หลักการและกระบวนการรีโมทเซนซิง (การสำรวจข้อมูลจากระยะไกล)

หลักการและกระบวนการรีโมทเซนซิง (การสำรวจข้อมูลจากระยะไกล)

หลักการและกระบวนการรีโมทเซนซิง

(Remote Sensing Principles and Processes)

รีโมทเซนซิง หรือ การสำรวจข้อมูลจากระยะไกล เป็นกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่อาศัยพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าในการรับรู้และรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุ พื้นผิว หรือปรากฏการณ์โดยที่ไม่จำเป็นต้องสัมผัสกับเป้าหมายโดยตรง หลักการพื้นฐาน ของรีโมทเซนซิงประกอบด้วยองค์ประกอบสำคัญ 3 ประการ ได้แก่

• ลักษณะเชิงสเปกตรัม (Spectral characteristics) ซึ่งแสดงถึงการตอบสนองของวัตถุต่อพลังงานในช่วงความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน
• ลักษณะเชิงพื้นที่ (Spatial characteristics) ซึ่งเกี่ยวข้องกับรูปร่าง การกระจาย และขนาดของวัตถุในเชิงพื้นที่
• และ ลักษณะเชิงเวลา (Temporal characteristics) ซึ่งสะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงของวัตถุหรือสภาพแวดล้อมในช่วงเวลาต่าง ๆ

การรับรู้ข้อมูลเริ่มต้นจาก ดวงอาทิตย์ ซึ่งทำหน้าที่เป็นแหล่งกำเนิดของ พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อพลังงานนี้เดินทางผ่านชั้นบรรยากาศมายังพื้นผิวโลก จะเกิด ปฏิสัมพันธ์กับวัตถุ ซึ่งมีคุณสมบัติแตกต่างกันไป เช่น น้ำ พืชพรรณ สิ่งปลูกสร้าง หรือพื้นที่ว่างเปล่า โดยวัตถุแต่ละประเภทจะมีการ สะท้อน ดูดกลืน หรือแผ่รังสี ในรูปแบบที่แตกต่างกันตามลักษณะทางกายภาพและเคมีเฉพาะตัว เซนเซอร์ (Sensor) ที่ติดตั้งบนยานพาหนะทางอากาศหรือดาวเทียม (Platform) จะทำหน้าที่ตรวจจับและบันทึกพลังงานดังกล่าว จากนั้นข้อมูลจะถูกส่งต่อไปยังสถานีภาคพื้นดินเพื่อเข้าสู่กระบวนการแปรผลในรูปแบบ ข้อมูลเชิงตัวเลข หรือ ภาพถ่ายทางอากาศ ซึ่งสามารถนำไปวิเคราะห์ในขั้นตอนต่อไป

ในกระบวนการ รับข้อมูล (Data Acquisition) พลังงานที่เดินทางผ่านบรรยากาศจะมีบางส่วนถูกดูดกลืนหรือสะท้อนกลับโดยอนุภาคในชั้นบรรยากาศ จากนั้นพลังงานที่เหลือจะตกกระทบผิวโลกและสะท้อนกลับเข้าสู่เซนเซอร์ คุณลักษณะของข้อมูลที่บันทึกได้จะขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย ได้แก่ ความสูงของวงโคจร ความสามารถของระบบเซนเซอร์ และสภาพบรรยากาศ ณ เวลานั้น ซึ่งมีผลต่อ ความละเอียดเชิงพื้นที่ และความชัดเจนของภาพที่ได้รับ

ขั้นตอนถัดไปคือ การวิเคราะห์ข้อมูล (Data Analysis) ซึ่งประกอบด้วยกระบวนการแปลภาพ (Image Interpretation) ทั้งในรูปแบบ การแปลด้วยสายตา โดยผู้เชี่ยวชาญ และ การแปลด้วยระบบคอมพิวเตอร์ โดยใช้อัลกอริธึมหรือโมเดลต่าง ๆ เพื่อจำแนกประเภทของวัตถุหรือพื้นที่เป้าหมายให้ชัดเจน ข้อมูลที่ผ่านการประมวลผลจะถูกพัฒนาเป็น ผลิตภัณฑ์สารสนเทศภูมิศาสตร์ (Geospatial Information Products) เช่น แผนที่แสดงการใช้ที่ดิน การเปลี่ยนแปลงป่าไม้ หรือพื้นที่เสี่ยงภัย ซึ่งสามารถนำไปใช้ในหลากหลายสาขา เช่น การเกษตร ป่าไม้ ผังเมือง การจัดการทรัพยากรน้ำ และการประเมินสิ่งแวดล้อม

องค์ประกอบที่สำคัญลำดับสุดท้ายคือ ผู้ใช้ข้อมูล ซึ่งได้แก่หน่วยงานราชการ นักวิจัย นักวางแผน หรือผู้กำหนดนโยบาย ที่จะนำผลลัพธ์จากรีโมทเซนซิงไปใช้ในการตัดสินใจและวางแผนเชิงกลยุทธ์ในมิติต่าง ๆ การผสานระหว่าง รีโมทเซนซิง กับ ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (GIS) และ ฐานข้อมูลเชิงพื้นที่ ทำให้สามารถบริหารจัดการข้อมูลขนาดใหญ่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

สรุปคือ

1) แหล่งพลังงาน คือ ดวงอาทิตย์
2) การเคลื่อนที่ของพลังงาน (คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า) ผ่านชั้นบรรยากาศโลก ซึ่งจะมีพลังงานบางส่วนต้องเปลี่ยนแปลงไปตามสภาพของชั้นบรรยากาศโลก
3) ลักษณะผิวหน้าของโลก ซึ่งพลังงานที่ผ่านชั้นบรรยากาศมาแล้วจะทำปฏิสัมพันธ์กับพื้นผิวโลก
4) ระบบถ่ายภาพหรือระบบการบันทึกข้อมูล ซึ่งความละเอียดของภาพขึ้นกับระดับความสูงของวงโคจร ความสามารถของระบบที่บันทึก และสภาพบรรยากาศของโลกขณะพลังงานสะท้อนกลับ
5) ผลิตภัณฑ์ข้อมูล เป็นข้อมูลที่ได้รับทั้งในแบบข้อมูลเชิงตัวเลขและรูปภาพ

การวิเคราะห์ข้อมูล (Data analysis)
ประกอบด้วยการวิเคราะห์ข้อมูล การแปลตีความ การผลิต และการนำไปใช้

6) กระบวนการแปลภาพ ซึ่งอาจใช้ทั้งวิธีด้วยสายตา และ/หรือ ด้วยคอมพิวเตอร์
7) ผลิตภัณฑ์สารสนเทศ
8) ผู้ใช้

กล่าวโดยสรุป รีโมทเซนซิง ไม่ใช่เพียงระบบบันทึกภาพจากระยะไกล หากแต่เป็น เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่ทรงพลัง ซึ่งมีศักยภาพในการสนับสนุนการพัฒนาประเทศในทุกมิติอย่างเป็นระบบ อิงหลักฐาน และสอดคล้องกับแนวทางการจัดการทรัพยากรเชิงพื้นที่ในยุคดิจิทัล