ผู้จัดทำ

ผู้จัดทำ

นาย  มนัสพร  บัวบาน 

รหัส 56670157

กลุ่ม3307

เสนอ

อาจารย์  กฤษณะ  อิ่มสวาสดิ์

คณะภูมิสารสนเทศศาสตร์

มหาวิทยาลัยบูรพา

ประโยชน์ของรีโมทเซนซิ่ง

1.       การพยากรณ์อากาศ  กรมอุตุนิยมวิทยาใช้ข้อมูลจากดาวเทียมเพื่อพยากรณ์ปริมาณ และการกระจายของฝนในแต่ละวัน โดยใช้ข้อมูลดาวเทียมที่โคจรรอบโลกด้วยความเร็วเท่ากับการหมุนของโลก ทำให้คล้ายกับเป็นดาวเทียมคงที่(Geostationary) เช่น ดาวเทียม GMS(Geostationary Meteorological Satellite) และ ดาวเทียมโนอา NOAAที่โคจรรอบโลกวันละ 2ครั้ง  ทำให้ทราบอัตราความเร็ว ทิศทาง และความรุนแรงของพายุที่จะเกิดขึ้นล่วงหน้า หรือพยากรณ์อากาศความแห้งแล้งที่จะเกิดขึ้นได้

2.       สำรวจการใช้ประโยชน์ท่ดิน

3.       สำรวจดิน

4.       สำรวจด้านธรณีวิทยาและธรณีสัณฐานวิทยา

5.       การเตือนภัยจากธรรมชาติ

6.       ด้านการจราจร

7.       ด้านการทหาร

8.       ด้านสิ่งแวดล้อม

9.       ด้านสาธารณสุข

รีโมทเซนซิ่ง ได้นำมาใช้ประโยชน์ในการพัฒนาประเทศหลายด้าน ซึ่งเราสามารถประยุกต์ใช้ในงานต่างๆ เช่น 

การใช้ที่ดิน

  รีโมทเซนซิ่ง สามารถใช้แปล รูปแบบการใช้ที่ดินประเภทต่างๆและนำผลลัพธ์ที่ได้มาจัดทำแผนที่การใช้ที่ดิน

 รีโมทเซนซิ่ง นำมาใช้สนับสนุนติดตามและประเมินแนวโน้มการใช้ที่ดินประเภทต่างๆ เช่น ด้านการเกษตร พื้นที่ป่าไม้ เป็นต้น

การเกษตร

-ภาพถ่ายจากดาวเทียมใช้สำรวจบริเวณพื้นที่เพาะปลูกพืชเศรษฐกิจ เช่น พื้นที่ปลูกข้าว ปาล์มน้ำมัน ยางพารา สัปปะรด อ้อย ข้าวโพด เป็นต้น

-ผลลัพธ์จากการแปลภาพใช้ประเมินการเปลี่ยนแปลงการเพาะปลูกพืชเศรษฐกิจในแง่ปริมาณ ราคา ช่วงเวลา เป็นต้น

-ประเมินบริเวรพื้นที่ที่เหมาะสม(มีศักยภาพ)ในการปลูกพืชต่างๆ เช่น ข้าว ปาล์มน้ำมัน มันสำปะหลัง เป็นต้น

ป่าไม้

-ติดตามการเปลี่ยนแปลงพื้นที่ป่าไม้จากการแปลภาพถ่ายจากดาวเทียม เช่น ป่าดงดิบ ป่าดิบชื้น ป่าชายเลน ป่าเต็งรัง เป็นต้น

-ผลจากการแปลสภาพพื้นที่ป่า เพื่อสำรวจพื้นที่ป่าอุดมสมบูรณ์และป่าเสื่อมโทรม

-นอกจากนี้ยังใช้สำหรับ ติดตามพื้นที่ไฟป่าและความเสียหายจากไฟป่า

-ประเมินพื้นที่ที่เหมาะสำหรับปลูกป่าทดแทนบริเวณที่ถูกบุกรุก หรือโดนไฟป่า

ธรรีวิทยา

-การใช้ภาพถ่ายดาวเทียมแปลสภาพพื้นที่เพื่อจัดทำแผนที่ธรรีวิทยาและโครงสร้างทางธรณี  ึ่งเป็นข้อมูลที่ต้องใช้เวลาและงบประมาณในการสำรวจ และนำมาสนับสนุนในการพัฒนาประเทศ เช่น เพื่อการประเมินหาแหล่งแร่ แหล่งเชื้อเพลิงธรรมชาติ แหล่งน้ำบาดาล การสร้างเขื่อ เป็นต้น

-การใช้รีโมทเซนซิ่ง มาสนับสนุนการจัดทำแผนที่ภูมิประเทศ

การวางผังเมือง

-ใช้รีโมทเซนซิ่ง ภาพถ่ายจากดาวเทียมรายละเอียดสูง เพื่อใช้ติดตามการขยายตัวของเมือง

-ภาพถ่ายจากดาวเทียมช่วยให้ติดตาม การเปลี่ยนแปลงลักษณะ/รูปแบบ/ประเภทการใช้ที่ดิน

-ใช้ภาพถ่ายรายละเอียดสูง ติดตามระบบสาธารณูปโภค เช่น ระบบคมนาคมขนส่งทางบก ทางน้ำ BTS ไฟฟ้า

-ผลลัพธ์จากการแปลภาพถ่ายจากดาวเทียมนำมาใช้ในระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์วิเคราะห์การพัฒนาสาธารณูปการ เช่น 

การจัดสร้าง/ปรับปรุง สถานศึกษา โรงพยาบาล สถานีตำรวจ ดับเพลิง ไปรษณีย์ ห้องสมุด สนามเด็กเล่น สวนสาธารณะ เป็นต้น

สิ่งแวดล้อม

-รีโมทเซนซิ่ง ได้ใช้แปลสภาพทรัพยากรชายฝั่งที่เปลี่ยนแปลง เป็นประโยชน์ต่อการศึกษาวิเคราะห์การจัดการทรัพยากรชายฝั่ง เช่น การพังทลายของดินชายฝั่ง การทำลายป่าชายเลน การทำนากุ้ง การอนุรักษ์ปะการัง เป็นต้น

-ภาพถ่ายจากดาวเทียมในช่วงคลื่น Visible ช่วยในการศึกษา/ติดตาม/ตรวจสอบความเปลี่ยนแปลงของคุณภาพน้ำ

-ผลลัพธ์จากการแปลภาพนำมาประกอบระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ ในการวิเคราะห์ความรุนแรงของปัญหาคุณภาพสิ่งแวดล้อมทางด้านน้ำ อากาศ เสียง ขยะ และสารพิษ รีโมทเซนซิ่งจึงช่วยสนับสนุนการวางแผนพัฒนาคุณภาพสิ่งแวดล้อม

โบราณคดี

-ภาพถ่ายจากดาวเทียมรายละเอียดสูง ใช้ติดตามพื้นที่ แหล่งชุมชนโบราณ หรือพื้นที่โบราณสถาน 

-ภาพถ่ายจากดาวเทียมรายละเอียดสูง ช่วยติดตามเพื่อการบำรุงรักษา คู คันดินรอบชุมชนสระน้ำหรือบาราย เขื่อน

สมุทรศาสตร์และการประมง

-รีโมทเซนซิ่งใช้ในการศึกษาเกี่ยวกับการไหลเวียนของน้ำในท้องทะเล  ศึกษาตะกอนในทะเลและคุณภาพของนำ้บริเวณชายฝั่ง  เช่น การแพร่ของตะกอนแขวนลอยจากการทำเหมืองแร่ในทะเล

-ศึกษาการประมงด้วยภาพดาวเทียมเรดาห์ที่เห็นพื้นที่ประมงน้ำเค็ม

อุตุนิยมวิทยา/อุบัติภัย

-ภาพถ่ายจากดาวเทียม สามารถใช้ถ่ายพื้นที่ที่ได้รับเหตุอุบัติภัย และกำหนดขอบเขตบริเวณที่เกิดอุบัติภัยได้ ติดตามและประเมินผลเสียหายเบื้องต้น

-ภาพถ่ายจากดาวเทียมนำมาใช้ศึกษาลักษณะการเกิดและประเมินความรุนแรง

-ผลลัพธ์ที่ได้จากการแปลงพื้นที่ได้รับผลกระทบ เพื่อการวางแผนช่วยเหลือและฟื้นฟู

การทำแผนที่

-ภาพถ่ายจากดาวเทียม ที่ทันสมัยนำมาปรับปรุงแผนที่ภูมิประเทศมาตราส่วนใหญ่ 1:50000 ได้อย่างรวดเร็ว ทันสมัย

-ศึกษาลักษณะการเปลี่ยนแปลงทางด้านภูมิประเทศ เส้นทางคมนาคม หรือสื่งก่อสร้างที่เกิดขึ้นใหม่

-ใช้ในการวางแผน/การมองภาพรมที่รวดเร็วและถูกต้อง จัดทำภาพสามมิติ

ทรัพยากรน้ำ/อุทกวิทยา

-รีโมทเซนซิ่ง ใช้ศึกษาแหล่งน้ำทั้งบนบก ในทะเล น้ำบนดินและใต้ผิวดิน

-ศึกษาองค์ประกอบอื่นๆที่สัมพันธ์กับน้ำ เช่น ปริมาณ คุณภาพ การไหล การหมุนเวียน เป้นต้น

รีโมทเซนซิ่ง จึงได้นำมาใช้ประโยชน์ต่อการพัฒนาประเทศเป็นอย่างยิ่ง อย่างที่ได้เห็นตัวอย่างข้างต้นมานี้

หลักการผลิตภาพถ่ายดาวเทียม

คุณลักษณะข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียม
ภาพจากดาวเทียมสารวจทรัพยากรที่บันทึกด้วยระบบกล้องหลายช่วงคลื่น มีคุณสมบัติพิเศษแตกต่างจากกล้องถ่ายภาพธรรมดา คือ
1. เป็นข้อมูลเชิงเลข ที่มีความละเอียดของค่าการสะท้อนช่วงคลื่นแสง เป็นระดับความเข้มสีเทา จานวน
256 ระดับ ซึ่งสามารถนาข้อมูลที่มีปริมาณมากเหล่านี้ไปผลิตเป็นภาพขาวดาและสีผสม ตลอดจนนำมาวิเคาระห์ด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์ ทาให้มีความถูกต้องยิ่งขึ้น และยังสามารถนาไปบูรณาการในระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ได้สะดวกและมีประสิทธิภาพ
2. ข้อมูลที่บันทึกสามารถส่งมายังสถานีรับภาคพื้นดินได้ทันที (Real time) ทาให้ได้ข้อมูลที่ทันสมัย
3. การบันทึกข้อมูลเป็นบริเวณกว้าง (Synoptic View) ภาพจากดาวเทียมภาพหนึ่งครอบคลุมพื้นที่กว้าง
ทาให้ได้ข้อมูลในลักษณะต่อเนื่องในระยะเวลาบันทึกภาพสั้นๆซึ่งจะช่วยให้สามารถศึกษาสภาพแวดล้อม ต่างๆ ในบริเวณกว้างต่อเนื่องในเวลาเดียวกันทั้งภาพ
4. การบันทึกภาพได้หลายช่วงคลื่น ดาวเทียมสารวจทรัพยากรมีระบบกล้องที่บันทึกภาพได้หลายช่วงคลื่นในบริเวณเดียวกัน ทาให้แยกวัตถุต่างบนพื้นโลกได้อย่างชัดเจน ดาวเทียม LANDSAT 1,2,3 ระบบ MMS(Multispectral Electron Self-Scanning Radiometer) มี 4 ช่วงคลื่น ดาวเทียม LANDSAT 4,5 ระบบ TM(Thematic Mapper) มี 7 ช่วงคลื่น เป็นต้น
5. การบันทึกภาพซ้าบริเวณเดิม (Repetitive coverage) ดาวเทียมสารวจทรัพยากรมีวงโคจรจากเหนือ
ลงใต้ (Polar orbit) และกลับมายังจุดเดิมในเวลาท้องถิ่นอย่างสม่าเสมอ และในช่วงเวลาที่แน่นอน อาทิ ดาวเทียมLANDSAT จะถ่ายภาพซ้าทุกๆ 16 วัน MOS ทุกๆ 17 วัน และ SPOT ทุกๆ 26 วัน ทาให้ได้ข้อมูลบริเวณเดียวกันหลายๆช่วงเวลา สามารถเปรียบเทียบและติดตามการเปลี่ยนแปลงต่างๆบนพื้นผิวโลกได้เป็นอย่างดี
6. ภาพจากดาวเทียมให้ความละเอียดหลายระดับ มีผลดีในการเลือกนาไปใช้ประโยชน์ในการศึกษาด้าน
ต่างๆตามวัตถุประสงค์ เช่น ภาพในระบบ Panchromatic ของดาวเทียม IRS ความละเอียดภาพ 5.8 เมตร
สามารถศึกษาตัวเมือง เส้นทางคมนาคมระดับหมู่บ้าน ภาพในระบบกวาดภาพหลายช่วงคลื่นของดาวเทียม SPOTให้ความละเอียดภาพ 20 เมตร ใช้ศึกษาการบุกรุกพื้นที่ป่าไม้เฉพาะจุดเล็กๆและแหล่งน้าขนาดเล็ก ภาพจากดาวเทียม LANDSAT 5 และ 7 ความละเอียดภาพ 30 เมตร ศึกษาสภาพการใช้ดินระดับจังหวัด เป็นต้น
      การทาภาพสีผสมด้วยภาพจากดาวเทียมที่บันทึกในหลายช่วงคลื่นสามารถนามาซ้อนทับกันได้ โดยใช้ 3 สีหลักคือ สีน้าเงิน (Blue) สีเขียว (Green) และสีแดง(RED) ซึ่งเป็นช่วงคลื่นตามองเห็น เมื่อนามาซ้อนทับกันทาให้เกิดสีผสมปรากฏสีต่างๆ ซึ่งเป็นไปตามทฤษฏีสี คือการซ้อนทับของแม่สีบวกแต่ละคู่จะให้แม่สีลบ (Subtractive primary color) คือ สีเหลือง (Yellow) สีม่วงแดง (Magenta) และสีฟ้า(Cyan)

การเกิดภาพสีผสมของข้อมูลดาวเทียม

สีแดง(R) + สีเขียว(G) = สีเหลือง(Y)

สีแดง(R) + สีน้าเงิน(B) = สีม่วงแดง(R)

สีน้าเงิน(B) + สีเขียว(G) = สีฟ้า(C)

สีน้าเงิน(B) + สีเขียว(G)+สีแดง(R) = สีขาว(W)

สีเหลือง(Y) + สีม่วงแดง(M) + สีฟ้า (C)= สีดำ

       ในกรณีที่ต้องการให้ได้ภาพสีผสมธรรมชาติ (Natural color composite) เราต้องใช้ข้อมูลช่วงคลื่น สีน้าเงิน สีเขียว และแดงตามลาดับ ในกรณีที่ใช้การผสมภาพจากข้อมูลช่วงคลื่นที่แตกต่างไปจากนี้ภาพที่ได้จะเรียกว่าภาพสีผสมเท็จ (False color composite) เช่น ข้อมูลช่วงคลื่นสีเขียว สีแดง และอินฟราเรดใกล้ ตามลาดับจะให้ข้อมูลพืชพรรณเป็นสีแดง เนื่องจากพืชสามารถสะท้อนช่วงคลื่นอินฟราเรดใกล้ได้ดี เป็นต้น จากหลักการดังกล่าวนี้ ทาให้เราสามารถ

ตีความแบ่งแยกชนิดวัตถุตามสีที่ปรากฏได้

      คำว่า “Image” ให้ความหมายได้หลายทาง คานี้ไม่ใช่หมายถึงรูปภาพธรรมดา แต่เป็นข้อมูลตัวเลข 2 มิติแต่ละตัวแทนค่าความสว่าง (Brightness Value) หรือค่าสะท้อนพลังงานของพื้นที่ขนาดเล็กในภาพ ตัวเลขที่เป็นตัวแทนของภาพทำให้สามารถนามาวิเคราะห์ได้ โดยใช้คอมพิวเตอร์และเทคนิคการวิเคราะห์ ทาให้ได้ตัวเลขชุดใหม่ที่เป็นตัวแทนในการปรับปรุงภาพหรือผ่านการจาแนกข้อมูลแล้ว

       ภาพดาวเทียมหรือภาพดิจิทัล ประกอบด้วย องค์ประกอบเล็กๆ ที่แยกออกจากกัน (Discrete Picture Elements) เรียกว่า จุดภาพ (Pixel) สิ่งที่มีอยู่ร่วมกับจุดภาพก็คือ ตัวเลขค่าสะท้อนพลังงานเฉลี่ย (Average Radiance) หรือค่าความสว่างของพื้นที่ขนาดเล็กในภาพ
       ขนาดของพื้นที่มีผลต่อความละเอียดของภาพ เมื่อขนาดของจุดภาพเล็กลงทาให้ภาพมีรายละเอียดมากขึ้นคล้ายกับภาพถ่ายทางอากาศที่สามารรถลดขนาดหรือขยายขนาดได้ ภาพดิจิทัลก็สามารถลดและขยายขนาดภาพได้เช่นเดียวกัน โดยใช้กระบวนการวิเคราะห์ข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์ที่เหมาะสม ขนาดของจุดภาพสามารถควบคุมมาตราส่วนของภาพดิจิทัลได้
       สำหรับภาพที่มีคุณภาพสูง ขนาดของจุดภาพปกติมีขนาดน้อยกว่า 0.1 มิลลิเมตร ดังนั้น แต่ละจุดภาพไม่สามารถแยกแยะออกมาให้เห็นเป็นแบบปกติได้ สาหรับการนาข้อมูลภาพมาทาแผนที่การจำแนกนั้น มักจะใช้จุดภาพที่มีขนาดใหญ่กว่า เพื่อให้ตรวจสอบข้อมูลในระดับจุดภาพได้
      ระบบสัมผัสระยะไกลที่ใช้ดาวเทียมเป็นยานสารวจนั้น การเก็บข้อมูลภาพต้องผ่านบรรยากาศของโลก ตัวอุปกรณ์ตรวจวัดไม่เพียงแต่จะวัดการแผ่รังสีสะท้อนจากพื้นโลกและส่งผ่านบรรยากาศ แต่การแผ่รังสีนั้นยังมีการกระจายโดยบรรยากาศด้วย ค่าของจุดภาพแต่ละจุดภาพเป็นตัวแทนของการสะท้อนพลังงานเข้าสู่อุปกรณ์ตรวจวัด(Sensor)
     พื้นที่ซึ่งเป็นพื้นดินมีจุดภาพเป็นตัวแทน และมีองค์ประกอบอื่นๆ ได้แก่ ความสูงของอุปกรณ์ตรวจวัด มุมมองของการถ่ายภาพแต่ละครั้ง (Instantaneous Field of View , IFOV) ซึ่งไอเอฟโอวี(IFOV) นี้เป็นมุมขนาดเล็กในเรขาคณิตของภาพความสัมพันธ์ระหว่างพื้นผิวโลก และอุปกรณ์ตรวจวัด เป็นค่ามุมที่เกิดจากอุปกรณ์เก็บข้อมูลตัวเดียวที่กระทากับพื้นผิวโลก มีวิธีการกวาดภาพหลายวิธีในการเคลื่อนที่ของไอเอฟโอวีของอุปกรณ์ให้ผ่านพื้นผิวโลก ผลจากการวาดภาพได้ภาพหรือแผนที่ของภาพที่มีค่าสะท้อน 2 มิติ ได้จุดภาพที่มีข้อมูล 2 มิติจานวนมาก ทาให้ได้ภาพดิจิทัลขนาดใหญ่
    ระยะทางระหว่างจุดภาพ คือ ขนาดของจุดภาพ ข้อมูลดิจิทัลใช้ตัวเลขของบิตเป็นตัวแทนข้อมูลการสะท้อนพลังงานที่ต่อเนื่องของภาพได้นามาทาให้เป็นปริมาณ (Quantized) ให้เป็นหน่วยที่ไม่ต่อเนื่อง (Discrete) เรียกว่า ค่าระดับสีเทา (Gray Levels) จุดภาพที่มีจานวนบิต 5 – 6 บิต ต่อจุดภาพ (32 ถึง 64 ระดับ) ก็สามารถแสดงภาพดิจิทัลได้ จานวนบิตต่อจุดภาพยิ่งมากยิ่งทาให้ได้ข้อมูลละเอียดขึ้น ถ้ามีจานวนของค่าระดับสีเทาลดลง ภาพจะสูญเสียรายละเอียดของพื้นที่
จุดภาพ (Pixel) มีลักษณะเชิงปริมาณ 3 ประการคือ
1. เป็นมิติเชิงเส้น (Linear Dimension) ของอุปกรณ์ตรวจวัดที่เก็บข้อมูลตรงลงมายังพื้นผิวโลกในรูป
ของไอเอฟโอวี
2. เป็นระยะทางระหว่างไอเอฟโอวีที่เรียงต่อกันบนพื้นผิวโลก
3. จานวนบิต (Bits) ที่เป็นตัวแทนของการวัดค่าสะท้อนพลังงาน

      จำนวนจุดภาพต่อภาพ (Scene) มีจานวนมาก เช่น ข้อมูลจากดาวเทียมระบบ MSS มี 28 ล้านจุดภาพต่อภาพ , ข้อมูลระบบ TM มี 231 ล้านต่อจุดภาพ ข้อมูลจากดาวเทียมสปอตขาวดาและสี มีข้อมูล 27 และ 36ล้านจุดภาพต่อภาพ ตามลาดับ
      ข้อมูลจานวนมากเช่นนี้ มีผลต่อเนื่องต่อการจัดกระทาในทุกเรื่อง เช่น การเก็บข้อมูล (Acquisition) การประมวลผล (Processing) การแสดงภาพและการจัดเก็บข้อมูล ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีด้านคอมพิวเตอร์ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์และดิจิทัลอิเล็กทรอนิกส์เท่านั้นที่จะสามารถทาการวิเคราะห์ข้อมูลจานวนมหาศาลนี้ได้
      ข้อมูลภาพดาวเทียม สามารถอธิบายได้ในรูปของคุณสมบัติพื้นฐานในเรื่องมาตราส่วน (Scale) ความส่องสว่าง (Brightness) ความคมชัด (Contrast) และรายละเอียดภาพ (Resolution) รวมทั้งเรื่องสีและโทนสี

ดาวเทียม และ ระบบของดาวเทียม

ดาวเทียม
ดาวเทียมเป็นเครื่องยนต์กลไกที่ซับซ้อนมาก ส่วนประกอบแต่ละส่วนถูกออกแบบอย่างประณีต และมี
ราคาแพง ดาวเทียมดวงหนึ่ง ๆ จะต้องทางาน โดยไม่มีคนควบคุม โคจรด้วยความเร็วที่สูงพอที่จะหนีจากแรงดึงดูดของโลกได้ ผู้สร้างดาวเทียมจะพยายามออกแบบให้ชิ้นส่วนต่าง ๆ ทางานได้อย่างประสิทธิภาพที่สุด และราคาไม่แพงมาก ดาวเทียมมีส่วนประกอบมากมาย แต่ละส่วนจะมีระบบควบคุมการทางานแยกย่อยกันไป ดาวเทียมจะมีอุปกรณ์เพื่อควบคุมให้ระบบต่าง ๆ ทางานร่วมกัน ระบบย่อย ๆ แต่ละอย่างต่างก็มีหน้าที่การทางานเฉพาะ เช่น
1. โครงสร้างดาวเทียม เป็นส่วนประกอบที่สาคัญมาก โครงจะมีน้าหนักประมาณ 15 - 25% ของน้าหนัก
รวม ดังนั้น จึงจาเป็นต้องเลือกวัสดุที่มีน้าหนักเบา และต้องไม่เกิดการสั่นมากเกินที่กาหนด หากได้รับสัญญาณที่มีความถี่ หรือความสูงของคลื่นมาก ๆ (Amplitude)
2. ระบบเครื่องยนต์ ซึ่งเรียกว่า "Aero Spike" อาศัยหลักการทางานคล้ายกับเครื่องอัดอากาศ และปล่อยออกทางปลายท่อ ซึ่งระบบดังกล่าวจะทางานได้ดีในสภาพสูญญากาศ ซึ่งต้องพิจารณาถึงน้าหนักบรรทุกของดาวเทียมด้วย
3. ระบบพลังงาน ทาหน้าที่ผลิตพลังงาน และกักเก็บไว้เพื่อแจกจ่ายไปยังระบบไฟฟ้าของดาวเทียม โดยมีแผงรับพลังงาน (Solar Cell) ไว้รับพลังงานจากแสงอาทิตย์เพื่อเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้าให้ดาวเทียม แต่ในบางกรณีอาจใช้พลังงานนิวเคลียร์แทน
4. ระบบควบคุมและบังคับ ประกอบด้วย คอมพิวเตอร์ที่เก็บรวมรวมข้อมูล และประมวลผลคาสั่งต่างๆ
ที่ได้รับจากส่วนควบคุมบนโลก โดยมีอุปกรณ์รับส่งสัญญาณ (Radar System) เพื่อใช้ในการติดต่อสื่อสาร

5. ระบบสื่อสารและนาทาง มีอุปกรณ์ตรวจจับความร้อน ซึ่งจะทางาน โดยแผงวงจรควบคุมอัตโนมัติ
6. อุปกรณ์ควบคุมระดับความสูง เพื่อรักษาระดับความสูงให้สัมพันธ์กันระหว่างพื้นโลก และดวงอาทิตย์
หรือเพื่อรักษาระดับให้ดาวเทียมสามารถโคจรอยู่ได้
7. เครื่องมือบอกตาแหน่ง เพื่อกาหนดการเคลื่อนที่ นอกจากนี้ยังมีส่วนย่อยๆ อีกบางส่วนที่จะทางาน
หลังจากได้รับการกระตุ้นบางอย่าง เช่น ทางานเมื่อได้รับสัญญาณสะท้อนจากวัตถุบางชนิด หรือทางานเมื่อได้รับลำแสง รังสี ฯลฯ
     ชิ้นส่วนต่าง ๆ ของดาวเทียมได้ถูกทดสอบอย่างละเอียด ส่วนประกอบต่าง ๆ ถูกออกแบบสร้างและ
ทดสอบใช้งานอย่างอิสระ ส่วนต่าง ๆ ได้ถูกนามาประกอบเข้าด้วยกันและทดสอบอย่างละเอียดทุกครั้งภายใต้สภาวะที่เสมือนอยู่ในอวกาศก่อนที่มันจะถูกปล่อยขึ้นไปโคจร ดาวเทียมจานวนไม่น้อยที่ต้องนามาปรับปรุงอีกเล็กน้อย ก่อนที่พวกมันจะสามารถทางานได้ เพราะว่าหากปล่อยดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจรแล้ว เราจะไม่สามารถปรับปรุงอะไรได้ และดาวเทียมต้องทางานอีกเป็นระยะเวลานาน ดาวเทียมส่วนมากจะถูกนาขึ้นไปพร้อมกันกับจรวด ซึ่งตัวจรวดจะตกลงสู่มหาสมุทรหลังจากที่เชื้อเพลิงหมด 

ดาวเทียม

ส่วนประกอบดาวเทียม

(ที่มา : http://www.rmutphysics.com/charud/naturemystery/sci3/space1/tracediagram.gif)

  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. ระบบที่ได้รับการปรับปรุงให้รายละเอียดดีกว่า MSS คือระบบ TM (Thematic Mapper) มีการบันทึกข้อมูลใน 7 ช่วงคลื่น โดยช่วงคลื่นที่ 1 – 3 หรือ แบนด์ 1 – 3 เหมาะสำหรับทำแผนที่บริเวณชายฝั่ง และจำแนกความแตกต่างระหว่างดินกับพืชพรรณ แบนด์ 4 ใช้กำหนดปริมาณของมวชีวภาพ(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 โดยมีระบบบันทึกข้อมูลที่เรียว่าETM(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 (ภาพที่ 1) วงโคจรสูงประมาณ 900 กิโลเมตร และความเร็ว 6.5 กิโลเมตร
                - ระบบเก็บข้อมูล ระบบ MSS (Multispectral Scanner) มี 4 ช่วงคลื่น 

ภาพที่1

 2. ดาวเทียมแลนด์แซด 4 – 5 (ภาพที่ 2) 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 

ภาพที่2

3. ดาวเทียมแลนด์แซด 6 ที่ได้สูญหายไปจากวงโคจร (ภาพที่ 3)

ภาพที่3

4. ปัจจุบันดาวเทียมแลนด์แซด 7 (ภาพที่ 4) 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

ภาพที่4

ดาวเทียมสำรวจทรัพยากร

ดาวเทียมสำรวจทรัพยากร

 ดาวเทียม THEOS (Thailand Earth Observation Satellite) ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรดวงแรกของประเทศไทย

- กำหนดขึ้นสู่วงโคจร ปี พ.ศ.2550

- รายละเอียดภาพ

1) 2 เมตร (แบบช่วงคลื่นเดียว) ความกว้างแนวภาพ 22 กม.

2) 15 เมตร (แบบหลายช่วงคลื่น) ความกว้างแนวภาพ 22 กม. 

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

การสำรวจข้อมูลระยะไกลประกอบด้วย

 1. การรับข้อมูล (Data Acquisition) โดยอาศัย
               - แหล่งพลังงาน คือ ดวงอาทิตย์
               - การเคลื่อนที่ของพลังงาน
               - ปฏิสัมพันธ์ของพลังงานกับพื้นโลก
               - ระบบการบันทึกข้อมูล
               - ข้อมูลที่ได้รับทั้งในแบบข้อมูลเชิงตัวเลขและรูปภาพ               - การเคลื่อนที่ของพลังงาน               - ปฏิสัมพันธ์ของพลังงานกับพื้นโลก               - ระบบการบันทึกข้อมูล               - ข้อมูลที่ได้รับทั้งในแบบข้อมูลเชิงตัวเลขและรูปภาพ               - แหล่งพลังงาน คือ ดวงอาทิตย์
               - การเคลื่อนที่ของพลังงาน
               - ปฏิสัมพันธ์ของพลังงานกับพื้นโลก
               - ระบบการบันทึกข้อมูล
               - ข้อมูลที่ได้รับทั้งในแบบข้อมูลเชิงตัวเลขและรูปภาพ               - การเคลื่อนที่ของพลังงาน               - ปฏิสัมพันธ์ของพลังงานกับพื้นโลก               - ระบบการบันทึกข้อมูล               - ข้อมูลที่ได้รับทั้งในแบบข้อมูลเชิงตัวเลขและรูปภาพ               - การเคลื่อนที่ของพลังงาน               - ปฏิสัมพันธ์ของพลังงานกับพื้นโลก               - ระบบการบันทึกข้อมูล               - ข้อมูลที่ได้รับทั้งในแบบข้อมูลเชิงตัวเลขและรูปภาพ 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)                    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)                    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)                  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)                  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          หลักการวิเคราะห์ภาพถ่ายจากดาวเทียมด้วยสายตา ควรดำเนินการแปลและตีความจากสิ่งที่เห็นได้ง่าย ชัดเจนและคุ้นเคยเสียก่อนแล้วจึงพยายามวินิจฉัยในสิ่งที่จำแนกได้ยาก ไม่ชัดเจนในภายหลัง หรือเริ่มจากระดับหยาบๆก่อนแล้วจึงแปลในรายละเอียดที่หลัง          หลักการวิเคราะห์ภาพถ่ายจากดาวเทียมด้วยสายตา ควรดำเนินการแปลและตีความจากสิ่งที่เห็นได้ง่าย ชัดเจนและคุ้นเคยเสียก่อนแล้วจึงพยายามวินิจฉัยในสิ่งที่จำแนกได้ยาก ไม่ชัดเจนในภายหลัง หรือเริ่มจากระดับหยาบๆก่อนแล้วจึงแปลในรายละเอียดที่หลัง2.2 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 แล้วจึงนำกลุ่มข้อมูลดังกล่าวมาแบ่งเป็นประเภทต่างๆเป็นวิธีการจำแนกประเภทข้อมูลที่ผู้วิเคราะห์ไม่ต้องกำหนดพื้นที่ฝึกของข้อมูลแต่ละประเภทให้กับคอมพิวเตอร์ มักจะใช้ในกรณีที่ไม่มีข้อมูลเพียงพอในพื้นที่ที่การจำแนก หรือผู้ปฏิบัติไม่มีความรู้ความเคยชินในพื้นที่ที่ศึกษา วิธีการนี้สามารถทำได้โดยการสุ่มตัวอย่างแบบคละ แล้วจึงนำกลุ่มข้อมูลดังกล่าวมาแบ่งเป็นประเภทต่างๆเป็นวิธีการจำแนกประเภทข้อมูลที่ผู้วิเคราะห์ไม่ต้องกำหนดพื้นที่ฝึกของข้อมูลแต่ละประเภทให้กับคอมพิวเตอร์ มักจะใช้ในกรณีที่ไม่มีข้อมูลเพียงพอในพื้นที่ที่การจำแนก หรือผู้ปฏิบัติไม่มีความรู้ความเคยชินในพื้นที่ที่ศึกษา วิธีการนี้สามารถทำได้โดยการสุ่มตัวอย่างแบบคละ แล้วจึงนำกลุ่มข้อมูลดังกล่าวมาแบ่งเป็นประเภทต่างๆ

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 

หลักการสำรวจข้อมูลระยะไกล

   
     หลักการของรีโมตเซนซิงประกอบด้วยกระบวนการ 2 กระบวนการ ดังต่อไปนี้คือ
1. การได้รับข้อมูล (Data Acquisition) เริ่มตั้งแต่พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าจากแหล่งกำเนิดพลังงาน เช่น 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
– การวิเคราะห์ด้วยสายตา (Visual Analysis) ที่ให้ผลข้อมูลออกมาในเชิงคุณภาพ (Quantitative) ไม่สามารถ วัดออกมาเป็นค่าตัวเลขได้แน่นอน
– การวิเคราะห์ด้วยคอมพิวเตอร์ (Digital Analysis) ที่ให้ผลข้อมูลในเชิงปริมาณ (Quantitative) ที่สามารถแสดงผลการวิเคราะห์ออกมาเป็นค่าตัวเลขได้
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

       การสารวจระยะไกล (Remote Sensing) เป็นวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแขนงหนึ่ง ที่ใช้ในการบ่งบอกจำแนก หรือ วิเคราะห์คุณลักษณะของวัตถุต่าง ๆ โดยปราศจากการสัมผัสโดยตรง Remote Sensing เป็นศัพท์เทคนิค ที่ใช้เป็นครั้งแรกในประเทศสหรัฐอเมริกา ในปี พ.ศ. 2503 ซึ่งมีความหมายรวมถึง การทาแผนที่ การแปลภาพถ่าย ธรณีวิทยาเชิงภาพถ่าย ฯลฯ การใช้คารีโมตเซนซิ่งเริ่มแพร่หลายนับตั้งแต่ได้มีการส่งดาวเทียมLANDSAT-1 ซึ่งเป็นดาวเทียมสารวจทรัพยากรธรรมชาติดวงแรกขึ้นในปี พ.ศ.2515

        เราสามารถหาคุณลักษณะของวัตถุได้จากลักษณะการสะท้อนหรือการแผ่พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า จากวัตถุนั้นๆ โดยวัตถุแต่ละชนิดจะมีลักษณะการสะท้อนแสงหรือการแผ่รังสีที่เป็นเฉพาะตัวและแตกต่างกันไป ดังนั้น การสำรวจจากระยะไกลจึงเป็นเทคโนโลยีที่ใช้ในการจาแนกวัตถุหรือสภาพแวดล้อมต่างๆ จากลักษณะเฉพาะตัวในการสะท้อนแสงหรือแผ่รังสี

      เครื่องมือที่ใช้วัดค่าพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่สะท้อนหรือแผ่ออกจากวัตถุ เรียกว่า เครื่องวัดจากระยะไกล(Remote Sensor) หรือ เครื่องวัด (sensor) ตัวอย่าง เช่น กล้องถ่ายรูป หรือ เครื่องกวาดภาพ (Scanner) เป็นต้น สาหรับยานพาหนะที่ใช้ติดตั้งเครื่องวัด เรียกว่า ยานสารวจ (platform) ได้แก่ เครื่องบิน หรือ ดาวเทียม เป็นต้น

       สำหรับข้อมูลที่สารวจจากระยะไกลนั้นจะผ่านกระบวนการวิเคราะห์แบบอัตโนมัตด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์ หรือ การแปลด้วยสายตา แล้วจึงนาไปประยุกต์ใช้ในด้านเกษตร การใช้ที่ดิน ป่าไม้ ธรณีวิทยา อุทกวิทยา สมุทรศาสตร์ อุตุนิยมวิทยา สภาวะแวดล้อมและทางการทหาร 

      การรับรู้จากระยะไกลที่อาศัยพลังงานแสงธรรมชาติ เรียกว่า “Passive Remote Sensing” ในระบบนี้จะอาศัยพลังงานจากการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ที่มาตกกระทบกับวัตถุแล้วสะท้อนกลับไปยังเครื่องบันทึกภาพซึ่งส่วนใหญ่ก็จะอยู่บนดาวเทียม นอกจากนี้ยังมีพลังงานอีกส่วนหนึ่งเป็นการเปล่งรังสีของวัตถุเอง ตามหลักทางฟิสิกส์ที่ว่า “ที่อุณหภูมิสูงกว่า 0 องศาเคลวิน (0 K หรือ -273 C) สสารสามารถเปล่งรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาได้

อย่างต่อเนื่อง ส่วนระบบบันทึกที่มีแหล่งพลังงานที่สร้างขึ้นและส่งไปยังวัตถุเป้าหมาย เช่น ระบบเรดาร์เรียกว่า “Active Remote Sensing” ในระบบนี้ดาวเทียมหรือเครื่องบันทึกภาพจะต้องส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปกระทบกับวัตถุแล้ววัดค่าที่สะท้อนกลับมา ดังนั้นระบบนี้ตัวดาวเทียมจะต้องมีแหล่งผลิตพลังงานที่มากกว่าในระบบแรก

การสำรวจระยะไกล แบบ Passive Remote Sensing และ Active Remote Sensing

(ที่มา : http://en.wikipedia.org/wiki/Remote_sensing)

องค์ประกอบของการสำรวจระยะไกล

  

   องค์ประกอบของการสำรวจระยะไกล ประกอบด้วย

- แหล่งกำเนิดพลังงาน (Source of Energy) พระอาทิตย์เป็นแหล่งกาเนิดพลังงานที่สาคัญ

- วัตถุและปรากฏการณ์ต่างๆ บนพื้นผิวโลก (Earth Surface Features) เป็นสิ่งที่เกิดขึ้นเองตาม

ธรรมชาติและมนุษย์สร้างขึ้น

- เครื่องมือหรืออุปกรณ์ในการบันทึกข้อมูล (Sensor) เป็นเครื่องที่ใช้บันทึกข้อมูลคลื่นต่าง ๆ

ความรู้และเทคโนโลยีด้านการสำรวจระยะไกล (Remote Sensing 1) (RS)

ความหมายของรีโมตเซนซิ่ง

                ในอดีตที่ผ่านมาเทคโนโลยีภาพถ่ายทางอากาศ (Aerial Photograph) และทางภาพถ่ายดาวเทียม (Satellite Imagery) เป็นคำที่ใช้แยกจากกัน ต่อมาได้มีการกำหนดศัพท์ให้รวมใช้เรียกคำทั้งสองรวมกัน ตลอดจนถึงเทคโนโลยีต่างๆ ที่เกี่ยวกับข้อมูลซึ่งได้จากตัวรับสัญญาณระยะไกลที่เรียกว่า Remote Sensing

            คำว่า รีโมทเซนซิ่ง (Remote Sensing) เป็นประโยคที่ประกอบขึ้นมาจากการรวม 2 คำ ซึ่งแยกออกได้ดังนี้     คือ      Remote = ระยะไกล และ   Sensing = การรับรู้ จากการรวมคำ 2 คำเข้าด้วยกัน คำว่า"Remote Sensing" จึงหมายถึง "การรับรู้จากระยะไกล" โดยนิยามความหมายนี้ได้กล่าวไว้ว่า “เป็นการสำรวจตรวจสอบคุณสมบัติสิ่งใดๆ ก็ตาม โดยที่มิได้สัมผัสกับสิ่งเหล่านั้นเลย

    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

     ดังนั้นคำว่า "Remote Sensing" จึงมีความหมายที่นิยมเรียกอย่างหนึ่งว่า การสำรวจจากระยะไกล โดยความหมายรวม รีโมทเซนซิ่ง จึงจัดเป็นวิทยาศาสตร์ และศิลปะการได้มาซึ่งข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุ พื้นที่ หรือปรากฏการณ์จากเครื่องมือบันทึกข้อมูล โดยปราศจากการเข้าไปสัมผัสวัตถุเป้าหมาย ทั้งนี้ อาศัยคุณสมบัติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสื่อในการได้มาของข้อมูลใน 3 ลักษณะ คือ

- คลื่นรังสี (Spectral)

- รูปทรงสัณฐานของวัตถุบนพื้นผิวโลก (Spatial)

- การเปลี่ยนแปลงตามช่วงเวลา (Temporal)

     ปัจจุบันข้อมูลด้านนี้ได้นำมาใช้ในการศึกษาและวิจัยอย่างแพร่หลาย เพราะให้ผลประโยชน์หลายประการ อาทิเช่น ประหยัดเวลา ค่าใช้จ่ายในการสำรวจ เก็บข้อมูล ความถูกต้อง และรวดเร็วทันต่อเหตุการณ์

     อย่างไรก็ตาม การรับรู้จากระยะไกลก็ได้รับการพัฒนาให้ก้าวหน้าโดยมีการประดิษฐ์ คิดค้นเครื่องมือรับสัญญาณที่มีประสิทธิภาพสูง เทคนิคที่นำมาใช้ในการแปลตีความ ก็ได้รับการพัฒนาควบคู่กันไปให้มีความถูกต้อง แม่นยำ และรวดเร็วยิ่งขึ้น จึงปรากฏว่ามีการนำข้อมูลทั้งภาพถ่ายทางอากาศ และ ภาพถ่ายดาวเทียม มาใช้ประโยชน์เพื่อสำรวจหาข้อมูลและทำแผนที่เกี่ยวกับทรัพยากรธรรมชาติกันอย่างกว้างขวางในปัจจุบัน