วันอาทิตย์ที่ 15 กรกฎาคม พ.ศ. 2555

เครื่องมือที่ใช้ในการศึกษาข้อมูลทางภูมิศาสตร์


เครื่องมือที่ใช้ในการศึกษาข้อมูลทางภูมิศาสตร์

ประเภทให้ข้อมูล  ได้แก่  แผนที่  รูปถ่ายทางอากาศ   ภาพจากดาวเทียม  และอินเตอร์เน็ต

 รีโมทเซนซิ่ง              
      หมายถึง   การรับสัญญาณภาพ  หรือสัญญาณข้อมูลตัวเลขที่เกิดขึ้นจากวัตถุหรือพื้นที่โดยที่ไม่ได้สัมผัสกับวัตถุหรือพื้นที่นั้น  สายงานที่เกี่ยวข้องกับรีโมทเซนซิ่งมากและเป็นที่เข้าใจกันเป็นอย่างดี คือ  รูปถ่ายทางอากาศและภาพจากข้อมูลดาวเทียม  ซึ่งบางครั้งที่ใช้ในการสื่อความหมายของรีโมทเซนซิ่ง  คือ  ข้อมูลระยะทางไกล  ข้อมูลจากดาวเทียมหรือโทรสัมผัส 
         3.1 รูปถ่ายทางอากาศ  คือ  รูปที่ได้จากการถ่ายทำทางอากาศ   โดยผ่านกล้องและฟิลม์หรือบันทึกตัวเลข แสดงให้เห็นถึงภาพรวมของข้อมูลในพื้นที่เป็นบริเวณกว้าง
                   สำหรับประเทศไทย หน่วยงานที่รับผิดชอบผลิตรูปถ่ายทางอากาศ คือ กรมแผนที่ทหาร กระทรวงกลาโหม ผลิตเพื่อใช้ประโยชน์ในราชการทหารตั้งแต่ พ.ศ.2496 ซึ่งปัจจุบันมีการจัดทำเพิ่มขึ้นหลายชุด  และได้รับอนุญาตให้หน่วยงานของรัฐและสถาบันการศึกษาต่างๆ ใช้รูปถ่ายทางอากาศในการศึกษาและวิจัยได้

ประเภทของรูปถ่ายทางอากาศ
         1. รูปถ่ายดิ่ง  หมายถึง ภาพที่ถ่ายโดยใช้แกนกล้องอยู่ในแนวดิ่ง  หรือเกือบจะดิ่งกับพื้นผิวของลักษณะภูมิประเทศ  สามารถนำมาศึกษาหรือดูภาพในลักษณะสามมิติได้
     
          2. รูปถ่ายเฉียง หมายถึง ภาพที่ถ่ายโดยให้แกนกล้องเอียงจากแนวดิ่ง แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ            2.1 รูปถ่ายเฉียงสูง  เป็นรูปถ่ายที่เห็นขอบฟ้าปรากฏอยู่บนรูปด้วย
            2.2 รูปถ่ายเฉียงต่ำ เป็นรูปถ่ายที่ไม่ปรากฏขอบฟ้าบนรูป
     
รูปถ่ายทางอากาศแนวเฉียงสูง  :  Tokyo
 รูปถ่ายทางอากาศแนวเฉียงต่ำ
 หลักการแปลความหมายจากรูปถ่ายทางอากาศ มีหลักการดังนี้
          การแปลความหมายรายละเอียดภาพในรูปถ่ายทางอากาศนั้น  มีหลักเกณฑ์ที่ใช้ในการพิจารณารายละเอียดในรูปถ่ายทางอากาศมีอยู่ด้วยกัน ๗ ประการคือ
          1. รูปร่าง รูปร่างของรายละเอียดในภูมิประเทศที่ปรากฏบนรูปถ่ายจะมีลักษณะเป็นภาพ แบนราบ รายละเอียดของวัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้นจะมีรูปร่างสม่ำเสมอเป็นระเบียบเป็นแนวตรง มีโค้งเรียบ ส่วนลักษณะรายละเอียดที่เกิดขึ้นจากธรรมชาติ จะมีรูปร่างไม่สม่ำเสมอ ไม่เป็นระเบียบ การที่รูปร่างของธรรมชาติแปลกแตกต่างกันนี้จะเป็นส่วนช่วยให้สามารถแปลความหมายรายละเอียดในรูปถ่ายได้
          2. ขนาด การพิจารณารายละเอียดเกี่ยวกับขนาดนี้ ต้องมีความรู้เรื่องความสัมพันธ์และสัมบูรณ์ของขนาด หากเราพิจารณาภาพ ของรายละเอียดในรูปถ่าย และรู้ขนาดที่แน่นอนของรายละเอียดที่ปรากฏจริงในภูมิประเทศแล้วเราก็สามารถหาขนาดของรายละเอียดอื่นๆ ได้โดยเปรียบเทียบกับขนาดของรายละเอียดที่ทราบแล้ว
          3. สี วัตถุที่มีสีต่างๆ กันจะมีคุณสมบัติการสะท้อนของแสงต่างกันด้วย  จึงทำให้การเห็นเงาหรือสีของวัตถุเปลี่ยนแปลงไปในรูปถ่ายเนื่องจากฟิล์มรูปถ่ายทางอากาศที่ใช้ส่วนมากเป็นฟิล์มชนิดธรรมดา ไม่ใช้ฟิล์มสี ดังนั้นสีของวัตถุต่างๆ จึงปรากฏเป็นสีเทาชนิดต่างๆ กัน โดยมีระดับของสีจากชนิดเกือบดำไปจนถึงสีขาว ลักษณะของสีเทาของรายละเอียดที่ปรากฏบนรูปถ่ายเรียกว่าสีของภาพ ความเข้มหรือความจางของสีของภาพจะขึ้นอยู่กับจำนวนแสงสว่างที่สะท้อนจากรายละเอียดในภูมิประเทศมายังกล้องถ่ายรูป รายละเอียด ใดให้ปริมาณการสะท้อนแสงมากจะมีลักษณะสีของภาพปรากฏค่อนข้างเป็นสีขาว หากรายละเอียดใดไม่มีอาการสะท้อนแสงก็จะมีสีของภาพเป็นสีดำ  ปริมาณการสะท้อนแสงนี้ขึ้นอยู่กับโครงสร้างและชนิดของรายละเอียดที่ปรากฏในภูมิประเทศ และมุมสะท้อนของลำแสงที่พุ่งมายังกล้องถ่ายรูป
          4. รูปแบบ ลักษณะรายละเอียดในรูปถ่ายจะมีรูปแบบแตกต่างกัน  ระหว่างสิ่งที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติกับสิ่งที่มนุษย์สร้างขึ้น เช่น การจัดต้นไม้ในสวน เมื่อเปรียบเทียบกับต้นไม้ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติแล้วจะเห็นความแตกต่างได้ชัดเจน
          5. เงา การพิจารณาเรื่องเงา นับว่าเป็นหลักเกณฑ์ที่สำคัญมากในการแปลความหมายรายละเอียดบนรูปถ่ายทางอากาศ การพิจารณารูปร่างของรายละเอียดให้ได้ผลดีจะพิจารณาจากเงาได้มากกว่าการพิจารณาจากสีหรือลวดลายทั้งนี้เนื่องจากว่าขนาดทางดิ่งที่แสดงด้วยเงานั้น  จะปรากฏให้เห็นเด่นชัดกว่าขนาดในทางราบที่แสดงด้วยภาพของรายละเอียด สีของภาพ รายละเอียดจะเปลี่ยนไปตามสภาพสิ่งแวดล้อม แต่เงาจะแสดงให้เห็นได้ชัดเจน
          6. ตำแหน่งในภูมิประเทศ การพิจารณารายละเอียดในภูมิประเทศ  บางครั้งอาจต้องพิจารณาจากความสูงสัมพันธ์ ลักษณะทางน้ำ เป็นตัวสำคัญอย่างหนึ่งที่ใช้พิจารณาลักษณะสภาพดิน หรือการเกิดพืชและพันธุ์ไม่ได้
          7. ความหยาบละเอียด ระดับความหยาบหรือความละเอียดของภาพในรูปถ่าย อาจใช้ ประโยชน์ได้ในการแปลความหมายภาพ ลักษณะความหยาบละเอียดนี้เมื่อคิดเท่ากับขนาดวัตถุให้พอดีแล้ว จะมีความสัมพันธ์โดยตรงกับมาตราส่วนรูปถ่าย
          การแปลความหมายภาพนี้ แต่เดิมจะใช้หลักเกณฑ์ที่กล่าวมาแล้วข้างต้นเป็นข้อพิจารณา  แต่ปัจจุบันนี้เทคโนโลยีได้เจริญก้าวหน้าไปมาก มีการกวาดตรวจ (scanning) รายละเอียดบนรูปถ่ายหรือทำข้อมูลเป็นตัวเลข ทำให้เกิดระบบอัตโนมัติขึ้นในการใช้รูปถ่ายเพื่อกิจการต่างๆ เช่น การทำแผนที่ เป็นต้น จากระบบการทำข้อมูลตัวเลขจากรูปถ่ายนี่เอง ที่ทำให้มีการทดลองแปลความหมายภาพโดยอัตโนมัติขึ้น (automatic image interpretation) มีการทดลองกวาดตรวจอัตโนมัติและใช้เครื่องมือประกอบ ซึ่งมีชื่อว่าเครื่องมือ แพตเทิร์น  รีคอกนิชัน (pattern recognition equipment) พบว่ามีความเชื่อถือได้ถึง ๘๐% ถ้านำมาใช้ในการแปลลักษณะภูมิประเทศ ๔ ชนิดคือทางน้ำ พื้นที่เพาะปลูก  พืชพรรณไม้ และบริเวณ ชุมชนในเมือง หากได้มีการพัฒนาทางด้านออปติกอิเล็กทรอนิกส์ (optic electronics) ให้มากขึ้นแล้ว จะทำให้ผู้แปลความหมายภาพได้ใช้เครื่องมือบันทึกการกวาดตรวจแบบวิเคราะห์ที่ทำคำสั่งไว้ มาใช้ในงานจำแนกรายละเอียดได้ และเมื่อได้วิเคราะห์งานแปลความหมายจากพื้นที่เป้าหมายที่ครอบคลุมพื้นที่ซ้ำกันแล้ว จะเห็นว่าสามารถใช้ระบบอัตโนมัติได้ชัดเจนขึ้น
          ประโยชน์ของการแปลความหมายภาพภูมิประเทศ คือการนำไปใช้ในกิจการต่างๆ มาก มายหลายประการ  เช่น  การศึกษาด้านธรณีวิทยารูปร่างของที่ดิน การเกษตรและการใช้ประโยชน์ที่ดิน กิจการด้านป่าไม้  ด้านวิศวกรรม อุตสาหกรรม การวิเคราะห์เป้าหมายทางการทหารและการข่าว เป็นต้น นับได้ว่าวิธีการนี้มีประโยชน์นานัปการ เหมาะแก่การนำไปใช้ในการพัฒนาประเทศในทุกด้าน

ขั้นตอนการถ่ายรูปทางอากาศ
           ในการถ่ายรูปทางอากาศในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่ง จำเป็นต้องมีการกำหนดพื้นที่ให้ครอบคลุมบริเวณที่ต้องการและกำหนดแนวถ่ายรูปให้เป็นแนวขนานกัน โดยแนวขนานนี้จะกำหนดให้เป็นทิศทาง ออก-ตก หรือแนวขนานทิศทาง เหนือ-ใต้ ก็ได้ขึ้นอยู่กับลักษณะบริเวณที่ต้องการ โดยแนวเส้นขนานนี้ถูกเรียกว่าแนวบิน (flight lines) หรือ แถบบิน (flight strips) เมื่อกำหนดแนวบินได้แล้ว จึงทำการถ่ายภาพโดยใช้เทคนิคถ่ายภาพแบบต่อเนื่อง โดยถ่ายภาพให้ครบตามแนวบินจนครอบคลุมพื้นที่ที่ต้องการ และจะได้รูปที่เรียงลำดับต่อกัน ซึ่งรูปที่ถ่ายข้างเคียงกันจะมีส่วนเหลื่อมซ้อนกัน (end lap หรือ over lap) ประมาณร้อยละ 60 ซึ่งรูปถ่ายบริเวณที่ซ้อนกันนี้มีประโยชน์ในการใช้ดูภาพสามมิติ เราสามารถดูภาพสามมิติได้ด้วยการใช้กล้องดูภาพสามมิติ (Stereoscope) ภาพสามมิตินี้ก็จะเหมือนกับหุ่นจำลองภูมิประเทศ เนื่องจากพื้นที่แต่ละโครงการมักมีบริเวณกว้างใหญ่ ทำให้มีแนวบินได้หลายแนวบิน และการบินถ่ายแบบต่อเนื่องจะต้องให้มีส่วนเกย (side lap) ของแต่ละแนวบินด้วย โดยส่วนเกยนี้ จะอยู่ที่ประมาณร้อยละ 30 ส่วนนี้มีไว้เพื่อใช้ในการดูภาพสามมิติ เช่นกัน และมีไว้เพื่อต่อรูปภาพให้ต่อเนื่องเป็นรูปเดียวกัน การต่อรูปภาพเรียกว่า Mosaic
         รูปถ่ายทางอากาศมีประโยชน์ต่อการเรียนทางภูมิศาสตร์  การศึกษาทรัพยากรธรรมชาติ  เมืองและหมู่บ้าน  โรงงานอุตสาหกรรม  ความหลากหลายทางชีวภาพสิ่งแวดล้อม  และอื่นๆอีกมากเช่น(1)    การสำรวจและทำแผนที่ภูมิประเทศ
(2)
    การสำรวจและติดตามการเปลี่ยนแปลงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม
(3)
    การสำรวจและติดตามการเปลี่ยนแปลงพื้นที่การเกษตร  การใช้ที่ดิน(4)    การวางผังเมืองและชุมชน
(5)
   การสำรวจและติดตามการเปลี่ยนแปลงความหลากหลายทางชีวภาพ(6)    การสำรวจแหล่งโบราณคดี
(7)
    การคมนาคมทางบก  ทางน้ำ  การทหาร

  

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น