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

ความเป็นมาของการสำรวจทรัพยากรด้วยดาวเทียมในไทย

     การสำรวจทรัพยากรธรรมชาติด้วยดาวเทียม เป็นการนำความรู้การสำรวจข้อมูลระยะไกลโดยใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า นำภาพที่ได้จากดาวเทียมไปประยุกต์ใช้สำรวจตรวจสอบพื้นดิน แหล่งน้ำ ป่าไม้ พื้นที่การเกษตร ชุมชนเมือง เพื่อการบำรุงรักษาและพัฒนาให้เกิดประโยชน์ต่อมวลมนุษย์ชาติ

      สำหรับประเทศไทยมีผืนแผ่นดินกว้างใหญ่ มีทรัพยากรธรรมชาติจำนวนมากจึงจำเป็นต้องอาศัยดาวเทียมสำรวจทรัพยากรช่วยในการสำรวจ เช่น ลักษณะภูมิประเทศ ธรณีวิทยา ป่าไม้ การใช้ที่ดิน การเกษตร สิ่งแวดล้อม การวางผังเมือง โบราณคดี ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์การแก้ไขแผนที่ และทรัพยากรน้ำ เนื่องจากพื้นที่บางแห่งเข้าไปสำรวจยากลำบาก เช่น พื้นที่ป่าพรุ ป่าทึบ

      ประเทศไทยได้เข้าร่วมโครงการสำรวจทรัพยากรธรรมชาติด้วยดาวเทียมขององค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติสหรัฐอเมริกา (NASA) ตามมติคณะรัฐมนตรีเมื่อวันที่ 14 กันยายน พ.ศ. 2514

       ปลายปี พ.ศ. 2524 ประเทศไทยได้จัดตั้งสถานีรับสัญญาณดาวเทียมสำรวจภาคพื้นดินเป็นแห่งแรกในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ตั้งอยู่ในเขตลาดกระบัง มีรัศมีขอบข่ายการรับสัญญาณประมาณ 2,500 กิโลเมตร ซึ่งครอบคลุม 17 ประเทศ ดังนี้ ไทย อินโดนีเซีย ฟิลิปปินส์ สิงคโปร์ มาเลเซีย พม่า กัมพูชา เวียดนาม ลาว บังกลาเทศ ภูฏาน เนปาล อินเดีย บรูไน ศรีลังกา ไต้หวัน  สาธารณรัฐประชาชนจีน และฮ่องกง สถานีรับ ฯ นี้ สามารถรับสัญญาณจากดาวเทียม LANDSAT และดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา NOAA

       ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรของโลกมีมากมาย แต่ดวงที่สำคัญและประเทศไทยได้เข้าร่วมรับสัญญานและใช้สำรวจทรัพยากร มีอยู่ 3 ดวง คือ ดาวเทียมแลนด์แซท-5 ของสหรัฐอเมริกา อีก 2 ดวง เป็นของประเทศอินเดีย และประเทศแคนาดา

ตัวอย่าง การทำงานในประเทศไทย

แผนที่ประเทศไทย ทำขึ้นจากการต่อภาพที่ได้จากดาวเทียมแลนด์แซตเข้าด้วยกันซึ่งเรียกว่า ขบวนการโมเสกภาพ

การสำรวจจากระยะไกลทำได้จากหลายระดับความรู้โดยใช้ทั้งเครื่องบิน และดาวเทียมเป็นพาหนะในการนำอุปกรณ์บันทึกข้อมูลที่เหมาะสมขึ้นไปบันทึกข้อมูล

จานรับสัญญาณจากดาวเทียม MOS - 1 ของญี่ปุ่น ซึ่งรับอยู่บริเวณสถานีรับฯ ที่เขตลาดกระบัง กรุงเทพมหานคร

การวิเคราะห์ข้อมูลดาวเทียมด้วยคอมพิวเตอร์ เพื่อศึกษาสภาพป่าชายเลนที่ถูกบุกรุกแผ้วถางเพื่อใช้ทำนากุ้ง

การบุกรุกแผ้วถางป่าชายเลน เพื่อทำการเพาะเลี้ยงกุ้งทำให้เกิดความเสื่อมโทรมและขาดความสมดุลของธรรมชาติจะเป็นผลเสียในระยะยาว

การใช้ประโยชน์จากข้อมูลระยะไกลด้วยดาวเทียมโดยการวิเคราะห์ข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์ สามารถให้ผลออกมาหลายสาขา เนื่องจากพื้นที่ปกคลุมกว้างขวาง ภาพนี้แสดงให้เห็นการใช้ที่ดิน สิ่งปกคลุมดิน พื้นที่ทำการเกษตรและแหล่งน้ำผิวดิน เป็นต้น

อุบัติภัยจากธรรมชาติที่ อ.พิปูน นครศรีธรรมราช เมื่อ ๙ กุมภาพันธ์ พ.ศ. ๒๕๓๒ เห็นร่องรอยแห่งอุบัติภัยเป็นแนวดินถล่มที่น้ำท่วมฉับพลันในแนวสีม่วงและสีน้ำตาล ภาพจากดาวเทียมทำให้สามารถตรวจสอบและบันทึกได้

ที่มา

http://kanchanapisek.or.th/kp6/sub/book/book.php?book=16&chap=9&page=t16-9-infodetail04.html

ความละเอียด (Resolution)

จากภาพเป็นการเปรียบเทียบขนาดของข้อมูลที่ได้จากการตรวจวัดจากดาวเทียมดวงต่าง ๆ กับพื้นที่สนามฟุตบอล เช่น ดาวเทียม SPOT ชนิด panchromatic ให้ความละเอียดที่ 10 เมตร ดาวเทียม Landsat ให้รายละเอียดที่ 30 เมตร ผู้ใช้จำเป็นที่จะต้องเลือกข้อมูลจากดาวเทียมให้เหมาะสมกับการใช้งาน เนื่องจากดาวเทียมที่รายละเอียดมาก มีราคาสูง และพื้นที่ในการตรวจวัดแต่ละครั้งมีขอบเขตค่อนข้างแคบ ถ้าผู้ใช้เลือกชนิดของข้อมูลดาวเทียมไม่เหมาะสม เช่น ผู้ใช้ทำการศึกษาเกี่ยวกับสิ่งปกคลุมดิน เพื่อเป็นตัวแปรในแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่พัฒนาขึ้นเพื่อทำนายการเกิดน้ำท่วมในลุ่มน้ำเจ้าพระยาตอนล่าง แต่ผู้ใช้เลือกใช้ข้อมูลจากดาวเทียม IKONOS ที่ขนาดรายละเอียด 1 เมตร ทำให้เสียเวลา และงบประมาณในการแปรความหมายข้อมูลการใช้ประโยชน์ที่ดินมากเกินความจำเป็น

ที่มา
http://www.gisthai.org/about-gis/resolution.html

ยานสำรวจ (Platform)

 เพื่อให้เครื่องมือวัดอยู่ห่างจากสิ่งที่ต้องการสำรวจ จึงมักติดตั้งเครื่องมือวัดไว้ในที่สูง ซึ่งอาจเป็นการติดตั้งเครื่องมือไว้บนเสาสูง ยอดตึก หรือบนภูเขา ซึ่งการติดตั้งในลักษณะนี้จะมีข้อดีคือสามารถตรวจวัดเฝ้าระวังสิ่งที่สนใจได้อย่างต่อเนื่อง แต่มีข้อจำกัดที่การตรวจวัดจะมีขอบเขตพื้นที่คงที่ตามตำแหน่งที่ติดตั้งเครื่องมือวัดเท่านั้น การติดตั้งเครื่องมือสำรวจด้วยเทคโนโลยีรีโมทเซนซิงมักติดตั้งบนพาหนะที่ลอยได้ ซึ่งอาจเป็นบอลลูน เครื่องบินบังคับ เครื่องบินขนาดเล็ก เครื่องบินที่มีพิสัยการบินสูง ยานอวกาศ หรือดาวเทียม
นอกจากดาวเทียมแล้ว ยานสำรวจที่เหลือจะเป็นการบินสำรวจตามภารกิจที่ต้องมีการกำหนดเส้นทางบิน และระดับความสูงการบินเฉพาะ ช่วงเวลาในการสำรวจจะจำกัดตามความจุเชื้อเพลิงของยานพาหนะที่เลือกใช้ ดังนั้นช่วงเวลา และพื้นที่สำรวจมักครอบคลุมบริเวณใดบริเวณหนึ่งตามที่กำหนดโดยภารกิจการสำรวจเท่านั้น
ส่วนการใช้ดาวเทียมเป็นยานสำรวจ จะมีข้อดีคือดาวเทียมอาศัยหลักการสมดุลระหว่างแรงหนีศูนย์กลางและแรงดึงดูดของโลกมาเป็นตัวรักษาวงโคจรของดาวเทียม (แทนที่จะใช้เชื้อเพลิงมาขับเคลื่อนไม่ให้ยานตกลงสู่พื้นโลก) ดาวเทียมจึงไม่มีข้อจำกัดในด้านความจุเชื้อเพลิงเพื่อใช้ในการเคลื่อนที่ของดาวเทียม และทำให้ดาวเทียมสามารถโคจรรอบโลกอยู่ได้นานทำให้การสำรวจสามารถครอบคลุมเวลาได้นานเป็นปีๆ และสามารถเลือกพื้นที่ที่จะให้ดาวเทียมบินสำรวจได้ครอบคลุมพื้นที่กว้าง โดยขึ้นอยู่กับวงโคจรที่จะให้ดาวเทียมเคลื่อนที่
จากภาพเป็นการแสดงลักษณะของยานสำรวจชนิดต่าง ๆ ที่ใช้ในการติดตั้งเครื่องมือตรวจวัด ซึ่งมีหลายประเภท นับตั้งแต่ การใช้รถกระเช้าเพื่อถ่ายภาพในที่สูง การใช้บัลลูนเพื่อติดตั้งเครื่องมือตรวจวัดอากาศ การใช้เครื่องบินในระดับความสูงต่าง ๆ ทำการถ่ายภาพ จนถึงการใช้ดาวเทียมเพื่อทำการสำรวจทรัพยากรในด้านต่าง ๆ ซึ่งยานสำรวจในลักษณะต่างกัน ย่อมมีขีดความสามารถในการสำรวจที่แตกต่างกัน เช่น ประเภทของข้อมูลที่ทำการตรวจวัด ขอบเขตของพื้นที่ที่สามารถทำการตรวจวัด ตลอดจนลายละเอียดของสิ่งที่ตรวจวัด เป็นต้น การสำรวจด้วยรีโมทเซนชิงมีการใช้วงโคจรของดาวเทียม 2 ลักษณะสำคัญคือ

วงโคจรแบบค้างฟ้า (geostationary orbit)ดาวเทียมจะปรากฏเหมือนอยู่นิ่งเมื่อสัมพัทธ์กับตำแหน่งบนพื้นโลก ดาวเทียมโคจรในทิศเดียวกับการหมุนรอบตัวเองของโลก มีระนาบการโคจรอยู่ในแนวเส้นศูนย์สูตร และมีความสูงประมาณ 36,000 กิโลเมตร
ตำแหน่งของดาวเทียมสัมพัทธ์กับตำแหน่งบนพื้นโลกจะเสมือนว่าดาวเทียมอยู่นิ่งค้างอยู่บนฟ้าตลอดเวลา จึงเรียกดาวเทียมที่มีลักษณะวงโคจรเช่นนี้ว่า ดาวเทียมค้างฟ้า (Geostationary satellite)
ดาวเทียมด้านอุตุนิยมวิทยาที่ใช้ศึกษา และสังเกตการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศโดยดูจากรูปทรงและการเคลื่อนตัวของเมฆ จะใช้วงโคจรลักษณะนี้ ตัวอย่างเช่น ดาวเทียม GMS ของประเทศญี่ปุ่น นอกจากนั้นดาวเทียมสื่อสารจำนวนมาก เช่น ดาวเทียมปาลาป้า ดาวเทียมของ StarTV รวมทั้ง ดาวเทียมไทยคม ของบริษัทชินวัตร ก็ใช้วงโคจรแบบ geostationary เช่นกัน



วงโคจรแบบใกล้แกนหมุนของโลก (Near polar orbit)ระนาบของวงโคจรของดาวเทียมจะอยู่ในทิศใกล้เคียงกับแนวแกนหมุนของโลก โดยดาวเทียมอาจอยู่ที่ระดับความสูงใดก็ได้ที่ความเสียดทานของบรรยากาศมีน้อยจนไม่สามารถทำให้ความเร็วของดาวเทียมลดลง
ดาวเทียมสำรวจส่วนมากจะมีวงโคจรในลักษณะนี้ โดยจะมีการกำหนดระดับความสูง และมุมของระนาบวงโคจรเทียบกับแนวเส้นศูนย์สูตร ที่เหมาะสม (โดยมากจะมีความสูงประมาณ 700-1000 กิโลเมตร และมีมุมเอียงประมาณ 95 - 100 องศา จากระนาบศูนย์สูตร) ตัวอย่างเช่น ดาวเทียม Landsat (สหรัฐอเมริกา) SPOT (ฝรั่งเศส) ADEOS (ญี่ปุ่น) INSAT (อินเดีย) RADARSAT (แคนาดา)
    ดาวเทียมเพื่อการสื่อสาร เช่น ดาวเทียมอีริเดียม ใช้วงโคจรในลักษณะนี้ แต่จะมีระนาบวงโคจรที่เอียงออกจากแนวแกนหมุนของโลกมากกว่านี้



ที่มา
http://www.gisthai.org/about-gis/platform.html

เครื่องมือตรวจวัด Sensor

       

     

       เครื่องมือวัดในเทคโนโลยีรีโมทเซนชิง คือเครื่องมือที่วัดพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เครื่องมือซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีคือกล้องถ่ายรูป กล้องถ่ายวีดีโอ และเรดาร์ โดยเครื่องมือวัดจะประกอบด้วยส่วนสำคัญสามส่วนคือ 

       ส่วนรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (receiver) เป็นส่วนที่ทำหน้าที่รับ และขยายคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าให้มีความเข้มเพียงพอที่จะทำให้อุปกรณ์วัดสามารถรับรู้ได้ ตัวอย่างของส่วนเครื่องมือนี้คือ เลนส์ของกล้อง และส่วนรับคลื่นวิทยุ (antenna) ซึ่งอาจเป็นเส้นเหมือนเสาวิทยุ หรือเป็นจานกลม (แบบจานรับสัญญาณดาวเทียม) ทั้งนี้รูปแบบ ขนาด และวัสดุที่ใช้ของอุปกรณ์ส่วนนี้จะขึ้นอยู่กับช่วงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ต้องการตรวจวัด และรายละเอียดของข้อมูลของสิ่งที่ต้องการสำรวจ เช่นในช่วงคลื่นแสง ส่วนที่รับมักจะเป็นเลนส์ที่ทำจากผลึก quartz โดยมีขนาดและรูปทรงขึ้นอยู่กับว่าต้องการกำลังขยายภาพเท่าใด ในช่วงคลื่นวิทยุ ส่วนที่รับมักจะเป็นจานวิทยุ หรือเสาวิทยุ โดยมีขนาดใหญ่หรือเล็กขึ้นอยู่กับว่าสิ่งที่เล็กที่สุดที่ต้องการให้มองเห็นมีขนาดเท่าใด 

       ส่วนที่ทำการวัดพลังงานของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Detector)
เป็นส่วนที่แปลงพลังงานของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ต้องการวัด ให้อยู่ในรูปแบบที่เครื่องมือวัดจะเปรียบเทียบค่าได้ ซึ่งการวัดพลังงานอาจใช้

• ปฏิกิริยาเคมี โดยการเคลือบสารที่ทำปฏิกิริยากับแสง (เช่น silver nitrate) ลงบนแผ่นฟิล์ม ซึ่งขนาดของปฏิกิริยาเคมีที่เกิดกับสารที่เคลือบจะแปรผันตามความเข้มของแสงที่ตกกระทบ
• การเปลี่ยนพลังงานเป็นสัญญาณไฟฟ้า โดยใช้อุปกรณ์ประเภทสารกึ่งตัวนำ (semiconductor) ซึ่งจะให้ความเข้มของสัญญาณไฟฟ้าแปรผันตามความเข้มแสงที่ตกกระทบ
• นอกจากนั้นส่วน detector อาจเป็นแผ่นมีมิติกว้าง-ยาว เช่นแผ่นฟิล์ม ซึ่งสามารถบันทึกภาพได้ทั้งภาพในครั้งเดียว หรืออาจเป็น scanner ซึ่งมักจะประกอบขึ้นจากแถวของอุปกรณ์รับแสง ที่จะบันทึกภาพด้วยการกวาดอุปกรณ์รับแสงนี้ไปที่ละส่วนของภาพ (คล้ายกับการทำงานของเครื่องถ่ายเอกสาร ที่จะค่อยๆ กวาดภาพจากหัวกระดาษไปยังท้ายกระดาษจึงจะได้ภาพทั้งภาพ)

       ส่วนที่ทำการบันทึกค่าพลังงานที่วัดได้ (Recorder)

       อาจเป็นตัวแผ่นฟิล์มเองในกรณีการใช้แผ่นฟิล์มเป็นส่วนทำการวัดพลังงาน แต่ถ้าเป็นการวัดโดยแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าส่วนนี้อาจจะเป็นแถบแม่เหล็ก (เช่นเดียวกับที่ใช้ในกล้องถ่ายวีดีโอ) หรืออาจใช้หน่วยเก็บความจำอื่น เช่นฮาร์ดดิสก์ หรือ RAM เช่นเดียวกับที่ใช้ในเครื่องคอมพิวเตอร์ในส่วนของเครื่องมือวัดยังมีส่วนที่จะต้องพิจารณาอีกส่วนหนึ่งคือแหล่งกำเนิดของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ใช้ในการสำรวจ โดยจำแนกได้เป็นสองกลุ่มคือ

• Active sensor เป็นระบบที่เครื่องมือวัดเป็นแหล่งกำเนิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเองด้วย ในระบบรีโมทเซนซิงที่วัดจากระยะไกลมากคลื่นกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้จะจำกัดอยู่ในช่วงคลื่นวิทยุเท่านั้น เนื่องจากปัญหาของแหล่งพลังงาน
• Passive sensor เป็นระบบที่อาศัยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากแหล่งกำเนิดอื่น เช่นใช้แสงจากดวงอาทิตย์หรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่สิ่งที่ต้องการสำรวจแผ่รังสีออกมาเอง(มักจะเป็นช่วงอินฟราเรดความร้อน) ในกรณีที่ใช้แสงจากดวงอาทิตย์ เครื่องมือวัดจะทำงานได้เฉพาะในเวลากลางวันเท่านั้น นอกจากการศึกษารูปแบบของเมฆในทางอุตุนิยมวิทยา การตรวจวัดยังต้องการท้องฟ้าที่ปลอดโปร่ง ไม่มีเมฆ หรือฝนในช่วงที่ทำการตรวจวัดด้วย

ที่มา
http://www.gisthai.org/about-gis/sensor.html

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Radiation)

       คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นรูปแบบหนึ่งการถ่ายเทพลังงาน จากแหล่งที่มีพลังงานสูงแผ่รังสีออกไปรอบๆ โดยมีคุณสมบัติที่เกี่ยวข้องกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า คือ ความยาวคลื่น (l) โดยอาจวัดเป็น nanometer (nm) หรือ micrometer (mm) และ ความถี่คลื่น (f) ซึ่งจะวัดเป็น hertz (Hz) โดยคุณสมบัติทั้งสองมีความสัมพันธ์ผ่านค่าความเร็วแสง ในรูป c = fl 

       พลังงานของคลื่น พิจารณาเป็นความเข้มของกำลังงาน หรือฟลักซ์ของการแผ่รังสี (มีหน่วยเป็น พลังงานต่อหน่วยเวลาต่อหน่วยพื้นที่ = Joule s-1 m-2 = watt m-2) ซึ่งอาจวัดจากความเข้มที่เปล่งออกมา (radiance) หรือความเข้มที่ตกกระทบ (irradiance)

 จากภาพเป็นการแสดงช่วงความยาวคลื่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งเครื่องมือวัด (Sensor) ของดาวเทียมหรืออุปกรณ์ตรวจวัดจะออกแบบมาให้เหมาะสมกับช่วงความยาวของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงคลื่นต่างกัน เช่น

• ช่วงรังสีแกมมา (gamma ray : l < 0.1 nm) และช่วงรังสีเอ็กซ์ (x-ray : 0.1 nm < l < 300 nm) เป็นช่วงที่มีพลังงานสูง แผ่รังสีจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ หรือจากสารกัมมันตรังสี
• ช่วงอัลตราไวโอเลต เป็นช่วงที่มีพลังงานสูง เป็นอันตรายต่อเซลสิ่งมีชีวิต
• ช่วงคลื่นแสง เป็นช่วงคลื่นที่ตามนุษย์รับรู้ได้ ประกอบด้วยแสงสีม่วง ไล่ลงมาจนถึงแสงสีแดง
• ช่วงอินฟราเรด เป็นช่วงคลื่นที่มีพลังงานต่ำ ตามนุษย์มองไม่เห็น จำแนกออกเป็น อินฟราเรดคลื่นสั้น และอินฟราเรดคลื่นความร้อน
  • Near Infrared (NIR) ความยาวคลื่นจะอยู่ในช่วงระหว่าง 0.7 ถึง 1.5 µm.
  • Short Wavelength Infrared (SWIR) ความยาวคลื่นจะอยู่ในช่วงระหว่าง 1.5 ถึง 3 µm.
  • Mid Wavelength Infrared (MWIR) ความยาวคลื่นจะอยู่ในช่วงระหว่าง 3 ถึง 8 µm.
  • Long Wavelength Infrared (LWIR) ความยาวคลื่นจะอยู่ในช่วงระหว่าง 8 ถึง 15 µm.
  • Far Infrared (FIR) ความยาวคลื่นจะมากกว่า 15 µm.
• ช่วงคลื่นวิทยุ (radio wave) เป็นช่วงคลื่นที่เกิดจากการสั่นของผลึกเนื่องจากได้รับสนามไฟฟ้า หรือเกิดจากการสลับขั้วไฟฟ้า สำหรับในช่วงไมโครเวฟ มีการให้ชื่อเฉพาะ เช่น
  • P band ความถี่อยู่ในช่วง 0.3 - 1 GHz (30 - 100 cm)
  • L band ความถี่อยู่ในช่วง 1 - 2 GHz (15 - 30 cm)
  • S band ความถี่อยู่ในช่วง 2 - 4 GHz (7.5 - 15 cm)
  • C band ความถี่อยู่ในช่วง 4 - 8 GHz (3.8 - 7.5 cm)
  • X band ความถี่อยู่ในช่วง 8 - 12.5 GHz (2.4 - 3.8 cm)
  • Ku band ความถี่อยู่ในช่วง 12.5 - 18 GHz (1.7 - 2.4 cm)
  • K band ความถี่อยู่ในช่วง 18 - 26.5 GHz (1.1 - 1.7 cm)
  • Ka band ความถี่อยู่ในช่วง 26.5 - 40 GHz (0.75 - 1.1 cm

ความยาวช่วงคลื่นและความเข้มของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของแหล่งกำเนิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เช่น ดวงอาทิตย์ มีอุณหภูมิ 6,000 K จะแผ่พลังงานในช่วงคลื่นแสงมากที่สุด วัตถุต่างๆ บนพื้นโลกส่วนมากจะมีอุณหภูมิประมาณ 300 K จะแผ่พลังงานในช่วงอินฟราเรดความร้อนมากที่สุด คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเมื่อเดินทางผ่านชั้นบรรยากาศ จะถูกโมเลกุลอากาศ และฝุ่นละอองในอากาศดูดกลืน และขวางไว้ทำให้คลื่นกระเจิงคลื่นออกไป คลื่นส่วนที่กระทบถูกวัตถุจะสะท้อนกลับ และเดินทางผ่านชั้นบรรยากาศมาตกสู่อุปกรณ์วัดคลื่น

       เนื่องจากวัตถุต่างๆ มีคุณสมบัติการสะท้อนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ช่วงคลื่นต่างๆ ไม่เหมือนกัน ดังนั้นเราจึงสามารถใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในการสำรวจจากระยะไกลได้ รูปต่อไปนี้แสดงลักษณะการสะท้อนแสงเปรียบเทียบระหว่างวัตถุต่างชนิดกันที่ช่วงคลื่นต่างๆ กัน ความสามารถในการสะท้อนแสงของวัตถุต่างๆ บนพื้นโลกสามารถสรุปได้ดังนี้

• น้ำสะท้อนแสงในช่วงแสงสีน้ำเงินได้ดี และดูดกลืนคลื่นในช่วงอื่นๆ และให้สังเกตว่าน้ำจะดูดกลืนคลื่น IR ช่วง 0.91 mm ในช่วงนี้ได้ดีมาก
• ดินสะท้อนแสงในช่วงคลื่นแสงได้ดีทุกสี
• พืชสะท้อนแสงช่วงสีเขียวได้ดี และสะท้อนช่วงอินฟราเรดได้ดีกว่าน้ำและดินมาก

ที่มา
http://www.gisthai.org/about-gis/electromagnetic.html
https://www.youtube.com/watch?v=OOGLcca4VhA