ดาวเทียมสำรวจโลก

ดาวเทยี มสารวจโลก (Earth Resources Satellite)

1. บทนา
ในปัจจุบันบทบาทของดาวเทียมสารวจทรัพยากรโลกนับวันย่ิงมีความสาคัญมากขึ้น เน่ืองจากข้อมูล

การสารวจท่ีได้จากดาวเทียมมีวิวัฒนาการไปอย่างรวดเร็ว ทั้งในด้านการเก็บบันทึกและวิธีการวิเคราะห์ข้อมูล
โดยเฉพาะระบบบันทึกข้อมูลมีการพัฒนาปรับปรุงในเรื่องของความละเอียดเชิงพื้นที่ (Spatial resolution)
และความละเอียดเชิงคลื่น (Spectral resolution) ทาให้เกิดความหลากหลายในการนาไปประยุกต์ใช้ในด้าน
ต่างๆ เพ่ิมมากขึ้น นอกจากน้ีข้อมูลจากดาวเทียมเป็นที่ยอมรับกันในปัจจุบันว่าสามารถนามาใช้เป็นข้อมูลใน
การติดตามตรวจสอบการเปล่ียนแปลงของเหตกุ ารณ์ทางธรรมชาติและทเ่ี กิดจากการกระทาของมนุษยไ์ ด้อยา่ ง
ทันท่วงที เน่ืองจากมีการบันทึกข้อมูลอย่างเป็นระบบทั้งในด้านของเวลา ช่วงคลื่น และเชิงพื้นที่ อีกทั้งการ
บันทึกข้อมูลจากดาวเทียมยังบันทึกเป็นข้อมูลเชิงเลข (Digital format) ทาให้สามารถนาไปผลิตภาพและ
วิเคราะห์ภาพด้วยระบบคอมพิวเตอร์ได้โดยตรง และสามารถนาไปใช้ร่วมกับระบบภูมิสารสนเทศ
(Geographic Information System) ได้อยา่ งมีประสทิ ธิภาพ

1.1. ความหมายดาวเทยี มสารวจโลก
ดาวเทียมสารวจโลก (Earth Resources Satellite) คือ การใช้ดาวเทียมสารวจทรัพยากรและ

สภาพแวดล้อมของโลก ซึ่งผสมผสานระหว่างเทคโนโลยีการถ่ายภาพ และโทรคมนาคม โดยการทางานของ
ดาวเทียมสารวจทรัพยากรจะใช้หลักการสารวจข้อมูลจากระยะไกลโดยใช้เคร่ืองมือตรวจวัด (Sensor) อาศัย
คลื่นแมเ่ หล็กไฟฟ้าที่แผ่หรือสะท้อนมาจากส่ิงท่ีต้องการสารวจเป็นส่ือในการวัด การสารวจโดยใช้วิธีน้ีเป็นการ
เก็บขอ้ มูลจานวนมากในบริเวณกว้าง เมื่อเปรยี บเทียบกับการสารวจภาคสนามท่ไี ด้ขอ้ มลู เฉพาะสว่ น

รปู ที่ 1 การสารวจระยะไกล (ทม่ี า: http://isp.uv.es/rs.htm)

1.2. ววิ ฒั นาการดาวเทยี มสารวจโลก

การสารวจทรัพยากรโลกด้วยดาวเทียมได้วิวฒั นาการจากการรับภาพถา่ ยดาวเทียมภาพแรก จากการ
ส่งสัญญาณภาพของดาวเทียม Explorer 6 จากสหรัฐอเมริกาในเดือนสิงหาคม พ.ศ.2502 ซึ่งวิวัฒนาการของ
ดาวเทียมสารวจทรัพยากรเป็นไปอย่างรวดเร็วและต่อเน่ืองมาโดยตลอดนับตั้งแต่ยุคแรกเมื่อองค์การบริหาร
การบินและอวกาศแห่งชาติสหรัฐอเมริกาหรือองค์การนาซ่า (NASA) ได้ส่งดาวเทียมสารวจทรัพยากรพิภพดวง
แรกของโลกช่อื ERTS 1 (Earth Resources Technology Satellite) ขน้ึ โคจรรอบโลกเป็นผลสาเรจ็ เม่ือวันท่ี
23 กรกฎาคม พ.ศ.2515 (ต่อมาเปล่ียนชื่อเป็น LANDSAT 1) พัฒนาการของดาวเทียมสารวจทรัพยากรมีทั้ง
การพัฒนาตวั ดาวเทียมและอุปกรณร์ ับรู้ เพื่อให้ไดข้ ้อมูลหลากหลายชนิดและความละเอยี ดภาพท่ีเหมาะสมกับ
การประยุกตใ์ ช้งานดา้ นตา่ งๆ สามารถแบง่ ไดแ้ ตล่ ะยคุ ดงั น้ี

 ยุคทดลองและวจิ ยั พฒั นา
เร่ิมต้ังแต่ พ.ศ.2515-2528 เป็นยุคการทดลองใช้ข้อมูลจากดาวเทียมรุ่นแรกๆ แล้วพัฒนา

ข้อมูลดาวเทียมให้มีคุณภาพและความละเอียดคมชัดดีขึ้น สามารถนาไปใช้ประโยชน์อย่างมี
ประสิทธิภาพ ดาวเทียมในยคุ แรกได้แกด่ าวเทยี ม LANDSAT ความละเอยี ดภาพ 80 ม

LANDSAT 1-3 LANDSAT 4-5

SEASAT

รปู ที่ 2 ดาวเทยี มในยคุ ทดลองและวจิ ยั พฒั นา พ.ศ.2515-2528

 ยคุ ปฏิบตั ิงานและความร่วมมือระหว่างประเทศ
เริ่มตั้งแต่ พ.ศ.2529-2539 เป็นช่วงเวลาของการนาข้อมูลดาวเทียมสารวจทรัพยากรไปใช้

ประโยชน์ในด้านต่างๆ อย่างไดผ้ ลและมปี ระสิทธิภาพ รวมทั้งมีความร่วมมือของนานาประเทศในการ
ประสานงานการใช้ประโยชน์ การถ่ายทอดเทคโนโลยี ดาวเทียมยุคนี้ได้พัฒนาขีดความสามารถของ
อปุ กรณ์รบั รใู้ หม้ ีความละเอียดความคมชัดมากขึ้น ไดแ้ ก่ ดาวเทียม SPOT 1 ถึง 4 (20 และ 10 เมตร)
MOS 1(50 เมตร) JERS 1 (18 เมตร) IRS 1 C (24 และ 5.8 เมตร) รวมท้งั ระบบทสี่ ามารถบันทึกภาพ
ผ่านเมฆ หมอก เชน่ ระบบเรดาร์ของดาวเทียม ERS 1,2 และ RADARSAT 1

ADEOS 1 MOS 1-2
SPOT 1-2
JERS1

IRS 1A RADARSAT

ERS 1-2

รปู ที่ 3 ดาวเทยี มยคุ ปฏบิ ตั งิ านและความรว่ มมอื ระหวา่ งประเทศ พ.ศ.2529-2539

 ยุคขา่ วสารและเทคโนโลยี
เร่ิมต้ังแต่ ปี พ.ศ.2540 – ปัจจุบัน ยุคน้ีเป็นยุคของข่าวสารที่ไร้พรมแดน ความก้าวหน้าทาง

เทคโนโลยี ประเทศมหาอานาจได้อนุญาตให้นาเทคโนโลยีก้าวหน้าสูงสุดมาให้พลเรือนใช้ เปิดโอกาส
ให้มีการแข่งขันอย่างเสรี รวมถึงการดาเนินงานด้านสารวจโลกด้วยดาวเทียมในเชิงธุรกิจมากข้ึน
ดาวเทยี มในยุคน้ีได้พัฒนาให้ข้อมูลมีความหลากหลายและความละเอยี ดภาพที่สูงขน้ึ ได้แก่ ดาวเทียม
LANDSAT 7 (30 และ15 เมตร), SPOT5 (2.5 เมตร), IKONOS (1 เมตร), QUICKBIRD (0.61 เมตร)
และ ADEOS (5 เมตร) เปน็ ตน้

IKONOS 2 SPOT 4-5
ADEOS 2
LANDSAT 7 Quickbird

รปู ที่ 4 ดาวเทยี มยคุ ขา่ วสารและเทคโนโลยี พ.ศ.2540 – ปจั จบุ นั

ในปัจจุบันบทบาทของดาวเทียมสารวจทรัพยากรโลกนับวันย่ิงมีความสาคัญมากข้ึน เนื่องจากข้อมูล
การสารวจท่ีได้จากดาวเทียมมีวิวัฒนาการไปอย่างรวดเร็ว ท้ังในด้านการเก็บบันทึกข้อมูลและการวิเคราะห์
ข้อมูล โดยเฉพาะระบบบันทึกข้อมูลมีการพัฒนาปรับปรุงในเรื่องของความละเอียดเชิงพื้นที่ (Spatial

resolution) และความละเอียดเชงิ คลื่น (Spectral resolution) ทาให้เกิดความหลากหลายในการประยุกต์ใช้
ในด้านต่างๆเพ่มิ มากขน้ึ มกี ารนาเทคโนโลยอี วกาศมาใชร้ ่วมกับระบบสารสนเทศภูมศิ าสตร์ในการวางแผนเพ่ือ
การบริหารทรัพยากรและส่ิงแวดล้อมอย่างกว้างขวาง เช่น การสารวจพืชเศรษฐกิจ, การเพิ่มปริมาณผลผลิต
เช่น ข้าว ข้าวโพด อ้อย ฯลฯ การกาหนดพื้นที่เสี่ยงภัยจากการเกิดการพังทลายของดิน, การเปล่ียนแปลงการ
ใชท้ ด่ี นิ เพือ่ การวางแผนด้านผงั เมือง และการตดิ ตามอุทกภัย เปน็ ต้น

2. ลกั ษณะและคณุ สมบตั ิของดาวเทียมสารวจโลก
2.1. คุณสมบตั ทิ ว่ั ไปของดาวเทยี มสารวจโลก
2.1.1. สว่ นประกอบของดาวเทยี มสารวจโลก

รปู ที่ 5 สว่ นประกอบของดาวเทยี ม

ดาวเทียมเป็นเครื่องมือทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน มีส่วนประกอบหลายอย่างเข้าด้วยกันและ
สามารถทางานได้อัตโนมัติ สามารถโคจรรอบโลกด้วยความเร็วสูงพอที่จะหนีจากแรงดึงดูดของโลกได้

สว่ นประกอบแต่ละส่วนจะมีระบบควบคุมการทางานแยกยอ่ ยออกไป และมอี ุปกรณ์เพื่อควบคุมให้ระบบต่างๆ
ทางานร่วมกัน โดยประกอบดว้ ยสว่ นต่างๆ ดงั นี้

 โครงสรา้ งดาวเทยี ม เป็นส่วนประกอบทส่ี าคัญโดยมีโครงน้าหนัก 15-25% ของนา้ หนักรวม วสั ดุ
มีน้าหนักเบา และต้องไม่เกิดการส่ันมากเกินท่ีกาหนดหากได้รับสัญญาณท่ีมีความถี่ หรือความ
สูงของคลนื่ มาก (amplitude)

 ระบบเครอ่ื งยนต์ (aero spike) อาศยั หลักการทางานคลา้ ยเครอื่ งอัดอากาศ และปล่อยออกทาง
ปลายท่อ ซึ่งระบบนจี้ ะทางานรว่ มได้ดใี นสภาพสุญญากาศ

 ระบบพลังงาน ทาหนา้ ท่ผี ลติ พลังงาน และกักเก็บไว้เพอ่ื แจกจ่ายไปยังระบบไฟฟา้ ของดาวเทียม
โดยมีแผงรับพลังงานแสงอาทิตย์ (Solar Cell) ไว้รับพลังงานจากแสงอาทิตย์เพ่ือเปล่ียนเป็น
พลงั งานไฟฟา้ ให้กับดาวเทยี ม แตใ่ นบางกรณอี าจใช้พลังงานนวิ เคลียรแ์ ทน

 ระบบควบคุมและบังคับ ประกอบด้วยคอมพิวเตอร์ท่ีเก็บรวมรวมข้อมูล และประมวลผลคาส่ัง
ต่างๆ ท่ีได้รับจากส่วนควบคุมบนโลก โดยมีอุปกรณ์รับส่งสัญญาณ (Radar System) เพื่อใช้ใน
การติดต่อสื่อสาร

 ระบบส่ือสารและนาทาง มีอุปกรณ์ตรวจจับความร้อน ซ่ึงจะทางาน โดยแผงวงจรควบคุม
อัตโนมัติ

 อุปกรณ์ควบคุมระดับความสูง เพ่ือรักษาระดับความสูงให้สัมพันธ์กันระหว่างพื้นโลกและดวง
อาทติ ย์ หรอื เพ่อื รักษาระดบั ใหด้ าวเทียมสามารถโคจรอยู่ได้

 เคร่ืองมือบอกตาแหน่ง เพื่อกาหนดการเคล่ือนท่ี นอกจากน้ันยังมีส่วนย่อยๆ อีกบางส่วนท่ีจะ
ทางานหลังจากได้รับการกระตุ้นบางอย่าง เช่น ทางานเมื่อได้รับสัญญาณสะท้อนจากวัตถุบาง
ชนิด หรอื ทางานเมอื่ ได้รับลาแสงรังสี

รปู ที่ 6 ภาพจาลองการออกแบบระบบดาวเทยี ม SMMS โดยมี CCD camera ทใี่ ชใ้ นการถา่ ยภาพและ Ka-Band ทใ่ี ชใ้ น
ระบบสอ่ื สาร

2.1.2. สถานีภาคพนื้ ดนิ (Earth Station) ประกอบด้วยส่วนหลกั ๆ คือ ระบบจานสายอากาศ
ระบบการส่ง ระบบการรบั และอปุ กรณ์ช่องสญั ญาณ โดยมภี าคยอ่ ยๆ ทสี่ าคัญคือ

 จานสายอากาศ (Antenna) ทาหน้าที่แพร่กระจายคลื่นสัญญาณขาข้ึนไปยังดาวเทียม และทา
หน้าทีร่ ับคลื่นสญั ญาณขาลงมาเข้าเคร่ืองรับ จานสายอากาศทด่ี ีต้องมีคุณสมบตั ิ ดังน้ี อัตราขยาย
กาลังสูง ลาคล่ืน (Beamwidth) แคบ ลาคล่ืนข้าง (Sidelobe) ตา่ ค่า Noise Temperature ต่า
และมีความเท่ียงตรงสูง สามารถปรับทิศทางไปยังตาแหน่งดาวเทียมได้ตามต้องการ ปกตินิยมใช้
สายอากาศแบบพาราโลลอยด์เป็นตัวสะท้อนสัญญาณ (Reflector) เพ่ือให้รวมลาคลื่นได้แคบ
ขนาดของจานสายอากาศโดยทัว่ ไปข้ึนกบั ความถ่ีใช้งาน ความถ่ียิ่งสูงขนาดจานสายอากาศย่งิ เล็ก
เช่น จานสายอากาศย่านความถ่ี KU-band จะเล็กกว่าย่านความถ่ี C-band นอกจากนี้ยังขึ้นกับ
อัตราขยายกาลังของสายอากาศ ถ้าต้องการอัตราขยายกาลังขยายสูง จานสายอากาศจะมีขนาด
ใหญ่ข้ึน เพื่อให้สามารถติดตามตาแหน่งดาวเทียมได้แม่นยา จะต้องมีระบบควบคุมการหมุนของ
จานสายอากาศท้ังทางมุมทศิ (Azimuth) และทางมมุ สูง (Elevation) อยา่ งดี ค่า G/T หรือ Gain
ต่อ Thermal noise จะเปน็ ตัวกาหนดคณุ ภาพของจานสายอากาศ

 ภาคขยายกาลังสูง (High Power Amplifier: HPA) ทาหน้าที่ขยายกาลังให้สูงก่อนส่งกาลัง
ออกอากาศ อาจใช้หลอด Klystron TWT (Traveling Wave Tube) หรือ Solid State เป็น
ภาคขยายกาลังก็ได้ โดยหลอด Klystron จะให้กาลังขยายค่อนข้างสูง แต่ค่อนข้างยุ่งยากในการ

ใช้งานแบบ Solid State ท่ีเรียกว่า SSPA (Solid State Power Amplifier) ให้กาลังขยายไม่สูง
นักแตส่ ะดวกในการใช้งาน ส่วนภาคขยายปานกลางและมีใช้งานมาพอสมควร

 ภาคขยายสัญญาณรบกวนต่า (Low Noise Amplifier: LNA) ทาหน้าที่ขยายสัญญาณกาลังต่า
มากๆ ที่เครอ่ื งรบั รบั ได้เพื่อใหม้ กี าลังพอท่ีจะนามาใช้งาน โดยใหม้ สี ัญญาณรบกวนตา่ ท่สี ุด ซงึ่ จะดู
คุณสมบตั ิไดจ้ ากคา่ Noise Temperature

 ภาคแปลงความถ่ีขาขึ้น (Up Converter) และภาคแปลงความถ่ีขาลง (Down Converter) ภาค
แปลงความถี่ขาขึ้น ทาหน้าที่แปลงความถ่ี IF ให้เป็นความถี่ RF ก่อนส่งอากาศ และภาคแปลง
ความถี่ IF เพอ่ื ใหส้ ะดวกในการขยายสญั ญาณ มหาสมุทรหลงั จากท่เี ชือ้ เพลิงหมด

2.1.3. เครื่องมอื ตรวจวดั (Sensor)
เคร่ืองมือตรวจวัดในเทคโนโลยี Remote Sensing หรือการสารวจระยะไกล เป็นเคร่ืองมือวัด
พลังงานคลื่นแมเ่ หล็กไฟฟา้ โดยเครื่องมอื วัดจะประกอบดว้ ยส่วนสาคญั 3 ส่วน คอื
2.1.3.1. ส่วนรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (receiver) เป็นส่วนท่ีทาหน้าท่ีรับ และขยายคลื่น

แม่เหล็กไฟฟ้าให้มีความเข้มเพียงพอที่จะทาให้อุปกรณ์วัดสามารถรับรู้ได้ ตัวอย่างของ
ส่วนเคร่ืองมือน้ี คือ เลนส์ของกล้อง และส่วนรับคลื่นวิทยุ (antenna) ซึ่งอาจเป็นเส้น
เหมือนเสาวิทยุหรือเป็นจานกลม (แบบจานรับสัญญาณดาวเทียม) ทั้งน้ีรูปแบบ ขนาด
และวัสดุที่ใช้ของอุปกรณ์ส่วนน้ีจะข้ึนอยู่กับช่วงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ต้องการตรวจวัด
และรายละเอียดของข้อมูลของส่ิงที่ต้องการสารวจ เช่น ในช่วงคล่ืนแสง ส่วนที่รับมักจะ
เป็นเลนส์ที่ทาจากผลึก quartz โดยมีขนาดและรูปทรงขึ้นอยู่กับว่าต้องการกาลังขยาย
ภาพเท่าใดในช่วงคลื่นวิทยุ ส่วนทรี่ ับมักจะเป็นจานวิทยุหรือเสาวิทยุโดยมีขนาดใหญ่หรือ
เล็กขน้ึ อย่กู บั วา่ สง่ิ ที่เล็กที่สุดท่ตี อ้ งการให้มองเห็นมีขนาดเทา่ ใด
2.1.3.2. ส่วนท่ีทาการวัดพลังงานของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Detector) เป็นส่วนท่ีแปลงพลังงาน
ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าท่ีต้องการวัดให้อยู่ในรูปแบบท่ีเครื่องมือวัดจะเปรียบเทียบค่าได้
ซงึ่ การวดั พลงั งานอาจใช้

 ปฏิกิริยาเคมี โดยการเคลือบสารท่ีทาปฏิกิริยากับแสง (เช่น silver nitrate) ลงบน
แผ่นฟิล์ม ซึ่งขนาดของปฏิกิริยาเคมีที่เกิดกับสารท่ีเคลือบจะแปรผันตามความเข้ม
ของแสงที่ตกกระทบ

 การเปล่ียนพลังงานเป็นสัญญาณไฟฟ้าโดยใช้อุปกรณ์ประเภทสารก่ึงตัวนา
(semiconductor) ซึ่งจะให้ความเข้มของสัญญาณไฟฟ้าแปรผันตามความเข้มแสง
ที่ตกกระทบ

 สว่ น detector อาจเปน็ แผ่นมีมิติกว้าง-ยาว เช่นแผน่ ฟลิ ์มซง่ึ สามารถบันทึกภาพได้
ท้ังภาพในคร้ังเดียวหรืออาจเป็น scanner ซึ่งมักจะประกอบขึ้นจากแถวของ
อุปกรณ์รับแสงที่จะบันทึกภาพด้วยการกวาดอุปกรณ์รับแสงน้ีไปท่ีละส่วนของภาพ
(คล้ายกับการทางานของเครื่องถ่ายเอกสารที่จะค่อยๆ กวาดภาพจากหัวกระดาษ
ไปยังท้ายกระดาษจงึ จะไดภ้ าพทั้งภาพ)

2.1.3.3. ส่วนทที่ าการบันทึกค่าพลงั งานท่วี ัดได้ (Recorder) อาจเปน็ ตัวแผ่นฟิลม์ เองในกรณกี าร
ใช้แผ่นฟลิ ์มเป็นส่วนทาการวดั พลังงาน แตถ่ ้าเปน็ การวัดโดยแปลงเปน็ สัญญาณไฟฟา้ สว่ น
นี้อาจเป็นแถบแม่เหล็ก (เช่นเดียวกับท่ีใช้ในกล้องถ่ายวีดีโอ) หรืออาจใช้หน่วยเก็บ
ความจาอื่น เชน่ ฮารด์ ดสิ ก์ หรอื RAM เชน่ เดยี วกบั ที่ใช้ในเครอื่ งคอมพิวเตอร์

ในสว่ นของเคร่ืองมือวัดยงั มีส่วนทีจ่ ะตอ้ งพจิ ารณาอีกส่วนหนงึ่ คอื แหลง่ กาเนิดของคลืน่ แม่เหล็กไฟฟา้ ท่ีใช้
ในการสารวจ โดยจาแนกไดเ้ ป็น 2 กล่มุ คือ

รปู ท่ี 7 คลนื่ แมเ่ หลก็ ไฟฟา้ Active sensor
http://www.nrcan.gc.ca/earth-sciences/geomatics/satellite-imagery-air-photos/satellite-imagery-

products/educational-resources/14639

 Active sensor คือเคร่ืองวัด และบนั ทึกสัญญาณข้อมูลท่ีสะท้อนจากวัตถุที่ต้องการศึกษา
โดยสร้างคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าขึ้นเองส่งไปกระทบวัตถุเพ่ือให้สะท้อนพลังงานภาพออกมา
เพ่ือการตรวจบันทึกตัวอย่างเครื่องวัดชนิดนี้ ได้แก่ ระบบเรดาร์ ซึ่งมีท้ังระบบกวาดภาพ
(Scanning system) และระบบไม่กวาดภาพ (Non-scanning system) เครื่องวัดระบบ
เรดาร์ส่วนใหญ่เป็นประเภทเลเซอร์ (Laser radar) หรือ ไลดาร์ (Lidar-light detection

and ranging) ซ่ึงสามารถใช้วัดระยะทางได้โดยเรียกระบบดังกล่าวว่า เคร่ืองวัดระยะทาง
แบบเลเซอร์ (Laser distance meter) หรือเครื่องวัดความสูงแบบเลเซอร์ (Laser
altimeter) ในระบบรีโมทเซนชิงท่ีวัดจากระยะไกลมาก คลื่นกาเนิดไฟฟ้าที่ใช้จะจากัดอยู่
ในช่วงคลน่ื วิทยเุ ท่าน้ันเนื่องจากปัญหาของแหล่งพลังงาน

รปู ที่ 8 คลน่ื แมเ่ หลก็ ไฟฟา้ Passive sensor
http://www.nrcan.gc.ca/earth-sciences/geomatics/satellite-imagery-air-photos/satellite-

imagery-products/educational-resources/14639

 Passive sensor คอื เครื่องวัดท่ีสามารถตรวจจบั และบนั ทึกสัญญาณข้อมูลที่สะท้อนหรือ
เปล่งออกจากแหล่งกาเนิดพลังงานตามธรรมชาติเช่นใช้แสงจากดวงอาทิตย์หรือคล่ืน
แมเ่ หล็กไฟฟา้ ท่ีสิง่ ทต่ี ้องการสารวจแผร่ งั สีออกมาเอง (มักจะเป็นช่วงอินฟราเรดความร้อน)
ในกรณีท่ีใช้แสงจากดวงอาทิตย์ เคร่ืองมือวัดจะทางานได้เฉพาะในเวลากลางวันเท่านั้น
นอกจากการศึกษารูปแบบของเมฆในทางอุตุนิยมวิทยา การตรวจวัดยังต้องการท้องฟ้าท่ี
ปลอดโปร่ง ไมม่ ีเมฆ หรอื ฝนในช่วงที่ทาการตรวจวัดด้วย

2.1.4. ระบบกวาดภาพ (Scanners)
ระบบกวาดภาพ (Scanners) ที่ใช้บนดาวเทียมเป็นการตรวจจับสัญญาณของพลังงานท่ีได้รับ

การสะท้อนกลับมาเพ่ือนาไปวิเคราะห์สัญญาณแล้วแปลออกมาเป็นภาพพื้นผิวของภูมิประเทศ ซึ่ง
ระบบน้ีจะทางานพร้อมๆ กับระบบตรวจจับ (Sensors) ไปดว้ ยพร้อมกันโดยระบบกวาดภาพที่ใช้บน
ดาวเทยี มมี 2 ประเภท คอื

2.1.4.1. ระบบการกวาดภาพแบบแกวง่ (Whiskbroom scanners) โดยระบบกวาดภาพจะเอียง
45 องศา จากแนวตั้งฉากแล้วทาการกวาดภาพไปมาจากซ้ายไปขวาขณะท่ีดาวเทียมก็
โคจรไปเร่อื ยๆ

รปู ที่ 9 ระบบการกวาดภาพแบบแกว่ง ของดาวเทยี ม EROS – A

2.1.4.2. ระบบการกวาดภาพแบบแถบ (Push broom scanners) เป็นระบบการกวาดภาพท่ี
สแกนภาพตามแนวทศิ ทางท่ดี าวเทียมโคจร ไมม่ ีการกวาดจากซ้ายไปขวา

รปู ท่ี 10 ระบบการกวาดภาพแบบแถบ (Push broom scanners)
http://www.nrcan.gc.ca/earth-sciences/geomatics/satellite-imagery-air-photos/satellite-imagery-

products/educational-resources/9337

2.1.5. การสารวจโลก โดยใชค้ ลนื่ เรดาร์
นอกจากการถ่ายภาพโดยใชก้ ล้องถ่ายแลว้ การถา่ ยภาพโดยดาวเทียมสามารถทจ่ี ะใช้คลน่ื เรดาร์

เพ่ือสร้างภาพท่ีคลื่นเรดาร์ถูกส่งไปกระทบกับวัตถุและสะท้อนกับมาท่ีตัวรับคล่ืนเรดาร์ จากน้ัน
คอมพวิ เตอร์จะทาการประมวลผลและสร้างภาพข้ึน ข้อดีของการถ่ายภาพโดยใช้คลืน่ เรดาร์เมื่อเทียบ

กับการถ่ายภาพแบบปกติก็คือ เมฆที่ปกคลุมบริเวณท่ีต้องการถ่ายภาพจะเป็นไม่อุปสรรค เน่ืองจาก
คล่ืนเรดาร์สามารถท่ีจะเดินทางทะลุผ่านช้ันเมฆได้ แต่ในขณะท่ีการถ่ายภาพแบบปกติที่ใช้กล้องถ่าย
จะได้ภาพท่ีมีเมฆปกคลุม นอกจากน้ีแสงแดดยังเป็นอีกปัจจัยท่ีต้องมีสาหรับการถ่ายภาพแบบปกติที่
ใชก้ ลอ้ งถา่ ย แตส่ าหรับการถ่ายภาพโดยใชค้ ลน่ื เรดาร์ไมจ่ าเปน็ ทจ่ี ะตอ้ งมีแสงแดด

เทคนิค SAR (Synthetic Aperture Radar) เป็นเทคนิคการถ่ายภาพโดยใช้คลื่นเรดาร์
เพื่อให้ได้ภาพถ่ายท่ีมีความละเอียดสูง หลักการพ้ืนฐานการทางานของ SAR เร่ิมจากการสร้าง
สัญญาณพัลซ์เดียวของคล่ืนเรดาร์ท่ีมีความกว้างของสัญญาณแคบมากๆ จากนั้นทาการส่งพัลซ์เรดาร์
ดังกล่าวออกไป พร้อมกับรอรับคลื่นเรดาร์ท่ีสะท้อนกลบั เมือ่ คลน่ื เรดาร์เดินทางไปกระทบกบั วัตถุ

รปู ที่ 11 เทคนคิ การถา่ ยภาพโดยใชค้ ลนื่ เรดาร์
http://www.space.mict.go.th/knowledge.php?id=apps_5_2

เมื่อรับคล่ืนสะท้อนกลับ ดาวเทียมจะทาการเก็บข้อมูลดิบเพื่อส่งให้สถานีภาคพื้นดินทาการ
ประมวลผลและสร้างภาพตอ่ ไป โดยใช้เทคนิคการแปลงฟูรเิ ยร์ สาเหตหุ ลกั ที่ไม่ทาการประมวลผลบน
ดาวเทียม เน่ืองจากการประมวลผลและสร้างภาพจาเป็นที่จะตอ้ งใช้คอมพิวเตอร์ที่มีขีดความสามารถ
สูงเพราะขบวนการของการประมวลผลมีความซับซ้อนสูง เมื่อเทียบกับการประมวลผลข้อมูลดิบท่ีได้
จากการถ่ายภาพจากกล้องถ่ายภาพ นอกจากน้ีการสร้างสัญญาณพัลซ์เดียวของคลื่นเรดาร์ที่มีความ
กว้างของสัญญาณแคบมากๆ นั้นจาเป็นที่จะต้องใช้สายอากาศขนาดใหญ่มาก รวมไปถึงขนาด
กาลังไฟฟ้าสูงที่จะต้องจ่ายให้กับชุดสร้างสัญญาณคลื่นเรดาร์ ซึ่งปัจจัยดังกล่าวเป็นข้อจากัดท่ีต้อง
พจิ ารณาในการใชค้ ลื่นเรดาร์เพื่อการถ่ายภาพ
2.1.6. คุณสมบตั คิ ลนื่ แม่เหล็กไฟฟ้า

การแผ่รังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นพ้ืนฐานสาคัญของการรับรู้ระยะไกล ซ่ึงการแผ่รังสี หมายถึง การ
แพร่กระจายพลังงานในรูปแบบของคล่ืนจากสสารทั้งหมดท่ีมีอุณหภูมิสูงกว่าศูนย์องศาสัมบูรณ์ (-273 องศา
เซลเซียส หรือ -459 องศาฟาเรนไฮด์ คลื่นพลังงานการแผ่รังสีถือว่าไม่ใช่วัตถุ เนื่องจากไมม่ ีมวล (Mass) และ
สามารถส่งผ่านพลังงานจากสถานหี นง่ึ ไปยังสถานอี น่ื ได้

2.1.7. แถบคลน่ื แมเ่ หลก็ ไฟฟา้ (Electromagnetic Spectrum)
แถบคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า หมายถึง แถบแสดงความต่อเน่ืองของทุกช่วงคล่ืนแม่เหล็กไฟฟ้า ดังแสดงใน
รูปที่ 12 โดยคลื่นแถบแม่เหล็กไฟฟ้าจะเรียงตามความยาวคล่ืนโดยรังสีแกมมา (Gamma rays) รังสีเอกซ์เรย์
(X-ray) อยู่ปลายสุดของแถบคล่ืนแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคล่ืนสั้นที่สุด สาหรับปลายสุดอีกด้านหนึ่งของ
แถบแม่เหล็กไฟฟ้าทีม่ คี วามยาวคล่ืนยาวท่สี ดุ คือ คล่ืนวิทยุ สาหรบั ตาของมนุษยจ์ ะเหน็ ไดเ้ ฉพาะช่วงคล่ืนเพียง
เลก็ น้อยของแถบคลน่ื แม่เหล็กไฟฟา้ ซึง่ ช่วงดงั กล่าวจะเรยี กวา่ (Visible light)

รปู ท่ี 12 สเปกตรมั คลนื่ แมเ่ หลก็ ไฟฟา้

2.1.8. การแผพ่ ลงั งานคลนื่ แมเ่ หล็กไฟฟ้า (Emission of Electromagnetic Radiation)
การแผ่รังสี (Radiation) คือ การแพร่พลงั งานของวัตถุทม่ี ีอุณหภมู มิ ากกว่าศนู ยอ์ งศาสัมบูรณ์ ซง่ึ วัตถุ
เหลา่ นั้นสามารถแพร่พลงั งานได้หลายชว่ งคลืน่ เรยี กว่า แถบพลงั งานของวัตถุ (Object’s Spectrum) โดยท่ี
อุณหภมู ิของวตั ถุจะเป็นตัวกาหนดคุณสมบัติของแถบการแพรพ่ ลังงานรังสขี องวตั ถนุ ้ัน

 วตั ถุใดๆ ที่มอี ณุ หภมู พิ ้นื ผิวสงู จะมีค่าการแผ่รังสขี องทกุ ความยาวคลืน่ สงู กวา่ วัตถทุ ีม่ ีอุณหภูมิพนื้ ผิวตา่
เช่น ตัวอย่างในรูปที่ 13 วัตถุที่อุณหภูมิ 10,000 เคลวิน จะมีค่าการแผ่รังสีของทุกความยาวคลื่นสูง
กว่าวตั ถุที่อณุ หภมู ิ 5,000 เคลวนิ

 วัตถุใดๆ ท่ีมีอุณหภูมิพื้นผิวสูงจะมีค่าการแผ่รังสีสูงสุดท่ีย่านความยาวคล่ืนสั้นกว่าวัตถุท่ีมีอุณหภูมิ
พืน้ ผิวตา่ ในขณะทว่ี ัตถใุ ดๆ ทมี่ ีอุณหภูมิพน้ื ผิวตา่ จะมคี ่าการแผ่รงั สีสงู สุดทีย่ ่านความยาวคล่ืนยาวกว่า
วัตถุที่มีอุณหภมู ิพ้ืนผิวสูง ตัวอยา่ งในรปู ที่ 13 วัตถุท่ีอุณหภมู ิ 10,000 เคลวนิ จะมีค่าการแผ่รังสีสูงสุด
ที่ย่านความยาวคล่ืนประมาณ 283.2 นาโนเมตร ขณะที่วัตถุท่ีอุณหภูมิ 5,000 เคลวิน จะมีค่าการแผ่
รงั สีสงู สดุ ทีย่ ่านความยาวคลืน่ ประมาณ 566.4 นาโนเมตร

สมการในการคานวณยา่ นความยาวคล่ืนท่มี กี ารแผ่รงั สีสงู สุดท่ีอณุ หภมู ิต่างๆ

ย่านความยาวคล่นื ท่ีมกี ารแผร่ ังสสี ูงสุด (ไมโครเมตร) = 2832
อณุ หภูมิ (เคลวิน)

ตัวอย่างการคานวณ ดวงอาทิตย์มีอุณหภูมิพ้ืนผิวประมาณ 6,000 เคลวิน จึงมีการแพร่พลังงานสูงสุด
ในความยาวคล่ืนเท่ากับ 0.48 ไมโครเมตร ซึ่งตกอยู่ในช่วงคล่ืนแสงในแถบคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ในทางตรงกัน
ข้ามอุณหภูมิท่ีเย็นกว่า เช่น พื้นผิวโลกมีอุณหภมู ิประมาณ 300 เคลวิน จะมกี ารแพร่พลังงานสงู สุดทค่ี วามยาว
คล่นื เท่ากับ 9 ไมโครเมตร อยู่ในชว่ งคลนื่ อนิ ฟราเรด ในแถบคลนื่ แมเ่ หลก็ ไฟฟา้

รปู ที่ 13 ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งความยาวคลน่ื กบั อณุ หภมู ิ

2.2. กระบวนการทางานของดาวเทียมสารวจโลก

2.2.1. วธิ กี ารทางานของดาวเทยี มสารวจโลก
หลักการท่ีสาคัญของดาวเทียมสารวจทรัพยากร คือ การสารวจระยะไกล (Remote Sensing) โดยใช้
คล่ืนแสงท่ีเป็นพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า (EME: Electro - Magnetic Energy) ทาหน้าท่ีเสมือนส่ือกลางส่งผ่าน
ระหว่างวัตถุเป้าหมาย และอุปกรณ์บันทึกข้อมูล อุปกรณ์ถ่ายภาพท่ีติดตั้งอยู่บนดาวเทียมได้ออกแบบให้มี
ความสามารถถ่ายภาพ และมีความหลากหลายในรายละเอียดของภาพได้อย่างเหมาะสมเพื่อประโยชน์ในการ
จาแนกประเภททรัพยากรทีส่ าคัญ
ดาวเทียมสารวจโลกส่วนใหญ่จะโคจรในวงโคจรโลกต่า และใช้กล้องถ่ายภาพบนดาวเทียมทาการ
ถ่ายภาพพ้ืนผิวโลก โดยกล้องท่ีติดต้ังอยู่บนดาวเทียมจะตอบสนองกับความยาวคลื่นท่ีสะท้อนกับวัตถุบนพ้ืน
โลก ซ่ึงดาวเทียมสารวจโลกแต่ละดวงสามารถท่ีจะติดต้ังชุดถ่ายภาพท่ีแตกต่างกันออกไปตามความต้องการ
ของแตล่ ะโครงการตามรายละเอียดของความต้องการวดั กับยา่ นสเปกตรมั

ตารางท่ี 1 ยา่ นสเปกตรมั และการตอบสนองของวตั ถุ

ยา่ นสเปกตรมั ความยาวคลน่ื ตรวจวดั
(ไมโครเมตร)

• น้าตามชายฝ่งั
ยา่ นที่ตามองเห็น สนี า้ เงิน 0.45 – 0.52 • ประเภทตน้ ไม้ชนิดผลดั ใบและไม่ผลดั ใบ

• ดนิ จากพืชพรรณตา่ งๆ ทีม่ คี วามไวต่อการมหี รือไม่มคี ลอโรฟิลล์

ยา่ นทตี่ ามองเห็น สเี ขยี ว 0.52 – 0.60 • พืชพรรณทีเ่ จรญิ เตบิ โตแลว้

ย่านท่ีตามองเห็น สแี ดง 0.63 – 0.69 • การดดู กลนื คลอโรฟิลลใ์ นพชื พรรณชนดิ ต่างๆ กนั

อนิ ฟราเรดใกล้ 0.76 – 0.90 • ปรมิ าณมวลชวี ะ แสดงความแตกต่างของน้าและส่วนทีไ่ มใ่ ช้น้า

อินฟราเรดคลนื่ ส้ัน 1.55 – 1.75 • ความช้ืนในพืช
• ความแตกต่างระหว่างหิมะกบั เมฆ

อนิ ฟราเรดความรอ้ น • การเหยี่ วเฉาอันเน่ืองมาจากความร้อนในพืช
10.4 – 12.5 • ความแตกต่างของความรอ้ นบรเิ วณท่ศี กึ ษา

• ความแตกต่างของความชนื้ ของดนิ

ยา่ นสเปกตรมั ความยาวคลน่ื ตรวจวดั
อนิ ฟราเรดสะทอ้ น (ไมโครเมตร)

2.08 – 2.35 • อณุ หภมู ิของนา้

2.3. การวเิ คราะหข์ ้อมลู จากดาวเทยี มสารวจทรัพยากร (Data Analysis)
การวิเคราะห์ข้อมูลจากดาวเทียม แบ่งกว้างๆ ได้ 2 ประเภท คือ การวิเคราะห์ข้อมูลด้วยสายตา

(Visual interpretation) และการวิเคราะห์ข้อมูลด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์ (Image processing and
classification) โดยใช้องคป์ ระกอบหลกั สาคัญ (Elements of interpretation) ในการพิจารณาประกอบด้วย

 ความเข้มของสีและสี (Tone / Color) ระดับความแตกต่างของความเข้มของสีหนึ่งๆ ข้ึนอยู่กับ
ค่าการสะท้อนช่วงคล่ืนการทามุมกับแสงตลอดจนการเรยี งตัวของวตั ถุ เชน่ ปา่ ไม้ทึบมคี ลอโรฟิลล์
หรือความเขียวมากปรากฏสีเข้ม ป่าโปร่งมีสีจาง น้าลึกปรากฏสีดาหรือเข้ม น้าตื้นหรือน้าขุ่นมีสี
จาง เปน็ ตน้

 ขนาด (Size) ขนาดของวัตถุท่ีปรากฏในภาพซึ่งขึ้นกับความละเอียดของภาพ หรือ มาตราส่วน
ของภาพที่ปรากฏในรูปของความยาว กว้าง หรือพ้ืนที่ เช่น ความแตกต่างระหว่างแม่น้าลาคลอง
พนื้ ทีป่ ่าไม้ธรรมชาติ และสวนปา่ เป็นต้น

 รปู ร่าง (Shape) รปู รา่ งของวัตถทุ ่ีเป็นเฉพาะตัวอาจสมา่ เสมอ (Regular) หรือรูปร่างไม่สม่าเสมอ
(Irregular) เช่น สนามบิน พ้ืนท่ีนาข้าว ถนน แม่น้า คลองชลประทาน และเข่ือนเก็บกักน้า เป็น
ตน้

 เน้ือภาพ (Texture) หรือความหยาบ ละเอียดของผิววัตถุที่รวมกันอยู่ หรือความต่อเนื่องของค่า
การสะท้อน เช่น ภาพสวนยางพารามีเน้ือภาพละเอียดเน่ืองจากมีขนาดความสูงใกล้เคียงกันซึ่ง
แตกต่างจากพชื ไร่และสวนผสม เป็นต้น

 รูปแบบ (Pattern) ลักษณะการจัดเรียงตัวของวัตถุปรากฏเด่นชัดระหว่างความแตกต่างตาม
ธรรมชาติและส่ิงที่มนุษย์สร้างขึ้น เช่น ความแตกต่างระหว่างแม่น้า คลองกับคลองชลประทาน
ความแตกตา่ งระหวา่ งบ่อ สระน้ากบั เข่อื น เปน็ ตน้

 ความสงู และเงา (Height and Shadow) เงาของวัตถมุ ีความสาคญั ในการพจิ ารณาความสูง และ
มมุ ของดวงอาทติ ย์ เช่น เงาบริเวณเขาหรือหนา้ ผา เงาของเมฆ เป็นตน้

 ที่ตัง้ (Site) หรอื ตาแหน่งของวตั ถุที่พบตามธรรมชาติ เช่น พืน้ ทีป่ ่าชายเลนพบบรเิ วณชายฝ่ังทะเล
ท่วมถึง

 ความเก่ียวพัน (Association) วตั ถุบางอย่างมคี วามเก่ียวพันกับสิ่งแวดล้อมอ่ืนๆ เช่น บรเิ วณที่มี
ต้นไม้เป็นกลุ่มๆ มักเป็นท่ีตั้งของหมู่บ้าน ไร่เลื่อนลอยอยู่ในพื้นท่ีป่าไม้บนเขา นากุ้งอยู่บริเวณ
ชายฝง่ั รวมกบั ปา่ ชายเลน เปน็ ตน้

การแปลภาพเพ่ือจาแนกวัตถุได้ดีและถูกต้องข้ึนอยู่กับองค์ประกอบต่างๆ ดังกล่าวข้างต้นอย่างใด
อย่างหน่ึงหรือหลายอย่างพร้อมๆ กันไป ตามความยากง่ายและมาตราส่วนท่ีแตกต่างกันไปซ่ึงอาจไม่แน่นอน
รูปร่าง สี ขนาด อาจใช้องค์ประกอบในการแปลภาพพื้นท่ีเดียวกันอาจจะใช้องค์ประกอบอื่นก็ได้ ท้ังนี้ การใช้
คอมพิวเตอร์จะเป็นการนาเอาเฉพาะคา่ การสะทอ้ นซ่งึ ในท่นี ี้คือ คา่ ความเข้ม มาใชเ้ ทา่ นัน้

นอกจากองคป์ ระกอบทกี่ ล่าวมาแลว้ ยังต้องพจิ ารณาคุณลกั ษณะข้อมูลที่ไดร้ ับจากภาพจากดาวเทียม
อกี 3 ประการ ดงั น้ี

1. ลักษณะการสะท้อนชว่ งคลื่นแม่เหล็กไฟฟา้ ของวัตถุ (Spectral Characteristic) ซึ่งสมั พันธก์ ับ
ความยาวช่วงคลื่นแสงในแต่ละแบนด์ โดยวัตถุตา่ งๆ สะท้อนแสงในแต่ละชว่ งคล่ืนไม่เท่ากัน ทา
ให้สีของวัตถุในภาพแต่ละแบนด์แตกต่างในระดับสีขาว – ดา และทาให้สีแตกต่างกันในภาพสี
ผสมด้วย

2. ลักษณะรูปร่างของวัตถุท่ีปรากฏในภาพ (Spectral Characteristic) แตกต่างตามมาตราส่วน
และความละเอียดภาพจากดาวเทียม ถ้าคุ้นเคยกับลักษณะรูปร่างวัตถุจะทาให้ทราบถึงลักษณะ
ท่จี าลองในภาพจากดาวเทยี ม

3. ลักษณะการเปล่ียนแปลงของวัตถุตามช่วงเวลา (Temporal Characteristic) ซ่ึงทาให้สถานะ
ของวัตถุต่างๆ มีการเปลี่ยนแปลงในลักษณะการเปล่ียนแปลงตามช่วงฤดูกาล การเปลี่ยนแปลง
รายปี เปน็ ต้น ลักษณะการเปล่ียนแปลงดังกล่าวทาให้มีความแตกต่างของระดับสีในภาพขาวดา
และภาพสีผสม จึงสามารถใช้ข้อมูลดาวเทียมที่ถ่ายซ้าที่เดิมในช่วงเวลาต่างๆ มาติดตามการ
เปลยี่ นแปลงได้ เช่น สามารถติดตามการบกุ รุกทาลายป่า การเติบโตของพืชตงั้ แต่พนื้ ท่ีเพาะปลูก
จนถงึ การเก็บเก่ียว เป็นต้น

รปู ท่ี 14 วธิ กี ารศกึ ษารโี มทเซนชงิ่
http://research.rdi.ku.ac.th/world/cache/58/PeekamolTANAll.pdf

2.4. คณุ ลกั ษณะการโคจรของดาวเทยี มสารวจโลก
2.4.1. การโคจรของดาวเทยี มสารวจโลก

รปู ท่ี 15 วงโคจรของดาวเทยี มรอบโลกจะมขี นาดและลกั ษณะการวางตวั ของระนาบทแี่ ตกตา่ งกันไปตามภารกจิ ทไี่ ดร้ บั

ดาวเทยี มท่ีถูกส่งขึ้นไปโคจรเหนือพน้ื ผิวโลกเพื่อเก็บบันทึกข้อมูลมีลักษณะวงโคจรหลายรูปแบบ ซึ่งมี
ลักษณะสัมพันธ์กับลักษณะการสารวจข้อมูลและความถี่ในการรับข้อมูล การเรียกประเภทวงโคจรของ

ดาวเทียมในลักษณะต่างๆ นั้นขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของวงโคจรเป็นหลัก โดยทั่วไปวงโคจรของดาวเทียม
สารวจทรัพยากรโลกแบง่ ออกได้เป็น 2 ประเภท หลกั คือ

รปู ที่ 16 วถิ วี งโคจรสมั พนั ธก์ บั ดวงอาทติ ย์ Sun-Synchronous Orbit แสดงมมุ ของระนาบการโคจรท่ีทากบั ดวง
อาทติ ยค์ งทต่ี ลอดเวลา

1) วงโคจรประเภทสัมพันธ์กับดวงอาทิตย์ เรียกว่า Sun-Synchronous Orbit โดยแนวโคจรของ
ดาวเทียมประเภทนี้เป็นแนวเหนือ-ใต้ มักจะโคจรที่ระดับความสูงระหว่าง 300-1,500 กิโลเมตร
และระดับความสูงของการโคจรต่าสุดเมือ่ ดาวเทียมผ่านเสน้ ศนู ย์สูตร ดาวเทียมในกลมุ่ นี้สว่ นใหญ่
เป็นดาวเทียมสารวจทรัพยากรแผ่นดิน และดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา เช่น ดาวเทียม LANDSAT,
SPOT, RADARSAR และ NOAA เป็นตน้ โดยแบ่งไดเ้ ป็น 2 ประเภท คือ

รปู ท่ี 17 วงโคจรผา่ นขวั้ โลก (Polar orbit)

http://www.social.nu.ac.th/th/paper/E-Learning/gistdaRS/RS/c4_00.html

 วงโคจรผ่านขั้วโลก (Polar orbit) เป็นวงโคจรท่ีมีรูปลักษณะเป็นวงกลมโดยมีเส้นผ่าน
ศูนย์กลางในแนวขั้วโลก โคจรที่ระดับความสูง 500 - 1,000 กโิ ลเมตร จากพ้ืนโลก เป็น
วงโคจรระดับต่า เคล่ือนที่ด้วยความเร็ว 28,000 กิโลเมตร/ช่ัวโมง โดยจะใช้เวลาในการ
โคจรเพียง 90 นาที/รอบ อาจกล่าวไดว้ ่าเป็นวงโคจรลักษณะเดียวทีส่ ามารถให้พื้นท่ีการ
บรกิ ารครอบคลุมได้ทั่วโลก

รปู ท่ี 18 วงโคจรเอยี ง (Inclined orbit)
http://www.social.nu.ac.th/th/paper/E-Learning/gistdaRS/RS/c4_00.html

 วงโคจรเอียง (Inclined orbit) เป็นวงโคจรท่ีมีรปู ลักษณะเป็นท้งั วงกลมและวงรี เป็นวง
โคจรที่มีอยู่จานวนมากแตกต่างกันไปตามความเอียง (Incline) หรือมุมท่ีทากับระนาบ
ศูนย์สูตร และความรีของวงโคจรว่ามากน้อยเพียงใด โคจรที่ระดับความสูง 5,000 -
13,000 กิโลเมตร จากพ้ืนโลกสามารถให้พ้ืนท่ีบริการบริเวณละติจูดสูงหรือต่ามากๆ ได้
หรืออาจครอบคลุมพน้ื ทขี่ ้วั โลกได้ดว้ ย

รปู ท่ี 19 วงโคจรประเภทแนวระนาบกบั เสน้ ศนู ยส์ ตู ร Geostationary Orbit
http://www.strath.ac.uk/ascl/research/astrodynamics/displacedgeostationaryorbitswithhybrids

ails/

2) วงโคจรประเภทแนวระนาบกับเส้นศูนย์สูตร เรียกว่า Geostationary Orbit โดยแนวโคจรของ
ดาวเทียมประเภทนี้จะอยู่ในแนวเส้นศูนย์สูตร สูงจากโลกประมาณ 36,000 กิโลเมตร ซ่ึง
ดาวเทยี มจะมีอัตราเร็วในการหมุนรอบโลกเทา่ กับโลกหมนุ รอบตัวเอง ทาให้ดาวเทยี มเสมอื นลอย
น่ิงอยู่ที่เดิม ดาวเทียมกลุ่มนี้ส่วนใหญ่เป็นดาวเทียมคมนาคมและดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาระดับ
ภูมิภาค เช่น ดาวเทียม METEOSAT ซึ่งลอยตัวอยู่เหนืออ่าวกินี หรือ ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา
GMS (Geostationary Meteorological Satellite) ของประเทศญ่ีปุ่น ท่ีโคจรระดับความสูง
ประมาณ 36,000 กิโลเมตร เหนอื เสน้ ศูนยส์ ูตร เปน็ ตน้

2.5. คณุ ลกั ษณะของขอ้ มลู ภาพถา่ ยดาวเทยี มสารวจโลก
2.5.1. การผลติ ภาพ

ภาพที่ได้รับจากดาวเทียมสารวจทรัพยากรท่ีบันทึกด้วยระบบกล้องหลายช่วงคลื่น มีคุณสมบัติพิเศษ
แตกตา่ งจากกล้องถา่ ยภาพธรรมดาคอื

1. ข้อมูลอยู่ในลักษณะตัวเลข (Digital Data) มีความละเอียดของค่าสะท้อนช่วงคลื่นแสงเป็น
ระดับความเข้มสีเทา (Gray Level) จานวน 256 ระดับ ซึ่งสามารถนาข้อมูลที่มีปริมาณมาก
เหล่านี้ไปผลติ เป็นภาพขาวดาและสีผสม ตลอดจนนามาวเิ คราะห์ด้วยเคร่ืองคอมพวิ เตอร์ทาให้
มคี วามถกู ตอ้ งข้ึน

2. ข้อมูลที่บันทึกสามารถส่งมายังสถานีรับภาคพ้ืนดินได้ทันที (Real time) ทาให้ได้ข้อมูลที่
ทันสมยั

3. สามารถบนั ทึกข้อมูลในชว่ งคลื่นที่กล้องธรรมดาบนั ทกึ ไมไ่ ด้ ตลอดจนข้อมลู ทไ่ี ด้รบั รายละเอยี ด
ภาพ (Spatial Resolution) สูงต้ังแต่ 10 เมตร ข้ึนไปภาพจากดาวเทียมสารวจทรัพยากรเป็น
ภาพที่มลี กั ษณะพเิ ศษตามคุณสมบตั ขิ องดาวเทยี มท่ีใช้ในการสารวจขอ้ มลู ระยะไกล สรปุ ไดด้ ังนี้

 การบันทึกข้อมูลเป็นบริเวณกว้าง (Synoptic View) ภาพจากดาวเทียมภาพหนึ่งๆ
ครอบคลุมพ้ืนท่ีกว้างทาให้ได้ข้อมูลในลักษณะต่อเน่ืองในระยะเวลาบันทึกภาพส้ันๆ
สามารถศึกษาสภาพแวดล้อมตา่ งๆ ในบริเวณกว้างขวางตอ่ เนื่องในเวลาเดยี วกนั ทัง้ ภาพ

 การบันทึกภาพได้หลายช่วงคล่ืน MMS (Multispectral Electron Self-Scanning
Radiometer) ดาวเทียมสารวจทรัพยากร มีระบบกล้องสแกนเนอร์ ที่บันทึกภาพได้
หลายช่วงคล่ืนในบริเวณเดียวกันท้ังในช่วงคล่ืนที่สายตามองเห็นและช่วงคล่ืนนอกเหนือ
สายตามนุษย์ ทาให้แยกวัตถุต่างๆ บนพ้ืนผิวโลกได้อย่างชัดเจน เช่น ระบบ MSS และ
MESSR มี 4 ช่วงคลื่น ระบบ TM มี 7 ช่วงคล่ืน ระบบ HRV ขาวดาและสีมี 1 และ 3
ช่วงคล่ืนตามลาดับ

 การบันทึกภาพบริเวณเดิม (Repetitive coverage) ดาวเทียมสารวจทรัพยากรมี
วงโคจรจากเหนือลงใต้ และกลับมายังจุดเดิมในเวลาท้องถ่ินอย่างสม่าเสมอ และในช่วง
เวลาท่ีแน่นอน เช่น LANDSAT ทุก ๆ 16 วัน MOS ทุกๆ 17 วัน และ SMMS ทุกๆ
30 วัน เป็นต้น ทาให้ได้ข้อมูลบริเวณเดียวกันหลายๆ ช่วงเวลาที่ทันสมัยสามารถ
เปรียบเทยี บและติดตามการเปลี่ยนแปลงต่างๆ บนพน้ื ผิวโลกได้เป็นอย่างดี และมีโอกาส
ทจ่ี ะไดข้ อ้ มูลไมม่ ีเมฆปกคลุม

4. การใหร้ ายละเอียดหลายระดบั ภาพจากดาวเทียม ให้รายละเอยี ดหลายระดับมผี ลดีในการเลอื ก
นาไปใช้ประโยชน์ในการศึกษาด้านต่างๆ ตามวัตถุประสงค์ เช่นภาพขาว-ดา ดาวเทียม SPOT
รายละเอียด 10 เมตร สามารถศึกษาตัวเมืองเส้นทางคมนาคม ระดับหมู่บ้าน ภาพสี
รายละเอียด 20 เมตร ศึกษาการบุกรุกพ้ืนที่ป่าไม้เฉพาะจุดเล็กๆ และแหล่งน้าขนาดเล็ก ภาพ
ระบบ TM รายละเอียด 30 เมตร ศึกษาสภาพการใช้ท่ดี ินระดบั จังหวดั

5. การให้ภาพสีผสม (False Color Composite) ภาพจากดาวเทียมขาว-ดา ภาพในหลายช่วง
คล่ืนสามารถนามาซ้อนทับกันได้คร้ังละ 3 แบนด์ โดยทาให้แต่ละแบนด์ที่เป็นสีขาว – ดา
กลายเป็นสีบวก (Additive Primary Color) 3 สหี ลกั คือ สนี า้ เงนิ สีเขยี ว และสแี ดง เม่อื นามา
ซ้อนทับกันทาให้ได้ภาพสีผสม ปรากฏสีต่างๆ ซ่ึงเป็นไปตามทฤษฎีสี คือการซ้อนทับของแม่สี
บวกแต่ละคจู่ ะใหแ้ ม่สลี บ (Subtractive Primary Color) คอื สีเหลอื ง สมี ่วงแดง และสีฟา้ ดงั นี้

รปู ที่ 20 ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งแมส่ บี วกและแมส่ ลี บ การเกดิ ภาพสผี สมของขอ้ มลู ดาวเทยี ม
สแี ดง(R) + สเี ขยี ว(G) = สเี หลอื ง(Y), สแี ดง(R) + สนี า้ เงนิ (B) = สมี ว่ งแดง(R), สนี า้ เงนิ (B) + สเี ขยี ว(G) = สฟี า้ (C),

สนี า้ เงนิ (B) + สเี ขยี ว(G)+สแี ดง(R) = สขี าว(W), สเี หลอื ง(Y) + สมี ว่ งแดง(M) + สฟี า้ (C)= สดี า

6. การเน้นคุณภาพของภาพ (Image Enhancement) ภาพจากดาวเทียมต้นฉบับสามารถนามา
ปรับปรุงคุณภาพให้มีรายละเอียดเพิ่มข้ึนโดยพิจารณาจากค่าระดับสีเทาของฮิสโตแกรม
(Histogram) ของภาพจากดาวเทียม โดยทั่วไปนิยมใช้ 2 วิธี คือการขยายค่าความเข้ม
ระดับสีเทาให้กระจายจนเต็มช่วงเรียกว่า Linear Contrast Stretch และ Non Linear
Contrast Stretch โดยให้มีการกระจายข้อมูลของภาพดาวเทียมในแต่ละค่าความเข้มให้มี
จานวนจุดภาพใกล้เคียงกันเรียกว่า Histogram Equalization Stretch

3. ตวั อยา่ ง และการคน้ หาขอ้ มลู ภาพถ่ายดาวเทยี มสารวจโลก
3.1. ตวั อยา่ งดาวเทยี มสารวจโลก

 ดาวเทยี ม HJ-1A

รปู ท่ี 21 ดาวเทยี ม HJ-1A

ดาวเทียม HJ-1A เป็นดาวเทียมที่ใช้ในการสารวจสภาพแวดล้อมและเตือนภัยพิบัติถูกจัดส่งข้ึนสู่วง
โคจร เมื่อวันที่ 6 กันยายน 2551 จากสถานีจัดส่งดาวเทียมท่ีเมืองไท่หยวน (TSLC) ประเทศสาธารณรัฐ
ประชาชนจีน วงโคจรของดาวเทียมในแนวเหนือ-ใต้ แบบ Synchronous orbit ที่ความสูง 649 km Local
time of descending node 10.30 am อุปกรณ์ตรวจจับภาพด้วยแสง ประกอบด้วย กล้อง CCD จานวน 2
ชุด ซ่ึงสามารถถ่ายภาพได้กว้างถึง 700 กิโลเมตร ท่ีรายละเอียดจุดภาพ 30 เมตร 4 ย่านความถี่ และกล้อง
Hyper spectrum ซ่ึงมีความสามารถในการถ่ายภาพพื้นผิวโลกได้ มีรายะเอียดของจุดภาพ 100 เมตร และ
ประกอบด้วยแถบความถ่ีท้ังส้ิน 115 band มวลรวม 427.2 กิโลกรัม ขนาดความกว้าง เมื่อกางแผงพลังงาน
แสงอาทติ ย์ 7.5 เมตร กาลงั ไฟฟ้าทจ่ี ่ายได้ 510 วัตต์ ระยะเวลาการใชง้ าน 7 ปี

ตารางที่ 2 คณุ ลกั ษณะของดาวเทยี ม HJ-1A

หนว่ ยงาน CRESDA (China Centre for Resources Satellite Data and Application)
ประเทศ สาธารณรฐั ประชาชนจีน
วตั ถปุ ระสงค์
การบันทึกขอ้ มลู ใช้ประโยชน์ด้านการสารวจสภาพแวดล้อมและเตือนภยั พิบตั ิ

นา้ หนัก  CCD 4 bands (A/B) at 30m/pixel with 700km swath width
การปลอ่ ยดาวเทยี ม  HSI 115 band (A) at 100m/pixel with 50km swath, ±30O tilt
วงโคจร  HSI 115 band (A) at 100m/pixel with 50km swath, ±30O tilt

อายกุ ารใชง้ าน 427.2 km.
ปล่อยข้ึนสวู่ งโคจรในวนั ท่ี 6 กนั ยายน 2551

วงโคจรของดาวเทียมในแนวเหนือ-ใต้
แบบ Synchronous orbit
อยา่ งนอ้ ย 7 ปี

 ดาวเทยี ม SPOT

รปู ที่ 22 ดาวเทยี ม SPOT

ดาวเทียม SPOT อยู่ในความรับผิดชอบของสถาบันอวกาศแห่งชาติฝรั่งเศสร่วมกับประเทศในกลุ่ม
ยุโรป อุปกรณ์บันทึกข้อมูลของดาวเทียม SPOT ประกอบด้วย High Resolution Visible (HRV) จานวน 2
กลอ้ ง คอื ระบบหลายช่วงคลนื่ (Multispectral Mode) มี 3 ช่วงคล่ืนท่คี วามละเอียดภาพ 20 เมตร และระบบ
ช่วงคลื่นเดียว (Panchromatic Mode) สมรรถนะของ HRV ท่ีสาคัญประการหน่ึงคือสามารถถ่ายภาพแนว
เฉียงและนามาศึกษาในลักษณะ 3 มิติได้ ซ่ึงให้รายละเอียดได้ถูกต้องและมีประสิทธิภาพย่ิงขึ้น ข้อมูลจาก
ดาวเทียม SPOT สามารถนาไปใช้ศึกษาพื้นที่ป่า การทาแผนที่การใช้ที่ดิน ธรณีวิทยา อุทกวิทยา แหล่งน้า
สมทุ รศาสตร์ และชายฝง่ั

ตารางท่ี 3 คณุ ลกั ษณะของดาวเทยี ม SPOT

หนว่ ยงาน สถาบนั อวกาศแหง่ ชาตฝิ รงั่ เศส (Centre National d' Etudes Spatiales : CNES)
ประเทศ ฝรง่ั เศส
วตั ถปุ ระสงค์
การบนั ทกึ ขอ้ มลู ใชป้ ระโยชนเ์ พื่อสารวจพืน้ แผน่ ดินและการทาแผนทภี่ มู ิประเทศ

นา้ หนกั  High Resolution Instrument
การปลอ่ ยดาวเทยี ม  Stereoscopic Instrument
 Vegetation Instrument
วงโคจร
อายกุ ารใชง้ าน 1,750 กิโลกรมั
เมอ่ื เดือนกมุ ภาพนั ธ์ 2529
โคจรแบบ Sun-Synchronous โดยโคจรรอบโลกแนวเหนอื -ใต้

5 ปีขึน้ ไป

 ดาวเทยี ม ERS

รปู ที่ 23 ดาวเทยี ม ERS-1

ดาวเทียม ERS-1 (European Remote Sensing Satellite) พัฒนาโดยองค์การอวกาศแห่งยุโรป
(European Space Agency – ESA) มีคุณสมบัติพิเศษในการบันทึกข้อมูลแบบ active sensor คือ เรดาร์
สามารถถ่ายภาพทะลุเมฆ และวัตถุบางชนิดได้ สามารถบนั ทึกข้อมลู ในเวลากลางคนื ไดแ้ ละในทุกสภาพอากาศ
บันทึกข้อมูลในช่วงคล่ืนไมโครเวฟ การสะท้อนช่วงคลื่นของข้อมูลจากดาวเทียม ERS-1 จะขึ้นกับคุณสมบัติ
ความเรียบและความขรุขระของผิวหน้าวัตถุเป็นสาคัญ ยิ่งเรียบจะให้ค่าการสะท้อนต่า ขณะที่ความขรุขระจะ
ใหค้ ่าสะท้อนสูงข้ึนตามสว่ น แตท่ ั้งนี้จะต้องพจิ ารณามุมตกกระทบ (incident angle) ขณะท่บี ันทึกขอ้ มูลดว้ ย
ปจั จบุ ันดาวเทียมชุดนีป้ ฏบิ ตั ิการอยู่ 2 ดวง คอื ERS-1 และ ERS-2

ตารางท่ี 4 คณุ ลกั ษณะของดาวเทยี ม ERS

หนว่ ยงาน องค์การอวกาศแหง่ ยุโรป (European Space Agency – ESA)
ประเทศ สหรัฐอเมรกิ า
วตั ถปุ ระสงค์
การบนั ทกึ ข้อมูล สารวจข้อมลู เกยี่ วกบั สมุทรศาสตรแ์ ละทดี่ ินทรัพยากรของโลก
Active Microwave Instrument (AMI)
- SAR Image Mode
- SAR Wave Mode
- Wind Scatterometer Mode
Radar Altimeter (RA)
Along Track Scanning Radiometer and Microwave Sounder (ATSR/M)
Precise Range and Range-rate Equipment (PRARE)
Laser Retro-Reflectors (LRR)
Global Ozone Monitoring Experiment –GOME (ERS-2)

น้าหนกั Payload data Handling System
การปลอ่ ยดาวเทยี ม 2.4 เมตริกตนั
วงโคจร
ระดบั ความสงู 17 กรกฎาคม พ.ศ.2534 (ERS-1) 21 เมษายน 2538 (ERS-2)
อายุการใชง้ าน โคจรรอบโลกแนวเหนือ-ใต้ Sun-Synchronous
ทร่ี ะดบั ความสงู 785 กโิ ลเมตรจากพื้นโลก
2-3 ปี

 ดาวเทยี ม JERS-1

รปู ท่ี 24 ดาวเทยี ม JERS-1

องค์การพัฒนาอวกาศแห่งชาติญ่ีปุ่น (NASDA) ได้พัฒนาโครงการระบบดาวเทียมที่ถ่ายภาพทะลุเมฆ
ได้โดยใช้เรดาร์ ชื่อว่าดาวเทยี ม JERS-1 (Japanese Earth Resources Satellite) นบั เป็นดาวเทียมรุ่นใหม่ท่ี
มีสมรรถนะสูง โดยมอี ุปกรณถ์ ่ายภาพทะลุเมฆท่ีเรียกว่า Synthetic Aperture Radar (SAR) แล้วยังมีอุปกรณ์
ที่เรียกว่า Optical Sensors (OPS) ซ่ึงอุปกรณ์ชนิดน้ีใช้ CCD ในการรับแสงสะท้อนจากผิวโลก แยกออกเป็น
7 ช่วงคล่นื ต้งั แต่ช่วงคล่ืนที่ตามองเห็น จนถึงชว่ งคล่นื อนิ ฟราเรด โดยมีรายละเอยี ดของภาพถึง 18 x 24 เมตร
และสามารถถา่ ยภาพในระบบสามมติ ติ ามแนวโคจรไดด้ ้วย

ตารางที่ 5 สรปุ คณุ ลกั ษณะของดาวเทยี ม JERS-1

หนว่ ยงาน องคก์ ารพฒั นาอวกาศแห่งชาตญิ ่ปี นุ่ (NASDA National
Space Development Agency)
ประเทศ ญ่ีปุ่น
วัตถปุ ระสงค์
ภารกจิ งานที่มุ่งเนน้ ไปท่กี ารสารวจปรากฏการณ์ทางธรณวี ิทยา
การใชท้ ี่ดนิ , การเกษตร, การเฝ้าสงั เกตบริเวณชายฝ่งั

การบนั ทกึ ขอ้ มลู SAR (Synthetic Aperture Radar)
OPS (Optical Sensor)
นา้ หนัก 1,400 กิโลกรมั
การปลอ่ ยดาวเทยี ม 11 กุมภาพันธ์ 2535
วงโคจร
อายกุ ารใช้งาน โคจรรอบโลกแนวเหนอื -ใต้ Sun-Synchronous
2 ปี
 ดาวเทยี ม THEOS

รปู ที่ 25 ดาวเทยี ม THEOS

ดาวเทียมสารวจทรัพยากรของประเทศไทย เกิดข้ึนจากความร่วมมือด้านเทคโนโลยีอวกาศระหว่าง
รัฐบาลไทย และรฐั บาลฝรั่งเศส ดาวเทยี มธีออส (THEOS) เป็นดาวเทยี มถ่ายภาพโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ มี
นา้ หนกั 750 กิโลกรมั ขนาด 2.1 x 2.1 x 2.4 เมตร และมวี งโคจร สมั พนั ธก์ ับดวงอาทติ ย์ (Sun-synchronous
Orbit) โคจรสูงจากพ้ืนผิวโลก 822 กิโลเมตรในการโคจรรอบโลก 1 รอบใชเ้ วลา 101.4 นาที และในการโคจร
กลบั มาซา้ รอบวงโคจรเดมิ ( Cycle )ใช้เวลา 26 วนั ดาวเทยี มธีออสนั้นประกอบไปด้วยกล้องถ่ายภาพจานวน 2
กล้อง ได้แก่ กล้องถ่ายภาพขาวดารายละเอียดสูง (Panchromatic Telescope) และกล้องถ่ายภาพสีหลาย
ชว่ งคลืน่ (Multispectral Camera) สามารถนามาใช้ประโยชนใ์ นการสารวจระยะไกล (Remote Sensing)

หนว่ ยงาน ตารางท่ี 6 สรปุ คณุ ลกั ษณะของดาวเทยี ม THEOS
ประเทศ
สานกั งานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภมู ิสารสนเทศ (สทอภ.
หรอื GISTDA)
ไทยและฝร่งั เศส

วัตถปุ ระสงค์ เพ่อื การสารวจหาชนิดของพืชผลการเกษตร, การประเมนิ หา
การบนั ทกึ ขอ้ มูล ผลผลติ การเกษตร, การสารวจหาพน้ื ท่ีป่าไม้ เปน็ ตน้
Panchromatic (ช่วงคล่นื เดยี ว)
นา้ หนัก
การปล่อยดาวเทียม รายละเอยี ดภาพ 2 เมตร, ความกวา้ งแนวภาพ 22 กโิ ลเมตร
วงโคจร Multispectral (หลายชว่ งคลืน่ )
อายุการใชง้ าน
รายละเอียดภาพ 15 เมตร, ความกว้างแนวภาพ 90 กิโลเมตร
 ดาวเทยี ม Landsat 750 กิโลกรมั

วันท่ี 1 ตุลาคม 2551
สัมพันธ์กบั ดวงอาทติ ย์ (Sun Synchronous)

อยา่ งน้อย 5 ปี

รปู ที่ 26 ดาวเทยี ม Landsat

ดาวเทียม Landsat เปน็ ดาวเทียมสารวจทรัพยากรดวงแรกของโลก พัฒนาโดยองคก์ ารบริหารการบิน
และอวกาศแห่งชาติสหรัฐอเมริกา (National Aeronautics and Space Administration NASA) ต่อมา
โครงการน้ีโอนกิจการให้ EOSAT ซึ่งเป็นบริษัทเอกชนเพื่อดาเนินการเชิงพาณิชย์ ปัจจุบันโครงการดาวเทียม
Landsat ได้ส่งไปโคจรรอบโลกแล้ว 8 ดวง ลักษณะรปู รา่ ง การโคจร และระบบการบันทึกสัญญาณตา่ งๆ ของ
ดาวเทียม Landsat 1,2 และ3 ค่อนขา้ งเหมือนกันแต่ดาวเทยี ม Land 4 ,5 ,7 และ 8 จะมีลักษณะรูปรา่ งการ
โคจร และระบบการบนั ทกึ สัญญาณทแี่ ตกตา่ งจาก 3 ดวงแรก

ตารางที่ 7 คณุ ลกั ษณะของดาวเทยี ม Landsat 7

หนว่ ยงาน องค์การบรหิ ารการบนิ และอวกาศแห่งชาตสิ หรฐั อเมริกา
(National Aeronautics and Space Administration : NASA),
ประเทศ องคก์ ารบรหิ ารสมุทรศาสตร์และบรรยากาศแหง่ ชาติสหรฐั อเมริกา
วัตถุประสงค์
การบันทึกขอ้ มูล (National Oceanic and Atmospheric Administration :
NOAA) และกรมสารวจธรณีวทิ ยาแห่งสหรฐั อเมรกิ า (United
น้าหนกั
การปล่อยดาวเทียม States Geological Survey : USGS)
วงโคจร สหรัฐอเมริกา
อายุการใช้งาน
การสารวจข้อมลู และเผยแพรเ่ พอ่ื การใช้ประโยชน์ของพลเรอื น
 ดาวเทียม IKONOS MSS (Multi-Spectral Scanner)
TM (Thematic Mapper)

ETM+ (Enhanced Thematic Mapper Plus)
2,150 กโิ ลกรมั

วันที่ 15 เมษายน 2542
สัมพนั ธ์กบั ดวงอาทติ ย์โดยผา่ นข้วั โลก

5 ปี

รปู ที่ 27 ดาวเทยี ม IKONOS

เป็นดาวเทียมเชิงพาณิชย์ของสหรัฐอเมริกา โดยบริษัท Space Imaging ดวงที่ 1 ถูกส่งข้ึนสู่วงโคจร
เมื่อวันที่ 1 มิถนุ ายน พ.ศ.2541 และดวงที่ 2 ถูกส่งเม่ือวันท่ี 24 กันยายน พ.ศ. 2542 สามารถถ่ายภาพวัตถุท่ี
มีขนาด 0.8 เมตรขึ้นไปจึงเหมาะในการนาไปทาแผนท่ีมาตราส่วนใหญ่และงานที่ต้องการรายละเอียดสูง เช่น
การทาผังเมอื ง

ตารางที่ 8 คณุ ลกั ษณะของดาวเทยี ม IKONOS

หน่วยงาน Commercial Remote Sensing System (CRSS)
ประเทศ สหรฐั อเมริกา
วัตถปุ ระสงค์
การบนั ทึกขอ้ มลู เพ่ือสารวจทรพั ยากรธรรมชาติ และตรวจสอบการเปลีย่ นแปลง
นา้ หนัก Panchromatic & Multispectral
การปลอ่ ยดาวเทียม 726 กิโลกรมั
วงโคจร 24 กันยายน 2542
อายกุ ารใชง้ าน สัมพนั ธก์ ับดวงอาทติ ย์โดยผา่ นขวั้ โลก
7 ปี

 ดาวเทยี ม ADEOS

รปู ที่ 28 ดาวเทยี ม ADEOS

ดาวเทียม ADEOS (Advanced Earth Observing Satellite) เป็นดาวเทียมของญ่ีปุ่นที่
พฒั นาโดยความรว่ มมือระหว่างประเทศญีป่ ุ่นกับสหรฐั อเมริกา ดวงแรกถกู สง่ ขึน้ สู่วงโคจรเมือ่ วันท่ี 17
สิงหาคม พ.ศ.2539 ต่อมาประสบปัญหาออกนอกวงโคจร จึงได้ส่งดวงที่สองเมื่อวันที่ 14 ธันวาคม
พ.ศ. 2545 เพื่อใช้ประโยชน์ในการสารวจทรพั ยากรและสิ่งแวดล้อมการติดตามการเปลี่ยนแปลงของ
สภาวะเรอื นกระจก (Green House Effect) และโอโซนในบรรยากาศ เป็นต้น

ตารางที่ 9 คณุ ลกั ษณะของดาวเทยี ม ADEOS

หนว่ ยงาน NASDA, NASA and CNES
ประเทศ ญป่ี ุ่น
วตั ถุประสงค์
สารวจทรัพยากรและสิง่ แวดลอ้ มการตดิ ตามการเปล่ียนแปลงของ
สภาวะเรอื นกระจก (Green House Effect) และโอโซนใน
บรรยากาศ

การบันทึกขอ้ มลู  Advanced Microwave Scanning Radiometer
(AMSR), Global Imager (GLI)
น้าหนกั
การปลอ่ ยดาวเทียม  Improved Limb Atmospheric Spectrometer-II
วงโคจร (ILAS-II)
อายกุ ารใชง้ าน
 Polarization and Directionality of the Earth's
 ดาวเทยี ม TERRA Reflectance (POLDER)
3,680 กิโลกรมั
วนั ที่ 14 ธนั วาคม 2545
สัมพันธ์กับดวงอาทิตย์ (Sun Synchronous)
5 ปี

รปู ท่ี 29 ดาวเทยี ม TERRA

ดาวเทียม TERRA เป็นดาวเทียมสารวจทรัพยากรขนาดใหญ่น้าหนักประมาณ 5 เมตริกตัน ส่งข้ึนวง
โคจร เม่ือวันที่ 18 ธันวาคม พ.ศ. 2542 แต่เดิมมีช่ือว่า EOS AM -1 โครงการดาวเทียม TERRA เป็นความ
ร่วมมือด้านอวกาศระหว่างชาติ คือ NASA องค์การสารวจทรัพยากรแห่งชาติญ่ีปุ่น และ องค์การอวกาศ
แห่งชาติแคนาดา โดย NASA พัฒนาตัวยานและเครื่องรับรู้ท่ีติดต้ังบนดาวเทียม ดาวเทียม TERRA โคจรที่
ระดับความสูง 705 กิโลเมตร กลับมาที่เดิมทุกๆ 16 วัน อายุการใช้งาน 5 ปี มีเครื่องรับรู้ 5 ระบบ ได้แก่
ASTER, CERES, MISR, MODIS และ MOPITT

ตารางที่ 10 สรปุ คณุ ลกั ษณะของดาวเทยี ม TERRA

หน่วยงาน National Aeronautics and Space Administration (NASA
ประเทศ สหรัฐอเมริกา

วัตถปุ ระสงค์ เพ่ือตรวจสอบสภาพแวดล้อมของโลก และการเปล่ยี นแปลงของ
การบนั ทกึ ขอ้ มลู ภูมิอากาศ

นา้ หนกั  ASTER (Advanced Space borne Thermal
การปลอ่ ยดาวเทยี ม Emission and Reflection Radiometer)
วงโคจร
อายกุ ารใชง้ าน  CERES (Clouds and the Earth's Radiant Energy
System)

 MISR (Multi-angle Imaging SpectroRadiometer)
 MODIS (Moderate-resolution Imaging

Spectroradiometer)
 MOPITT (Measurements of Pollution in the

Troposphere)
4,864 กิโลกรมั

วนั ท่ี 18 ธนั วาคม พ.ศ. 2542
สมั พันธ์กับดวงอาทติ ย์ (Sun Synchronous)

5 ปี

 ดาวเทยี ม RADARSAT-2

รปู ท่ี 30 ดาวเทยี ม RADARSAT-2

เป็นดาวเทียมของประเทศแคนาดา ส่งข้ึนสู่วงโคจรเม่ือวันที่ 14 ธันวาคม พ.ศ.2550 เป็นดาวเทียมที่
รบั ขอ้ มลู ในชว่ งคล่ืนไมโครเวฟและมีระบบเครื่องมือหลายแบบเพือ่ ทีจ่ ะปรับความกว้างของภาพและความแยก
ชัดเชิงพ้ืนท่ี มีวงโคจรแบบสัมพันธ์กับดวงอาทิตย์ การโคจรของดาวเทียมจะบันทึกภาพซ้าท่ีเดิมทุก 24 วัน
ดาวเทียม RADARSAT ทาการสารวจโดยใชร้ ะบบ Synthetic Aperture Radar (SAR) ดาวเทียม RADARSAT
มเี คร่ืองรับรบู้ นดาวเทยี ม สามารถบันทกึ ข้อมูลได้ทั่วโลก แม้ในพน้ื ทที่ ไี่ มม่ สี ถานีรบั ภาคพ้ืนดิน

หนว่ ยงาน ตารางที่ 11 คณุ ลกั ษณะของดาวเทยี ม RADARSAT 2

ประเทศ องคก์ ารอวกาศแห่งชาตแิ คนาดา (Canadian Space Agency:
วตั ถุประสงค์ CSA)
แคนาดา
การบนั ทึกขอ้ มูล
เพื่อการสารวจทางการเกษตรและการใชท้ ่ีดนิ ,การตดิ ตามการ
นา้ หนกั เปล่ียนแปลงชายฝัง่ , การสารวจแหล่งชุมชน, สิง่ ก่อสร้าง และการ
การปลอ่ ยดาวเทียม สารวจคราบนา้ มันในทะเล เป็นตน้
วงโคจร Fine, Standard, Wide, ScanSAR Narrow, ScanSAR Wide,
อายุการใชง้ าน
Extended High และ Extended Low,
2,750 กโิ ลกรมั

วันที่ 14 ธันวาคม 2550
สมั พนั ธ์กบั ดวงอาทติ ย์ (Sun Synchronous)

3 ปี

2.2. การประยกุ ตใ์ ชข้ อ้ มลู จากภาพถา่ ยดาวเทยี มสารวจทรัพยากรโลก
การประยุกต์ใช้ข้อมูลดาวเทียมในประเทศไทยนับตั้งแต่ประเทศไทยได้ก่อต้ังโครงการสารวจข้อมูล

ทรัพยากรด้วยดาวเทียมในปี 2514 หน่วยงานต่างๆ ท่ีเกี่ยวขอ้ ง ได้นาเอาเทคโนโลยีด้านนี้ไปประยุกต์ใช้อย่าง
กว้างขวาง โดยในระยะเริ่มแรกเป็นการใช้ข้อมูล ในลักษณะภาพพิมพ์ หรือฟิล์ม เพื่อการแปลตีความด้วย
สายตาเป็นหลัก ต่อมาก็ได้มีการประยกุ ต์ใช้คอมพิวเตอร์ เพ่ือทาการวิเคราะห์ขอ้ มูลจากเทปคอมพวิ เตอร์ โดย
เร่ิมจากระบบ Main frame และพัฒนามาสู่ Mini จนถึง Workstation (WS) และเคร่ืองคอมพิวเตอร์ (PC)
โดยในปัจจุบันหน่วยงานต่างๆ จะมีระบบวิเคราะห์ข้อมูลเพื่อใช้งานด้าน Remote Sensing โดยเฉพาะ WS
และ PC เป็นของตนเองทาให้การปฏิบัติงานเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น เช่น กรมป่าไม้ กรมพัฒนา
ที่ดิน กรมวิชาการเกษตร สานักงานเศรษฐกิจการเกษตร กรมส่งเสริมการเกษตร กรมชลประทาน กรม
ทรัพยากรธรณี กรมแผนท่ีทหาร กรมประมง และมหาวิทยาลัยต่าง ๆ เป็นต้น โดยทั่วไปแล้วได้มีการนาเอา
ขอ้ มูลจากดาวเทยี มไปใช้ประโยชนใ์ นสาขาต่างๆ ได้แก่

 ด้านการป่าไม้

ใช้ในการศึกษาและติดตามการเปล่ียนแปลงพ้ืนที่ป่าไม้ได้อย่างต่อเน่ือง เช่น สารวจพน้ื ท่ีป่าบกุ รุก ป่า
เส่ือมโทรม สารวจพ้ืนที่ปลูกสร้างสวนป่า สารวจพื้นท่ีป่าชายเลน การจาแนกชนิดป่าไม้ต่างๆ ตลอดจนการ
ติดตามประเมนิ พื้นทเ่ี กิดไฟป่า เป็นต้น

รปู ที่ 31 ภาพตวั อยา่ งแสดงพนื้ ทป่ี า่ ในมณฑลฟเู จยี้ นทลี่ ดลง พื้นทป่ี า่ แสดงดว้ ยสเี ขยี วในวงกลม ภาพซา้ ยถา่ ยเมอื่
16/11/03 และภาพขวาถา่ ยเมอ่ื 21/10/01

รปู ที่ 32 การจาแนกประเภทของพน้ื ทว่ี า่ เปน็ พนื้ ทปี่ า่ สน (conifer) พ้ืนทปี่ า่ ไม้ (broadleaf tree) พน้ื ทป่ี า่ ไผ่ (bamboo)
พน้ื ทเ่ี พาะปลกู (tillable field) พน้ื ทอ่ี ยอู่ าศยั (residential area) แหลง่ นา้ (water body)

รปู ที่ 33 ภาพถา่ ยดาวเทยี ม HJ-1A/1B (SMMS) ในวนั ที่ 15 กมุ ภาพนั ธ์ 2555 แสดงบรเิ วณตาแหนง่ การเกดิ ไฟไหมป้ า่
ประเทศพมา่

 ดา้ นการเกษตร
ขอ้ มูลจากดาวเทยี มได้ถูกนาไปใช้ในการศึกษาหาพ้ืนท่ีเพาะปลูก การคาดการณ์ผลผลิตประเมินความ

เสียหายจากภัยธรรมชาติและจากศัตรูพืช ตลอดจนการวางแผนกาหนดเขตเพาะปลูกพืชเศรษฐกิจ เช่น ข้าว
อ้อย ข้าวโพด มันสาปะหลัง สับปะรด และ ยางพารา เป็นต้น ของหน่วยงานภาครัฐท่ีสาคัญ ได้แก่สานักงาน
เศรษฐกจิ การเกษตร กรมวิชาการเกษตรและกรมสง่ เสริมการเกษตร

รปู ที่ 34 ข้อมลู จากภาพถา่ ยดาวเทยี ม HJ-1A ประเมนิ พนื้ ทเ่ี พาะปลกู พชื เศรษฐกจิ 3 ชนดิ
รปู ที่ 35 ขอ้ มลู ภาพถา่ ยดาวเทยี ม HJ-1A (SMMS) การวเิ คราะหพ์ น้ื ทเ่ี พาะปลกู ขา้ วทมี่ เี พลย้ี กระโดดสนี า้ ตาล

รปู ที่ 36 ภาพถา่ ยดาวเทยี ม SMMS แสดงพน้ื ทเี่ พาะปลกู ขา้ วตามชว่ งอายบุ รเิ วณภาคกลาง

 ดา้ นอุทกวิทยา
ในแง่ของการชลประทานข้อมลู จากดาวเทียมมีบทบาทสาคัญสาหรบั ใชใ้ นการวางแผนการชลประทาน

โดยเฉพาะการให้ข้อมูลเกี่ยวกับคลองชลประทาน แม่น้า ลาน้า ซ่ึงกรมชลประทานได้ใช้ข้อมูลเหล่านี้อย่าง
สม่าเสมอ ส่วนทางด้านอ่างเก็บน้าและเข่ือน การไฟฟ้าฝ่ายผลิตได้ใช้ข้อมูลจากดาวเทียมในการศึกษาหาพ้ืนท่ี
ของอ่างเก็บน้า การแพร่กระจายของตะกอนในอ่างเก็บน้า เพ่ือการบารุงรักษาเขื่อนนอกจากน้ีข้อมูลจาก
ดาวเทียมยังใช้ในการทาแผนที่แสดงบริเวณน้าท่วมเพื่อประเมินความเสียหายจากอุทกภัย ได้อย่างมี
ประสิทธภิ าพ

รปู ท่ี 37 การตดิ ตามสถานการณน์ า้ (ซา้ ย) บรเิ วณพน้ื ทเี่ ขอ่ื นปา่ สกั ชลสทิ ธ์ิ ตง้ั แตว่ นั ท่ี 6 มนี าคม 2552 จนถงึ 19 มกราคม
2553 และ (ขวา) บรเิ วณพน้ื ทเี่ ขอ่ื นศรนี ครนิ ทรแ์ บบ 3 มติ ิ ในชว่ ง 14 พฤศจกิ ายน 2552 จนถงึ 4 กมุ ภาพนั ธ์ 2553 ดว้ ย

ขอ้ มลู ภาพ CCD จากดาวเทยี ม SMMS โดยตดิ ตามการเปลย่ี นแปลงของพน้ื ที่ และการใชป้ ระโยชนพ์ นื้ ท่ี

รปู ที่ 38 ภาพถา่ ยดาวเทยี ม HJ-1A (SMMS) แสดงการเปลย่ี นแปลงของบงึ บอระเพด็ จ.นครสวรรค์

รปู ท่ี 39 ภาพแสดงภาพถา่ ยดาวเทยี ม SMMS การตดิ ตามการเพาะปลกู พชื บรเิ วณลมุ่ นา้ แมย่ ม (ซา้ ย)
และการจาแนกขอ้ มลู (ขวา)

 ด้านการทาแผนท่ี
ข้อมูลดาวเทียมรายละเอียดสูง โดยเฉพาะข้อมูลจากดาวเทียม SPOT ซ่ึงให้รายละเอียดสูง 10 เมตร

มีประโยชน์อย่างยิ่งในการใช้ปรับปรุงแผนท่ีภูมิประเทศ 1:50,000 ให้ทันสมัย โดยในขณะนี้ กรมแผนท่ีทหาร
ได้ใช้ภาพจากดาวเทียม SPOT แก้ไขปรับปรุงแผนท่ีมาตราส่วนดังกล่าวแล้วเสร็จไปแล้วรวม 258 ระวาง
สาหรับกรมทางหลวงไดใ้ ชข้ ้อมูลจากดาวเทียมในการทาแผนที่ทางหลวงท่ัวประเทศ

รปู ที่ 40 ภาพตวั อยา่ งแสดงการทาแผนทค่ี วามละเอยี ด 1:50,000 จากภาพถา่ ยดาวเทยี ม CBERS-01 ทม่ี ี
ความละเอยี ดของจดุ ภาพ 20 เมตร

รปู ท่ี 41 แผนทดี่ าวเทยี มท้ังประเทศจากดาวเทยี ม SMMS มาตราสว่ น 1 : 100,000

 ดา้ นภยั ธรรมชาติและส่งิ แวดล้อม
แม้ว่าภัยธรรมชาติจะไม่เกิดบ่อยนักในประเทศไทย แต่ข้อมูลจากดาวเทียมก็ได้ถูกนามาใช้ใน

การศึกษาประเมินความเสียหาย และวางแผนป้องกันเหตุดังกล่าว ในการติดตามภัยธรรมชาติได้เป็นอย่างดี
เช่น นา้ ท่วม ไฟปา่ แผน่ ดนิ ถล่ม และแผ่นดินไหว เปน็ ต้น

รปู ที่ 42 ขอ้ มลู ภาพถา่ ยดาวเทยี ม SMMS แสดงพนื้ ทน่ี า้ ทว่ มบรเิ วณภาคกลาง ในวนั ท่ี 11 ตลุ าคม 2555

รปู ที่ 43 ขอ้ มลู ภาพถา่ ยดาวเทยี ม SMMS ตดิ ตามสถานการณไ์ ฟใหมป้ า่ พรคุ วนเครง็

อา้ งองิ

การสารวจโลก โดยใชก้ ล้องถา่ ยภาพบนดาวเทยี ม
http://www.space.mict.go.th/knowledge.php?id=apps_5_1#top
ดาวเทยี มสารวจทรพั ยากรธรรมชาติ
http://203.172.198.146/kid_job/web_46/witkay/new_page9.htm
คณุ สมบตั ขิ องภาพจากดาวเทยี มสารวจทรัพยากร
http://yingpew103.wordpress.com/2013/01/18/%E0%B9%80%E0%B8%97%E0%B8%84%E0%
B9%82%E0%B8%99%E0%B9%82%E0%B8%A5%E0%B8%A2%E0%B8%B5%E0%B8%94%E0%B
9%89%E0%B8%B2%E0%B8%99%E0%B8%81%E0%B8%B2%E0%B8%A3%E0%B8%AA%E0%B8
%B3%E0%B8%A3%E0%B8%A7%E0%B8%88%E0%B8%A3/
สว่ นประกอบดาวเทยี ม
http://space.dist.mod.go.th/PDF/%E%0B%82%8E%0B%8B%2E%0B%8A%7E%0B9%8B%E%0B
%8A%3E%0B%8B%0E%0B8%8A%E%0B%8B%2E%0B%8AA%E%0B%8A%1E%0B9%8E%E%0B8
%99%E%0B%/98%8E%0B%94%8E%0B%8B%2E%0B%8A%7E%0B%80%9E%0B%97%8E%0B8
%A%2E%0B%8A.1aspx
เครอื่ งมอื ตรวจวดั Sensor
http://www.gisthai.org/about-gis/sensor.html
http://www.space.mict.go.th/service/KnowledgeOfTheSatellite.pdf
ความรเู้ บอ้ื งตน้ เกยี่ วกับการสารวจระยะไกล
www.human.ubru.ac.th/2010/images/.../aj.kerkkai1-53/บทท+่ี 1.doc
การวเิ คราะหข์ ้อมลู
http://natres.psu.ac.th/Department/EarthScience/remote1/chapter1.pdf
คุณสมบตั ภิ าพจากดาวเทยี มสารวจทรพั ยากร
http://research.rdi.ku.ac.th/world/cache/58/PeekamolTANAll.pdf
การแนะนาเทคโนโลยดี าวเทยี มรายละเอยี ดสงู
http://www.ubu.ac.th/web/files_up/08f2013032216183548.pdf
www.cssckmutt.in.th/cssc/cssc...Pre/2_Remote%20sensing(PPT).pdf
ระบบบนั ทึกข้อมลู รโี มทเซนซงิ่

http://conf.agi.nu.ac.th/agmis/download/publication/453_file.pdf
http://www.gistda.or.th/gistda_n/index.php/service/73#spot
วงโคจรของดาวเทยี ม
http://earthobservatory.nasa.gov/Features/OrbitsCatalog/images/sun-
synchronous_orbit.h264.mov
http://www.tpa.or.th/writer/read_this_book_topic.php?bookID=1673&pageid=1&read=true&co
unt=true
http://www.space.mict.go.th/knowledge.php?id=rs1
http://www.social.nu.ac.th/th/paper/E-Learning/gistdaRS/RS/images/c4_00_2.gif