/ สถานการณ์พื้นที่ปลูก ข้าวภาคกลางที่ขาดแคลนน�้ำ P1
P2 /
Activities Training and seminars การออกภาคสนามส� ำ รวจ พื้ น ที่ ป ลู ก และช่ ว งอายุ ข ้ า ว การลงพื้ น ที่ ส� ำ รวจโครงการ ร ถ ไ ฟ ฟ ้ า ส า ย สี เ ขี ย ว แ ล ะ สีน�้ำเงิน
P3 /
Satellite Application การวิเคราะห์พื้นที่ปลูกข้าว โดย วิธี Spectrum mapper / SMAC Update การดาวน์โหลดภาพถ่าย ดาวเทียม SMMS
/ Remote Sensing in daily life. ปรากฏการณ์ Halo / Meteorology Corner เครื่ อ งมื อ วั ด คลื่ น แม่ เ หล็ ก ไฟฟ้าที่ติดอยู่กับดาวเทียม P4
CSRSNews ฉบับที่ 5 ประจ�ำวันที่ 1 เมษายน 2556
ข่ า วสถานี รั บ สั ญ ญาณ ดาวเที ย มจุ ฬ าภรณ์ http://smms.eng.ku.ac.th/
จากภัยแล้งที่ทวีความรุนแรงขึ้นในปัจจุบัน ท�ำให้ระดับน�้ำในเขื่อนลดระดับลงอย่างรวดเร็ว และอยู่ในขั้นวิกฤต ไม่ว่าจะเป็น เขื่อนล�ำปาว เขื่อนล�ำพระเพลิง เขื่อนห้วยหลวง และเขื่อน ทับเสลา ซึง่ สร้างความเดือดร้อนให้กบั เกษตรกร ทีท่ ำ� การเกษตรนอกฤดูเป็นอย่างมาก โดยเฉพาะ ชาวนาในพื้นที่จังหวัดอ่างทอง สิงห์บุรี ชัยนาท และพระนครศรีอยุธยา หลังจากโครงการส่งน�้ำ และบ�ำรุงรักษามหาราช ส�ำนักชลประทานที่ 10 ประกาศหยุดการส่งน�ำ้ เข้าสูร่ ะบบชลประทานใน วันที่ 1 มี.ค. 2556 ซึ่งส่งผลกระทบต่อชาวนาใน พื้นที่ที่เพิ่งประสบเหตุการณ์น�้ำท่วมขังสูง
กว่า 2 เมตร ตั้งแต่เมื่อปลายปีที่ผ่านมา และ ไม่สามารถที่จะระบายน�้ำออกได้เนื่องจากเป็น ที่ลุ่ม จากลักษณะภูมิประเทศที่เป็นแอ่งกระทะ ท�ำให้ชาวนาต้องรอให้น�้ำแห้ง และเริ่มเพาะ ปลูกได้เมื่อต้นเดือนมกราคมที่ผ่านมา ท�ำให้ นาข้าวที่เพิ่งเริ่มเพาะปลูกทั้งหมดนับพันไร่จะ ได้รับผลกระทบจากการขาดน�้ำ ซึ่งนายเสรี คงฤทธ์ ผู้อ�ำนวยการโครงการส่งน�้ำและบ�ำรุง รักษามหาราช ส�ำนักชลประทานที่ 10 เปิดเผย ว่า ทางกรมชลฯ ได้ก�ำหนดการบริหารจัดการน�้ำ โดยได้เตรียมน�้ำไว้ 1,330 ล้านลูกบาศก์เมตร ซึ่งในช่วงเดือนมีนาคมจะลดการจ่ายน�้ำลง
ครึ่งหนึ่ง จนกระทั่งจะปิดการจ่ายน�้ำในที่สุด ซึ่ง ได้แจ้งเตือนไปยังท้องถิ่นต่างๆ แล้ว เกษตรกร ที่ ไ ด้ รั บ ผลกระทบและมี แ หล่ ง น�้ ำ ต้ น ทุ น อยู ่ ในพื้นที่ จะได้รับความช่วยเหลือจากทาง ส�ำนักงานชลประทานที่ 10 ที่ได้เตรียมเครื่อง สูบน�้ำไว้คอยช่วยเหลือ โดยน�้ำที่เหลือต้อง เก็บไว้ในฤดูกาลเพาะปลูกนาปีต่อไป และนี่ เป็นการติดตามสถานการณ์การจัดการน�้ำเพื่อ การเกษตรในพื้นที่เพาะปลูกข้าวแหล่งส�ำคัญ ของประเทศซึ่งประสบกับปัญหาภัยแล้ง น�้ำไม่ เพียงพอต่อการเกษตร
2 สรี ร วิ ท ยาของข้ า วนั้ น ท� ำ ให้ ท ราบถึ ง ขั้ น ตอน กระบวนการการเจริ ญ เติ บ โตของข้ า ว
A ctivities
Training and Seminars
การออกภาคสนามส�ำรวจพื้นที่ปลูกข้าวและช่วงอายุข้าว
โครงการพยากรณ์ผลผลิตข้าวโดยการตั้งแปลงสังเกตร่วมกับการใช้ข้อมูลระยะไกล
การเจริญเติบโตของข้าว สามารถแบ่งตาม ลักษณะทางสรีรวิทยาของข้าว ได้ 5 ช่วงอายุ ได้แก่ -ช่วงต้นกล้า อายุ 0-25 วัน -ช่วงแตกกอ อายุ 26-55 วัน -ช่วงตั้งท้อง อายุ 56-75 วัน -ช่วงออกรวง อายุ 76-105 วัน -ช่วงเก็บเกี่ยว อายุ 106-120 วัน ทั้งนี้ข้าวไม่ไวแสงหรือข้าวนาปีจะมีช่วงอายุ ประมาณ 110-120 วัน และข้าวไวแสงหรือข้าว นาปรังนั้นจะมีช่วงอายุประมาณ 120-140 วัน
เมื่อวันที่ 25 มีนาคม 2556 ที่ผ่านมา บุคลากร จากสถานบัน National College of Technology ในภู มิ ภ าค Kyushu และ Okinawa ประเทศ ญี่ปุ่น ประกอบด้วย Prof. Terai Hisanobu จาก Kitakyushu National College of Technology, Prof. Shimono Tsugio จาก Sasebo National College of Technology, Prof. Nishidome Kiyoshi จาก Kagoshima National College of Technology,
ส� ำ นั ก งานเศรษฐกิ จ การเกษตรร่ ว มกั บ สถานี รั บ สัญญาณดาวเทียมจุฬาภรณ์ ภายใต้การศึกษาวิจัยร่วม โครงการพยากรณ์ผลผลิตข้าวโดยการตั้งแปลงสังเกต ร่วมกับการใช้ข้อมูลระยะไกล ได้มีการออกภาคสนาม ส�ำรวจพื้นที่เพาะปลูกข้าวและช่วงอายุข้าว ครั้งที่ 1 วันที่ 26 ก.พ. -1 มี.ค. 2556 และครั้งที่ 2 วันที่ 11-12 มี.ค. 2556 ที่ผ่านมา พื้นที่จังหวัดอ่างทองและสิงห์บุรี โดยมีเจ้าหน้าที่จาก สศก. และ สถานีฯ ออกส�ำรวจพื้นที่
เพื่ อ ตรวจสอบความถู ก ต้ อ งของผลการวิ จั ย จากการ ประมวลผลข้ อ มู ล ภาพถ่ า ยดาวเที ย มในการจ� ำ แนก พื้นที่ปลูกข้าวและแบ่งช่วงอายุ โดยท�ำการสุ่มแปลงนา ตัวอย่างทั้ง 5 ช่วงอายุ ช่วงอายุละ 10 แปลง ของแต่ละ จังหวัด รวมทั้งสิ้น 100 แปลง ผลจากการลงภาคสนามสอบถามเกษตรกรและ ตรวจสอบพื้นที่ปลูกข้าว พบว่ามีความถูกต้องมากกว่า 80 เปอร์เซนต์
Assoc. Prof. Unoki Hirofumi จาก Kumamoto National College of Technology, Assist. Prof. Yoshii Senshu จาก Miyakonojo National College of Technology และ Ms. Yoshizaki Haruka จาก Kagoshima National College of Technology โดยทั้งนี้ได้มีการบรรยายสรุปถึงหน้าที่ ภารกิจหลักของสถานีฯ การประยุกต์ใช้ข้อมูลภาพถ่าย ดาวเทียม SMMS และข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียม
อุตุนิยมวิทยาผ่านระบบ DVB-S ในด้านภัยพิบัติต่างๆ ที่เกิดขึ้นในประเทศไทย ไม่ว่าจะเป็น น�้ำท่วม ดินถล่ม ภัยแล้ง ไฟป่าและหมอกควัน ตลอดจนได้ตอบข้อซัก ถามต่างๆ ที่คณะผู้เยี่ยมชมต้องการทราบ และได้ร่วม ถ่ายภาพเป็นที่ระลึก ณ ดาดฟ้า ชั้น 10 อาคารบุญสม สุวชิรัตน์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัย เกษตรศาสตร์
3 วิธกี ารวัดค่า Spectrum เป็นการวัดค่าการสะท้อนแสงของพืช โดย การใช้เครื่องมือ Spectrometer ซึ่งเป็นเครื่องมือวัดเชิงแสงชนิด หนึ่งที่ใช้ในการตรวจวัดคุณสมบัติการสะท้อนแสงของพืช นั่นก็คือ สเปกตรัมคลืน่ แม่เหล็กไฟฟ้า ทัง้ นีเ้ พือ่ เป็นการระบุชนิดของพืช จาก ผลของค่าการสะท้อนของความเข้มแสงที่แตกต่างกัน
S atellite
Applications
SMAC UPDATE
http://smms.eng.ku.ac.th/ หลังจากฉบับที่แล้วได้แนะน�ำส่วนของแสดง ภาพก่อนการดาวน์โหลดเพื่อให้ได้ข้อมูลภาพถ่าย ดาวเทียมทีต่ รงกับความต้องการมากทีส่ ดุ แล้ว ฉบับ นีจ้ ะท�ำการแนะน�ำการดาวน์โหลดและการแสดงผล ข้อมูลทีท่ ำ� การดาวน์โหลดมาแล้ว ทัง้ นีเ้ พือ่ การน�ำไป ใช้งานในด้านต่างๆของผู้ใช้งานต่อไป การดาวน์ โ หลด
เมื่อท�ำการแสดงภาพตัวอย่างข้อมูลภาพถ่าย ดาวเทียมจนเป็นที่แน่ใจเรียบร้อยแล้วว่าตรงกับ ความต้องการใช้งาน ขั้นตอนในการดาวน์โหลด ข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียมมีดังนี้
1
การประยุ ก ต์ ใ ช้ ง านข้ อ มู ล ดาวเที ย ม SMMS ในการวิ เ คราะห์ พื้ น ที่ ป ลู ก ข้ า วตามช่ ว งอายุ พื้ น ที่ จั ง หวั ด อ่ า งทองและสิ ง ห์ บุ รี โดยวิ ธี Spectrum mapper โครงการพยากรณ์ ป ริ ม าณผลผลิ ต ข้ า วโดยวิ ธี การตั้ ง แปลงสั ง เกตร่ ว มกั บ การใช้ ข ้ อ มู ล ระยะไกล เป็ น โครงการศึ ก ษาวิ จั ย ร่ ว มระหว่ า งส� ำ นั ก งาน เศรษฐกิจการเกษตรและสถานีรับสัญญาณดาวเทียม จุฬาภรณ์ ซึง่ เป็นการศึกษาเพือ่ วิเคราะห์ปริมาณผลผลิต และช่วงอายุข้าวในพื้นที่จังหวัดอ่างทองและสิงห์บุรี หนึ่งในวิธีการศึกษาคือ วิธี Spectrum mapper ซึ่ง เป็นการวิเคราะห์โดยใช้ภาพถ่ายดาวเทียมในวันที่ใกล้ เคียงกับวันทีเ่ ข้าพืน้ ทีว่ ดั สเปกตรัม ซึง่ จะเลือกจากภาพ ที่ชัดเจนที่สุดและมีวันที่ถ่ายภาพใกล้เคียงกับวันที่เข้า พื้นที่วัดสเปกตรัมมากที่สุด ทั้ ง นี้ ใ นกระบวนการศึ ก ษาวิ จั ย ได้ น� ำ เอาข้ อ มู ล ภาพถ่ า ยดาวเที ย ม SMMS ร่ ว มในการวิ เ คราะห์ พื้ น ที่ ป ลู ก ข้ า วโดยวิ ธี ก ารตั้ ง แปลงสั ง เกต ซึ่ ง ได้ มี การออกภาคสนามท�ำการทดสอบวัดค่าการสะท้อน ของข้าวในแต่ละช่วงอายุของแปลงทดลอง โดยใช้ เครื่องมือ Spectrometer (USB 2000) ที่มีความ ละเอียดเชิงความยาวคลื่น 2 นาโนเมตร ในช่วงคลื่น
360 - 950 นาโนเมตร จ�ำนวน 286 แถบความถี่ ซึ่งได้ท�ำการ Filter ออกในบางช่วงคลื่น เนื่องจาก มีสัญญาณรบกวน จึงท�ำให้ช่วงคลื่นที่ใช้จริงคือช่วง คลื่น 420-800 นาโนเมตร โดยมีจ�ำนวน 191 แถบ ความถี่ ซึ่งเป็นการน�ำเอาค่าการสะท้อนที่วัดได้มา สร้างเป็นสเปกตรัมไลบรารี่ของข้าว เพื่อใช้ในการ แยกแยะพื้นที่ปลูกข้าวจากภาพถ่ายดาวเทียม SMMS ชนิดมัลติสเปกตรัม 4 แถบความถี่ ที่แต่ละเซนเซอร์ ของดาวเทียมมีความกว้างประมาณ 80 นาโนเมตร ใน ช่วง 430-950 นาโนเมตร ดังนั้นจึงต้องมีการประมวล ผลเพื่อแปลงข้อมูลค่าการสะท้อนของข้าวทุกช่วงอายุ ในแปลงทดลองที่วัดได้จากเครื่อง Spectrometer ให้เป็นค่า CCD 4 แถบความถี่เช่นเดียวกับข้อมูล ภาพถ่ายดาวเทียม SMMS จากนั้นจึงท�ำการจ�ำแนก ข้าวในแต่ละช่วงอายุจากค่าการสะท้อนที่ได้จากการ แปลงผล ผลลัพธ์ที่ได้คือ พื้นที่เพาะปลูกข้าวตามช่วง อายุ ในพื้นที่จังหวัดอ่างทองและสิงห์บุรี ในช่วงเวลา ที่ท�ำการศึกษาวิจัย
2
1. เลือกค�ำสั่ง Download จากสัญลักษณ์ ในกรอบสี แ ดง เพื่ อ ดาวน์ โ หลดข้ อ มู ล ภาพถ่ า ย ดาวเทียม SMMS 2. จากนั้นระบบจะแสดงข้อความยืนยันการ ดาวน์โหลดอีกครั้งหนึ่ง ให้เลือกกด OK เพื่อเริ่มการ ดาวน์โหลดข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียม SMMS 3. เมื่อเสร็จสิ้นการดาวน์โหลดข้อมูลภาพถ่าย ดาวเทียม SMMS ไฟล์ผลิตภัณฑ์หลังการดาวน์โหลด จะอยู่ในรูปแบบของ .Zip ไฟล์ ซึ่งผู้ใช้งานต้อง ท�ำการ Extract ข้อมูล เพื่อน�ำไปใช้งานในขั้นต่อไป ฉบั บ หน้ า เราจะมาอธิ บ ายในเรื่ อ งของราย ละเอียดไฟล์องค์ประกอบหลังจากการ Extract ข้อมูลว่า ข้อมูลดาวเทียมแต่ละชนิดประกอบไปด้วย อะไรบ้าง โปรดติดตาม
3
4
R emote
M eteorology
Sensing In Daily life
Corner
พระอาทิตย์ทรงกลด (Sun Halo) คืออะไร มีสาเหตุการ เกิดมาจากอะไร มีลักษณะอย่างไร มักจะเกิดในช่วงเวลา ใด และมีความถี่การเกิดขึ้นบ่อยแค่ไหน เป็นปรากฏการณ์ เหนือธรรมชาติอย่างที่หลายคนเชื่อกันจริงหรือไม่ วันนี้เรามี ค�ำตอบให้กับคุณ เพราะว่าต่อไปนี้รีโมตเซนซิ่งจะไม่ใช่เรื่อง ที่ไกลตัวอีกต่อไป พระอาทิตย์ทรงกลด (Sun Halo) เป็นปรากฏการณ์ ธรรมชาติ ที่ มี ลั ก ษณะเป็ น ภาพสะท้ อ นพระอาทิ ต ย์ หลายๆดวงซ้อนกัน ขนาดโตกว่าปกติ มีรัศมีสีรุ้งโดย รอบ ดวงที่อยู่ตรงกลางมีความสดใสมากที่สุด ซึ่งอาจ เกิดได้ทั้งรอบพระอาทิตย์ และดวงจันทร์ ซึ่งหากเกิด รอบดวงจันทร์จะเรียกว่า (Lunar Halo) สาเหตุการเกิดปรากฏการณ์พระอาทิตย์ทรงกลด เกิ ด ขึ้ น จากบรรยากาศของโลกในชั้ น โทรโพสเฟี ย ร์ (Troposphere) ซึง่ เป็นบรรยากาศชัน้ ล่างสุด และเป็น ทีอ่ ยูข่ องกลุม่ เมฆจ�ำนวนมาก มีอากาศเย็นจัดตัง้ แต่ชว่ ง เช้าตรูก่ อ่ นพระอาทิตย์ขนึ้ จนท�ำให้ละอองน�ำ้ ในอากาศ ณ เวลานั้นๆ แข็งตัวเป็นเกล็ดน�้ำแข็งอนุภาคเล็กๆ จ�ำนวนมหาศาลลอยอยู่บนท้องฟ้า เมื่อพระอาทิตย์ขึ้น และส่องแสงท�ำมุมกับเกล็ดน�้ำแข็งได้อย่างเหมาะสม จะเกิดการหักเหและการสะท้อนของแสง ท�ำให้เกิดเป็น แถบสีรุ้ง คล้ายการเกิดรุ้งกินน�้ำหลังฝนตกขึ้น ส่วนแสงสีที่ตามองเห็นนั้น จะขึ้นกับการท�ำมุม ของแสงอาทิตย์และเกล็ดน�้ำแข็ง แต่โดยทั่วไปเรามัก จะเห็นเป็นแสงสีเหลืองอ่อนๆ มากทีส่ ดุ ถ้าเกิดจากการ สะท้อนของแสงจะปรากฏเป็นสีเขียว แต่ถา้ เกิดจากการ หักเหของแสงจะเป็นสีแดงเพลิงในตอนกลาง และเป็น สีน�้ำเงินปนแดงตามขอบนอก ขนาดของพระอาทิตย์ ทรงกลดจะมีขนาดแตกต่างกันออกไป
แต่ส่วนมากจะมีขนาดเฉลี่ย 30 องศา โดยการลากเส้น ตรง 2 เส้น มาบรรจบกันที่ดวงตาผู้มอง ได้แก่ เส้นตรง ที่ลากจากกึ่งกลางของปรากฏการณ์มาที่ตาผู้มอง และ เส้นตรงที่ลากจากขอบของปรากฏการณ์มาที่ดวงตาผู้ มอง บางครั้งเกล็ดน�้ำแข็งของละอองไอน�้ำเหล่านี้ จะ ท�ำหน้าที่หักเหทางเดินของแสงอาทิตย์ และก่อให้เกิด ภาพขยายขึ้น เช่นเดียวกับที่กระจกหรือเลนส์นูนท�ำให้ เกิดภาพขยาย ความถี่ ใ นการเกิ ด ปรากฏการณ์ พ ระอาทิ ต ย์ ทรงกลด ปรากฏการณ์พระอาทิตย์ทรงกลดไม่สามารถ คาดการณ์การเกิดล่วงหน้าได้ แต่กถ็ อื เป็นปรากฏการณ์ ที่เกิดขึ้นบ่อย พบได้มากในปีที่มีฝนหลงฤดู จึงท�ำให้มี ความชื้นในอากาศมากตามไปด้วย และจะเกิดมากใน ช่วงปลายฝนต้นหนาว ซึ่งมีความชื้นจากฝนมาก เวลา ที่เหมาะสมที่มักจะเกิดคือ ช่วงก่อน 10 โมงเช้าจนถึง เทีย่ งเศษๆ ซึง่ เกล็ดน�ำ้ แข็งยังไม่ละลาย แต่เมือ่ เลยเทีย่ ง วันไปแล้ว โอกาสที่จะเกิดพระอาทิตย์ทรงกลดแทบจะ เป็นไปไม่ได้เลย เพราะเกล็ดน�้ำแข็งจะได้รับความร้อน จากแสงอาทิตย์มากจนละลายหมดไป โดยเฉพาะในช่วง ฤดูหนาว ที่มีท้องฟ้าปลอดโปร่ง มีโอกาสเห็นอาทิตย์ ทรงกลด ในเวลากลางวัน และดวงจันทร์ทรงกลดใน เวลากลางคืน อาทิตย์ทรงกลดสามรถมองดูได้ด้วยตา เปล่า แต่ห้ามมองตรงไปที่ดวงอาทิตย์ (ที่มา: บทความ วิทย์ ฟิสิกส์ราชมงคล)
อุปกรณ์รับรู้ระยะไกลบนดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา (Meteorological Satellite Remote Sensing Instruments) จะมีเครื่องมือที่ใช้วัดพลังงานแม่เหล็ก ไฟฟ้า (Radiometers) ที่ติดอยู่กับดาวเทียมอยู่ 2 ชนิด ได้แก่ เครื่องมือวัดแบบรูปภาพ และแบบหยั่ง อากาศแนวดิ่ง -แบบรูปภาพ (Imagers) ข้ อ มู ล จาก Radiometers ที่ ติ ด อยู ่ บ น ดาวเที ย มได้ จ ากการรั บ ปริ ม าณแสงจากพื้ น โลกหรื อ กลุ ่ ม เมฆในบรรยากาศโดยจะถู ก ส่ ง มายั ง หน่ ว ยประมวลผลเพื่ อ สร้ า งภาพออกมาเป็ น แบบ visible และ infrared (IR) ซึ่ ง ภาพเหล่ า นี้ จ ะ ถู ก น� ำ มาสร้ า งเป็ น ภาพเคลื่ อ นไหวแสดงความเป็ น ไปและการเคลื่ อ นไหวของพายุ โดยที่ ภาพแบบ visible จะเหมือนกับภาพทั่วๆ ไปที่มองเห็นด้วย ตาเปล่าในแสงสว่างธรรมดา แต่ภาพแบบ infrared (IR) นั้นขึ้นอยู่กับปริมาณของรังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ที่วัตถุแผ่ออกมา ข้อดีของภาพแบบอินฟราเรด คือ สามารถติดตามสภาพอากาศได้ทงั้ กลางวันและกลางคืน -แบบหยั่งอากาศแนวดิ่ง (Sounders) ใช้วัดการแผ่รังสีอินฟราเรดในแนวดิ่ง เพื่อสร้าง ข้อมูลของอุณหภูมิ ความดัน ไอน�้ำ และปริมาณก๊าซ เช่น คาร์บอนไดออกไซต์ หรือโอโซน ในชั้นบรรยากาศ โลก ข้อมูลเหล่านี้มีความส�ำคัญในการพยากรณ์สภาพ อากาศก่อนที่จะเกิดเหตุการณ์ร้ายแรงขึ้น
Visible Image
Infrared Image
แบบเสี ย ง (Sounders) Sun Halo
Lunar Halo
สถานี รั บ ดาวเที ย มจุ ฬ าภรณ์ ศู น ย ์ วิ จั ย เพื่ อ คว า มเป ็ น เลิ ศทางด ้ า น วิ ช าการด ้ า น การจั ด การภั ย พิ บั ติ ชั้ น 9 อ า คา รบุ ญ สม สุ ว ชิ รั ต น ์ คณะวิ ศ วกรรม ศาสต ร์ มห า วิ ท ย า ลั ย เก ษ ตรศา ส ตร ์ 5 0 ถน น งาม วงศ์ ว าน จ ตุ จั ก ร กทม . 1 0 9 0 0 h t t p : //s m m s . e n g . k u . a c.th/