมาะสม

              หลักการวิเคราะห์ภาพถ่ายจากดาวเทียมด้วยสายตา ควรดำเนินการแปลและตีความจากสิ่งที่เห็นได้ง่าย ชัดเจนและคุ้นเคยเสียก่อนแล้วจึงพยายามวินิจฉัยในสิ่งที่จำแนกได้ยาก ไม่ชัดเจนในภายหลัง หรือเริ่มจากระดับหยาบๆก่อนแล้วจึงแปลในรายละเอียดที่หลัง กลับด้านบน

           
               2.2 การวิเคราะห์ข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์ (Digital Analysis)

                   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 กลับด้านบน

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, หรือรูปถ่ายทางอากาศ เป็นต้น



ที่มา
http://www.rmutphysics.com/charud/oldnews/201/sattlelite/6.htm