ครื่องมือที่ใช้ในการศึกษาข้อมูลทางภูมิศาสตร์

            ประเภทให้ข้อมูล  ได้แก่  แผนที่  รูปถ่ายทางอากาศ   ภาพจากดาวเทียม  และอินเตอร์เน็ต

 รีโมทเซนซิ่ง            

      หมายถึง   การรับสัญญาณภาพ  หรือสัญญาณข้อมูลตัวเลขที่เกิดขึ้นจากวัตถุหรือพื้นที่โดยที่ไม่ได้สัมผัสกับวัตถุหรือพื้นที่นั้น  สายงานที่เกี่ยวข้องกับรีโมทเซนซิ่งมากและเป็นที่เข้าใจกันเป็นอย่างดี คือ  รูปถ่ายทางอากาศและภาพจากข้อมูลดาวเทียม  ซึ่งบางครั้งที่ใช้ในการสื่อความหมายของรีโมทเซนซิ่ง  คือ  ข้อมูลระยะทางไกล  ข้อมูลจากดาวเทียมหรือโทรสัมผัส

         3.1 รูปถ่ายทางอากาศ  คือ  รูปที่ได้จากการถ่ายทำทางอากาศ   โดยผ่านกล้องและฟิลม์หรือบันทึกตัวเลข แสดงให้เห็นถึงภาพรวมของข้อมูลในพื้นที่เป็นบริเวณกว้าง



                 
สำหรับประเทศไทย หน่วยงานที่รับผิดชอบผลิตรูปถ่ายทางอากาศ คือ กรมแผนที่ทหาร กระทรวงกลาโหม ผลิตเพื่อใช้ประโยชน์ในราชการทหารตั้งแต่ พ.ศ.2496 ซึ่งปัจจุบันมีการจัดทำเพิ่มขึ้นหลายชุด  และได้รับอนุญาตให้หน่วยงานของรัฐและสถาบันการศึกษาต่างๆ ใช้รูปถ่ายทางอากาศในการศึกษาและวิจัยได้

ประเภทของรูปถ่ายทางอากาศ
         1. รูปถ่ายดิ่ง  หมายถึง ภาพที่ถ่ายโดยใช้แกนกล้องอยู่ในแนวดิ่ง  หรือเกือบจะดิ่งกับพื้นผิวของลักษณะภูมิประเทศ  สามารถนำมาศึกษาหรือดูภาพในลักษณะสามมิติได้

     
          2. รูปถ่ายเฉียง หมายถึง ภาพที่ถ่ายโดยให้แกนกล้องเอียงจากแนวดิ่ง แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ
            2.1 รูปถ่ายเฉียงสูง  เป็นรูปถ่ายที่เห็นขอบฟ้าปรากฏอยู่บนรูปด้วย
            2.2 รูปถ่ายเฉียงต่ำ เป็นรูปถ่ายที่ไม่ปรากฏขอบฟ้าบนรูป

 
รูปถ่ายทางอากาศแนวเฉียงสูง  :  Tokyo
 รูปถ่ายทางอากาศแนวเฉียงต่ำ
 หลักการแปลความหมายจากรูปถ่ายทางอากาศ มีหลักการดังนี้

          การแปลความหมายรายละเอียดภาพในรูปถ่ายทางอากาศนั้น  มีหลักเกณฑ์ที่ใช้ในการพิจารณารายละเอียดในรูปถ่ายทางอากาศมีอยู่ด้วยกัน ๗ ประการคือ
          1. รูปร่าง รูปร่างของรายละเอียดในภูมิประเทศที่ปรากฏบนรูปถ่ายจะมีลักษณะเป็นภาพ แบนราบ รายละเอียดของวัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้นจะมีรูปร่างสม่ำเสมอเป็นระเบียบเป็นแนวตรง มีโค้งเรียบ ส่วนลักษณะรายละเอียดที่เกิดขึ้นจากธรรมชาติ จะมีรูปร่างไม่สม่ำเสมอ ไม่เป็นระเบียบ การที่รูปร่างของธรรมชาติแปลกแตกต่างกันนี้จะเป็นส่วนช่วยให้สามารถแปลความหมายรายละเอียดในรูปถ่ายได้
          2. ขนาด การพิจารณารายละเอียดเกี่ยวกับขนาดนี้ ต้องมีความรู้เรื่องความสัมพันธ์และสัมบูรณ์ของขนาด หากเราพิจารณาภาพ ของรายละเอียดในรูปถ่าย และรู้ขนาดที่แน่นอนของรายละเอียดที่ปรากฏจริงในภูมิประเทศแล้วเราก็สามารถหาขนาดของรายละเอียดอื่นๆ ได้โดยเปรียบเทียบกับขนาดของรายละเอียดที่ทราบแล้ว
          3. สี วัตถุที่มีสีต่างๆ กันจะมีคุณสมบัติการสะท้อนของแสงต่างกันด้วย  จึงทำให้การเห็นเงาหรือสีของวัตถุเปลี่ยนแปลงไปในรูปถ่ายเนื่องจากฟิล์มรูปถ่ายทางอากาศที่ใช้ส่วนมากเป็นฟิล์มชนิดธรรมดา ไม่ใช้ฟิล์มสี ดังนั้นสีของวัตถุต่างๆ จึงปรากฏเป็นสีเทาชนิดต่างๆ กัน โดยมีระดับของสีจากชนิดเกือบดำไปจนถึงสีขาว ลักษณะของสีเทาของรายละเอียดที่ปรากฏบนรูปถ่ายเรียกว่าสีของภาพ ความเข้มหรือความจางของสีของภาพจะขึ้นอยู่กับจำนวนแสงสว่างที่สะท้อนจากรายละเอียดในภูมิประเทศมายังกล้องถ่ายรูป รายละเอียด ใดให้ปริมาณการสะท้อนแสงมากจะมีลักษณะสีของภาพปรากฏค่อนข้างเป็นสีขาว หากรายละเอียดใดไม่มีอาการสะท้อนแสงก็จะมีสีของภาพเป็นสีดำ  ปริมาณการสะท้อนแสงนี้ขึ้นอยู่กับโครงสร้างและชนิดของรายละเอียดที่ปรากฏในภูมิประเทศ และมุมสะท้อนของลำแสงที่พุ่งมายังกล้องถ่ายรูป
          4. รูปแบบ ลักษณะรายละเอียดในรูปถ่ายจะมีรูปแบบแตกต่างกัน  ระหว่างสิ่งที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติกับสิ่งที่มนุษย์สร้างขึ้น เช่น การจัดต้นไม้ในสวน เมื่อเปรียบเทียบกับต้นไม้ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติแล้วจะเห็นความแตกต่างได้ชัดเจน
          5. เงา การพิจารณาเรื่องเงา นับว่าเป็นหลักเกณฑ์ที่สำคัญมากในการแปลความหมายรายละเอียดบนรูปถ่ายทางอากาศ การพิจารณารูปร่างของรายละเอียดให้ได้ผลดีจะพิจารณาจากเงาได้มากกว่าการพิจารณาจากสีหรือลวดลายทั้งนี้เนื่องจากว่าขนาดทางดิ่งที่แสดงด้วยเงานั้น  จะปรากฏให้เห็นเด่นชัดกว่าขนาดในทางราบที่แสดงด้วยภาพของรายละเอียด สีของภาพ รายละเอียดจะเปลี่ยนไปตามสภาพสิ่งแวดล้อม แต่เงาจะแสดงให้เห็นได้ชัดเจน
          6. ตำแหน่งในภูมิประเทศ การพิจารณารายละเอียดในภูมิประเทศ  บางครั้งอาจต้องพิจารณาจากความสูงสัมพันธ์ ลักษณะทางน้ำ เป็นตัวสำคัญอย่างหนึ่งที่ใช้พิจารณาลักษณะสภาพดิน หรือการเกิดพืชและพันธุ์ไม่ได้
          7. ความหยาบละเอียด ระดับความหยาบหรือความละเอียดของภาพในรูปถ่าย อาจใช้ ประโยชน์ได้ในการแปลความหมายภาพ ลักษณะความหยาบละเอียดนี้เมื่อคิดเท่ากับขนาดวัตถุให้พอดีแล้ว จะมีความสัมพันธ์โดยตรงกับมาตราส่วนรูปถ่าย
          การแปลความหมายภาพนี้ แต่เดิมจะใช้หลักเกณฑ์ที่กล่าวมาแล้วข้างต้นเป็นข้อพิจารณา  แต่ปัจจุบันนี้เทคโนโลยีได้เจริญก้าวหน้าไปมาก มีการกวาดตรวจ (scanning) รายละเอียดบนรูปถ่ายหรือทำข้อมูลเป็นตัวเลข ทำให้เกิดระบบอัตโนมัติขึ้นในการใช้รูปถ่ายเพื่อกิจการต่างๆ เช่น การทำแผนที่ เป็นต้น จากระบบการทำข้อมูลตัวเลขจากรูปถ่ายนี่เอง ที่ทำให้มีการทดลองแปลความหมายภาพโดยอัตโนมัติขึ้น (automatic image interpretation) มีการทดลองกวาดตรวจอัตโนมัติและใช้เครื่องมือประกอบ ซึ่งมีชื่อว่าเครื่องมือ แพตเทิร์น  รีคอกนิชัน (pattern recognition equipment) พบว่ามีความเชื่อถือได้ถึง ๘๐% ถ้านำมาใช้ในการแปลลักษณะภูมิประเทศ ๔ ชนิดคือทางน้ำ พื้นที่เพาะปลูก  พืชพรรณไม้ และบริเวณ ชุมชนในเมือง หากได้มีการพัฒนาทางด้านออปติกอิเล็กทรอนิกส์ (optic electronics) ให้มากขึ้นแล้ว จะทำให้ผู้แปลความหมายภาพได้ใช้เครื่องมือบันทึกการกวาดตรวจแบบวิเคราะห์ที่ทำคำสั่งไว้ มาใช้ในงานจำแนกรายละเอียดได้ และเมื่อได้วิเคราะห์งานแปลความหมายจากพื้นที่เป้าหมายที่ครอบคลุมพื้นที่ซ้ำกันแล้ว จะเห็นว่าสามารถใช้ระบบอัตโนมัติได้ชัดเจนขึ้น
          ประโยชน์ของการแปลความหมายภาพภูมิประเทศ คือการนำไปใช้ในกิจการต่างๆ มาก มายหลายประการ  เช่น  การศึกษาด้านธรณีวิทยารูปร่างของที่ดิน การเกษตรและการใช้ประโยชน์ที่ดิน กิจการด้านป่าไม้  ด้านวิศวกรรม อุตสาหกรรม การวิเคราะห์เป้าหมายทางการทหารและการข่าว เป็นต้น นับได้ว่าวิธีการนี้มีประโยชน์นานัปการ เหมาะแก่การนำไปใช้ในการพัฒนาประเทศในทุกด้าน


ขั้นตอนการถ่ายรูปทางอากาศ
           ในการถ่ายรูปทางอากาศในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่ง จำเป็นต้องมีการกำหนดพื้นที่ให้ครอบคลุมบริเวณที่ต้องการและกำหนดแนวถ่ายรูปให้เป็นแนวขนานกัน โดยแนวขนานนี้จะกำหนดให้เป็นทิศทาง ออก-ตก หรือแนวขนานทิศทาง เหนือ-ใต้ ก็ได้ขึ้นอยู่กับลักษณะบริเวณที่ต้องการ โดยแนวเส้นขนานนี้ถูกเรียกว่าแนวบิน (flight lines) หรือ แถบบิน (flight strips) เมื่อกำหนดแนวบินได้แล้ว จึงทำการถ่ายภาพโดยใช้เทคนิคถ่ายภาพแบบต่อเนื่อง โดยถ่ายภาพให้ครบตามแนวบินจนครอบคลุมพื้นที่ที่ต้องการ และจะได้รูปที่เรียงลำดับต่อกัน ซึ่งรูปที่ถ่ายข้างเคียงกันจะมีส่วนเหลื่อมซ้อนกัน (end lap หรือ over lap) ประมาณร้อยละ 60 ซึ่งรูปถ่ายบริเวณที่ซ้อนกันนี้มีประโยชน์ในการใช้ดูภาพสามมิติ เราสามารถดูภาพสามมิติได้ด้วยการใช้กล้องดูภาพสามมิติ (Stereoscope) ภาพสามมิตินี้ก็จะเหมือนกับหุ่นจำลองภูมิประเทศ เนื่องจากพื้นที่แต่ละโครงการมักมีบริเวณกว้างใหญ่ ทำให้มีแนวบินได้หลายแนวบิน และการบินถ่ายแบบต่อเนื่องจะต้องให้มีส่วนเกย (side lap) ของแต่ละแนวบินด้วย โดยส่วนเกยนี้ จะอยู่ที่ประมาณร้อยละ 30 ส่วนนี้มีไว้เพื่อใช้ในการดูภาพสามมิติ เช่นกัน และมีไว้เพื่อต่อรูปภาพให้ต่อเนื่องเป็นรูปเดียวกัน การต่อรูปภาพเรียกว่า Mosaic

         รูปถ่ายทางอากาศมีประโยชน์ต่อการเรียนทางภูมิศาสตร์  การศึกษาทรัพยากรธรรมชาติ  เมืองและหมู่บ้าน  โรงงานอุตสาหกรรม  ความหลากหลายทางชีวภาพสิ่งแวดล้อม  และอื่นๆอีกมากเช่น
(1)    การสำรวจและทำแผนที่ภูมิประเทศ
(2)    การสำรวจและติดตามการเปลี่ยนแปลงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม
(3)    การสำรวจและติดตามการเปลี่ยนแปลงพื้นที่การเกษตร  การใช้ที่ดิน
(4)    การวางผังเมืองและชุมชน
(5)   การสำรวจและติดตามการเปลี่ยนแปลงความหลากหลายทางชีวภาพ
(6)    การสำรวจแหล่งโบราณคดี
(7)    การคมนาคมทางบก  ทางน้ำ  การทหาร

เทคโนโลยีด้านการสำรวจระยะไกล (Remote Sensing : RS)

เทคโนโลยีด้านการสำรวจระยะไกล (Remote Sensing : RS)

1. ความหมายของรีโมตเซนซิง

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

…………………………………………………………………………………………

2. หลักการของรีโมตเซนซิง

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

………………………………………………………………………………………



3. 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



………………………………………………………………………………………

4. การวิเคราะห์ข้อมูล (data  analysis)

ภาพถ่ายดาวเทียม ประกอบด้วยวิธีการ ดังต่อไปนี้
1) การวิเคราะห์ข้อมูลด้วยสายตา (visual interpretation) เป็นการแปลตีความจากลักษณะองค์ประกอบของภาพ โดยอาศัยการพิจารณาปัจจัยด้านต่างๆ ได้แก่ สี (color, shade, tone) เงา (shadow) รูปทรง (fron) ขนาดของวัตถุ (size) รูปแบบ (pattern) ลวดลายหรือ ลักษณะเฉพาะ (texture) และองค์ประกอบทางพื้นที่ (spatial components) ซึ่งเป็นหลักการตีความ เช่นเดียวกับการแปลภาพถ่ายทางอากาศ


2) การวิเคราะห์ข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์ (digital analysis and image processing) เป็นการตีความ ค้นหาข้อมูลส่วนที่ต้องการ โดยอาศัยหลักการทางคณิตศาสตร์และสถิติ ซึ่งการที่มีข้อมูลจำนวนมาก จึงไม่สะดวกที่จะทำการคำนวณด้วยมือได้ ดังนั้นจึงมีการนำคอมพิวเตอร์มาใช้ ช่วยให้รวดเร็วในการประมวลผล มีวิธีการแปลหรือจำแนกประเภทข้อมูลได้ 2 วิธีหลัก คือ
• การแปลแบบกำกับดูแล (supervised classification) หมายถึง การที่ผู้แปล เป็นผู้กำหนดตัวอย่างของประเภทข้อมูลให้แก่คอมพิวเตอร์ โดยใช้การเลือกพื้นที่ตัวอย่าง (traning areas) จากความรู้ด้านต่างๆเกี่ยวกับพื้นที่ศึกษา รวมทั้งจากการสำรวจภาคสนาม
• การแปลแบบไม่กำกับดูแล (unsupervised classification) เป็นวิธีการที่ผู้แปลกำหนดให้คอมพิวเตอร์แปลข้อมูลเอง โดยใช้หลักการทางสถิติ เพียงแต่ผู้แปลกำหนดจำนวน ประเภทข้อมูล (classes) ให้แก่เครื่อง โดยไม่ต้องเลือกพื้นที่ตัวอย่างให้ ผลลัพธ์จากการแปลจะต้องมีการตรวจสอบความถูกต้องและความน่าเชื่อถือ ก่อนนำไปใช้งานโดยการเปรียบเทียบกับสภาพจริงหรือข้อมูลที่น่าเชื่อถือได้ โดยวิธีการทางสถิติ


………………………………………………………………………………………





5. 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

การใช้ประโยชน์เทคโนโลยีด้านการสำรวจระยะไกล (Remote Sensing : RS)

โมทเซนซิง ได้นำมาใช้ประโยชน์ในการพัฒนาประเทศหลายด้าน ซึ่งเราสามารถประยุกต์ใช้ในงานต่างๆ เช่น

การใช้ที่ดิน

·   รีโมทเซนซิง สามารถใช้แปล รูปแบบการใช้ที่ดินประเภทต่างๆ และนำผลลัพธ์ที่ได้มาจัดทำแผนที่การใช้ที่ดิน

·  รีโมทเซนซิง นำมาใช้สนับสนุนติดตามและประเมินแนวโน้มการใช้ที่ดินประเภทต่างๆ เช่น ด้านการเกษตร พื้นที่ป่าไม้ เป็นต้น

·

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

·   ศึกษาองค์ประกอบอื่น

ๆ ที่สัมพันธ์กับน้ำ เช่น ปริมาณ คุณภาพ การไหล การหมุนเวียน เป็นต้น