การอ่านแปลภาพถ่ายจากดาวเทียม

          ยิ่งไกลห่าง ความชัดเจนก็ลดน้อยลง... นี่ไม่ใช่ประโยคบอกเลิกหรือสถานะอกหักอะไรนะครับ แอดมินหมายถึงสิ่งที่เราเห็นผ่านภาพถ่ายจากดาวเทียมในระยะไกลๆ นั้นยิ่งทำให้เรามองและจำแนกสิ่งที่ปรากฏอยู่บนพื้นได้ยากขึ้น ถึงแม้ภาพนั้นจะมีความละเอียดสูงแค่ไหนก็ตาม เพราะสิ่งต่างๆ ที่อยู่บนภาพไม่ใช่มุมมองที่เราๆ เห็นกันในชีวิตประจำวัน ทำให้ยากที่จะตัดสินว่าพื้นที่นั้นๆ แท้จริงแล้วคืออะไร เรือนยอดที่เห็นเป็นไม้ชนิดไหน หรือแปลงที่ปรากฎเป็นพืชชนิดใด บทความนี้จึงขอแบ่งปันเกร็ดความรู้ในการแปลตีความเบื้องต้นจากข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียมให้แฟนเพจได้อ่านกันครับ

          ภาพถ่ายจากดาวเทียม เป็นข้อมูลที่ได้จากการรับรู้ระยะไกลผ่านอุปกรณ์รับข้อมูล สิ่งที่ปรากฎบนภาพเกิดจากการสะท้อนของช่วงคลื่นที่กระทบกับวัตถุต่างๆ บนพื้นโลก หากต้องการแปลตีความหรือจำแนกความแตกต่างของภาพถ่ายจากดาวเทียม สามารถทำได้ด้วยตัวเราเองหรือเครื่องคอมพิวเตอร์ โดยทั้ง 2 วิธีการนั้นก็ต่างมีข้อดีและข้อเสียที่ไม่เหมือนกัน เช่น การแปลตีความด้วยสายตาสามารถให้ความถูกต้องที่ดีแต่ต้องใช้เวลาและค่าใช้จ่ายสูง ในขณะที่การใช้คอมพิวเตอร์สามารถทำได้รวดเร็วและประหยัดค่าใช้จ่ายมากกว่าแต่ก็ต้องอาศัยจำนวนข้อมูลในการสอนให้คอมพิวเตอร์รู้จักวัตถุที่ปรากฏบนภาพที่มากพอ

     การแปลตีความโดยมนุษย์ หรือ การแปลตีความด้วยสายตา (Visual interpretation) เป็นการแปลตีความที่สามารถจำแนกข้อมูลเชิงพื้นที่ได้อย่างถูกต้อง แม่นยำได้ แต่ผู้แปลจำเป็นที่จะต้องมีประสบกาณ์ ความชำนาญ ทั้งความเข้าใจหรือความคุ้นเคยของพื้นที่ ความเข้าใจในหลักการสะท้อนของวัตถุบนพื้นโลกต่อช่วงคลื่นต่างๆ ซึ่งค่อนข้างใช้เวลาในการแปลตีความมากพอสมควร

.

การแปลตีความด้วยสายตานั้นมีองค์ประกอบ (Elements of interpretation) ด้วยกัน 8 ประการ ได้แก่

1) ขนาด (Size) ขนาดของภาพวัตถุที่ปรากฏในข้อมูลจากดาวเทียมขึ้นอยู่กับขนาดของวัตถุ และมาตราส่วนของข้อมูลจากดาวเทียม เช่น ความยาว ความกว้าง หรือพื้นที่ แสดงให้เห็นความแตกต่างของขนาดระหว่างแม่น้ำและลำคลอง

2) รูปร่าง (Shape) รูปร่างของวัตถุที่เป็นเฉพาะตัวอาจสม่ำเสมอ (Regular) หรือไม่สม่ำเสมอ(Irregular) วัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้นมีรูปร่างส่วนใหญ่เป็นรูปทรงเรขาคณิต เช่น สนามบิน พื้นที่นาข้าว ถนนคลองชลประทาน และเขื่อนเก็บกักน้ำ เป็นต้น

3) ความสูงและเงา (Height and Shadow) เงาของวัตถุมีความสำคัญในการคำนวณหาความสูงและมุมสูงของดวงอาทิตย์ เช่น เงาบริเวณเขาหรือหน้าผา เงาของเมฆ เป็นต้น

4) สี/ความเข้มของสี (Tone/Color) ระดับความแตกต่างของความเข้มของสีหนึ่งๆ มีความสัมพันธ์กับค่าการสะท้อนของช่วงคลื่นและการผสมสีของช่วงคลื่นต่างๆ เช่น น้ำในช่วงคลื่นอินฟราเรดใกล้ถูกดูดกลืนทำให้ปรากฏเป็นสีดำ ในภาพสีผสมพืชพรรณปรากฏเป็นสีแดงเมื่อกำหนดให้ช่วงคลื่นอินฟราเรดใกล้เป็นสีแดง ช่วงคลื่นสีแดงกำหนดให้เป็นสีเขียว และช่วงคลื่นสีเขียวกำหนดให้เป็นสีน้ำเงิน

5) ความหยาบละเอียด (Texture) ของผิววัตถุ เป็นผลมาจากความแปรปรวน หรือความสม่ำเสมอของวัตถุ เช่น น้ำมีลักษณะเรียบ และป่าไม้มีลักษณะขรุขระ เป็นต้น

6) รูปแบบ (Pattern) ลักษณะการจัดเรียงตัวของวัตถุปรากฏเด่นชัดระหว่างความแตกต่างตามธรรมชาติและสิ่งที่มนุษย์สร้างขึ้น เช่น แม่น้ำ คลอง กับคลองชลประทาน บ่อ และสระน้ำกับเขื่อน เป็นต้น

7) ที่ตั้ง (Site) หรือตำแหน่งของวัตถุที่พบตามธรรมชาติ เช่น พื้นที่ป่าชายเลนพบบริเวณชายฝั่งทะเลน้ำท่วมถึง สนามบินอยู่ใกล้แหล่งชุมชน เป็นต้น

8) ความเกี่ยวพัน (Association) หมายถึงความเกี่ยวพันขององค์ประกอบทั้ง 7 ที่กล่าวมา เช่นบริเวณที่มีต้นไม้เป็นกลุ่มๆ มักเป็นที่ตั้งของหมู่บ้าน ไร่เลื่อนลอยอยู่ในพื้นที่ป่าไม้บนเขา นากุ้งอยู่บริเวณชายฝั่งรวมกับป่าชายเลน เป็นต้น

     องค์ประกอบแต่ละอย่างนี้สามารถที่จะช่วยระบุสิ่งที่ต้องการจำแนกได้ง่ายมากขึ้น เพราะวัตถุต่างๆ มักจะมีจุดสังเกตหรือลักษณะเฉพาะตัวตามแต่ละองค์ประกอบ เช่น สนามบิน แปลงนา เขื่อนขนาดใหญ่ที่มีรูปร่างที่ชัดเจนหรือสิ่งก่อสร้างที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติกับที่มนุษย์สร้างขึ้นก็จะมีแบบรูปการวางตัวที่แตกต่างกันออกไป

     ในส่วนของการจำแนกชนิดพืชในพื้นที่เกษตร โดยฉพาะพืชเศรษฐกิจที่สำคัญของไทย เช่น ข้าว อ้อย ข้าวโพด และมันสำปะหลัง สามารถอาศัยช่วงคลื่นอินฟราเรดใกล้ (Near Infrared) ที่นิยมใช้ในการศึกษาด้านพืชพรรณ หลักการผสมสี (Color Composite) ของช่วงคลื่นต่างๆ จากภาพถ่ายจากดาวเทียม รวมถึงแบบรูปของการเพาะปลูก ในการจำแนกชนิดพืชต่างๆ ออกจากกันได้ เนื่องจากพืชแต่ละชนิดมีคุณสมบัติในการสะท้อนและดูดกลืนช่วงคลื่นที่แตกต่างกัน รวมถึงลักษณะการเพาะปลูกที่แตกต่างกันของพืชแต่ละชนิด เช่น ข้าว มีคันนาที่ชัดเจน เกษตรกรมีการผันน้ำเข้านาสำหรับการเพาะปลูกที่สามารถเห็นได้ชัดเจนจากภาพถ่ายจากดาวเทียม  อ้อย มีการปลูกบนที่ดอน มีระยะห่างระหว่างต้น ปลูกเป็นแถวที่แน่นอน เป็นต้น

     ดังนั้นการแปลตีความด้วยสายตาจึงเป็นเรื่องที่สนุกและค่อนข้างท้าทาย ไม่ถึงกับง่ายและไม่ได้ยากเกินไปนัก ผู้ที่ไม่มีประสบการณ์อาจเริ่มต้นจากการมองหาสิ่งที่มองเห็นและเข้าใจง่ายที่สุดก่อน เพื่อหลีกเลี่ยงความรู้สึกเบื่อหน่ายและท้อแท้ใจ หรือถ้าไม่ไหวจริงๆ ยังคงมีตัวช่วย นั่นคือวิธีในการประมวลผลด้วยคอมพิวเตอร์ (Image processing) อย่างที่ได้เกริ่นไว้ในตอนต้น ถือเป็นวิธีที่สะดวกและรวดเร็ว ไว้โอกาสหน้าแอดมินจะนำมาเขียนให้แฟนเพจได้อ่านกันครับ

.

     ก่อนจากกันไปสำหรับบทความนี้ แอดมินขอฝากเว็ปไซต์ระบบบริการภูมิสารสนเทศเพื่อการเกษตร เป็นการติดตามและประมวลผลพื้นที่ปลูกพืชเศรษฐกิจของไทยที่สำคัญ ได้แก่ ข้าว ข้าวโพด อ้อย และมันสำปะหลัง เป็นการบูรณาการข้อมูลและความร่วมมือระหว่างหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง เพื่อพัฒนาระบบภูมิสารสนเทศเพื่อการเพาะปลูก รวมทั้งการคาดการณ์ด้านภัยธรรมชาติด้วยข้อมูลจากดาวเทียมและการสำรวจจากพื้นที่ี โดยข้อมูลบนเว็ปไซต์สามารถดาวน์โหลดเพื่อนำไปใช้ประโยชน์หรือเป็นข้อมูลประกอบการตัดสินใจเพื่อการบริหารจัดการเชิงพื้นที่ได้ ยกตัวอย่างเช่น การติดตามจุดความร้อนที่เกิดขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในฤดูเก็บเกี่ยวข้าวเมื่อนำพื้นที่ปลูกซ้อนทับกับจุด Hotspot เป็นต้น และระบบดังกล่าวสามารถเข้าไปใช้งานได้ที่ https://gisagro40.gistda.or.th ซึ่งถือเป็นเครื่องมือที่สำคัญในการสนับสนุนการกำหนดแผน นโยบาย และการบูรณาการด้านการเกษตรระดับประเทศได้ดีทีเดียว

#จิสด้า #gistda #จิสด้าก้าวสู่ปีที่22 #การแปลภาพ #การแปลตีความ #การสกัดข้อมูล #ภาพถ่ายดาวเทียม #การเกษตร #GisAgro40 #Mapping #Measuring #Modeling #Monitoring #Managing #มองโลกมองเรา #มองไปกับเป็ด