การสำารวจด้วย LIDAR

ภาพท่ี 1 แสดงอุปกรณ์ท่ีใช ้ ภาพท่ี 2 แสดงการรบัสญัญาณดาวเทียมและการทำางาน ภาพท่ี 3 แสดงการบนัทึก ขอ้มูลจากยอดไม้ , ใบไมแ้ละพื้นดิน

ภาพท่ี 4 แสดงการรบัสญัญาณระดับต่างๆ ภาพท่ี 5 แสดงภาพแบบ Real-Time ภาพท่ี6-9 แสดงผลลัพธจ์ากการ ประมวลผลแสดงความแตกต่าง ทางด้านความสงูด้วยแถบสี

ภาพท่ี 7 ภาพท่ี 8 ภาพท่ี 9

หลักการสำารวจด้วยวธิLีIDAR เพื่อนำามาสรา้งเป็นพื้นระดับสงูเชงิเลข(DEM:Digital Elevation Model)ค่าความถกูต้องทางดิ่ง 50 เซนติเมตรหรอืเสน้ชัน้ความสงูชัน้ละ 50 เซนติเมตร

ภาพที่ 1 แสดงอุปกรณ์ท่ีใชใ้นการสำารวจทำาแผนที่โดยวธิLีIDAR ประกอบด้วย- Scanner assembly เครื่องแสกน- Equipment rack เครื่องมอืควบคมุ- Laptop Control Computer with GUI เครื่องคอมพวิเตอรแ์บบ

โน๊ตบุค๊(ทัง้ 3 ชนิดติดตัง้บนเครื่องบนิ)ใชส้ำาหรบัควบคมุต่างๆได้แก่การดภูาพพื้นท่ีแบบ Real-Time การเริม่ต้นบนัทึกขอ้มูล,การวางแผนการบนิใหแ้นวบนิซอ้นทับในแต่ละแนวบนิเพื่อใหไ้ด้ขอ้มูลครอบคลมุพื้นที่

- Post-processing software โปรแกรมสำาเรจ็รูปสำาหรบัประมวลผล เพื่อใหไ้ด้ค่าพกิัดทางราบ(ค่าทางแกน X ,แกน Y ความถกูต้อง 50 เซนติเมตร )และค่าระดับ(ความถกูต้อง 50 เซนติเมตร)ในการสรา้งพื้นระดับสงูเชงิเลข(DEM:Digital Elevation Model)ท่ีดีและถกูต้องท่ีสดุ ได้แก่การแก้ไข(Editing) บรเิวณท่ีมต้ีนไมป้กคลมุแต่มสีญัญาณ(Pulse)บางสว่นสามารถกระทบกับพื้นดิน(Ground)ได้ ความแตกต่างทางความสงูสามารถกำาหนดด้วยแถบส ีชว่ยใหก้ารวเิคราะหม์คีวามถกูต้องแมน่ยำามากยิง่ขึ้น

- เครื่องรบัสญัญาณดาวเทียมจพีเีอส ชนิดสองความถี่(Dual Frequency receiver)ใชติ้ดตัง้บนเครื่องบนิและติดตัง้บนพื้นดินพรอ้มโปรแกรมประมวลผล...วธิกีารท่ีเรยีกวา่ Continuous Kinematic...เป็นการติดตัง้เสาอากาศไวบ้นยานพาหนะแล้วเคล่ือนที่ไปเรื่อยๆ

ขณะเดียวกันจะบนัทึกขอ้มูลอยา่งต่อเน่ืองไปเรื่อยๆและสามารถนำามาคำานวณหาตำาแหน่งได้ทกุๆจุดท่ีมกีารบนัทึกขอ้มูลไว้

- อากาศยานหรอื/เครื่องบนิ(มคีนขบัหรอืไมม่คีนขบั)

ภาพที่ 2 แสดงการรบัสญัญาณดาวเทียมและการทำางาน ดังน้ี- ติดตัง้เครื่องรบัสญัญาณดาวเทียมชนิด 2 ความถ่ี(Dual

Frequency รบัสญัญาณ L1 และ L2)บนภาคพื้นดิน(บนหมุดหลักฐานที่ทราบค่าพกิัด(ค่าทางเหนือและค่าทางตะวนัออกหรอืค่าละติจูดและค่าลองจจูิด).....และค่าระดับ(เหนือระดับนำ้าทะเลปานกลาง)

- ติดตัง้เครื่องรบัสญัญาณดาวเทียมบนเครื่องบนิ โดยใหเ้สาอากาศติดตัง้ภายนอกเครื่องบนิ....พรอ้มทัง้แสดงค่า Shif(ค่าความแตกต่าง....ทางแกน X ,ทางแกน Y และทางแกน Z)กับตำาแหน่งจุดรบัสญัญาณสะท้อนกลับของขอ้มูล

- ติดตัง้อุปกรณ์ จากภาพท่ี 1

ภาพที่ 3 แสดงการบนัทึกสญัญาณสะท้อนกลับ(Pulse)เป็นขอ้มูลดิบ(Raw Data)จากยอดไม ้,ใบไมห้รอืและพื้นดิน....หมายความวา่ความสงูท่ีต้องการคือค่าความสงูบนพื้นดิน(From Ground)

เสน้ต่อเนื่องหนาสแีดง เป็นการสง่สญัญาณ(Pulse)จากเครื่องบนิไปยงัพื้นดิน.

เสน้ประสแีดง เป็นการสะท้อนกลับของสญัญาณไปยงัเครื่องรบั..ถือได้วา่เป็นขอ้มูล(RAW DATA)ท่ีสำาคัญที่สดุเพราะจะต้องมคีวามสมัพนัธก์ับเครื่องรบัสญัญาณดาวเทียม(ควรต้องเป็นเครื่องรบัสญัญาณดาวเทียมแบบ 2 ความถ่ี (Dual Frequency))ท่ีอยูบ่นเครื่องบนิและเครื่องรบัสญัญาณดาวเทียมที่รบัสญัญาณพรอ้มๆกันบนพื้นดิน..ณ..ตำาแหน่งหมุดหลักฐานท่ีทราบค่าพกิัดและค่าระดับ(เหนือระดับนำ้าทะเลปานกลาง)....ตำาแหน่ง

ของเสาอากาศบนเครื่องบนิ(คือตำาแหน่งของค่าพกิัดท่ีปรากฏบนเครื่องรบัสญัญาณ GPS บนเครื่องบนิ)จำาเป็นท่ีจะต้องมกีารยา้ยลงมายงัตำาแหน่งจุดรบัสญัญาณสะท้อนกลับบนเครื่องรบั(ค่า Shift..อธบิายภาพท่ี 2) กล่าวโดยสรุปวา่ต้องนำาค่าพกิัดทัง้หมดมาปรบัแก้ใหไ้ด้ค่าพกิัดที่แท้จรงิ

ภาพที่ 4 แสดงการรบัสญัญาณสะท้อนกลับท่ีระดับต่างๆ ในที่น้ีกำาหนดไว ้5 ระดับ( 5 Return ) หมายความวา่ตำาแหน่งเดียวกันมคี่าระดับ จำาวนมากท่ีสดุ 5 ค่า เมื่อนำาค่ามาพล๊อตกราฟทำาใหเ้ราสามารถวเิคราะหไ์ด้วา่ค่าระดับท่ีตำ่าท่ีสดุเป็นเท่าใดและค่าระดับที่ขาดหายไปเราก็สามารถตรวจสอบและทราบค่าได้จากกราฟความต่อเน่ืองของค่าระดับท่ีตำ่าท่ีสดุ

ภาพที่ 5 แสดงภาพแบบ Real-Time บน Labtop เพื่อใชป้ระกอบการตัดสนิใจในการดำาเนินการบนัทึกขอ้มูล LIDAR

ภาพที่ 6-9 แสดงผลลัพธจ์ากการประมวลผลแบบต่างๆตามความจำาเป็นของงาน... แสดงความแตกต่างทางด้านความสงูด้วยแถบส ีด้วยมุมมองต่างๆ ทัง้ด้าน Top View หรอืการมองภาพด้านขา้ง ดังภาพที่8

การสำารวจด้วยวธิLีIDAR ได้กำาหนดรูปแบบการทำางานไวดั้งน้ีขัน้ตอนการวางแผน 5% .......ติดต่อขอเชา่เครื่องบนิ....ติดต่อขอ้มูล

หมุดหลักฐาน(ค่าพกิัดและค่าระดับ) ....ติดตัง้เครื่องรบัสญัญาณดาวเทียมบนเครื่องบนิ...ติดตัง้อุปกรณ์LIDAR...การวางแผนการบนิ(ความเรว็ของเครื่องบนิ,ความสงูบนิ,ความเรว็ของการบนัทึกขอ้มูลของสญัญาณที่สะท้อนกลับ,จำานวนแนวบนิ,ความกวา้งแต่ละแนวบนิ(Coverage Area))

...........ขัน้ตอนการปฏิบติังานภาคสนาม 10% .........การติดตัง้เครื่องรบัสญัญาณดาวเทียมบนพื้นดินใหอ้ยูใ่นรศัมกีารบนิ.....การปฏิบติัการบนิเพื่อบนัทึกขอ้มูล(Raw Data)ประกอบด้วย...,

การกำาหนดความสงูบนิ Altitude range..................200 – 4,000 m AGLความกวา้งของการรบัขอ้มูล FOV range...............10 - 75 degrees(FOV:Field Of View หรอืพื้นท่ีมองเหน็ภาพได้ครอบคลมุมาก/น้อย)Max scan rate...................453.56 (FOV in degrees) -0.6548

..........................................e.g., 40 Hz @ 40 FOV

..........................................e.g., 27 Hz @ 75 FOVPulse rate...........................30 to 83 kHzMultiple targets..................4 standardIntensity mapping..............return signal amplitude + AGC

............................................value on up to 3 returnsRoll compensation..............automatic adaptive roll compensation, .............................................compensation range = 75 – FOV in degreesReal-time camera........................VGA resolution, time, location and trajectory tagged

ขอ้สงัเกต การสำารวจภาคสนามเพื่อทำาจุดตรวจสอบ(Che กล้องระดับและไม้

เมตร(งานระดับชัน้ที่3 มคีวามละเอียดในการอ่าน 1 มลิลิเมตร) หรอืการสำารวจด้วยเครื่องมอืสำารวจ Total Stations(รงัวดัค่าพกิัดและระดับได้พรอ้มกัน)ในการใชง้าน อันเน่ืองมาจากความละเอียดถกูต้องของขอ้มูล ไมน่่าจะใชเ้ครื่องรบัสญัญาณดาวเทียม GPS แบบรงัวดั(แบบ Rapid Static Survey หรอืแบบ RTK:Real Time Kinematic Survey) ในงานการตรวจสอบความถกูต้อง

ขัน้ตอนการประมวลผลในสำานักงาน 85%.....การประมวลผลขอ้มูลค่าพกิัดและค่าระดับจากเครื่องรบัสญัญาณบนเครื่องบนิเปรยีบเทียบกับขอ้มูลบน

พื้นดินด้วยวธิกีาร Differencial .......การประมวลผลขอ้มูลที่บนัทึกได้จากสญัญาณบนเครื่องรบัเป็นพื้นระดับสงูเชงิเลข(DEM).....การแก้ไข(Editing)ได้แก่ตำาแหน่งบนพื้นดินบรเิวณเดียวกันมแีถบสต่ีางกัน(ดจูากการกำาหนดค่าความสงูใหก้ับแถบสี)

สรุป ขอ้มูลเบื้องต้นLIDAR Scanner Setup

- Scan FOV (Full Angle) 35 degree-Normal Flying Altitude AMSL 2,010.00 meters-Range/intensity Mode(1,2,3,4) 4-Max Laser Pulse Rate 50,500 Hz-Scan Rate 38 Hz

Resulting Scan Pattern-Total Swath Width 1,261.20 meters-Max Cross Track Spacing 3.12 meters-Max Along Track Spacing 2.03 meters-Point Density 0.49 pts/meter^2-Area / Point 2.05 meter^2

Resulting Accuracy Estimates(1 sigma)Nadir FOV Edge

- Estimated Cross Track Error 0.21 0.23 meters

- Estimated Along Track Error 0.21 0.22 meters-Estimated Heihgt Error 0.18 0.22 meters

Camera Setup- Array Size (cross - track) 4,077 pixels- Array Size (Along - track) 4,077 pixels- Pixel Pitch 9. microns- Ground Sampling Distance(GSD) 0.50 meters Lowest

Terrain Elevation – Pan- FOV( Cross- track) 0.97 radians- FOV ( along – track) 0.97 radians- Swath ( Cross- track) 2,054.81 meters- Swath ( along – track) 2,054.81 meters

ขัน้ตอนการปฏิบติังาน

1. เครื่องมอื/อุปกรณ์ และอ่ืนๆ อากาศยาน ฃ เครื่อง ALS Airborne Scanners(ประกอบด้วย Scanner assembly เครื่องแสกน,Equipment rack เครื่องมอืควบคมุ Laptop Control Computer with GUI เครื่องคอมพวิเตอรแ์บบโน๊ตบุค๊ ) เครื่องรบัสญัญาณดาวเทียม GPS ชนิดสองความถ่ี(Dual Frequency receiver)พรอ้มเสาอากาศรบัสญัญาณดาวเทียมติดตัง้บนอากาศยานและเครื่องรบัสญัญาณดาวเทียมบนภาคพื้นดิน(Base Station) อุปกรณ์นำารอ่งการบนิ การกำาหนดแนวบนิไวล่้วงหน้า(เมื่อต้องบนิแนวบนิใดใหเ้รยีกแนวบนินัน้มาแสดงบนจอภาพ ทำาใหส้ามารถมองเหน็ตำาแหน่งเครื่องบนิและแนวบนิพรอ้มๆกัน ชว่ยอำานวยความสะดวกในการบนิเป็นอยา่งมาก) นักบนิ เจา้หน้าที่ควบคมุการบนัทึกขอ้มูล LIDAR อุปกรณ์บนัทึกขอ้มูล

2. การวางแผนการบนิ นำาแผนที่ภมูปิระเทศ มาตราสว่น 1:50,000 ของกรมแผนท่ีทาหารมากำาหนดขอบเขตพื้นที่โครงการ ประมาณ 100 ตารางกิโลเมตร วางตัวตามแนวเหนือ-ใต้ กำาหนดจำานวนแนวบนิ 5 แนวบนิ ระยะหา่งของตำาแหน่งจุดระดับแต่ละจุด ประมาณ 1 เมตร

3. การประมวลผล ประกอบด้วย

- การแปลงค่าพกิัดและค่าระดับตำาแหน่งบนเสาอากาศบนเครื่องบนิมายงัตำาแหน่งบนเครื่องบนัทึกสญัญาณ (เครื่องALS Airborne Scanners )

- โปรแกรมสำาเรจ็รูปสำาหรบัการประมวลผลเปรยีบเทียบค่าพกิัดและค่าระดับบนเครื่องรบัสญัญาณดาวเทียมทางภาคพื้นดิน(เปิดรบัสญัญาณตลอดเวลาในชา่งท่ีเครื่องบนิปฏิบติังาน)กับค่าพกิัดและค่าระดับ ของตำาแหน่งต่างๆขณะรบัสญัญาณจากเครื่องบนัทึกสญัญาณ

- การประมวลผลขอ้มูล การรบัสญัญาณ(Pulse) เชน่ 1) ถ้าเป็นป่า/ต้นไมป้กคลมุ การประมวลผลการบนัทึกขอ้มูล

ตำาแหน่งบนพื้นดินตำาแหน่งหน่ึง ประกอบด้วยการเก็บขอ้มูลจากยอดไม้(1st return from top tree) ,ใบไม(้ 2nd return from branches )และพื้นดิน( 3rd return from ground) หมายความวา่ ตำาแหน่ง 1 ตำาแหน่ง ประกอบด้วย 3 ค่า เราเลือกใช้ค่าระดับบนพื้นดิน( 3rd return from ground)เป็นหลัก สว่นค่าอ่ืนๆจะถกูตัดทิ้งไป(เราสามารถตรวจสอบค่าได้โดยการแสดงผลลัพธใ์นรูปของกราฟ) ถ้ามกีารขาดหายไปของสญัญาณเราก็สามารถวเิคราะหจ์ากกราฟได้วา่ค่าท่ีขาดหายไปควรเป็นค่าเท่าใดได้

ขอ้สงัเกต ไมจ่ำาเป็นท่ีจะเลือกใชค่้าระดับตำ่าสดุใชง้านเสมอไปขึ้นอยูก่ับสภาพความเป็นจรงิดังนัน้

จำาเป็นต้องมกีารสำารวจภาคสนามเพื่อศึกษาสภาพพื้นที่ท่ีเป็นจรงิ และควรอยา่งยิง่ท่ีจะต้องมกีาร

ทำาแผนท่ีภาพถ่ายออรโ์ทสรีะบบดิจติอลควบคู่เพื่อใชส้ำาหรบัตรวจสอบสภาพภมูปิระเทศท่ีเป็นจรงิทำาใหข้อ้มูล DEM มคีวามถกูต้องมากยิง่ขึ้น

2) ถ้าเป็นสะพานขา้มโค้งสงูขา้มคลอง เราต้องเลือก(1st return )

3) ถ้าหากมกีารลบขอ้มูลแบบอัตโนมติัแล้วปรากฏวา่ขอ้มูลท่ีแท้จรงิหายไป เชน่ ถนนที่ยกระดับสงูจากพื้นนาและใชส้ำาหรบัทำา

เป็นเสน้ปิดล้อมพื้นท่ี จำาเป็นต้องดำาเนินการนำาเขา้ขอ้มูลถนนนัน้ๆมาเพิม่เติมใหมเ่พื่อใหม้ีปรมิาณขอ้มูลและความถกูต้องมากยิง่ขึ้น ตรวจสอบสภาพพื้นท่ีได้จากแผนที่ภาพถ่ายออรโ์ทสี(ADS) โครงการน้ีกำาหนดไวท้ัง้หมด 5 ระดับ(1st ,2nd , 3rd , 4th , 5th )

เราสามารถนำาค่าการสะท้อนกลับของสญัญาณ(Pulse)มาพล๊อตกราฟ ชว่ยในการตัดสนิใจวเิคราะหพ์ื้นท่ีได้อยา่งถกูต้องและแมน่ยำามากยิง่ขึ้นนอกเหนือจากการทำาแผนท่ีภาพถ่ายออรโ์ทสี

4. การตรวจสอบ - เกณฑ์งานความถกูต้องทางดิ่ง 50 เซนติเมตร จุดตรวจ

สอบ(ค่าทางดิ่ง) จำานวน 3,120 จุด (สำารวจด้วยกล้อง Total Stations) มค่ีาเกินเกณฑ์ จำานวน 100 จุด

- เกณฑ์งานความถกูต้องทางราบ 1.50 เมตร 5. การสรา้ง Surface โครงการน้ีแบง่พื้นที่ปิดล้อมออกเป็น 6 สว่น

แต่ละพื้นที่เราจะสามารถตรวจสอบค่าตำ่าสดุของแต่ละเสน้รูปปิด เพื่อนำามาใช้วเิคราะหห์าปรมิาณนำ้าในแต่ละเสน้รูปปิด นอกจากน้ียงัทำา Image Caching ทัง้ภาพออรโ์ทสแีละขอ้มูล DSM เพื่อการแสดงผลท่ีรวดเรว็

6. การวเิคราะหห์าปรมิาตรของพื้นท่ีรบันำ้าน้ีใชโ้ปรแกรมสารสนเทศภมูศิาสตร ์รว่มกับโปรแกรมสำาหรบัวเิคราะหเ์ชงิสามมติิ(3D Analyst) ผลลัพธท์ี่ได้จะเป็น Text file ซึ่งแสดงปรมิาตร และพื้นที่ท่ีวเิคราะหด์้วย

1. การวเิคราะห์พื้นท่ีให้บรกิารคลองสง่นำ้า ด้วยโปรแกรม ArcGIS 9.2 ขัน้ตอนดังน้ี

ภาพที่ 1 แสดงขอ้มูลความสงูภมูปิระเทศเชงิเลข จากLIDAR พื้นท่ีปิดล้อมที่ 2 (ดพูื้นท่ีทัง้หมดในภาพที่ 5)ยงัไมป่รบัแก้ใดๆ(RAW DATA) นามสกลุ *.img ความละเอียดเฉล่ียทางดิ่งมคี่าเท่ากับ 0.50 เมตร.

ภาพที่ 2 พื้นระดับสงูเชงิเลขภายหลังการปรบัพื้นใหเ้รยีบ(แก้ไขตำาแหน่งจุดที่ลึก/สงูเกินจรงิ เหมอืนก้นหอยหรอืเป็นเจดีย์) Image Caching

ภาพที่ 3 แสดงการวเิคราะหแ์นวทางการไหลของนำ้า (Flow Direction) สีฟา้แสดงท่ีตำ่า(1) จนถึง สดีำา แสดงท่ีสงู(128) มทัีง้หมด 8 ระดับคือ 1 , 2 , 4 , 8 , 16 , 32 , 64 , 128

ภาพที่ 4 แสดงความสามารถในการเก็บกักนำ้า(Flow Accumulation) แสดงด้วยแถบส ี

High สนีำ้าเงิน, แดงและ เหลืองLow พรอ้มแสดงด้วยเวคเตอรท์ี่เป็นสีท่ีแสดงทิศทางการไหลของนำ้าในพื้นที่ปิดล้อมท่ี 2(แสดงเวคเตอรจ์ำานวนหลายเสน้) จากการวเิคราะหเ์วคเตอรส์เีหลืองเป็นตำาแหน่งท่ีนำ้าไหลมารวมกัน จำาเป็นจะต้องจดัทำาระบบระบายนำ้าออกจากพื้นที่ ด้วยการวางท่อระบายนำ้า

ภาพที่ 5 แสดงพื้นท่ีรูปปิดจำานวน 6 รูป

สรุป เราสามารถแสดงทิศทางนำ้าไหลด้วยเวคเตอรภ์ายในพื้นที่ปิดล้อม จำานวน 6 รูป ชว่ยในการแสดงตำาแหน่งท่ีรวมของปรมิาณนำ้าในแต่ละพื้นท่ี เราจะสามารถทราบปรมิาณนำ้าในพื้นที่และกำาหนดตำาแหน่งระบายนำ้าออกจากพื้นที่

2. การวเิคราะห์พื้นท่ีรบันำ้า บนโปรแกรมสำาเรจ็รูป ArcGIS 9.2. ( 3D Analyst )ภาพที่ 6 แสดงการคำานวณปรมิาณนำ้า

บนกล่องโต้ตอบ Area and Volume Statistics - ชอ่ง Input surface กำาหนดชื่อและตำาแหน่งที่อยูข่องพื้นระดับสงู

เชงิเลข - ตรงReference parameters

- ชอ่ง Height of plane กำาหนดความสงูของพื้นผิวนำ้าสงูสดุภายในพื้นท่ีรูปปิดท่ี 1(ชอ่งน้ีมคีวามสำาคัญมาก ถ้าต้องการเก็บกักนำ้าในพื้นท่ีรูปปิดที่ค่าระดับใดๆ เราสามารถพมิพค่์าระดับลงชอ่งน้ีได้ตามต้องการ)

- ตรง Output statistics กดปุ่ม Calculate statistics- ผลลัพธ ์แสดง ดังน้ี

2D area(พื้นท่ีบนกรดิ)ตารางเมตรSurface area(พื้นท่ีตามพื้นผิว)ตารางเมตรVolume(ปรมิาณนำ้าหน่วยลกูบาศก์

เมตร)

9431496.45 19478027.89 37766767.50

ทำาการเลือกเชก็บอ็ก Save/append statistics to text file และตัง้ชื่อไฟล์เพื่อเก็บ

ภาพที่ 7 แสดงการสรา้งอาคารแบบ 3D ด้วยโปรแกรมสำาหรบัวเิคราะหส์ามมติิ(3D Analyst) สามารถแสดงรว่มกับแผนที่ภาพถ่ายออรโ์ทส ี(มวีธิกีารคือนำาชัน้ขอ้มูลบา้น(เสน้รูปปิด) มาวางบน ชัน้ขอ้มูลSurface ต่อจากนัน้ทำาการยดื(Extrude) ความสงูของบา้นตามความสงูจรงิ(ต้องมฟีวิล์แสดงค่าความสงูและหรอื/จำานวนชัน้ ความสงูชัน้ละ 4 เมตร) เราสามารถนำาชัน้ขอ้มูลอ่ืนๆมาวางบนชัน้ขอ้มูลSurface ได้ตามต้องการ เชน่ ถนน ต้นไม้(เป็น จุด ) โปแกรมน้ีมสีญัลักษณ์ บา้นเป็น 3D ต้นไม ้เป็น 3D ถนน เป็นลวดลายพื้นถนนลาดยาง สามารถเลือกใชง้านได้ตามต้องการ เมื่อใชเ้มนู Fly Tool ทำาใหเ้หน็สภาพภมูปิระเทศเสมอืนจรงิ (โปรแกรม ArcGIS 9.2 สว่นโปรแกรม SkyLineก็สามารถสรา้งบา้นแบบ 3D ได้เชน่กัน)

ภาพที่ 8 แสดงภาพสามมติิจากขอ้มูล โดยการนำาพื้นระดับสงูเชงิเลขมาซอ้นขา้งใต้แผนท่ีภาพถ่ายออรโ์ทส ีทำาใหม้องเหน็สภาพภมูปิระเทศเหมอืนจรงิและสามารถ Fly Through ได้ครบั

ขอ้สงัเกต แนวทางในการประยุกต์ใชง้าน ขอ้มูลGIS(Arc View 9.2) และ ขอ้มูล Surface( 3 D Analyst) ดังน้ี

ชัน้ขอ้มูลท่ี 1 เป็นSurface (Raster)ชัน้ขอ้มูลท่ี 2 เป็น ถนน (Line)ชัน้ขอ้มูลท่ี 3 เป็น บา้น (Polygon)ชัน้ขอ้มูลท่ี 4 เป็น ต้นไม ้(Point)

กรณีที่ 1 ถ้านำาภาพทัง้ 4 ชัน้ขอ้มูลมามองในรูป 3 D ผลลัพธ ์- ชัน้ขอ้มูลท่ี 1 อยูส่งูจากพื้นและมคีวามสงูตำ่าตามตำาแหน่งและระดับ

จรงิของภมูปิระเทศ - ชัน้ขอ้มูลท่ี 2 – 4 ซึ่งสรา้งบน 2D จะอยูต่ำ่ากวา่ชัน้ขอ้มูลที่ 1 และกอง

รวมกัน ในกรณีมองจากด้านขา้ง( Side View)กรณีที่ 2 นำาชัน้ขอ้มูลท่ี 2 ถนน มาวางบน ชัน้ขอ้มูลที่ 1 Surface ผลลัพธ ์

- ชัน้ขอ้มูลท่ี 2 ถนนทกุเสน้ จะวางซอ้นทับบนชัน้ขอ้มูลท่ี 1 และถนนจะมีความสงู- ตำ่าไปตามพื้นที่ (Surface) เราสามารถเปล่ียนสญัลักษณ์ เป็นพื้นภาพถนนลาดยาง/คอนกรตีได้ ทำาให้

ถนนเป็นเสมอืนจรงิกรณีที่ 3 นำาชัน้ขอ้มูลท่ี 3 บา้น (มฐีานขอ้มูล หรอืมฟีวิส์(Field) ความสงูของอาคาร/จำานวนชัน้ ทำาการเพิม่ความสงูของอาคาร(Extrude) ) มาวางบน ชัน้ขอ้มูลท่ี 1 Surface ผลลัพธ์

- ชัน้ขอ้มูลท่ี 3 บา้นทกุหลัง เป็นรูป 3 D ตามความสงูจรงิ และวางซอ้นทับบนชัน้ขอ้มูลท่ี 1 Surface ขัน้ตอนน้ีเราอาจสรา้งความสงูของอาคารภายหลังการนำาชัน้ขอ้มูลท่ี 3 มาวางบน ชัน้ขอ้มูลท่ี 1 ก่อน ก็ได้

กรณีที่ 4 นำาชัน้ขอ้มูลท่ี 4 ต้นไม ้(ทำาการเลือกสญัลักษณ์ต้นไม ้เป็นรูป 3D) วางบน ชัน้ขอ้มูลท่ี 1 Surface ผลลัพธ์

- ชัน้ขอ้มูลท่ี 4 ต้นไมท้กุต้น เป็นรูป 3D วางตัวบน ชัน้ขอ้มูลที่ 1 Surface ขัน้ตอนน้ีเราอาจกำาหนดต้นไมแ้บบ 3 D ภายหลังการนำาขึ้นมาวางบน ชัน้ขอ้มูลที่ 1 ก่อนได้

จากขอ้มูลขา้งต้น จงึ ไมจ่ำาเป็นต้องสรา้งชัน้ขอ้มูลต่างๆบนสภาวะ 3D (มองภาพ แบบ Stereo Pairs)

การผลิตแผนท่ีภาพถ่ายออรโ์ทสี ถ่ายรูปด้วยกล้องถ่ายรูประบบดิจติอล ADS40

ขอ้มูลเบื้องต้น 1.. ground sample distance(GSD) 20 cm.2. maximum terrain height 10 m.3.flying altitude above mean sea level MSL 1,929 m.4.swath width over min.height 2,400 m.

ขัน้ตอนการปฏิบติังานการผลิตแผนที่ภาพถ่ายออรโ์ทส ี1. เครื่องมอื/อุปกรณ์ และอ่ืนๆ อากาศยาน เครื่องถ่ายรุประบบดิจิ

ตอล ADS เครื่องรบัสญัญาณดาวเทียม GPS ชนิดสองความถ่ี(Dual Frequency receiver)พรอ้มเสาอากาศรบัสญัญาณดาวเทียมติดตัง้บนอากาศยานและเครื่องรบัสญัญาณดาวเทียมบนภาคพื้นดิน(Base Station) อุปกรณ์นำารอ่งการบนิ ประกอบด้วยโน้ตบุค๊และซอฟแวร ์(กำาหนดแนวบนิไวล่้วงหน้าบนจอภาพ เมื่อต้องบนิแนวบนิใดใหเ้รยีกแนวบนินัน้มาแสดงบนจอภาพ ทำาใหส้ามารถมองเหน็ตำาแหน่งเครื่องบนิและแนวบนิพรอ้มๆกัน ชว่ยอำานวยความสะดวกในการบนิเป็นอยา่งมาก) นักบนิ เจา้หน้าที่ควบคมุการบนัทึกขอ้มูลรูปถ่าย การบนัทึกขอ้มูลรูปถ่าย

2. การวางแผนการบนิ นำาแผนที่ภมูปิระเทศ มาตราสว่น 1:50,000 ของกรมแผนท่ีทาหารมากำาหนดขอบเขตพื้นที่โครงการ ประมาณ 100 ตารางกิโลเมตร วางตัวตามแนวเหนือ-ใต้ กำาหนดจำานวนแนวบนิ 8 แนวบนิ

3. การบนิถ่ายรูปถ่ายทางอากาศ ด้วยกล้องถ่ายภาพระบบดิจติอล - ความสงูบนิ ประมาณ 1,929 เมตร - Resolution (Pixel) 20 เซนติเมตร ( ผมนำาภาพมาแสดง

จำานวน 4 รูป ขอใหท้่านนำาไปพจิารณาดวูา่ชื่นชอบหรอืไมเ่พยีงใด โดยทำาการคัดลอกภาพไปวางบนWord แล้วทำาการขยายดภูาพทีละภาพก็จะชว่ยมองเหน็ได้ชดัเจนยิง่ขึ้น นะครบั )4. การทำาแผนท่ีภาพถ่ายออรโ์ทส ี(Orth Photo Map) การประมวล

ผล ประกอบด้วย พื้นระดับสงูเชงิเลขจากLIDARและรูปถ่ายทางอากาศสรีะบบดิจติอล

5. การต่อแผนที่ภาพถ่ายออรโ์ทส ี (Mosaic) ด้วยการสรา้งเสน้Cut Line เพื่อใชส้ำาหรบัการเชื่อมต่อแผนท่ีภาพถ่ายแต่ละภาพ(ขัน้ตอนน้ีต้องต่อแผนที่ภาพถ่ายทีละภาพในแนวบนิเดียวกันจนครบ ต่อจากนัน้นำาแต่ละแนวบนิมาเชื่อมต่อกันจนครบเชน่กัน)

การสำารวจทำาแผนที่ด้วยระบบLIDAR จำาเป็นท่ีจะต้องจดัทำาแผนท่ีภาพถ่ายออรโ์ทสคีวบคู่ เพื่อใชป้ระกอบการพจิารณาในการวเิคราะหพ์ื้นระดับสงูเชงิเลขใหม้คีวามถกูต้องยิง่ขึ้น

ภาพที่ 1 แสดงภาพวดั วดัหน่ึงในอำาเภอบางบาล

ภาพที่ 2 แสดงภาพเรอืขนถ่ายสนิค้ารมิฝ่ังแมน่ำ้าน้อย

ภาพที่ 3 แสดงภาพรถบรรทกุและเสน้แบง่กึ่งกลางถนน สามารถมองเหน็ได้ชดัเจนมากๆ

ภาพที่ 4 แสดงภาพเตาเผาเครื่องปั้ นดินเผา(ผมแปลความเองครบั ทีแรกแปลวา่เป็นกองฟาง แต่ทีมงาน และเจา้หน้าท่ีเทคนิคจากบรษัิท ESRI บอกวา่น่าจะเป็นเตาเผา ถกูต้องประการใดชว่ยชีแ้นะด้วย)

ขอ้ควรคำานึงเกี่ยวกับการจดัจา้งผลิตพื้นระดับสงูเชงิเลขด้วยLIODAR พื้นท่ี 100 ตารางกิโลเมตรเป็นอยา่งน้อย ระยะเวลาปฏิบติังาน 3 เดือน

ค่าใชจ้า่ย ตารางกิโลเมตรละ 15,000 บาท(ค่าเชา่เครื่องบนิพรอ้มนำ้ามนัเชื้อเพลิง ค่าเบีย้เล้ียงและอ่ืนๆที่เกี่ยวขอ้งกับการบนิ , ค่าเชา่อุปกรณ์LIDAR(จากต่างประเทศ) , ค่าเชา่อุปกรณ์ถ่ายรูปสรีะบบดิจติอล )

ผลลัพธท์ี่ได้ ประกอบด้วย แผนท่ีภาพถ่ายออรโ์ทส ี , พื้นระดับสงูเชงิเลข ได้จากค่าระดับท่ีมรีะยะหา่งของจุดระดับแต่ละจุดเท่ากับ 1 เมตร (ความถกูต้องทางราบ 1.5 เมตร , ทางดิ่ง 50 เซนติเมตร)มจุีดตรวจสอบ(Checked Point)

การวเิคราะห์ ทิศทางการไหลของนำ้า (อันดับแรก ทำาการวเิคราะห์ทิศทางการไหลของนำ้าแสดงด้วยเฉดสต่ีางๆ อันดับสอง ทำาการวเิคราะห์ทิศทางการไหลของนำ้าแสดงด้วยเวคเตอร ์ทำาใหส้ามารถตอบคำาถามได้วา่ควรจะติดตัง้ท่อบรเิวณใด , จำานวนกี่ท่อ ), การคำานวณปรมิาณเก็บกักนำ้าของพื้นที่ศึกษา

การผลิตแผนที่ภาพถ่ายออรโ์ทส ี การสำารวจทำาแผนท่ีด้วยระบบ LIDAR ควรต้องควบคู่ไปกับการผลิตแผนท่ีภาพถ่ายออรโ์ทส ี เพื่อใชเ้ป็นเครื่องมอืชว่ยตรวจสอบซึ่งกันและกัน เพราะขอ้มูลLIDAR ได้ผลลัพธเ์ป็น DEM และเสน้ชัน้ความสงู( ไมส่ามารถมองเหน็สภาพภมูปิระเทศ อาจทำาใหก้ารแปลความขอ้มูลผิดพลาดได้ เชน่ ถนนท่ีใชเ้ป็นเสน้ปิดล้อมในการวเิคราะหห์าปรมิาณนำ้าเก็บกักหายไป ) สว่นแผนท่ีภาพถ่ายออรโ์ทสไีด้จากขอ้มูลรูปถ่ายระบบดิจติอลได้นำาDEMจากขบวนการLIDAR มาใชใ้นการผลิตแผนที่ภาพถ่ายออรโ์ทส ี ทำาใหเ้ราสามารถตรวจสอบรายละเอียดภมูปิระเทศได้สะดวกและถกูต้องมากยิง่ขึ้น

เครื่องมอื/อุปกรณ์ ฮารด์แวรท่ี์มสีมรรถนะสงูๆ อันเนื่องมาจากปรมิาณขอ้มูลเป็นจำานวนมาก มกีารเก็บบนัทึกค่าระดับทกุๆ 1 เมตร

หน่วยงานท่ีรบังานสำารวจLIDAR : บรษัิท ESRI ประเทศไทย ภาควชิาวศิวกรรมสำารวจ จุฬาฯ ฯลฯ

ตัวอยา่งการประมวลผลและวเิคราะห์