LiDAR” เทคโนโลยีหลักในการสร้างข้อมูล 3 มิติ

 "LiDAR” เทคโนโลยีหลักในการสร้างข้อมูล 3 มิติ
..
 ปฏิเสธไม่ได้ว่า...เบื้องหลังความสำเร็จของการสร้างข้อมูลหรือแผนที่ 3 มิติ ของสำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน) หรือ GISTDA เพื่อเป็นโครงสร้างพื้นฐานด้านข้อมูลของประเทศ หนึ่งในนั้นก็คือ เทคโนโลยีที่เรียกว่า “ LiDAR ”
.
โดย LiDAR ย่อมาจาก Light Detection And Ranging เป็นรูปแบบการสำรวจแบบหนึ่งที่ใช้แสงในการวัดระยะหรือความสูงของพื้นผิว มีหลักการทำงาน คือ การยิงแสงเลเซอร์ไปกระทบวัตถุหรือพื้นผิวต่างๆ ซึ่งระหว่างทางระบบจะทำการคำนวณเวลาในการเดินทางของแสงตั้งแต่ถูกปล่อยออกจากอุปกรณ์จนสะท้อนกลับมาที่ตัวรับสัญญาณ เพื่อวัดระยะ
ดร.สยาม ลววิโรจน์วงศ์ ผู้อำนวยการสำนักประยุกต์และบริหารภูมิสารสนเทศ GISTDA บอกว่า ข้อมูลที่ได้จากอุปกรณ์ LiDAR จะอยู่ในรูปแบบจุดที่เรียกว่า “Point Clouds” ในแต่ละจุดจะประกอบไปด้วยตำแหน่งทางราบและความสูงทางดิ่ง หากเปรียบเทียบแผนที่จะคล้าย ๆ กับกูเกิลแมพ เพียงแต่เมื่อเพิ่ม LiDAR เข้าไปจะมีการวัดความกว้างและความสูงด้วย ทำให้สามารถทราบปริมาตรของวัตถุที่เก็บข้อมูลมาได้ สามารถเก็บข้อมูลได้ตั้งแต่วัตถุขนาดเล็กไปจนถึงสิ่งปลูกสร้างขนาดใหญ่ สภาพแวดล้อม หรือแม้กระทั่งพื้นที่ต่างๆ บนผิวโลก
.
 ทั้งนี้ LiDAR ไม่ใช่เทคโนโลยีใหม่ แต่ถูกพัฒนาขึ้นเมื่อกว่า 70 ปีที่แล้ว และได้มีการพัฒนาให้มีความละเอียดสูงมากขึ้นเรื่อย ๆ จนถึงปัจจุบัน
และด้วยความหลากหลายในการใช้งาน ซึ่งมีทั้งแบบติดตั้งบนพื้นหรือบนรถ สแกนได้รอบตัว ติดตั้งในอากาศยานไร้คนขับ ยูเอวี หรือโดรน ให้บินถ่ายภาพในมุมสูง หรือติดตั้งบนดาวเทียม ยานอวกาศ และแบบติดเป็นเป้สะพายหลัง สำหรับการเดินสำรวจ เช่น ในพื้นที่ป่าไม้หรือตามโบราณสถานต่างๆ และที่สำคัญ คือ ข้อมูลที่ได้มีความถูกต้องแม่นยำสูง ในระดับไม่เกิน 10 เซนติเมตร ทำให้ปัจจุบัน LiDAR กลายเป็นเทคโนโลยีที่ได้รับความนิยมสูง และเข้าไปอยู่ในชีวิตประจำวันของคนเรามากขึ้น ดังเช่น การนำเทคโนโลยี LiDAR มาใช้กับสมาร์ทโฟนรุ่นใหม่ ๆ เพื่อใช้จดจำใบหน้าและสร้างแบบจำลอง 3 มิติ ซึ่งคาดกันว่า LiDAR จะกลายเป็นเทคโนโลยีทั่วไปที่มีในสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ตในไม่กี่ปีข้างหน้า
.
 สำหรับด้านการสำรวจ LiDAR จะประกอบไปด้วย 3 องค์ประกอบหลักคือ ระบบ Sensor หรือ การวัดระยะทางด้วยแสงเลเซอร์ ระบบ GPS หรือ ระบบกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลกเพื่อระบุตำแหน่งและความสูงของเครื่องรับสัญญาณ และ Inertial Measurement Unit (IMU) หรือ เครื่องวัดอาศัยความเฉื่อยที่คอยช่วยวัดการวางตัวหรือการหมุนของเครื่องบินหรือดาวเทียม
“ GISTDA ได้มีการนำเทคโนโลยี LiDAR มาประยุกต์ใช้งานกว่า 10 ปี และได้เริ่มนำมาใช้ข้อมูลจากอุปกรณ์ LiDAR มาใช้ในการทำข้อมูล 3 มิติ กว่า 5 ปีที่ผ่านมา โดยเริ่มตั้งแต่การทดลอง วิจัย และศึกษา พัฒนาต้นแบบจนมาถึงปัจจุบันที่สามารถให้บริการข้อมูล 3 มิติได้แล้ว ”
.
ตัวอย่างการประยุกต์ใช้งาน LiDAR ของ GISTDA จะเป็นการตอบโจทย์ในแต่ละด้าน เช่น การบริหารจัดการเมือง มีการสแกนเมือง ซึ่งจะได้เห็นทั้ง ถนน สภาพแวดล้อมที่อยู่รอบข้าง รวมถึงตึกและอาคารต่าง ๆ เพื่อสร้างเป็นแบบจำลองเมือง หรือสร้าง Digital Twins ในการพัฒนาเมืองอัจฉริยะ มีการสร้าง 3D Model เพื่อจำลองสถานการณ์ในการแก้ไขปัญหา หรือว่าพัฒนาระบบคำนวณความคุ้มค่าของการติดตั้งโซลาร์รูฟท็อป (Solar Rooftop) มีการใช้งานด้านป่าไม้ การทำแผนที่คาร์บอนเครดิต
รวมถึงด้านโบราณคดี ที่มีการใช้อุปกรณ์ LiDAR บนโดรน สำรวจพื้นที่ 50 กิโลเมตรรอบเมืองโบราณศรีเทพ จังหวัดเพชรบูรณ์ เพื่อสำรวจร่องรอยอารยธรรมเก่าแก่ของพื้นที่ และทำความเข้าใจเกี่ยวกับการตั้งถิ่นฐานของชุมชนโบราณในอดีต เพื่อให้หน่วยงานท้องถิ่นสามารถนำข้อมูลที่ได้ไปจัดการบริหารพื้นที่ทางโบราณคดีได้อย่างเหมาะสม โดย LiDAR ได้ช่วยให้นักสำรวจเข้าถึงพื้นที่ ที่เข้าถึงยากหรือภูมิประเทศขนาดใหญ่ผ่านการบังคับทางไกลได้ ไม่ว่าจะเป็นพื้นที่ป่ารกทึบ หรือพื้นที่เกษตรกรรม
.
อย่างไรก็ดีแม้ GISTDA จะใช้ LiDAR เป็นเทคโนโลยีหลักในการสร้างข้อมูล3 มิติ แต่ LiDAR ก็เป็นเพียงเทคโนโลยีหนึ่งในการสำรวจ ซึ่งการพัฒนา LiDAR ที่แท้จริงของ GISTDA ก็คือ การสร้างข้อมูล 3 มิติ แล้วเปิด Open Data ให้กับทุกภาคส่วนนำข้อมูลไปใช้งานเรียกว่าเป็น “โครงสร้างพื้นฐานด้านข้อมูล” เพื่อให้หน่วยงานของรัฐ เอกชน รวมถึงภาคการศึกษา สามารถนำไปใช้ต่อยอดสร้างแอพพลิเคชั่นต่าง ๆ ได้