ทุกวันนี้ ทุกๆ คนตื่นมาพร้อมข้อมูลข่าวสารจำนวนมากที่เกิดขึ้นรายวันในมือถือของเรา ไม่ว่าจะเป็นสภาพอากาศล่วงหน้าของวันนี้ ทวิตข่าวภัยพิบัติพร้อมตัวเลขผู้เสียหายเมื่อ 12 ชั่วโมงที่แล้ว หรือแม้กระทั่งสายเรียกเข้าจากพนักงานส่งของที่ไม่เคยรู้จักกันมาก่อน แต่มาโทรปลุกเราพร้อมบอกว่า “อยู่หน้าบ้านแล้วครับ” ทั้งหมดนี้เป็นจริงได้เพราะว่ามีจุดเริ่มต้นมาจากข้อมูลตั้งต้นที่สำคัญเดียวกัน นั่นก็คือ “ภาพถ่ายจากดาวเทียม”
กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม โดย สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน) โพสต์ผ่านเฟซบุ๊กว่า ในอดีตเมื่อวันที่ 4 ตุลาคม ค.ศ.1957 หรือ 62 ปีที่ผ่านมา สปุตนิก-1 ดาวเทียมดวงแรกของโลกได้ถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรโดยสหภาพโซเวียต นับว่าเป็นการบุกเบิกสู่ยุคแห่งการสำรวจด้วยดาวเทียม ผ่านมาแล้วกว่าครึ่งทศวรรษ
ปัจจุบันมีกลุ่มดาวเทียมสำรวจโลกที่กำลังโคจรในอวกาศมากกว่า 150 ดวง ทำหน้าที่บันทึกภาพ รวมขนาดข้อมูลแล้วไม่ต่ำกว่าวันละ 10 เทระไบต์ต่อวัน (1 เทระไบต์ (TB) = 1,024 จิกะไบต์ (GB)) ข้อมูลจำนวนมหาศาลเหล่านี้นับว่าเป็นข้อมูลตั้งต้นที่สำคัญและได้ถูกนำมาต่อยอดเพื่อพัฒนาความเป็นอยู่ของมนุษย์บนโลกเราให้ดีขึ้นหรือสะดวกสบายยิ่งขึ้นมาโดยตลอด โดยเฉพาะในประเทศที่เป็นเจ้าของดาวเทียม
สิ่งที่น่าสนใจก็คือว่า แล้วดาวเทียมสำรวจโลกเหล่านี้มาเติมเต็มการสำรวจโดยมนุษย์อย่างเราๆที่เป็นเจ้าของโลกใบนี้ได้อย่างไร ต่อไปนี้คือ 5 เหตุผล ที่บ่งบอกถึงประสิทธิภาพของดาวเทียมสำรวจโลกในการเป็นส่วนหนึ่งของเทคโนโลยีการสำรวจในปัจจุบัน
1. ดาวเทียม “เห็น” มากกว่าที่ตามนุษย์สามารถเห็น
เรามองเห็นสีสันและสิ่งต่างๆบนโลกใบนี้ได้ก็เพราะการสะท้อนคลื่นแสงจากพระอาทิตย์ที่เรียกว่า “คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า” จากวัตถุสู่ตาของเรา ซึ่งตาของเราก็ใช้คลื่นแสงแค่จำนวนหนึ่งเท่านั้นจากช่วงคลื่นทั้งหมด แต่ดาวเทียม! ได้ถูกออกแบบให้ใช้ประโยชน์จากช่วงคลื่นอื่นๆที่เหลือที่ตาของเรารับไม่ได้ ประกอบกับความจริงที่มีการศึกษามาแล้วว่า “สสารต่างๆบนโลกเรา มีการสะท้อนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในสัดส่วนที่แตกต่างกันเสมอ” จึงทำให้ดาวเทียมสามารถจำแนกข้อมูลได้หลากหลายมากกว่าตาของเรา กล่าวถึงทฤษฎีมากไป ก็ยังเข้าใจยากอยู่ มาดูตัวอย่างกัน เช่น ดาวเทียมสามารถแยกแยะพืชต่างชนิดกันได้อย่างแม่นยำ เพราะพืชแต่ละชนิดจะสะท้อนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในสัดส่วนที่แตกต่างกัน ดาวเทียมสามารถจำแนกพืชที่สมบูรณ์และไม่สมบูรณ์ (เป็นโรค) ได้ แม้จะเป็นพืชชนิดเดียวกันก็ตาม เนื่องจากพืชสองกลุ่มนี้ก็จะสะท้อนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในสัดส่วนที่แตกต่างกัน เป็นต้น อาศัยหลักการข้อนี้เองจึงทำให้ดาวเทียมมีความสามารถในการแยกแยะที่ดีกว่ามนุษย์เรานั้นเอง
2. ดาวเทียมทำงาน...ตลอด 24 ชั่วโมง
ดาวเทียมสำรวจโลกโคจรรอบโลกตลอดเวลาในอวกาศ ปัจจุบันยิ่งมีการพัฒนาให้ถ่ายภาพได้ทั้งกลางวันและกลางคืน เพิ่มความถี่ของการวนกลับมาถ่ายซ้ำที่เดิม ข้อมูลที่ได้จะถูกนำไปใช้งานในลักษณะงานที่แตกต่างกันออกไป เช่น ภาพถ่ายดาวเทียมแสงไฟของเมืองยามค่ำคืน เป็นประโยชน์กับการศึกษาการตั้งถิ่นฐานของมนุษย์ในแต่ละพื้นที่ กลุ่มดาวเทียมในระบบ Active Sensor (ใช้คลื่นไมโครเวฟแทนการอาศัยแสงจากพระอาทิตย์) ถ่ายพื้นที่น้ำท่วมได้ทั้งกลางวันและกลางคืน เพื่อให้ได้ข้อมูลพื้นที่น้ำท่วมที่ทันสมัยเป็นประโยชน์ต่อการช่วยเหลือ เป็นต้น แถมเมฆก็ไม่เป็นอุปสรรคสำหรับดาวเทียมกลุ่มนี้ ยิ่งเหมาะสำหรับในภูมิภาคแถบบ้านเราที่มีเมฆมากในช่วงฤดูฝนที่เกิดน้ำท่วมบ่อยครั้ง
3. ดาวเทียมถ่ายภาพหนึ่งครั้ง...ครอบคลุมพื้นที่กว้างมหาศาล
กลุ่มดาวเทียมสำรวจโลกส่วนใหญ่โคจรอยู่ที่ความสูงประมาณ 400 - 900 กิโลเมตรเหนือพื้นโลก ด้วยความสูงขนาดนี้ จึงสามารถถ่ายภาพได้ครอบคลุมพื้นที่กว้าง เช่น ดาวเทียมไทยโชตระบบบันทึกภาพแบบหลายช่วงคลื่น (Multispectral) ความกว้างแนวถ่ายภาพ 90 กิโลเมตร เป็นต้น ถ้าให้แอดมินไปสำรวจทำแผนที่ในขนาดพื้นขนาดนี้ ก็คงใช้เวลามากกว่าครึ่งปีกว่าจะได้รายละเอียดข้อมูลเทียบเท่ากับภาพดาวเทียมหนึ่งภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาที่มีความกว้างแนวถ่ายภาพครอบคลุมระดับภูมิภาคหรือประมาณ 2,000 - 3,000 กิโลเมตร เมื่อประยุกต์ข้อมูลปัจจุบันที่ได้รับมาจากดาวเทียมร่วมกับโมเดลสภาพอากาศก็ทำให้เราสามารถได้ข้อมูลพยากรณ์อากาศล่วงหน้าในภูมิภาคของเราได้ทันที
4. ดาวเทียม...มีรายละเอียดภาพที่หลากหลาย
รายละเอียดภาพ (Resolution) หมายถึง ศักยภาพของดาวเทียมในการแสดงรายละเอียดข้อมูลใน 1 จุดภาพ (pixel) เช่น ดาวเทียมไทยโชต(ระบบบันทึกภาพขาว-ดำ)มีรายละเอียดภาพ 2 เมตร หมายความว่า 1 จุดภาพของภาพถ่ายจากดาวเทียมไทยโชต ครอบคลุมพื้นประมาณ 2x2 เมตรบนพื้นที่จริง นั่นหมายถึงวัตถุที่จะปรากฏในภาพได้ก็ต้องมีขนาดใหญ่กว่า 2x2 เมตรขึ้นไป เป็นต้น ดาวเทียมสำรวจโลกได้ถูกออกแบบให้มีรายละเอียดภาพที่แตกต่างกันไปก็เพื่อรองรับการนำไปใช้ประโยชน์ที่หลากหลายเช่นกัน อาทิ ดาวเทียม Landsat มีรายละเอียดภาพ 30 เมตร ดาวเทียม Sentinel-2 มีรายละเอียดภาพ 10 เมตร ก็เพื่อใช้ในการสำรวจการใช้ประโยชน์ที่ดิน ดาวเทียม WorldView-3 รายละเอียดภาพ 31 เซนติเมตร เพื่อสำรวจและทำแผนที่รายละเอียดสูง
5. ข้อมูลที่ได้จากดาวเทียม...ทันสมัยและรวดเร็ว
ปัจจุบันภาพถ่ายดาวเทียมหลายดวงเปิดให้ดาวน์โหลดบริการฟรีบนอินเทอร์เน็ตและสามารถดาวน์โหลดภาพหรือผลการวิเคราะห์ภาพได้ทันทีภายใน 4-5 ชั่วโมงหลังจากที่ดาวเทียมถ่ายภาพจากอวกาศ นับว่ารวดเร็วขึ้นมากเมื่อเทียบกับเมื่อ 3-4 ปีก่อน ซึ่งความรวดเร็วนี้จะเป็นผลดีอย่างยิ่งโดยเฉพาะกับงานด้านภัยพิบัติ เช่น ข้อมูลพื้นที่เสียหายที่สกัดจากภาพถ่ายดาวเทียมก็จะทำให้ได้มาซึ่งข้อมูลตัวเลขผู้ได้รับผลกระทบได้โดยอาศัยเทคนิคทางด้าน GIS เป็นข้อมูลส่งต่อให้เจ้าหน้าที่ที่กำลังให้ความช่วยเหลือในพื้นที่ได้ทันที เป็นต้น
นอกจากนี้ข้อมูลดาวเทียมรายละเอียดสูงที่มีความทันสมัย เช่น ภาพในโซนหมู่บ้านจัดสรรที่เพิ่งสร้างเสร็จ หรือภาพในพื้นที่ที่มีการสร้างถนนใหม่ เป็นต้น เมื่อนำมาปรับปรุงฐานข้อมูล GIS ตำแหน่งบ้านและเส้นทางให้มีความทันสมัยและถูกต้องแม่นยำ จะเป็นประโยชน์ต่อกลุ่มธุรกิจขนส่งก็สามารถนำส่งสินค้าได้อย่างแม่นยำเมื่ออ้างอิงฐานข้อมูล GIS ที่มีถูกต้องและทันสมัยนั่นเอง
บทความโดย สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน)
