ลองดูภาพถ่ายดาวเทียมพวกนี้ ทำไมมันถึงมีหน้าตาแตกต่างกัน?

              ภาพถ่ายดาวเทียมมีหลายรูปแบบ และนำไปใช้งานได้หลากหลายวัตถุประสงค์

เราแบ่งภาพถ่ายดาวเทียมได้จากหลายเกณฑ์ เช่น

-ช่วงคลื่นแสงที่ใช้ถ่ายภาพ
-ความละเอียด
-วงโคจร

ในตอนนี้มาทำความรู้จักกับภาพถ่ายดาวเทียมตามคลื่นแสงที่ใช้ถ่ายภาพกันก่อนนะครับ

️ 1. ภาพแสงที่ตามองเห็น (Visible) 

• ถ่ายด้วยแสงความยาวคลื่น ~0.4 – 0.7 ไมโครเมตร
• ลักษณะเหมือนภาพถ่ายทั่วไป ให้ภาพ “สีจริง” เหมือนตาเห็น (True Color) ดูเข้าใจง่าย
• ใช้ดูเมือง ถนน ทะเล
• เหมาะสำหรับดูภาพรวมพื้นที่ และงานที่ต้องการความเข้าใจง่าย
  
• ตัวอย่าง เช่น ภาพจากดาวเทียม Sentel-2 (ESA) ความละเอียด 10-20 เมตร

2. ภาพอินฟราเรด (Infrared)

     แสงอินฟราเรดเป็นช่วงคลื่นแสงที่ตามนุษย์มองไม่เห็น ดังนั้นภาพที่ถ่ายด้วยแสงนี้ซึ่งได้สีที่ไม่เหมือนกับตามนุษย์มอง เราแบ่งภาพประเภทนี้ออกย่อยออกไปได้อีก 3 ประเภท คือ

  2.1 อินฟราเรดระยะใกล้ (Near Infrared – NIR)

      คือ ภาพที่ถ่ายด้วยแสงที่มีความยาวช่วงคลื่น ~0.7 – 1.3 ไมโครเมตร ซึ่งเป็นย่านที่พืชสะท้อนคลื่นช่วงนี้ดีมาก มักเห็นเป็นสีแดง  ใช้ดูสุขภาพพืช ป่าไม้ / การเกษตร สามารถนำมาคำนวณหา

• ค่า NDVI หรือ Normalized Difference Vegetation Index  ซึ่งเป็นดัชนีที่ใช้ในการวัดความเขียวขจีหรือความหนาแน่นของพืชพรรณบนพื้นดินที่ใช้ดูความเขียวของพืชและ

• ค่า NDWI หรือ Normalized Difference Water Index ซึ่งเป็นดัชนีที่พัฒนาขึ้นเพื่อการตรวจจับพื้นที่ที่มีน้ำได้



 2.2 อินฟราเรดกลาง หรือ SWIR (Short-Wave Infrared)

        คือ ภาพที่ถ่ายด้วยอินฟราเรดคลื่นสั้น~1.3 – 3 ไมโครเมตร ซึ่งเป็นช่วงการรับแสงที่สะท้อนจากวัตถุ (Reflected Light) คล้ายกับกล้องถ่ายรูปปกติ แต่ใช้แสงในช่วงที่ตาคนมองไม่เห็น ทำให้มองเห็นรายละเอิยดได้มากยิ่งขึ้น

นิยมใช้ตรวจหาจุดความร้อน (Hotspot) ในงานกู้ภัย, ภาพถ่ายดาวเทียมสำรวจทรัพยากร มีความคมชัดสูงสามารถถ่ายทะลุหมอกได้ มักใช้ในการวิเคราะห์ร่วมกับภาพช่วงคลื่นอื่นเพื่อความแม่นยำยิ่งขึ้น และใช้ติดตามความชื้นของดิน และพื้นที่แห้งแล้ง รวมถึงตรวจจับมลพิษแและคราบน้ำมันบนผิวน้ำได้ เพราะ ภาพ SWIR เน้นความแตกต่างของ "ความชื้น" และ "ประเภทพื้นผิววัสดุ" ทำให้เห็นรายละเอียดของพื้นผิว และแร่ธาตุได้ดีกว่าภาพแสงที่ตามองเห็น

 2.3 อินฟราเรดความร้อน หรือ Thermal (Thermal Infrared / LWIR)

      ใช้แสงในช่วงคลื่นยาว ~8 – 14 ไมโครเมตร (Long-Wave Infrared) ที่ปล่อยออกมาจากวัตถุที่มีความร้อนหรือตรวจจับรังสีความร้อน (Emitted Heat) ที่วัตถุแผ่ออกมา จึงจับภาพได้แม้ในที่มืดสนิท เพราะจับความร้อน ไม่ได้จับแสง ใช้สำหรับวัดอุณหภูมิพื้นผิว ความชื้นในดิน ค้นหาคน ภาพในบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงจะแสดงเป็นสีเหลือง - ส้ม - ขาว ในขณะที่บริเวณที่อุณหภูมิต่ำ จะเป็นสีม่วง สีน้ำเงิน

️ 3. ภาพไมโครเวฟ / เรดาร์ (Radar – SAR)

       ใช้คลื่นยาวระดับมิลลิเมตรถึงเซนติเมตร ถ่ายได้แม้มีเมฆ หรือเวลากลางคืน ใช้ดูน้ำท่วม การเคลื่อนตัวของพื้นดิน ใช้ศึกษาชายฝั่งและน้ำทะเล รวมถึงติดตามการเปลี่ยนแปลงของป่าไม้และสิ่งปลูกสร้าง

       ส่วน SAR คือเทคโนโลยีเรดาร์ที่พิเศษกว่าเรดาร์ทั่วไป โดยเป็นเรดาร์ที่เน้นถ่ายภาพและสร้างข้อมูลความละเอียดสูงจากบนอวกาศ เหมาะกับงานที่ต้องการความต่อเนื่อง แม่นยำ แม้ในสภาพอากาศที่ไม่เป็นใจ เฉดภาพจะไล่จากสีขาวไปสีดำ โดยสีขาว แทนส่วนสว่าง คือ มีการสะท้านสัญญาณมาก ได้แก่บริเวณ พื้นน้ำ ผิวเรียบ ส่วนสีดำ มีการสะท้อนสัญญาณน้อย คือ พื้นที่ที่เป็น ดิน ป่าไม้ หรือสิ่งปลูกสร้าง


สรุป:
ภาพถ่ายดาวเทียมที่มีสีสันต่างกัน และบางแบบมีลักษณะไม่เหมือนที่ตาเห็น เพราะเกิดจากการใช้ช่วงคลื่นในการบันทึกภาพที่แตกต่างกัน ซึ่งแต่ละช่วงคลื่นมีคุณสมบัติในการสะท้อนและดูดกลืนแสงที่แตกต่างกันไป จึงสามารถนำมาใช้วิเคราะห์ได้หลากหลายตามความต้องการในการศึกษาด้านต่างๆ 

ไว้บทความหน้าเรามาดูการจำแนกภาพถ่ายดาวเทียมจากระดับวงโคจรกันนะครับ