การนำRemote sensing มาใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆ

รีโมทเซนซิง ได้นำมาใช้ประโยชน์ในการพัฒนาประเทศหลายด้าน ซึ่งเราสามารถประยุกต์ใช้ในงานต่างๆ เช่น

การใช้ที่ดิน

·   รีโมทเซนซิง สามารถใช้แปล รูปแบบการใช้ที่ดินประเภทต่างๆ และนำผลลัพธ์ที่ได้มาจัดทำแผนที่การใช้ที่ดิน

·  รีโมทเซนซิง นำมาใช้สนับสนุนติดตามและประเมินแนวโน้มการใช้ที่ดินประเภทต่างๆ เช่น ด้านการเกษตร พื้นที่ป่าไม้ เป็นต้น

ตัวอย่างการใช้ภาพถ่ายดาวเทียมในการแบ่งรูปแบบการใช้ประโยชน์ที่ดิน

การเกษตร

·   ภาพถ่ายจากดาวเทียมใช้สำรวจบริเวณพื้นที่เพาะปลูกพืชเศรษฐกิจ

เช่น พื้นที่ปลูกข้าว ปาล์มน้ำมัน ยางพารา สัปปะรด อ้อย ข้าวโพด ฯลฯ

·   ผลลัพธ์จากการแปลภาพใช้ประเมินการเปลี่ยนแปลงการเพาะปลูกพืชเศรษฐกิจในแง่

ปริมาณ ราคา ช่วงเวลา ฯลฯ

·   ติดตามขอบเขตและความอุดมสมบูรณ์ของพื้นที่ป่าและเขตอนุรักษ์พันธุ์ไม้

·   ประเมินบริเวณพื้นที่ที่เหมาะสม

(มีศักยภาพ) ในการปลูกพืชต่าง ๆ เช่น ข้าว ปาล์มน้ำมัน มันสำปะหลัง เป็นต้น

ป่าไม้

·   ติดตามการเปลี่ยนแปลงพื้นที่ป่าไม้จากการแปลภาพถ่ายจากดาวเทียม เช่น ป่าดงดิบ ป่าดิบชื้น ป่าเต็งรัง ป่าชายเลน เป็นต้น

·   ผลลัพธ์จากการแปลสภาพพื้นที่ป่า เพื่อสำรวจพื้นที่ป่าอุดมสมบูรณ์และป่าเสื่อมโทรม

·   นอกจากนี้ยังใช้สำหรับ ติดตามพื้นที่ไฟป่า

และความเสียหายจากไฟป่า

·   ประเมินพื้นที่ที่เหมาะสมสำหรับปลูกป่าทดแทนบริเวณที่ถูกบุกรุก หรือโดนไฟป่า

ธรณีวิทยา

·   การใช้ภาพถ่ายจากดาวเทียมแปลสภาพพื้นที่เพื่อจัดทำแผนที่ธรณีวิทยาและโครงสร้างทางธรณี

ซึ่งเป็นข้อมูลที่ต้องใช้เวลาและงบประมาณในการสำรวจ และนำมาสนับสนุนในการพัฒนาประเทศ เช่น เพื่อการประเมินหาแหล่งแร่

แหล่งเชื้อเพลิงธรรมชาติ แหล่งน้ำบาดาล การสร้างเขื่อน เป็นต้น

·   การใช้รีโมทเซนซิง มาสนับสนุนการจัดทำแผนที่ภูมิประเทศ

การวางผังเมือง

·   ใช้รีโมทเซนซิง ภาพถ่ายจากดาวเทียมรายละเอียดสูง เพื่อใช้ติดตามการขยายตัวของเมือง

·   ภาพถ่ายจากดาวเทียมช่วยให้ติดตาม การเปลี่ยนแปลงลักษณะ/รูปแบบ/ประเภทการใช้ที่ดิน

·   ใช้ภาพถ่ายรายละเอียดสูง ติดตามระบบสาธารณูปโภค เช่น ระบบคมนาคมขนส่งทางบก ทางน้ำ BTS ไฟฟ้า

เป็นต้น

·   ผลลัพธ์จากการแปลภาพถ่ายจากดาวเทียมนำมาใช้ในระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์วิเคราะห์การพัฒนาสาธารณูปการ

เช่น การจัดสร้าง/ปรับปรุง สถานศึกษา โรงพยาบาล สถานีตำรวจ ดับเพลิง ไปรษณีย์

ห้องสมุด สนามเด็กเล่น สวนสาธารณะ เป็นต้น

สิ่งแวดล้อม

·   รีโมทเซนซิง ได้ใช้แปลสภาพทรัพยากรชายฝั่งที่เปลี่ยนแปลง เป็นประโยชน์ต่อการศึกษาวิเคราะห์การจัดการทรัพยากรชายฝั่ง

เช่น การพังทลายของดินชายฝั่ง การทำลายป่าชายเลน การทำนากุ้ง การอนุรักษ์ปะการัง

เป็นต้น

·   ภาพถ่ายจากดาวเทียมในช่วงคลื่น visible ช่วยในการ ศึกษา/ติดตาม/ตรวจสอบความเปลี่ยนแปลงของคุณภาพน้ำ

·   ผลลัพธ์จากการแปลภาพนำมาประกอบระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ ในการวิเคราะห์ความรุนแรงของปัญหาคุณภาพสิ่งแวดล้อมทางด้านน้ำ อากาศ เสียง ขยะ และสารพิษ·   รีโมทเซนซิงจึงช่วยสนับสนุนการวางแผนพัฒนาคุณภาพสิ่งแวดล้อม

โบราณคดี

  

   -    ภาพถ่ายจากดาวเทียมรายละเอียดสูง ใช้ติดตามพื้นที่ แหล่งชุมชนโบราณ หรือพื้นที่โบราณสถาน

   -    ภาพถ่ายจากดาวเทียมรายละเอียดสูง ช่วยติดตามเพื่อการบำรุงรักษา คู คันดินรอบชุมชน

สระน้ำหรือบาราย เขื่อน

สมุทรศาสตร์และการประมง

   รีโมทเซนซิงใช้ในการศึกษาเกี่ยวกับการไหลเวียนของน้ำในท้องทะเล

·   ศึกษาตะกอนในทะเลและคุณภาพของน้ำบริเวณชายฝั่ง

เช่น การแพร่ของตะกอนแขวนลอยจากการทำเหมืองแร่ในทะเล  

-   ศึกษาการประมงด้วยภาพดาวเทียมเรดาร์ที่เห็นพื้นที่ประมงน้ำเค็ม

อุตุนิยมวิทยา/อุบัติภัย

   ภาพถ่ายจากดาวเทียม สามารถใช้ถ่ายพื้นที่ที่ได้รับเหตุอุบัติภัย และกำหนดขอบเขตบริเวณที่เกิดอุบัติภัยได้ ติดตามและประเมินผลเสียหายเบื้องต้น

   ภาพถ่ายจากดาวเทียมนำมาใช้ศึกษาลักษณะการเกิดและประเมินความรุนแรง

   ผลลัพธ์ที่ได้จากการแปลพื้นที่ได้รับผลกระทบ เพื่อการวางแผนช่วยเหลือและฟื้นฟู

 

การทำแผนที่

   ภาพถ่ายจากดาวเทียม ที่ทันสมัยนำมาปรับปรุงแผนที่ภูมิประเทศมาตราส่วนใหญ่ 1:50000 ได้อย่างรวดเร็ว ทันสมัย

·   ศึกษาลักษณะการเปลี่ยนแปลง

ทางด้านภูมิประเทศ เส้นทางการคมนาคม หรือสิ่งก่อสร้างที่เกิดขึ้นใหม่

·   ใช้ในการวางแผน/การมองภาพรวมที่รวดเร็วและถูกต้อง

·   จัดทำภาพสามมิติ

 

ทรัพยากรน้ำ/อุทกวิทยา

   รีโมทเซนซิง ใช้ศึกษาแหล่งน้ำทั้งบนบก

ในทะเล น้ำบนดินและใต้ผิวดิน

·   ศึกษาองค์ประกอบอื่นๆ ที่สัมพันธ์กับน้ำ เช่น ปริมาณ คุณภาพ การไหล การหมุนเวียน เป็นต้น

ที่มา

-http://www.scitu.net/gcom/?p=739

หลักการผสมสีภาพถ่ายดาวเทียมเพื่อใช้ในการวิเคราะห์

                               ในการแสดงข้อมูลจากดาวเทียมออกมาเป็นภาพสีนั้นเป็นสิ่งที่สําคัญ เพราะการแสดงภาพจากดาวเทียมที่อยู่ในรูปของช่วงความแตกต่างของสี (Range of different colors) จะช่วยในการแปลตีความด้วยสายตาได้ดีกว่าภาพระดับสีเทา (Tone of gray) เนื่องจากตามปกติสายตาของมนุษย์สามารถที่จะแยกแยะลําดับชั้นของสี (Shade of color)ได้ดีกว่าการแยกระดับความเข้มของสีเทา คุณสมบัติที่สําคัญนี้ทําให้ภาพสีเป็นที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการแสดงภาพหรือการผลิตข้อมูลภาพจากดาวเทียม

Additive color composite(การผสมสีแบบบวก)

         การผสมสีแบบบวกนี้ เป็นรูปแบบการผสมของแสง ไม่ใช่การผสมของวัตถุ ที่มีสี บนกระดาษ เนื่องจากแสงสีขาวประกอบด้วยลำแสงที่มีสีต่าง ๆ ตามความยาวคลื่นแสง ความยาวคลื่นแสงพื้นฐานได้แก่ สีแดง เขียว และน้ำเงิน เมื่อคลื่นแสงเหล่านี้มีการซ้อนทับกัน ก็จะก่อให้เกิดการบวก และรวมตัวกันของความยาวคลื่นแสง จึงเป็นที่มาของชื่อ “สีแบบบวก”
(Additive Color) แสงหรือแม่สีทั้งสามนี้ เป็นสีขั้นต้น เมื่อผสมเข้าด้วยกันเป็นคู่ หรือการผสมสีแบบบวก (Additive Mixing) จะได้สีขั้นที่สอง ดังนี้

ตัวอย่างการผสมสีแบบบวกRGBที่ใช้ในงานผสมสีภาพถ่ายดาวเทียม

แสงสีแดง (Red) ผสมแสงสีเขียว (Green)
จะได้สีเหลือง (Yellow)}แสงสีเขียว (Green) ผสมแสงสีน้ำเงิน (Blue)
จะได้สีน้ำเงินแกมเขียว (Cyan)แสงสีแดง (Red) ผสมแสงสีน้ำเงิน (Blue)
จะได้สีแดงแกมม่วง (Magenta)เมื่อนำแสงหรือแม่สีทั้งสามสีมาผสมกันเข้าจะได้แสงสีขาว

Subtractive Color Mixing(การผสมสีแบบลบ)

                การผสมสีแบบลบเป็นปรากฏการณ์ที่ตรงกันข้ามกัน เราจะได้สีโดยการลบสีต่าง ๆ ออก ในระบบนี้การไม่ปรากฏของทุกสีจะกลายเป็นสีขาว ขณะที่การปรากฏของทุกสีจะกลายเป็นสีดำ ระบบนี้จะทำงานกับแสงสะท้อน เช่น แสงสะท้อนจากระดาษเริ่มต้นจากกระดาษสีขาว แล้วเมื่อเพิ่มสีลงไป แสงก็จะถูกดูดกลืนมากขึ้น และแสงจำนวนน้อยที่เหลือ จะถูกสะท้อนไปทำให้เรามองเห็นเฉพาะแสงที่เหลือ สีขั้นต้นในรูปแบบนี้ประกอบด้วย บานเย็น (Magenta) ฟ้า (Cyan) และสีเหลือง (Yellow) เมื่อสีทั้งสามมีการผสมกันเป็นคู่ๆ ก็จะเกิดผลเป็นสีต่างๆ ได้แก่ สีแดง (เกิดจากสีบานเย็นบวกกับสีเหลือง) สีเขียว (เกิดจากสีเหลืองบวกกับสีฟ้า) และสีน้ำเงิน (เกิดจากสีฟ้าบวกกับสีบานเย็น) ในขั้นสุดท้ายเมื่อรวมสีทั้งสามเข้าด้วยกันก็จะเห็นเป็น  สีดำ (Black) เพราะมีการดูดกลืนแสงทุกสีไว้ทั้งหมด ทำให้ไม่มีแสงสีใดสามารถ สะท้อนแสงออกมาได้ เราเรียกระบบสีแบบสี้ว่า ระบบสี CMYK ดังภาพ สื่อต่างๆที่เกี่ยวข้องกับการใช้วัตถุมีสี อย่างเช่น สีที่ใช้ในการวาดรูปของศิลปิน, ดินสอสี, สีเทียน, รวมถึงระบบการพิมพ์แบบ 4 สีในสิ่งพิมพ์แบบต่างๆ (โดยมีหมึกสีดำเพิ่มมาอีกสีหนึ่ง) ล้วนอาศัยการผสมสีแบบนี้ทั้งสิ้น

ตัวอย่างการผสมสีแบบลบRGBที่ใช้ในงานผสมสีภาพถ่ายดาวเทียม

การสร้างภาพสีผสมจากข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียม

ข้อมูลภาพจากดาวเทียมสีขาวดํา  ในแต่ละช่วงคลื่น (แบนด์) สามารถนํามาซ้อนทับกันได้ครั้งละ 3

แบนด์โดยทําให้แต่ละแบนด์ที่เป็นสีขาวดําแทนด้วยแม่สีบวก (Additive Primary Color) 3 สีหลักคือ สีแดง เขียว และน้ำเงิน เม่ือนํามาซ้อนทับกันจะได้ภาพที่เป็นภาพสีผสม (Color Composite) ปรากฏเป็นสีต่างๆ ซึ่งเป็นไปตามทฤษฎีสีคือ การซ้อนทับของแม่ สีบวกแต่ละคูจะให้แม่สีลบ (Subtractive Primary Color) คือ สีเหลือง (Yellow)บานเย็น (Magenta) และฟ้า (Cyan)การผสมขอมูลภาพจากดาวเทียม 3 แบนด์ ให้เป็นภาพสีผสมนั้น ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ที่ต้องการขยายรายละเอียดเฉพาะเรื่องให้ชัดเจน

 สามารถจําแนกหรือมีสีแตกต่างจากสิ่งแวดล้อม โดยทั่วไปแล้ว

ภาพดาวเทียมสีผสมเท็จมาตรฐาน (Standard False Color Composite) ที่รู้จักกันทั่วไปคือ การผสมสีให้พืชพรรณปรากฏเป็นสีแดง โดยมีหลักการดังนี้คือ แทนข้อมูลดาวเทียมที่บันทึกในช่วงคลื่นสีเขียว (green) ด้วยสีน้ําเงิน (blue), ข้อมูลดาวเทียมที่บันทึกในช่วงคลื่นสีแดง (red) แทนด้วยสีเขียว (green) และข้อมูลดาวเทียมที่บันทึกในช่วงคลื่นอินฟราเรดใกล้ (near infrared) แทนด้วยสีแดง (red) ตัวอย่างของการผสมข้อมูลภาพจากดาวเทียม 3 แบนด์ให้เป็นภาพดาวเทียมสีผสมเท็จ มาตรฐาน

-ระบบ MSS ของดาวเทียม LANDSAT แบนด์ 4, แบนด์ 5 และ แบนด์ 7 จะแทนด้วยสีน้ำเงิน (B), เขียว

(G) และแดง (R) ตามลําดับ

-ระบบ TM ของดาวเทียม LANDSAT แบนด์ 2, แบนด์ 3 และ แบนด์ 3 จะแทนด้วยสีน้ำ

เงิน (B), เขียว(G) และแดง (R) ตามลําดับ

-ระบบ MLA ของดาวเทียม SPOT แบนด์ 1, แบนด์ 2 และ แบนด์ 3 จะแทนด้วยสีน้ำเงิน (B), เขียว (G)

และแดง (R) ตามลําดับ

-ระบบ MESSR ของดาวเทียม NOAA แบนด 4, แบนด 2 และ แบนด 1 จะแทนดวยสีน้ำเงิน (B), เขียว

(G) และแดง (R) ตามลําดับ

สําหรับภาพจากดาวเทียม LANDSAT ระบบ TM ที่มีรายละเอียดภาพ 30 เมตร จํานวน 6 แบนด (ยกเวน

แบนด 6) สามารถนํามาผสมสีใหเปนภาพสีผสมตางๆ (Non-Standard Color Composite) โดยจะใหรายละเอียดความแตกตางตามวัตถุประสงคในการศึกษาวิจัยดานตางๆ

การสรางภาพสีผสมของดาวเทียม LANDSAT-5 ระบบ TM 

แบนด / B G R     คุณสมบัติ

1 -2- 3                  ใหภาพสีผสมแบบธรรมชาติ (Natural Color Composite) คือ พืชพรรณเปนสีเขียว ใชศึกษาความขุนของตะกอน น้ำตื้น และพื้นที่ชายฝง

2-3-4                     ใหสีผสมเท็จแบบมาตรฐาน (Standard False Color Composite) พืชพรรณปรากฎเปนสีแดงน้ําเปนสีน้ําเงิน และพื้นที่เปดโลงจะปรากฏเปนสีขาว

3-4-5                      พืชพรรณเปนสีเขียว ใหรายละเอียดความแตกตางของความชื้นของดิน มีประโยชนในการ วิเคราะหดินและพืชพรรณ 

3-5-4                       พืชพรรณเปนสีแดงและสีสม แสดงขอบเขตพื้นดิน และน้ํา แยกปาชายเลน (สีสม) ออกจากปาบก(สีแดง) ใหลักษณะคลองระบายน้ํา

2-5-4                       พืชพรรณสีแดงแยกพื้นที่ สวนยางพารา (สีสมและชมพู) ไดชัดเจน

7-5-4                      พืชพรรณสีแดงใหรายละเอียดความชื้นที่แตกตางตามลักษณะพื้นที่

1-2-4                    พืชพรรณสีแดง ใหรายละเอียดตะกอนขุนบริเวณชายฝั่ง

ที่มา

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

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า Electromagnetic Radiation

อย่างที่ทราบกันว่าดาวเทียมนั้นจะอาศัยคุณสมบัติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสื่อกลางในการได้มาซึ่งข้อมูล

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)

ภาพเป็นการแสดงช่วงความยาวคลื่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

เครื่องมือวัด (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

ปฎิสัมพันธ์ระหว่างพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีต่อ ดิน

    ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการสะท้อนแสงของดิน ได้แก่ ความชื้นภายในดิน (Moisture Content)ความหยาบละเอียดของดิน (Soil Texture) เช่นดินทราย ดินร่วน จะมีความสามารถในการกักเก็บน้ำต่างกัน ความขรุขระของพื้นผิวดิน ส่วนผสมของเหล็กอ๊อกไซด์และอินทรีย์วัตถุที่อยู่ในดิน เป็นต้น ยกตัวอย่างเช่น ความชื้นที่อยู่ในดินจะมีผลทำให้ค่าสะท้อนแสงลดลงดินทรายมีเนื้อหยาบจึงระบายน้ำได้ดี มีความชื้นในดินต่ำ มีผลทำให้การสะท้อนแสงสูงขึ้นส่วนดินที่มีเนื้อละเอียด เช่น ดินเหนียวจะมีการอุ้มน้ำได้ดี มีผลทำให้การสะท้อนแสงลดลงลายเซ็นช่วงคลื่นของดินค่อนข้างจะสม่ำเสมออกว่าลายเซ็นช่วงคลื่นของพืช เช่น ดินแห้งจะมีการสะท้อนแสงสูงในทุกช่วงคลื่น

  

ปฎิสัมพันธ์ระหว่างพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีต่อ น้ำ

การสะท้อนพลังงานของน้ำมีลักษณะต่างจากวัตถุอื่นอย่างชัดเจน โดยเฉพาะในช่วงคลื่นอินฟราเรด ทำให้สามารถเขียนขอบเขตของน้ำได้ ลักษณะการสะท้อนพลังงานของน้ำขึ้นอยู่กับคุณภาพของน้ำ ความลึกของน้ำ การดูดกลืนพลังงานของน้ำจะมีค่ามากที่ช่วงคลื่นอินฟราเรดใกล้จึงทำให้งานทำแผนที่แหล่งน้ำโดยใช้รีโมทเซนซิงทำได้ง่ายในช่วงคลื่นดังกล่าวน้ำใสจะมีการดูดกลืนพลังงานเล็กน้อยที่มีช่วงคลื่นสั้นกว่า 0.6 ไมโครเมตร แต่จะมีการส่งผ่านพลังงานสูงมากในช่วงคลื่นสีน้ำเงิน-เขียว และสะท้อนแสงต่ำมากในช่วงคลื่นที่

มองเห็นได้ หากน้ำมีความขุ่นก็จะมีผลทำให้การส่งผ่านความร้อน และการสะท้อนแสงเปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็ว เช่นน้ำที่ประกอบไปด้วยตะกอนที่เกิดจากการพังทลายของดินทำให้มีค่าสะท้อนแสงสูงขึ้นในช่วงคลื่นที่มองเห็นได้มากกว่าน้ำใสที่อยู่ในแหล่งเดียวกัน

                             

                         ปฎิสัมพันธ์ระหว่างพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีต่อพืช

ค่าการสะท้อนแสงของพืช จะแปรผันไปตามความยาวของช่วงคลื่น การที่จะทราบว่าทำไม พืชแต่ละชนิดให้ค่าสะท้อนแสงแตกต่างกันออกไปจะต้องพิจารณาถึงความแตกต่าง ในเรื่องสีของรงควัตถุในใบพืช โครงสร้างภายในของพืช และ น้ำที่อยู่ในพืชพืชชั้นสูงมักประกอบไปด้วย คลอโรฟิลด์ (Chlorophyll) คาโรทีน (Carotene) และ แซนโตฟิลด์ (Xanthophyll) ซึ่งมีความสามารถในการดูดกลืนแสงที่มองเห็นได้ เพื่อใช้ในขบวนการสังเคราะห์แสง และเป็นปัจจัยที่ก่อให้เกิดรูปแบบการสะท้อนแสงของพืช ลักษณะการสะท้อนแสง

นี้เรียกว่า “ลายเซ็นช่วงคลื่น” (Spectral Signature) ลายเซ็นช่วงคลื่นของพืช ดิน และ น้ำ จะมีค่าแตกต่างกันออกไป พืชที่สมบูรณ์ จะมีการสะท้อนพลังงานต่ำในช่วงคลื่น สีน้ำเงินและสีแดง (0.45-0.65 ไมโครเมตร)

     เนื่องจากมีการดูดกลืนพลังงานเพื่อใช้ในการสังเคราะห์แสง จึงเรียกช่วงคลื่นนี้ว่า เป็นช่วง คลื่นที่ถูกดูดกลืนโดยคลอโรฟิลด์ (Chlorophyll Absorption Bands) พืชสะท้อนแสงปานกลาง ในช่วงคลื่น สีเขียว แต่จะสะท้อนพลังงานสูงขึ้นในช่วงคลื่น อินฟราเรดใกล้ (Near Infrared) ซึ่งเป็นผลมาจากโครงสร้างภายใน (Cell Structure) ของพืช ทำให้สามารถจำแนกประเภท ของพืชได้ นอกจากนี้แล้ว ชนิดของพืช ความหนาแน่นของใบ และเรือนยอดก็ยังมีบทบาทต่อการสะท้อนแสงอีกด้วย พืชที่มีใบหนา เช่นข้าวโพด ยอมให้การส่งผ่านพลังงานน้อย

แต่จะดูดกลืนพลังงานมาก แต่พืชที่มีใบบาง เช่น กะหล่ำแก้ว จะส่งผ่านพลังงานมากแต่มีการดูดกลืนน้อย เป็นต้น ในช่วงคลื่นอินฟราเรดกลาง (1.3- 2.6 ไมโครเมตร) ค่าสะท้อนแสงจากพืชจะลดลง เนื่องจากน้ำ

   ในใบพืชจะดูดซับพลังงานในช่วงคลื่นนี้ไว้ (ช่วง 1.49, 1.6 และ 2.7 ไมโครเมตร) จึงเรียกช่วงคลื่นนี้ว่า  “Water Absorption Band”

ที่มา

   
 http://www.gisthai.org/about-gis/electromagnetic.html
http:\\www.rs.psu.ac.th\rs

ดาวเทียมสำรวจทรัพยากร

ดาวเทียมสำรวจทรัพยากร

                    

 ดาวเทียมLandsat8

การนำภาพถ่ายดาวเทียมมาใช้จำแนกวัตถุบนพื้นโลก

ประวัติความเป็นมา           การสำรวจทรัพยากรโลกด้วยดาวเทียมสำรวจทรัพยากร ได้วิวัฒนาการจากการได้รับภาพถ่ายโลก ภาพแรกจากการส่งสัญญาณภาพของ ดาวเทียม Explorer VI ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2502 ตั้งแต่นั้นมา การสำรวจโลกด้วยภาพถ่ายดาวเทียม ได้มีการพัฒนาเป็นลำดับ ทั้งระบบบันทึกข้อมูล และอุปการณ์ที่สามารถใช้ประโยชน์ด้านต่างๆ อย่างมากมาย วิวัฒนาการของดาวเทียมสำรวจทรัพยากร เป็นไปอย่างรวดเร็วและต่อเนื่อง สามารถจำแนกระดับของวิวัฒนาการได้ 2 ระดับ คือ   1. ระดับวิจัยและพัฒนา (Research and Development)      2. ระดับปฏิบัติงาน (Operational) วิถีการโคจร           ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรจะโคจรแบบสัมพันธ์กับดวงอาทิตย์ (Sun - Synchronous) เป็นวงโคจรในแนวเหนือ - ใต้  และผ่านแนวละติจูดหนึ่งๆ ที่เวลาท้องถิ่นเดียวกัน ประโยชน์ที่ได้รับ (ศึกษาลักษณะภูมิประเทศ)          - ด้านการสำรวจพื้นที่ป่าไม้          - ด้านการเกษตร          - ด้านการใช้ที่ดิน          - ด้านธรณีวิทยา เพื่อจัดทำแผนที่ภูมิประเทศ หาแหล่งทรัพยากรธรรมชาติในดิน          - ด้านอุทกวิทยา  เพื่อศึกษาสภาพและแหล่งน้ำ ทั้งบนดินและใต้ดิน ฯลฯ ระบบการสำรวจระยะไกล แบ่งออกเป็น 2 แบบคือ  1. Passive Remote Sensing เป็นระบบบันทึกข้อมูลคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานภายนอก หรือจากธรรมชาติซึ่งได้แก่ ดวงอาทิตย์  2. Active Remote Sensing เป็นระบบที่ผลิตพลังงานเองแล้วส่งไปยังเป้าหมายและรับพลังงานที่สะท้อนกลับ จากเป้าหมายนั้น ได้แก่ ระบบเรดาร์

ตัวอย่างดาวเทียมสำรวจทรัพยากร ได้แก่ ดาวเทียม IKONOS, ดาวเทียม QUICKBIRD, ดาวเทียม RADARSAT-1, ดาวเทียม LANDSAT-5, ดาวเทียม SPOT-5, ดาวเทียม LANDSAT-7, ดาวเทียม IRS-1C เป็นต้น 

ภาพถ่ายจากดาวเทียม IKONOS เป็นดาวเทียมระบบ Passive ที่มีความละเอียดสูง

ที่มา

    http://www.rmutphysics.com/charud/naturemystery/sci3/sattlelite/HisSatilliteSurver.html