First Week

เทคโนโลยภมสารสนเทศ (Geo-information technology) คำำวำเทคโนโลยภมสำรสนเทศ อำจเปนคำำใหมสำำหรบผทไมเกยวของกบแวดวงวชำ

“น หรอวชำทเกยวของ หำกดทภำษำองกฤษใช Geo-information technology” นำจะเขำใจ “ไดงำยกวำ เนองจำกแยกคำำออกมำชดเจน ดท Information technology” กอน เพรำะคำำน

“ใชกนอยำงแพรหลำย ไดหลำยวงกำร IT” มควำมหมำยในภำษำไทยวำ "เทคโนโลยสำรสนเทศ" หมำยถงอปกรณเครองมอหรอวธกำรทเกยวของกบกำรรวบรวม ประมวล

เกบรกษำ วเครำะห และเผยแพรสำรสนเทศ ไปสผรบ

สวนคำำวำ Geo หมำยถงโลกในบรบททเกยวของกบสงตำง ๆ ทอยบนหรอเปลอกโลก ซงหมำยรวมไปถงในบรรยำกำศของโลก มกจะเปนคำำนำำหนำของคำำอน ๆ ทมควำมหมำย

เกยวกบโลก เชน Geography ทหมำยถงภมศำสตร Geology วชำทวำดวยโลก หรอทเรยก วำธรณวทยำเปนตน รวมแลว Ge-information technology จงมควำมหมำยถงกำรใช

เทคโนโลยสำรสนเทศจดกำรกบขอมลทเกยวของกบโลกของเรำ ไมวำจะเกบรวบรวม

Illustration 1: http://gotoknow.org/file/chankrachang/95634.gif

ขอมล ปรบปรงแกไข วเครำะห สงเครำะห และเผยแพรดวยวธกำรตำง ๆ

ขอบเขตของเทคโนโลยภมสารสนเทศ เทคโนโลยภมสำรสนเทศอำจเกยวของกบ เทคโนโลยตำง ๆ มำกมำย ทงน เนองมำ

จำกพนฐำนทเกยวของ เทคโนโลยสำรสนเทศ (Information technology) แตหำกระบให ชดเจน เฉพำะทเปนแกนของสำขำวชำเทคโนโลยภมสำรสนเทศ จะประกอบดวยเทคโนโลย

ดำนกำรรบรระยะไกล (Remote sensing : RS) ระบบสำรสนเทศภมศำสตร (Geographic Information System : GIS) และระบบกำำหนดตำำแหนงบนพนโลก (Global Positioning System : GPS) หรอปจจบนเรยกวำ ระบบนำำทำงดวยดำวเทยม (Global Navigation Satellite System : GNSS) ซงประสำนเอำระบบนำำทำงดวยดำวเทยมของหลำยประเทศ มำใชประโยชนอยำงเตมท

หำกสงเกตจะพบวำทง 3 เทคโนโลยมวตถประสงคทชดเจนในตวเอง คอกำร รวบรวมขอมล โดยเทคโนโลย Remote Sensing และ GPS ซงกำรเกบขอมลของเทคโนโลย

RS อำศยกำรสะทอนของพลงงำนแมเหลกไฟฟำ ไมวำจะเปนแหลงพลงงำนธรรมชำตหรอ ดวงอำทตย หรอแหลงพลงงำนจำกแหลงอนๆ เชนดำวเทยมสรำงพลงงำนและสงลงมำกระ

ทบวตถบนพนโลกแลวสะทอนกลบขนไป

Illustration 2: รปแสดงดาวเทยมทขนประจำาการใน ป ค.ศ. 2003 จาก M.V.K. Sivakumar and D.E.

Hinsman.2004.Principles of Remote SensingIllustration 3: ภาพการกระจายตวของคลอโรฟลลจาก

ภาพ MODIS

เทคโนโลยการสำารวจระยะไกล (Remote Sensing Technology)เทคโนโลยดาวเทยมมการพฒนามานาน พอๆ กบเทคโนโลยการบน หากแตไดแบงแยก

ออกไปตามวตถประสงคตางๆ เชน ดาวเทยมเพอการสอสาร เชนไทยคม ปาลาปา ดาวเทยมเพองานอตนยมวทยา เชน GEOS ดาวเทยมเพอการสำารวจทรพยากร เชน LANDSAT MODIS THEOS หรอดาวเทยมเพอกจการพเศษ เชน ดาวเทยมจารกรรม ดาวเทยมบอกตำาแหนง ดาวเทยมสำารวจดาวอนๆ กลองโทรทศนอวกาศ หรอสถานอวกาศ ซงดาวเทยมแตละกลมจะมลกษณะเฉพาะ เชนวงโคจร รปแบบการสอสารและอายการใชงาน ในสวนของการสำารวจระยะไกลจากดาวเทยม หรอ Remote sensing จะเปนดาวเทยมกลมสำารวจทรพยากรธรรมชาตเปนหลก ซงมวงโคจรในลกษณะ เหนอ-ใต (Polar orbit) หรอวงโคจรสมพนธกบดวงอาทตย (Sun synchronous) กลาวคอ มการกำาหนดการโคจรไวลวงหนา ผานตำาแหนงบนพนโลกในเวลาทกำาหนดไว เคลอนทจากขวโลกเหนอ ลงสขวโลกใต และ ขนจากขวโลกใต ไปขวโลกเหนอ

มกเรยกทบศพทกนวา รโมทเซนเซง (Remote sensing) ราชบณฑตยสถานใชคำาวา "การรบรจากระยะไกล" ซงตรงกบความหมายของ Remote sensing มากทสด แตไมคอยตรงกบความรสกผใชโดยทวไป กลาวคอ Remote sensing ไมไดหมายเพยง การใชดาวเทยมสำารวจเทานน หากแต การสำารวจโดยไมสมผส วตถทสงเกตการณ จะรวมเรยกวธการนนวา Remote sensing

Illustration 4: ชวงคลนแมเหลกไฟฟา

ในทนขอเนนท การสำารวจระยะไกลโดยดาวเทยมเปนหลก ซงเปนทงศาสตรและศลปของการไดมาซงขอมลทเกยวของกบสงหรอปรากฎการณทเราสนใจศกษา โดยไดจากเครองบนทก (Sensor) โดยไมเขาไปรบกวน สมผส หรอเปลยนแปลงลกษณะของสงทตองตรวจวด โดยอาศยพลงงานของคลนแมเหลกไฟฟา (Electromagnetic energy) และคณสมบตการสะทอนพลงงานของวตถในแตละชวงคลนแมเหลกไฟฟา (Spectral characteristics) เชนการทเราเหน ใบไม เปนสเขยว เนองจาก ใบไม สะทอนพลงงานในชวงคลนแมเหลกไฟฟาทเปนสเขยว มาเขาตาเรา ซงหากเราตดตามปรากฏการณทสนใจ ไปในแตละชวงเวลา (Temporal characteristics) เราจะสามารถอธบายการเปลยนแปลงของปรากฏการณนนได เชนการเจรญเตบโตของขาวในนา

การทำางานกบระบบการสำารวจระยะไกลประกอบดวย 2 สวนคอ• การไดมาซงขอมล (Data acquisition) โดยอาศยคลนแมเหลกไฟฟา และคณสมบตการ

ตอบสนองของวตถทมตอพลงงานดงกลาว โดยมแหลงกำาเนดพลงงานทสำาคญคอดวงอาทตย ผานชนบรรยากาศมายงพนโลก และปฏสมพนธกบวตถตางๆบนพนโลก สะทอนกลบขนสอวกาศเขาสเครองบนทกสญญาณ ซงตดตงอยบนอากาศยาน หรอยานอวกาศ หรอดาวเทยม ผลตขอมลในรปแบบสญญาณตางๆ เชน รปภาพเชงดจตอล

• การวเคราะหขอมล (Data analysis) เปนกระบวนการทเกยวของกบการตความ แปลภาพจากสญญาณภาพ ขอมลเชงเลขทไดจาก การบนทกของเครองบนทกภาพ บนดาวเทยม สงลงมายงสถานรบ โดยการตความหรอแปลภาพ มกระบวนการอย 2 วธคอ

• แปลภาพดวยสายตาคน (Visual interpretation) โดยใชทกษะของผศกษา ประเมนลกษณะของพนท รายละเอยดของภาพ รปราง บวกกบการผสมส ใหเหนเดนชด แยกเอาสงทสนใจเอาจาก สงทไมไดของเกยว เชนการผสมสเทจ เพอใหเหน พนทพชพรรณชดเจนขน ทงยงสามารถใชเทคนคปรบปรงคณภาพส (Enhancement) เขามาชวย

• แปลภาพดวยกระบวนการวเคราะหขอมลจดภาพ (Image processing) เปนการวเคราะหเชงสถต รวมกบเชงพนท ตลอดจนการคำานวนทางคณตศาสตร เพอแยกแยะขอมลทตองการออกมา

นอกจากแหลงพลงงานจากดวงอาทตย ทเรยกวา Passive remote sensing แลว ยงมเทคโนโลยของการเกบขอมลทใชพลงงานจากตวดาวเทยมเอง โดยดาวเทยมจะสรางและสงคลนวทย ลงมากระทบกบวตถบนพนโลก และใชกลองหรอเครองบนทกสญญาณทสะทอนกลบ เรยกเทคโนโลยนวา Active remote sensing กลมทใชเปนชวงคลน Microwave เพอลดขอจำากดของแสงสวางจากดวงอาทตย ทมเฉพาะกลางวน และการบดบงของ เมฆ ความชนในอากาศ ตลอดจนในระหวางชวงฝนตก เนองจากคลน Microwave มศกยภาพในการทะลทะลวงไดด เชนกลองบนทก PALSAR บนดาวเทยม ALOS ขององคการอวกาศประเทศญปน กลองบนทก RADARSAT บนดาวเทยม RADARSAT ของประเทศแคนาดา

ปจจบนประเทศไทยมดาวเทยมสำารวจทรพยากรซงสามารถควบคมและสงการใหถายภาพได อย 2 ดวง คอดาวเทยม ไทพฒน ของมหาวทยาลยมหานคร เปนทงดาวเทยมสอสาร และดาวเทยมสำารวจทรพยากรธรรมชาต และดาวเทยม ธออส ของสำานกงานพฒนาเทคโนโลยอวกาศและภมสารสนเทศ (องคการมหาชน) ทง 2 มกลองบนทกภาพในกลมทใชพลงงานแสงอาทตย (Passive remote sensing) หรอชวงคลนทตามองเหน หรอ Optical sensor

ในชวงทผานการพฒนาเทคโนโลยการบนทกภาพโดยดาวเทยม จะพยายามเลอกเกบรายละเอยดของวตถทสำาคญเชน พชพรรณ สงปลกสราง พนผวนำา พนผวดน จงทำาใหการออกแบบกลองบนทกมความสำาคญ ตอมาเมอนกวจยสนใจ สงตาง ๆ มากขน ความหลากหลายของสงทสนใจมมากขน จำานวนขอมลทไดจาก กลองบนทกภาพเดม ๆ มขอจำากด จงมความพยายามพฒนาใหกลองบนทกภาพมความสามารถแยกแยะชวงคลนทบนทกใหไดมากขน เรยกกลองบนทกกลมนวา Hyper spectrum sensor ซงทำาใหการใชงานเทคโนโลย Remote sensing กาวไปสอกขนของการไดมาซงขอมล เพอชวยในการตดสนใจตอไป

ระบบกำาหนดตำาแหนงโดยดาวเทยม (Global positioning system: GPS)หรอสมยใหมเรยกวาระบบนำาทาง

โดยดาวเทยม (Global Navigation Satellite System: GNSS)

ในทนจะขออธบายในสวนของ ระบบ GPS ทมใชในบานเราและคนเคยกนพอสมควร ระบบ GPS เปนระบบทใชบอกพกดตำาแหนงบนโลก โดยการรบสญญาณจากกลมดาวเทยมชอ NavStar GPS มาจาก Navigation Signal Timing and Ranging Global Positioning System มทงหมด 24 ดวง ใน 6 วงโคจร ใชงาน 21 ดวง สำารองไว 3 ดวง อยบนความสงจากโลก 20200 กโลเมตร ซงใชงานมาตงแต ป พ.ศ. 2516 ดวยเพราะมวงโคจรครอบคลมพนททงโลก ทำาใหระบบ GPS สามารถบอกพกดตำาแหนงไดทกพนทและทกเวลา

ระบบดาวเทยม GPS ประกอบดวย 3 สวนหลก คอ

1. สวนอวกาศ คอกลมดาวเทยมทง 24 ดวง 2. สวนควบคม มสถานตดตามภาคพนดนกระจายอยทวโลก เพอตดตามคำานวนวงโคจรและ

ตำาแหนงของดาวเทยมแตละดวง และตดตอสอสารกบดาวเทยมเพอใหดาวเทยมคงอยในตำาแหนงทถกตอง อยตลอดเวลา และคำานวนวงโคจรลวงหนา เพอสงใหดาวเทยมสงตอลงมายงโลก

3. สวนผใช คอสวนทรบสญญานคลนวทยจากดาวเทยมในตำาแหนงทตองการทราบ เครองรบสญญาณจะประมวลผลและแจงตำาแหนงของเครองรบสญญาณ ซงเครองรบสญญาณเองยงแบงเปน คลนความถ L1 ท 1575.42 เมกะเฮรตซ และ ความถ L2 ท 1227.60 เมกะเฮรตซ โดยทงสองความถ ยงมการผนวกสญญาณ (Modulation) ดวยรหสและขอมลของดาวเทยม ซงแบงออกเปน 2 กลมคอ C/A (Clear access or coarse acquisition code) ซงมความถท 1.023 เมกะเฮรตซ และกลม P (Precise code) มความถท 10.23 เมกะเฮรตซ โดยอนญาตใหพลเรอนทวไปใชไดเฉพาะ คลน C/A ขณะท คลน P สงวนไวสำาหรบกองทพอเมรกน

ระบบสารสนเทศภมศาสตร Geographic Information Systemเปนระบบสารสนเทศทนำาเอาขอมล ทเกยวของกบ

ปญหา หรอสงทสนใจ มารวบรวม จดเกบ และทสำาคญคอวเคราะหรวมกน อยางเปนระบบ ซงสามารถทำาการสบคน ปรบปรงขอมล วเคราะหและนำาเสนอ ผลการวเคราะห เพอประกอบการตดสนใจในเรองตาง ๆ ได โดยขอมลทนำามารวบรวมและจดเกบในระบบ จะอยในรปแบบของขอมลเชงพนท (Spatial data) โดยขอมลเชงพนทยงมความสมพนธกบขอมลเชงบรรยาย (Attribute data) ซงใหรายละเอยดของขอมล ในลกษณะการอธบาย บรรยาย ของปรากฎการณและคณสมบตของขอมลเชงพนทนนๆ ซงนำาไปสการวเคราะหขอมลไดดยงขน ตลอดจนสามารถเพมความสมบรณของขอมลใหดขน

วตถประสงคของการใชระบบสารสนเทศภมศาสตร คอ การใชสารสนเทศเพอสนบสนนการตดสนใจในดานตาง ๆ ทสนใจ หรอทตองการแกปญหา เชน การวางแผนการใชทรพยากรธรรมชาต รวมถงการจดการสงแวดลอมทมนษยสรางขน ขอมลในระบบสารสนเทศภมศาสตร สามารถตอบคำาถามไดวา สถานท หรอสงทสนใจ ทคนหานนอยทใด และเกยวของกบ สงรอบขางอยางไร นอกจากนยงบอกไดวามทางเลอก อยางไรบาง แตละทางเลอกมลกษณะอยางไร เพอเปรยบเทยบหาทางเลอกทดทสด ขอมลทไดจากระบบสารสนเทศภมศาสตรเปนขอมลเชงพนท ซงสามารถบอกตำาแหนงของขอมลทเราสนใจอางองถกตองกบระบบพกดทางภมศาสตรบนพนผวโลก (Geo-referenced data) ซงเกยวของกบเรองลกษณะทางกายภาพ สงคม ทงเชงปรมาณและคณภาพของสงทสนใจ รวมไปถงการคำานงถงเรองเวลา

ประโยชนของเทคโนโลยภมสารสนเทศ จำกหลกกำรกำรทำำงำนเทคโนโลยภมสำรสนเทศในแตละดำน พอจะมองเหน

ประโยชนของเทคโนโลยภมสำรสนเทศบำงแลว เพรำะหำกจะตองบอกประโยชนทม

ทงหมดคงไมสำมำรถทำำได กตองขนอยกบวำผใชงำนเทคโนโลยภมสำรสนเทศ สนใจ จำำเพำะเจำะจงไปดำนใด เชนควำมสนใจในกำรจดกำรทรพยำกรชำยฝงทะเล

• กำรรำยงำนสถำนภำพ (Monitoring) ทงดำนกำยภำพ ชวภำพ ของบรเวณทสนใจ

• กำรตดตำมกำรเปลยนแปลงตำมชวงเวลำ (Change detection) เปนเครองมอทนยมใชในกำรตดตำมกำรเปลยนแปลงเรองใดๆ ในชวงเวลำทสนใจ

ซงจะสรำงควำมเขำใจใหแกผรบสำรไดดยงขน

Illustration 5: การใชประโยชนทดนบรเวณชายฝงทะเล

Illustration 6: ชนความลกชายฝงทะเล

Illustration 7: การแพรกระจายของโลหะปรมาณนอยในนำาทะเลชายฝงบรเวณอาวไทยตอนบน

Illustration 8: การรายงานสถานภาพชายฝงทะเล

Illustration 9: รายงานสถานภาพ บรเวณเกาะในจน โดย ภาพ IKONOS

Illustration 10: การสรางแบบจำาลอง

เทคโนโลยทเกยวของกบเทคโนโลยภมสารสนเทศ จำกทกลำวไวขำงตนวำเทคโนโลยภมสำรสนเทศ เปนสวนหนงของเทคโนโลย

สำรสนเทศ ดงนนไมวำเทคโนโลยใด ๆ ทเกยวของหรอมสวนรวมกบเทคโนโลยสำรสนเทศ มกสำมำรถนำำมำชวยสนบสนนหรอเชอมตอกบเทคโนโลยภมสำรสนเทศไดเสมอ

• รปทรงของโลกและกำรแปลควำม

ซงปจจบนโลกของเทคโนโลยสำรสนเทศมกำรพฒนำอยำงรวดเรวมำก เรยกวำม เทคโนโลยเกดใหม และตำยไปอยตลอดเวลำ

Illustration 11: ความเชอมโยงระหวางเทคโนโลยตาง ๆทเกยวของกบเทคโนโลยภมสารสนเทศ

Illustration 12: ผงการพฒนาระบบรายงานอบตเหตผานเครอขายอนเตอร

เทคโนโลยทเกยวของอยำงใกลชด• กำรพฒนำของกำรประมวลผลคอมพวเตอร (Processor)• กำรพฒนำของกำรอปกรณคอมพวเตอร (Hardware)• กำรพฒนำของกำรสอสำรขอมล (Network)• กำรพฒนำของระบบกำรจดกำรฐำนขอมล (Database System)• กำรพฒนำของกลองบนทกภำพบนดำวเทยม (Sensor)• กำรพฒนำของตวแปลภำษำคอมพวเตอร (Programing language)

รปทรงของโลก และการแปลความ >>>>