การผสมสีภาพถ่ายดาวเทียม

                  การผสมสีภาพถ่ายดาวเทียม

การผสมสีภาพถ่ายดาวเทียม Landsat 5 TM ผสมสีโดยใช้โปรแกรม QGIS

1.  เปิดโปรแกรม QGIS  และเปิดภาพถ่ายดาวเทียม Landsat 5 TM ขึ้นมา

2.  การผสมสีแบบจริง (3( (321 RGB )

ให้เลือกที่ ชั้นข้อมูล >> คลิกขวา >> Properties >> Style >> เลือกแบนด์ภาพถ่ายดาวเทียม >> Stretch to Min Max

ภาพถ่ายดาวเทียมที่ได้

3. การผสมสีแบบเท็จ  ผสมได้หลายแบบขึ้นอยู่กับลักษณะของงานที่นำไปใช้

ให้เลือกที่ ชั้นข้อมูล >> คลิกขวา >> Properties >> Style >> เลือกแบนด์ภาพถ่ายดาวเทียม >> Stretch to Min Max

3.1 ตัวอย่างต้องการศึกษาพื้นที่ป่าได้ ให้ผสมสีแบบ 4 3 2 (RGB)

  

3.2  ตัวอย่างต้องการศึกษาพื้นที่ส่วนยางพาราได้ ให้ผสมสีแบบ 5 3 2 (RGB)

การผสมสีที่นิยมใช้

                

                   แหล่งที่มาของข้อมูล

                           http://gisrspsu.blogspot.com/2013/06/blog-post.html

                      Remote Sensing

                                          VDO 1 - What is Remote Sensing?

                                         VDO 2 -  Remote Sensing of Global Change

                  

                  ข้อมูลดาวเทียมสำหรับการทำ Remote sensing

  ข้อมูลดาวเทียมสำหรับการทำรีโมทเซนซิง

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

       ภาพตัวอย่าง 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

                                        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

 

ตารางแสดงช่วงคลื่นความถี่

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

แหล่งที่มาข้อข้อมูล
http://www.space.mict.go.th/knowledge.php?id=rssat

                      ระบบรีโมทเซนซิง     

 ระบบรีโมทเซนซิง 

      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 

 

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 

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

แหล่งที่มาของข้อมูล

http://www.sahavicha.com/?name=knowledge&file=readknowledge&id=2641

คุณสมบัติของ รีโมทเซนซิง

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

             

               ความหมายของรีโมทเซนซิง

     รีโมทเซนซิง หมายถึง การบันทึกหรือการได้มาซึ่งข้อมูลข่าวสารเกี่ยวกับวัตถุ พื้นที่เป้าหมายด้วยอุปกรณ์บันทึกข้อมูล (sensor) โดยปราศจากการสัมผัสกับวัตถุนั้นๆ  หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าการสำรวจจากระยะไกลนั่นเอง ซึ่งอาศัยคุณสมบัติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสื่อในการได้มาของข้อมูลของสิ่งต่างๆ บนพื้นผิวโลก 

คุณสมบัติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสื่อในการได้มาของข้อมูลใน   3  ลักษณะ คือ
        - คลื่นรังสี (Spectral)
        - รูปทรงสัณฐานของวัตถุบนพื้นผิวโลก (Spatial)
        - การเปลี่ยนแปลงตามช่วงเวลา (Temporal)
        ปัจจุบันได้นำมาใช้ในการศึกษาและวิจัยอย่างแพร่หลาย เพราะ ประหยัดเวลา ค่าใช้จ่ายในการสำรวจเก็บข้อมูล ความถูกต้อง และรวดเร็วทันต่อเหตุการณ์   มีการพัฒนาให้ก้าวหน้าโดยมีการประดิษฐ์คิดค้นเครื่องมือรับสัญญาณที่มีประสิทธิภาพสูง เทคนิคที่นำมาใช้ในการแปลตีความก็ได้รับการพัฒนาควบคู่กันไปให้มีความถูกต้อง แม่นยำ และรวดเร็วยิ่งขึ้น จึงปรากฏว่ามีการนำข้อมูลทั้งภาพถ่ายทางอากาศ และ ภาพถ่ายดาวเทียม   มาใช้ประโยชน์เพื่อสำรวจหาข้อมูลและทำแผนที่เกี่ยวกับทรัพยากรธรรมชาติกันอย่างกว้างขวางในปัจจุบัน

แหล่งที่มาของข้อมู

http://www.sahavicha.com/?name=knowledge&file=readknowledge&id=2641

หลักการทำงานของ รีโมทเซนซิง

 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

แล่งที่มาข้อมูล

http://yingpew103.wordpress.com

 การสำรวจระยะไกล Remote Sensing

         ข้อมูลจากการสำรวจระยะไกล (Remote Sensing)
              การสำรวจระยะไกลเป็นการสำรวจจากระยะไกล โดยเครื่องมือวัดไม่มีการสัมผัสกับสิ่งที่ต้องการตรวจวัดโดยตรง            กระทำการสำรวจโดยให้เครื่องวัดอยู่ห่างจากสิ่งที่ต้องการตรวจวัด โดยอาจติดตั้งเครื่องวัดเช่น กล้องถ่ายภาพ ไว้ยัง                ที่สูง บนบอลลูน บนเครื่องบิน ยาวอวกาศ หรือดาวเทียม แล้วอาศัยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่ หรือสะท้อนมาจากสิ่งที่                ต้องการสำรวจเป็นสื่อในการวัด การสำรวจโดยใช้วิธีนี้เป็นการเก็บข้อมูลที่ได้ข้อมูลจำนวนมาก ในบริเวณกว้างกว่า                  การสำรวจภาพสนาม จากการใช้เครื่องมือสำรวจระยะไกล โดยเครื่องมือสำรวจไม่จำเป็นที่ต้องสัมผัสกับวัตถุตัวอย่าง                เช่น เครื่องบินสำรวจเพื่อถ่ายภาพในระยะไกล การใช้ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรทำการเก็บข้อมูลพื้นผิวโลกในระยะไกล

         เครื่องมือตรวจวัด (Sensor)
            เครื่องมือวัดในเทคโนโลยีรีโมทเซนชิง คือเครื่องมือที่วัดพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เครื่องมือซึ่งเป็นที่รู้จักกันดี           คือกล้องถ่ายรูป กล้องถ่ายวีดีโอ และเรดาร์ โดยเครื่องมือวัดจะประกอบด้วยส่วนสำคัญสามส่วนคือ 

                     ส่วนรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (receiver) 
                           เป็นส่วนที่ทำหน้าที่รับ และขยายคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าให้มีความเข้มเพียงพอที่จะทำให้อุปกรณ์วัดสามารถ                      รับรู้ได้   ตัวอย่างของส่วนเครื่องมือนี้คือ เลนส์ของกล้อง และส่วนรับคลื่นวิทยุ (antenna) ซึ่งอาจเป็นเส้นเหมือน                    เสาวิทยุ หรือเป็น  จานกลม (แบบจานรับสัญญาณดาวเทียม) ทั้งนี้รูปแบบ ขนาด และวัสดุที่ใช้ของอุปกรณ์ส่วนนี้                    จะขึ้นอยู่กับช่วง  คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ต้องการตรวจวัด และรายละเอียดของข้อมูลของสิ่งที่ต้องการสำรวจ เช่น                      ในช่วงคลื่นแสง ส่วนที่รับ มักจะเป็นเลนส์ที่ทำจากผลึก quartz โดยมีขนาดและรูปทรงขึ้นอยู่กับว่าต้องการกำลัง                    ขยายภาพเท่าใด ในช่วงคลื่นวิทยุ ส่วนที่รับมักจะเป็นจานวิทยุ หรือเสาวิทยุ โดยมีขนาดใหญ่หรือเล็กขึ้นอยู่กับว่า                    สิ่งที่เล็กที่สุดที่ต้องการให้มองเห็นมีขนาดเท่าใด 

                  ส่วนที่ทำการวัดพลังงานของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Detector)
                       เป็นส่วนที่แปลงพลังงานของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ต้องการวัด ให้อยู่ในรูปแบบที่เครื่องมือวัดจะเปรียบ                         เทียบค่าได้ ซึ่ง การวัดพลังงานอาจใช้

•  ปฏิกิริยาเคมี โดยการเคลือบสารที่ทำปฏิกิริยากับแสง (เช่น silver nitrate) ลงบนแผ่นฟิล์ม ซึ่งขนาดของปฏิกิริยาเคมีที่เกิดกับสารที่เคลือบจะแปรผันตามความเข้มของแสงที่ตกกระทบ
• การเปลี่ยนพลังงานเป็นสัญญาณไฟฟ้า โดยใช้อุปกรณ์ประเภทสารกึ่งตัวนำ (semiconductor) ซึ่งจะให้ความเข้มของสัญญาณไฟฟ้าแปรผันตามความเข้มแสงที่ตกกระทบ
• นอกจากนั้นส่วน detector อาจเป็นแผ่นมีมิติกว้าง-ยาว เช่นแผ่นฟิล์ม ซึ่งสามารถบันทึกภาพได้ทั้งภาพในครั้งเดียว หรืออาจเป็น scanner ซึ่งมักจะประกอบขึ้นจากแถวของอุปกรณ์รับแสง ที่จะบันทึกภาพด้วยการกวาดอุปกรณ์รับแสงนี้ไปที่ละส่วนของภาพ (คล้ายกับการทำงานของเครื่องถ่ายเอกสาร ที่จะค่อยๆ กวาดภาพจากหัวกระดาษไปยังท้ายกระดาษจึงจะได้ภาพทั้งภาพ)

                 

แหล่งที่มาข้อข้อมูล

http://www.gisthai.org/about-gis/remote-sensing.html