ศูนย์รวมความรู้

กระทรวงเทคโนโลยี
สารสนเทศและการสื่อสาร

รายละเอียดแนวทางการพัฒนากิจการอวกาศ
ของประเทศไทย
 


หน่วยงานในสังกัดกระทรวงไอซีที












<< เชื่อมโยงเว็บไซต์ >>

  หน้าหลัก \ ศูนย์รวมความรู้

    ศูนย์รวมความรู้

ระบบรีโมตเซนซิง Remote Sensing
ที่มา : http://rst.gsfc.nasa.gov/Front/overview.html
หนังสือ จากห้วงอวกาศสู่พื้นแผ่นดินไทย พ.ศ. ๒๕๔๖

รีโมตเซนซิง หรือการรับรู้ระยะไกล เป็นเทคโนโลยีที่ใช้ในการบันทึกคุณลักษณะของวัตถุต่าง ๆ ในการสะท้อน หรือการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า โดยปราศจากการสัมผัสโดยตรง




จากภาพข้างบนนี้ มีหลอดไฟฟ้าเป็นแหล่งกำเนิดแสง โดยจะปลดปล่อยโฟตอน (Photons) ออกมา จากแถบสเปคตรัมของแสงทางซ้ายมือจะพบว่าแสงจากหลอดไฟประกอบด้วยช่วงคลื่นต่างๆ ซึ่งสังเกตได้จากแถบสีที่ต่อเนื่องกัน และเส้นกราฟสีฟ้าเหนือแถบสีซึ่งแสดงระดับความเข้มของสีต่างๆ แสงที่เดินทางไปทางขวามือของหลอดไฟเดินทางผ่านก้อนเมฆ ซึ่งประกอบไปด้วยอะตอมและโมเลกุล เมื่อสังเกตแถบสเปคตรัมของแสงทางขวามือของภาพจะพบว่าช่วงแสงบางสีถูกดูดกลืนโดยก้อนเมฆ ซึ่งปรากฏเป็นเส้นสีดำบนแถบสีและเส้นกราฟจะขาดหายเป็นช่วงๆ ในขณะเดียวกันพลังงานบางส่วนของแสงที่ผ่านก้อนเมฆมีผลทำให้อะตอมและโมเลกุลในก้อนเมฆถูกกระตุ้นและปล่อยพลังงานแสงบางสีออกมาซึ่งปรากฏในแถบสเปคตรัมด้านล่าง และเป็นเส้นกราฟไม่ต่อเนื่องกัน

ในทางปฏิบัติวัสดุชนิดต่างๆ เช่น ใบไม้ พื้นดิน ก้อนหิน อาคาร ฯลฯ จะสะท้อนหรือเปล่งแสงในช่วงแถบสีต่างๆ ที่มีลักษณะเฉพาะตัว ข้อมูลของรีโมตเซนซิงจะมาจากการรับและวัดค่าแสงสะท้อนและ/หรือแสงที่เปล่งออกมาในช่วงต่างๆ ของสเปคตรัม ช่วงของสเปคตรัมที่นิยมนำมาใช้ได้แก่ อัลตราไวโอเลต, แสงตาที่มองเห็น, อินฟราเรด, อินฟราเรดความร้อน และคลื่นไมโครเวฟ ในระบบหลายช่วงคลื่น (Multispectral) จะมีการแบ่งสเปคตรัมออกเป็นช่วงแคบๆ จำนวนมากแต่ละช่วงจะแรียกว่าแบนด์ (band) หรือช่อง (channel) ซึ่งจะเรียกตามสี (ในกรณีที่มองเห็นได้) หรือชื่อของช่วงแสงนั้น (เช่น อินฟราเรด) หรือช่วงของความยาวคลื่น ข้อมูลนี้จะถูกประมวลผลโดยเครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อสร้างภาพหรือใช้เป็นข้อมูลสำหรับโปรแกรมวิเคราะห์ภาพ




จากภาพนี้ พื้นที่เป้าหมายเป็นพื้นที่เกษตรกรรม ซึ่งมีส่วนประกอบคือ พืช ดิน ความชื้น ซึ่งพื้นที่ดังกล่าวจะมีลักษณะการสะท้อนของแสงแสดงด้วยเส้นกราฟสีแดงด้านล่าง ซึ่งเส้นกราฟนี้เป็นลักษณะเฉพาะในการสะท้อนแสง (Spectral Signature) ของพื้นที่ประเภทนี้ เมื่อแสงจากดวงอาทิตย์ตกกระทบพื้นที่เป้าหมายและสะท้อนกลับไปยังอุปกรณ์รับรู้ (Sensor) ซึ่งติดตั้งอยู่บนเครื่องบินหรือดาวเทียม อุปกรณ์รับรู้จะแสดงเส้นกราฟในลักษณะเฉพาะเดียวกันกับตัวอย่างข้างต้น โดยอุปกรณ์รับรู้จะประกอบด้วย แผ่นกรองแสงสีต่างๆ เพื่อแยกแสงสะท้อนที่ตรวจจับได้ออกเป็นช่วงความยาวคลื่นต่างๆ ซึ่งประกอบกันเป็นส่วนของสเปคตรัม เมื่อโฟตอนของแสงมากระทบอุปกรณ์รับรู้ โฟตอนจะถูกเปลี่ยนไปเป็นสัญญาณไฟฟ้าเนื่องมาจากผลของ photoelectric effect ซึ่งแต่ละแบนด์จะมีระดับสัญญาณไฟฟ้าต่างๆ (ซึ่งแสดงบนหน้าปัดของเครื่องวัดดังในภาพ) ถ้าเครื่องวัดเหล่านี้ถูกปรับแต่งอย่างเหมาะสมค่าที่วัดได้จะแสดงถึงการสะท้อนแสงจากพื้นที่เป้าหมายสำหรับช่วงคลื่นต่างๆ ซึ่งค่าต่างๆ เหล่านี้จะเป็นการประมาณค่าอย่างหยาบๆ ของเส้นกราฟที่แสดงลักษณะเฉพาะในการสะท้อนแสงของพื้นที่นี้ อุปกรณ์รับรู้ที่แบ่งช่วงคลื่นอย่างหยาบๆ ก็พอเพียงที่จะบอกให้ทราบถึงชนิดของพื้นที่เป้าหมาย อย่างไรก็ตาม ถ้าแบ่งช่วงคลื่นให้มีความละเอียดมากยิ่งขึ้นก็จะสามารถบอกถึงความแตกต่างของพื้นที่แต่ละประเภทได้ดียิ่งขึ้น

บนดาวเทียม Landsats 4-7 มีอุปกรณ์รับรู้ที่เรียกว่า Thematic Mapper (TM) ซึ่งแบ่งการรับรู้ออกเป็น 7 แบนด์ ภาพที่จะแสดงต่อไปนี้แต่ละจุดในภาพจะใช้ค่าความเข้มของแสงที่วัดได้ซึ่งเรียกว่า Digital Numbers (DNs) ที่จะมีค่าสัมพันธ์กับความเข้มของแสงที่สะท้อนหรือเปล่งออกมาในแบนด์ของอุปกรณ์รับรู้นั้น ค่า DNs เป็นตัวเลขจำนวนเต็มซึ่งในที่นี้มีค่าระหว่าง 0-255 ระดับของสีเทาในภาพเริ่มตั้งแต่สีดำ (DN=0) ไปจนถึงสีขาว (DN=255) ซึ่งค่าของ DN ที่เพิ่มขึ้นจะแสดงด้วยสีเทาดำไปจนถึงสีเทาอ่อนจนเป็นสีขาวเมื่อ DN=255

ต่อไปนี้เป็นภาพตัวอย่าง จำนวน 4 แบนด์ จากทั้งหมด 7 แบนด์


ภาพจากแบนด์ที่ 1 สำหรับสีฟ้า ซึ่งมีช่วงคลื่น 0.45 – 0.52 um


ภาพจากแบนด์ที่ 4 สำหรับคลื่นแสงใกล้อินฟราเรด ซึ่งมีช่วงคลื่น 0.76 – 0.90 um


ภาพจากแบนด์ที่ 6 สำหรับคลื่นอินฟราเรดความร้อน ซึ่งมีช่วงคลื่น 10.4 – 12.5 um


ภาพจากแบนด์ที่ 7 สำหรับอินฟราเรดคลื่นกลาง ซึ่งมีช่วงคลื่น 2.08 – 2.35 um

สำหรับแบนด์ 1, 4 และ 7 จุดที่แสดงด้วยสีเข้มหรือสีดำจะแสดงถึงพื้นที่ที่สะท้อนแสงในแบนด์ดังกล่าวได้น้อย และจุดที่มีสีเทาหรือสีขาวจะหมายถึงพื้นที่ที่สะท้อนแสงในแบนด์ดังกล่าวได้มาก ในแบนด์ 6 จะวัดถึงการเปล่งรังสีความร้อนของวัตถุหรือพื้นผิวดิน จุดที่แสดงเป็นสีขาวหรือสีเทาอ่อนจะหมายถึงมีอุณหภูมิสูงกว่าจุดที่เป็นสีเข้มหรือสีดำ

การแสดงภาพถ่ายจากดาวเทียมจะเลือกมา 3 แบนด์จากทั้งหมด 7 แบนด์ในระบบ TM แล้วกำหนดแม่สีคือ สีน้ำเงิน, สีเขียว และสีแดง ให้กับแต่ละแบนด์ ทำให้ได้ภาพที่เรียกว่า ภาพสีผสม (Color Composite)


ภาพนี้กำหนดให้แบนด์ 2 เป็นสีน้ำเงิน แบนด์ 3 เป็นสีเขียวและแบนด์ 4 เป็นสีแดง ทำให้เกิดภาพสีผสมเท็จ (False Color Composite) ที่นิยมใช้งานกันทั่วไปเพราะสีแดงในภาพจะแสดงถึงพื้นที่เกษตรกรรม


ภาพนี้กำหนดให้แบนด์ 1 เป็นสีน้ำเงิน แบนด์ 2 เป็นสีเขียว และแบนด์ 3 เป็นสีแดง ทำให้เกิดภาพสีผสมธรรมชาติ (Natural Color Composite)


ตารางอุปกรณ์รับรู้ของดาวเทียมชุด Landsat

อุปกรณ์รับรู้
แบนด์
ช่วงคลื่น
ความยาวคลื่น (ไมโครเมตร)
ความละเอียดภาพ (เมตร)
RBV
(Returned Beam Vidicon)
* เฉพาะ LANDSAT 3
1
น้ำเงินเขียว
0.475 – 0.575
80
2
แดง
0.580 – 0.680
80
3
อินฟราเรดใกล้
0.690 – 0.830
80
1*
0.505 – 0.705
40
MSS
(Multispectral Scanner System)
LANDSAT 1, 2, 3
4
เขียว
0.50 – 0.60
80
5
แดง
0.60 – 0.70
80
6
อินฟราเรดใกล้
0.70 – 0.80
80
7
อินฟราเรดใกล้
0.80 – 1.10
80
8
อินฟราเรดความร้อน
10.8 – 12.4
240
TM
(Thematic Mapper)
LANDSAT 4, 5
1
น้ำเงิน
0.45 – 0.52
30
2
เขียว
0.52 – 0.60
30
3
แดง
0.63 – 0.69
30
4
อินฟราเรดใกล้
0.76 – 0.90
30
5
อินฟราเรดคลื่นสั้น
1.55 – 1.75
30
6
อินฟราเรดความร้อน
10.4 – 12.5
120
EMT+
(Enhanced tjematic Mapper Plus)
LANDSAT 7
1
น้ำเงิน
0.45 – 0.52
30
2
เขียว
0.52 – 0.60
30
3
แดง
0.63 – 0.69
30
4
อินฟราเรดใกล้
0.76 – 0.90
30
5
อินฟราเรดคลื่นสั้น
1.55 – 1.75
30
6
อินฟราเรดความร้อน
10.4 – 12.5
60
7
อินฟราเรดความร้อน
2.08 – 2.35
30
PAN
0.52 – 0.90
15
ตารางอุปกรณ์รับรู้ของดาวเทียมชุด LANDSAT

ที่มา:จากห้วงอวกาศสู่พื้นแผ่นดินไทย พ.ศ. ๒๕๔๖ โดย สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน)

แบนด์
ความยาวคลื่น (ไมโครเมตร)
ศักยภาพการใช้ประโยชน์
1
0.45 – 0.52 ( น้ำเงิน )
ใช้ตรวจสอบลักษณะน้ำตามชายฝั่งแสดงความแตกต่างหรือใช้แยกประเภทต้นไม้ชนิดผลัดใบและไม่ผลัดใบออกจากกันแสดงความแตกต่างหรือแยกดินจากพืชพรรณต่างๆ ที่มีความไวต่อการมีหรือไม่มีคลอโรฟิลล์
2
0.52 – 0.60 ( เขียว )
แสดงการสะท้อนพลังงานสีเขียวจากพืชพรรณที่เจริญเติบโตแล้ว
3
0.63 – 0.69 ( แดง )
แสดงความแตกต่างของการดูดกลืนคลอโรฟิลล์ในพืชพรรณชนิดต่างๆ กัน
4
0.76 – 0.90 ( อินฟราเรดใกล้ )
ใช้ตรวจวัดปริมาณมวลชีวะ แสดงความแตกต่างของน้ำและส่วนที่ไม่ใช้น้ำ
5
1.55 – 1.75 ( อินฟราเรดคลื่นสั้น )
ใช้ตรวจความชื้นในพืช แสดงความแตกต่างของหิมะกับเมฆ
6
10.4 – 12.5 ( อินฟราเรดความร้อน )
ใช้ตรวจการเหี่ยวเฉาอันเนื่องมาจากความร้อนในพืชแสดงความแตกต่างของความร้อนบริเวณที่ศึกษา แสดงความแตกต่างของความชื้นของดิน
7
2.08 – 2.35 ( อินฟราเรดสะท้อน )
ใช้ตรวจความร้อนในน้ำ ใช้แยกประเภทแร่ธาตุและหินชนิดต่างๆ
PAN
0.52 – 0.90
ใช้ประโยชน์ในด้านผังเมืองคล้ายกับรูปถ่ายทางอากาศ
ตารางศักยภาพการใช้ประโยชน์ของอุปกรณ์รับรู้ ETM* ของดาวเทียม LANDSAT 7

ที่มา:จากห้วงอวกาศสู่พื้นแผ่นดินไทย พ.ศ. ๒๕๔๖ โดย สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน)

กลุ่มที่ 1 ดาวเทียมสำรวจพื้นดิน
ที่มา : http://rst.gsfc.nasa.gov/Front/overview.html
ชื่อดาวเทียม
ปีที่ปล่อย
ประเทศ
Landsat 1-7
1973
สหรัฐอเมริกา
Seasat
1978
สหรัฐอเมริกา
HCMM
1978
สหรัฐอเมริกา
RESURS
1985
รัสเซีย
IRS 1A-1D
1986
อินเดีย
ERS 1-2
1991
สหรัฐอเมริกา
JERS 1-2
1992
ญี่ปุ่น
Radarsat
1995
แคนาดา
ADEOS
1996
ญี่ปุ่น
Terra
1999
สหรัฐอเมริกา
Proba/Chris
2001
สหรัฐอเมริกา


กลุ่มที่ 2 ดาวเทียมสำรวจสภาพภูมิอากาศ
ที่มา : http://rst.gsfc.nasa.gov/Front/overview.html
ชื่อดาวเทียม
ปีที่ปล่อย
ประเทศ
TIROS 1-9
1960
สหรัฐอเมริกา
Nimbus 1-7
1964
สหรัฐอเมริกา
ESSA 1-9
1966
สหรัฐอเมริกา
ATS(g) 1-3
1966
สหรัฐอเมริกา
DMSP series I
1966
สหรัฐอเมริกา
the Russian Kosmos
1968
สหรัฐอเมริกา
Meteor series
1969
สหรัฐอเมริกา
ITOS series
1970
สหรัฐอเมริกา
SMS(g)
1975
สหรัฐอเมริกา
GOES(g) series
1975
สหรัฐอเมริกา
NOAA 1-5
1976
สหรัฐอเมริกา
DMSP series 2
1976
สหรัฐอเมริกา
GMS (Himawari)(g) series
1977
ญี่ปุ่น
Meteosat(g) series
1978
ยุโรป
TIROS-N series
1978
สหรัฐอเมริกา
Bhaskara(g)
1979
อินเดีย
NOAA 6-14
1982
สหรัฐอเมริกา
Insat
1983
สหรัฐอเมริกา
ERBS
1984
สหรัฐอเมริกา
MOS
1987
สหรัฐอเมริกา
UARS
1991
ญี่ปุ่น
TRMM
1997
สหรัฐอเมริกา /ญี่ปุ่น
Envisat
2002
European Space Agency
Aqua
2002
สหรัฐอเมริกา


กลุ่มที่ 3 ดาวเทียมสำรวจมหาสมุทร
ที่มา : http://rst.gsfc.nasa.gov/Front/overview.html
ชื่อดาวเทียม
ปีที่ปล่อย
ประเทศ
Seasa
1978
สหรัฐอเมริกา
Nimbus 7
1978
สหรัฐอเมริกา
Topex-Poseidon
1992
สหรัฐอเมริกา
SeaWiFS
1997
สหรัฐอเมริกา


ดาวเทียมรีโมตเซ็นซิงที่ให้บริการในเชิงพาณิชย์
ชื่อดาวเทียม
ปีที่ปล่อย
ประเทศ
SPOT
1986
ฝรั่งเศส
Resurs
1989
รัสเซีย
Orbview-2
1997
สหรัฐอเมริกา
SPIN-2
1998
รัสเซีย
IKONOS
1999
สหรัฐอเมริกา
Quickbird
2001
สหรัฐอเมริกา
Resource21
-
-
EROS A
2000
อิสราเอล


รายละเอียดของดาวเทียมที่นิยมใช้งานมีดังต่อไปนี้
ชื่อดาวเทียม
Status
NOAA
-
LANDSAT
-
MOS
-
JERS
-
ERS-1
-
ERS-2
-
ENVISAT
-
PROBA
-
SPOT-2
-
SPOT-4
-
SPOT-5
-


กลับไปด้านบน


copyright © 2016 กองโครงสร้างพื้นฐานเทคโนโลยีดิจิทัล สำนักงานคณะกรรมการดิจิทัลเพื่อเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติ กระทรวงดิจิทัลเพื่อเศรษฐกิจและสังคม
ชั้น 7 อาคาร B ศูนย์ราชการเฉลิมพระเกียรติ 80 พรรษา 5 ธันวาคม 2550 ถนนแจ้งวัฒนะ แขวงทุ่งสองห้อง เขตหลักสี่ กรุงเทพฯ 10210
โทรศัพท์ 0-2141-6877 โทรสาร 0-2143-8027 e-mail: [email protected]