การพัฒนานวัตกรรมในการวัดและจัดทําแผนที่ความชื้นผิวดินจากดาวเทียม SMAP

Abstract

การพัฒนานวัตกรรมในการวัดและจัดทำแผนที่ความชื้นผิวดินจากดาวเทียม SMAP (Soil Moisture Active Passive) มีวัตถุประสงค์ในการจัดทำแผนที่ความชื้นผิวดินด้วยข้อมูลจากดาวเทียม SMAP โดยเริ่มจากการพัฒนาเครื่องมือที่เป็นส่วนประกอบพื้นฐานของการจัดทำระบบอัตโนมัติที่ช่วยลดระยะเวลาการทำงานตั้งแต่การดาวน์โหลดข้อมูล การประมวลผลข้อมูลรายเดือน และการจัดทำแผนที่ออนไลน์ (Web Map Service, WMS) ในรูปแบบของแผนที่อนุกรมเวลา (Time Series) ตั้งแต่ช่วงเดือนมกราคม ปี พ.ศ. 2561 ถึง สิงหาคม ปี พ.ศ. 2563 โดยนำภาพถ่ายดาวเทียม SMAP ซึ่งเป็นการตรวจวัดความชื้นของผิวดินด้วยเทคนิค L-band radar และ radiometer ร่วมกับการประมวลผลรวมกันระหว่างดาวเทียม Sentinel-1 เพื่อให้ได้ข้อมูลที่ความละเอียดที่ 1 km โดยการดาวน์โหลดข้อมูลให้เป็นแบบอัตโนมัติ จากนั้นทำการประมวลผลค่าความชื้นด้วยชุดคำสั่งที่พัฒนาขึ้นโดยใช้ไพธอนสคริปต์ (Python Script) ร่วมกับไลบรารี(library) ข้อมูลเชิงพื้นที่ชื่อ “The Geospatial Data Abstraction Library (GDAL)” หลังจากนั้นทำการเปรียบเทียบค่าที่ได้กับข้อมูลความชื้นผิวดินจากอุปกรณ์IOT (Internet of Thing) โดยใช้ขอบเขตพื้นที่การศึกษาคือจังหวัดสุโขทัยและจังหวัดกำแพงเพชร และนำค่าที่ได้จากวิธีทั้งสองนี้มาเปรียบเทียบกัน ผลจากการศึกษาพบว่าค่าความชื้นผิวดินจากดาวเทียม SMAP และค่าความชื้นจากภาคสนาม (IOT) มีค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์อยู่ที่ 0.04 ถึง 0.1 และเนื่องการเก็บข้อมูลจากภาคสนาม (IOT) นั้นเป็นการเก็บข้อมูลค่าความชื้นบนผิวดินเพียงตำแหน่งเดียวที่เครื่องวัดทำการติดตั้งอยู่ ทำให้ได้ค่าความชื้นผิวดินมาเพียงแค่จุดนั้น ๆ แต่การเก็บค่าจากการใช้ภาพถ่ายดาวเทียม SMAP นั้นเป็นการเก็บข้อมูลในพื้นที่ขนาด 1 km² ทำให้ค่าความชื้นผิวดินที่ได้มานั้นจะมีการเฉลี่ยค่าความชื้นของสิ่งอื่น ๆ ที่อยู่ในจุดภาพมาด้วย ดังนั้นขนาดของพื้นที่ในการใช้งานจึงส่งผลเป็นอย่างมากต่อประสิทธิภาพสูงสุดของข้อมูล