Tuesday 29 May 2012

Mapping Satellite (ดาวเทียมสำรวจแผนที่ฯ)

>> ณ ปัจจุบัน ความก้าวหน้าทางด้านเทคโนโลยีการสำรวจแผนที่ด้วยดาวเทียม ได้ถูกพัฒนาไปถึงความละเอียดของภาพฯ (Pixel) ที่ระดับต่ำกว่า 1 ม. และมีแนวโน้มที่จะมีความละเอียดมากยิ่งขึ้นในอนาคตอันใกล้ ทั้งในแบบ 2D (Plane maping) และ 3D (มีข้อมูลดาวเทียม สำหรับการประมวลผลจุดระดับ DEM และการสร้างแผนที่ภูมิประเทศ) อีกทั้งยังได้ถูกพัฒนาทางด้านเทคโนโลยีการถ่ายภาพจากระบบการใช้แสงสะท้อนจากดวงอาทิตย์ Active/Passive เพื่อการบันทึกภาพ มาเป็นการใช้ระบบเรดาร์ (SAR) ในการกวาดสแกนพื้นที่ ซึ่งให้ความละเอียดของภาพ และความถูกต้องเชิงตำแหน่ง ที่มีความความละเอียดและความถูกต้องมากยิ่งขึ้น

ตัวอย่างภาพถ่ายดาวเทียม ในระบบ Panchoromatic (ภาพถ่ายขาว-ดำ) 
* การสร้างแผนที่จากภาพถ่ายดาวเทียม ในระบบโฟโตแกรมเมททรี นิยมใช้ภาพถ่ายดาวเทียมแบบ Panchoromatic ซึ่งจะให้ความละเอียดของภาพ ทางด้านความคมชัด แสง-เงา ความสูง-ต่ำของพื้นที่ เมื่อนำภาพ 2 ภาพมาซ้อนทับกันในกระบวนการ Sterioscope เพื่อใช้ในการวิเคราะห์และสร้างจุดระดับ (DEM Spot) เพื่อใช้ในการสร้างแผนที่เส้นชั้นความสูงต่อไป

ตัวอย่างภาพถ่ายดาวเทียม ในระบบ Multispectral (ภาพถ่ายสี) 
* การจำแนกประเภทของพืชคลุมดิน หรือสีของพื้นผิวดิน (Classification) นิยมใช้ภาพถ่ายดาวเทียม ในระบบ Multispectral ซึ่งสามารถที่จะแสดงเฉดสีของพืชคลุมดินชนิดต่างๆ หรือเพื่อการติดตามการใช้ประโยชน์ที่ดิน และติดตามการเปลี่ยนแปลงของทรัพยากร แหล่งน้ำ ป่าไม้ ภัยพิบัติ ฯลฯ

ดาวเทียมสำรวจฯ

>> ถ้าไม่นับรวมดาวเทียมสำรวจฯ ทางด้านการทหารทั้งลับ และไม่ลับ ของเหล่าประเทศมหาอำนาจทั้งหลายแล้ว ดาวเทียมสำรวจแผนที่ หรือทรัพยากรฯ ก็เป็นอีกจำนวนหนึ่งซึ่งมีเป็นจำนวนมาก ทั้งหมดอายุแล้วและยังคงล่องลอยอยู่ในวงโคจร หรือที่ยังทำงานอยู่ และที่ยังกำลังจะถูกส่งขึ้นไปเพิ่มอีก ในจำนวนนี้มีจำนวนไม่น้อยที่ ให้บริการงานสำรวจฯ ทางด้านการพานิชย์ อาทิ (เรียงลำดับตามความละเอียดของภาพที่ถ่ายได้)
GeoEye
ประเภทการบันทึกข้อมูล: Panchoromatic/Multispectral
ความละเอียดของภาพต่อ พิกเซล: 0.41 เมตร (Panchoromatic) และ 1.65 เมตร (Multispectral)
ความกว้างแนวถ่ายภาพ: 15 กิโลเมตร
โคจรกลับมายังตำแหน่งเดิม: 1-3 วัน 

WorldView
ประเภทการบันทึกข้อมูล: Panchoromatic
ความละเอียดของภาพต่อ พิกเซล: 0.5 เมตร
ความกว้างแนวถ่ายภาพ: 17.6 กิโลเมตร
โคจรกลับมายังตำแหน่งเดิม: 2-5 วัน 

QuickBird
ประเภทการบันทึกข้อมูล: Panchoromatic/Multispectral
ความละเอียดของภาพต่อ พิกเซล: 0.61 เมตร (Panchoromatic) และ 2.44 เมตร (Multispectral)
ความกว้างแนวถ่ายภาพ: 16.5 กิโลเมตร
โคจรกลับมายังตำแหน่งเดิม: 1-3 วัน

Ikonos
ประเภทการบันทึกข้อมูล: Panchoromatic/Multispectral
ความละเอียดของภาพต่อ พิกเซล: 1 เมตร (Panchoromatic) และ 4 เมตร (Multispectral)
ความกว้างแนวถ่ายภาพ: 11 กิโลเมตร
โคจรกลับมายังตำแหน่งเดิม: 1-3 วัน 

EROS-A
ประเภทการบันทึกข้อมูล: Panchoromatic
ความละเอียดของภาพต่อ พิกเซล: 1.9 เมตร 
ความกว้างแนวถ่ายภาพ: 14 กิโลเมตร 
โคจรกลับมายังตำแหน่งเดิม: 3-4 วัน 

THEOS (ไทยโชติ)
ประเภทการบันทึกข้อมูล: Panchoromatic/Multispectral
ความละเอียดของภาพต่อ พิกเซล: 2 เมตร (Panchoromatic) และ 15 เมตร (Multispectral)
ความกว้างแนวถ่ายภาพ: 22 กิโลเมตร (Panchoromatic) และ 90 กิโลเมตร (Multispectral)
โคจรกลับมายังตำแหน่งเดิม: 26 วัน 

SPOT-5
ประเภทการบันทึกข้อมูล: Panchoromatic/Multispectral
ความละเอียดของภาพต่อ พิกเซล: 2.5 เมตร (Panchoromatic) และ 10 เมตร (Multispectral)
ความกว้างแนวถ่ายภาพ: 60 กิโลเมตร
โคจรกลับมายังตำแหน่งเดิม: 2-3 วัน

ALOS
ประเภทการบันทึกข้อมูล: PRISM, AVNIR-2, PALSA Fine Mode, PALSA ScanSAR Mode
ความละเอียดของภาพต่อ พิกเซล: 
2.5 เมตร (PRISM)
10 เมตร (AVNIR-2)
10 เมตร (PALSA Fine Mode)
100 เมตร (PALSA ScanSAR Mode)
ความกว้างแนวถ่ายภาพ: 70 กิโลเมตร (PRISM, AVNIR-2, PALSA Fine Mode)
250-350 กิโลเมตร (PALSA ScanSAR Mode)
โคจรกลับมายังตำแหน่งเดิม: 46 วัน

RADARSAT-2
ประเภทการบันทึกข้อมูล: SAR
ความละเอียดของภาพต่อ พิกเซล: 
3 - 100 เมตร (SAR Mode)
ความกว้างแนวถ่ายภาพ: 20-500 กิโลเมตร
โคจรกลับมายังตำแหน่งเดิม: 24 วัน

RapidEye
ประเภทการบันทึกข้อมูล: Multispectral
ความละเอียดของภาพต่อ พิกเซล: 5 เมตร (Multispectral)
ความกว้างแนวถ่ายภาพ: 77 กิโลเมตร 
โคจรกลับมายังตำแหน่งเดิม: 1 วัน 

AQUA (MODIS)



ประเภทการบันทึกข้อมูล: VNIR, SWIR, TIR
ความละเอียดของภาพต่อ พิกเซล: 
15 เมตร (VNIR)
30 เมตร (SWIR)
90 เมตร (TIR)
ความกว้างแนวถ่ายภาพ: 60 กิโลเมตร
โคจรกลับมายังตำแหน่งเดิม: 16 วัน
TERRA
ประเภทการบันทึกข้อมูล: VNIR, SWIR, TIR
ความละเอียดของภาพต่อ พิกเซล: 
15 เมตร (VNIR)
30 เมตร (SWIR)
90 เมตร (TIR)
ความกว้างแนวถ่ายภาพ: 60 กิโลเมตร
โคจรกลับมายังตำแหน่งเดิม: 16 วัน
LANDSAT-5
ประเภทการบันทึกข้อมูล: Thematic Mapper
ความละเอียดของภาพต่อ พิกเซล: 30 เมตร และ 120 เมตร 
ความกว้างแนวถ่ายภาพ: 185 กิโลเมตร 
โคจรกลับมายังตำแหน่งเดิม: 16 วัน 
...และอีกจำนวนนับร้อย นับพันในอวกาศ (บ้างถูกเรียวกว่า 'ขยะอวกาศ')
* โหลดไฟล์ Satellite.kmz ได้ที่  http://www.mediafire.com/?tg6d7z4t2uj1dh2

'เพิ่มเติม'
>> ยังมีผู้คนจำนวนไม่น้อยที่ยังมีความเข้าใจที่คลาดเคลื่อนเกี่ยวกับระบบที่ใช้ในการผลิตแผนที่ และการนำแผนที่ไปใช้ให้ถูกกับงาน และวัตุประสงค์...จากประสบการณ์ที่พบเห็นบ่อยครั้ง คือการใช้ภาพถ่ายดาวเทียม เป็นฐานข้อมูลในการออกแบบและคำนวณปริมาณงานทางวิศวกรรมต่างๆ...ขอยกตัวอย่าง งานก่อสร้างอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่แห่งหนึ่ง ซึ่งวิศกรผู้รับผิดชอบโครงการฯ ได้สังซื้อภาพถ่าย+DEM จากผู้ให้บริการแผนที่ฯชื่อดัง เมื่อได้ภาพถ่ายฯ (Registered แล้ว) ก็ลุยถั่วสร้างแผนที่เส้นชั้นระดับความสูง ออกแบบ คำนวณกันวุ่นวาย และสั่งให้ บ.ผู้รับเหมาไปขุดดิน/ถมดิน ตามแบบกันให้วุ่น...ขุดกันไป ขุดกันมา ปรากฎว่าคิวของรถบรรทุกดิน มาจนถึงเกือบจะคิวสุดท้ายแล้ว จากที่ได้ประเมินปริมาณงานดินทั้งหมดเอาไว้จากแบบ แต่ดินยังหมดไปไม่ถึงครึ่ง...งานเข้าแล้วพี่น้อง...
สุดท้ายต้องได้ 'รื้อ' งานกันใหม่ทั้งหมด โดยการส่งทีมสำรวจฯ ไปเก็บโทโปฯ และนำข้อมูลมาออกแบบกันใหม่ และผลจากการเปรียบเทียบความถูกต้องระหว่างการสำรวจฯ แบบกราวด์เซอร์เวย์ และข้อมูลสำรวจฯ ที่ได้จากดาวเทียม มีค่าความคลาดเคลื่อนเฉลี่ยทางแกนราบ 2-3 เมตร และ 5-10 เมตร (10-20 เมตร ในเขตป่าทึบ) ในทางแกนดิ่ง
มีเจตนาที่ดีครับ ในเรื่องของการประหยัดงบประมาณ ซึ่งการจ้าง บ.สำรวจฯ จะมีค่าใช้จ่ายมากกว่า โดยเฉพาะพื้นที่ๆขนาดใหญ่ จึงตัดสินใจเลือกภาพถ่ายดาวเทียมซึ่งครอบคลุมพื้นที่มากกว่า...แต่สุดท้าย กลับต้อง 'ได้จ่ายมากกว่า' ทั้งเวลา และสารพัดสิ่งที่ได้ลงเงิน ลงแรงไปแล้ว
** มีการบอกต่อๆกันไปเหมือนไฟลามทุ่งในกลุ่ม บ.รับเหมาฯ ทั้งหลาย ถึงความสามารถของตัวโปรแกรม Civil 3D ในการดึง/ Import surface หรือสภาพภูมิประเทศ และเส้นชั้นระดับความสูง ออกมาจากโปรแกรม Google Earth ได้โดยตรง (พูดกันไปถึงว่าตัวโปรแกรมสามารถสร้างเส้นคอนทัวร์ที่ความละเอียด 0.100 ก็ทำได้) เพื่อนำมาใช้ในการออกแบบหรือคำนวณปริมาณงานต่างๆ ทำให้ลดรายจ่าย และไม่ต้องไปทำการสำรวจกราวด์เซอร์เวย์ ให้สิ้นเปลืองงบประมาณ  (*_* " ) 
>> Surface หรือเส้นชั้นระดับความสูงที่ได้จากโปรแกรม Google Earth นั้นมีเกณฑ์ความถูกต้อง 'ต่ำ' (หยาบ) กว่าการใช้แผนที่จากภาพถ่ายดาวเทียมฯ ฉะนั้นจึง 'ไม่เหมาะสม' ในการนำมาใช้สำหรับงานออกแบบ Infrastructure และงานคำนวณปริมาณต่างๆ...surface หรือเส้นชั้นระดับความสูงที่ได้จากโปรแกรม Google Earth นั้น มีไว้สำหรับการวิเคราะห์ หรือประเมินปริมาณงานต่างๆเบื้องต้น หรือแบบคร่าวๆ เท่านั้นครับ 
เทคโนโลยีการผลิตแผนที่ฯ ในปัจจุบัน (เรียงลำดับตามเกณฑ์ความถูกต้องของแผนที่)
1. การสำรวจทางภาคพื้นดิน (Ground Survey) ซึ่งสามารถแยกประเภทงาน ได้อีกหลายประเภท
2. การสำรวจทางอากาศด้วยเทคโนโลยีการใช้แสงเลเซอร์ฉายลงมายังพื้นผิว (LiDAR)
3. การสำรวจทางอากาศ/อวกาศ ด้วยเทคโนโลยีการใช้คลื่นเรดาร์ (SAR)
4. การสำรวจทางอากาศ ด้วยการบินถ่ายภาพทางอากาศ (ทั้งแบบ Analog และ Digital)
5. การสำรวจโดยการใช้ภาพถ่ายดาวเทียม 
* ปัจจุบัน การสำรวจจาก ข้อ 4 และข้อ 5 มีเกณฑ์ความถูกต้องใกล้เคียงกันมากโดยเฉพาะ การใช้ภาพถ่ายดาวเทียมที่มีความละเอียดของภาพต่ำกว่า 1 เมตร (และครอบคลุมพื้นที่ได้กว้างมากขึ้น) แต่ข้อเสียของเทคโนโลยีทั้ง 2 ชนิดนี้คือ ความคลาดเคลื่อนจะมีค่าสูง (โดยเฉพาะค่าระดับ) เมื่อพื้นที่เป็นป่าทึบ หรือพรรณไม้มีชั้นเรือนยอดปกคลุมอยู่หนาแน่น และทั้งนี้ การผลิตแผนที่จาก ข้อ 4 และข้อ 5 ยังต้องอาศัยจุดควบคุุมทางราบ และทางดิ่ง ในเชิงคุณภาพที่เหมาะสม และหลังจากนั้น ยังต้องอาศัยกระบวนการทางโฟโตแกรมเมททรี เพื่อผลิตแผนที่ฯ ต่อไป 

SAR

วันศุกร์ที่ 27 กรกฎาคม พ.ศ. 2555
'ปล่อยไก่'
>>ได้ยินท่านผู้ใหญ่ ผู้โตของบ้านเมืองนี้ให้สัมภาษณ์สื่อในประเด็นเรื่อง ความสุ่มเสี่ยงทางด้านความมั่นคงของประเทศ ถ้าหากมีการอนุมัติให้องค์การนาซา ขึ้นบินตรวจวิเคราะห์สภาพอากาศ ซึ่งอาจจะถูกสอดใส้ด้วยการลักลอบถ่ายภาพสถานที่ทางด้านความมั่นคงต่างๆ อาทิ สนามบิน ฐานทัพ หน่วยราชการ ฯลฯ และเมื่อเร็วๆนี้ ก็ยังได้ยินท่านผู้หลัก ผู้ใหญ่ที่มีชื่อเสียงท่านอื่นๆต่างก็ให้สัมภาษณ์ 'นักข่าวต่างประเทศ' ในประเด็นคล้ายๆกันคือ ปัญหาทางด้านความมั่นคง หรือปัญหาการจารกรรมแอบถ่ายภาพข้อมูลภาคพื้นดิน จากทางอากาศ...โอว แม่เจ้า

ผู้เขียนจึงใคร่ขออนุญาติให้สัมภาษณ์สื่อ (ทางอินเตอร์เน็ต) ฝากไปถึงท่านเหล่านั้นว่า ท่านครับ...ถ้าท่านได้อ่านบทความข้างต้น ผู้เขียนเชื่อว่าท่านคงจะไม่กล้าให้สัมภาษณ์สื่อ (แบบปล่อยไก่ แบไต๋ เสียรังวัด) ถึงประเด็นทางด้านงานจารกรรมด้านการแอบถ่ายภาพจากทางอากาศ ดอกครับ...เพราะว่าทุกวันนี้ข้อมูลสภาพพื้นที่ภูมิประเทศ ตลอดจนสถานที่ต่างๆ บนโลกใบนี้ มิได้เป็นความลับอีกต่อไปแล้วครับท่าน แถมยังถูกอัพเดท ความเปลี่ยนแปลงของพื้นที่ทุกๆวันเสียอีก
และอย่างน้อยที่สุด โปรแกรมฟรีๆ อย่าง Google Earth หรือแม้แต่ Point Asia ก็สามารถมองเห็นหลังคาบ้านของท่านในเมืองใหญ่ได้อย่างชัดเจนทีเดียว...ท่านลองดาวน์โหลดโปรแกรมนี้มาใช้ดูนะครับ แล้วจะพบกับคำว่า...'ดวงตาเห็นธรรม'