ความเป็นมาและความก้าวหน้าของการสำรวจข้อมูลระยะไกล

ความเป็นมาและความก้าวหน้าของการสำรวจข้อมูลระยะไกล

          วิชาการหรือเทคโนโลยีรีโมตเซนซิ่งได้ใช้กันในทางปฏิบัติมานานแล้ว จากหลักฐานพบว่า ได้มีการพัฒนาเทคโนโลยีนี้ ตั้งแต่ก่อนยุคอวกาศ (ก่อน พ.ศ 2503) โดยพัฒนามาจากการใช้รูปถ่าย ซึ่งนำมาใช้ในการสำรวจทรัพยากรและสำรวจภูมิประเทศ และเมื่อมีเครื่องบินก็เริ่มมีการถ่ายรูปทางอากาศจากเครื่องบินในสงครามโลกครั้งที่1 และครั้งที่2  การพัฒนาการถ่ายรูปทางอากาศมีมากเพื่อกิจกรรมทางทหารและความปลอดภัยของประเทศ ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการสำรวจทรัพยากรธรรมชาติอื่นๆด้วย ทำให้การพัฒนาเทคโนโลยีรีโมตเซนซิงเป็นไปอย่างรวดเร็ว การวิเคราะห์ข้อมูลรูปถ่ายทางอากาศในยุคนั้นใช้การแปลด้วยสายตา ยังไม่มีการนำเอาการทำงานแบบสหวิทยาการมาประยุกต์ใช้

                    การสำรวจทรัพยากรโลกด้วยดาวเทียม ได้วิวัฒนาการจากการรับภาพถ่ายโลกภาพแรกจากการส่งสัญญาณภาพจากดาวเทียม Explorer 6 ในเดือนสิงหาคม พ.ศ.2502  วิวัฒนาการของดาวเทียมสำรวจทรัพยากรไปอย่างรวดเร็วและต่อเนื่องมาโดยตลอด นับตั้งแต่ยุคแรกเมื่อองค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติสหรัฐอเมริกา หรือองค์กรนาซ่า (NASA) ได้ส่งดาวเทียมสำรวจทรัพยากรพิภพดวงแรกของโลกชื่อ ERTS 1(Earth Resources Technology Satellite) ขึ้นโคจรรอบโลกเป็นผลสำเร็จ เมื่อวันที่ 23 กรกฏาคม พ.ศ.2515 (ต่อมาเปลี่ยนชื่อเป็น LANDSAT 1 ) พัฒนาการของดาวเทียมสำรวจทรัพยากรมีทั้งการพัฒนาตัวดาวเทียมและอุปกรณ์รับรู้ เพื่อให้ได้ข้อมูลหลายชนิดและความละเอียดภาพที่เหมาะสมกับการประยุกต์ใช้งานด้านต่างๆสามารถแบ่งเป็นยุคได้ดังนี้

ยุคทดลองและวิจัยพัฒนา

                      เริ่มตั้งแต่ พ.ศ.2515-2525 เป็นยุคการทดลองใช้ข้อมูลจากดาวเทียมรุ่นแรกๆแล้วพัฒนาข้อมูลดาวเทียมให้มีคุณภาพและความละเอียดความคมชัดดีขึ้น สามารถนำไปใช้ประโยชน์อย่างมีประสิทธิภาพ ดาวเทียมในยุคแรกได้แก่ดาวเทียมLANDSAT 1 ถึง 3 (ความละเอียดภาพ 80 เมตร) ดาวเทียม LANDSAT  4 และ 5 (30 เมตร)และดาวเทียม SEASAT

ยุคปฏิบัติงานและความร่วมมือระหว่างประเทศ

                   เริ่มตั้งแต่ พ.ศ.2529-2539 เป็นช่วงเวลาของการปฏิบัติงานนำข้อมูลดาวเทียมสำรวจทรัพยากรไปใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆอย่างได้ผลและมีประสิทธิภาพ รวมทั้งมีความร่วมมือของนานาประเทศในการประสานงานการใช้ประโยชน์การถ่ายทอดเทคโนโลยี ทั้งในระดับความร่วมมือระดับภูมิภาคและระดับโลก ดาวเทียมยุคนี้ได้พัฒนาขีดความสามารถของอุปกรณ์รับรู้ให้มีความละเอียดความคมชัดมากขึ้น ได้แก่ ดาวเทียม SPOT 1 ถึง 4 (20 และ 10 เมตร) MOS 1(50เมตร) JERS 1 (18เมตร) IRS 1 C (24และ5.8เมตร)  รวมทั้งระบบที่สามารถบันทึกภาพผ่านเมฆ หมอก เช่น ระบบเรดาร์ของดาวเทียม ERS  1,2 และ RADARSAT 1

ยุคข่าวสารและเทคโนโลยี

                    เริ่มตั้งแต่ ปี พ.ศ.2540 – ปัจจุบัน ยุคนี้เป็นยุคของข่าวสารที่รัพรมแดนความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี ประเทศมหาอำนาจได้อนุญาตให้นำเทคโนโลยีก้าวหน้าสูงสุดมาให้พลเรือนใช้ เปิดโอกาสให้มีการแข่งขันอย่างเสรี รวมถึงการดำเนินงานด้านสำรวจโลกด้วยดาวเทียมในเชิงธุรกิจมากขึ้นดาวเทียมในยุคนี้ได้พัฒนาให้ข้อมูลมีความหลากหลายและความละเอียดภาพที่สูงขึ้น ได้แก่ ดาวเทียม IRS 1 D(24และ5.8เมตร) LANDSAT 7(30และ15เมตร) SPOT5 (2.5เมตร) IKONOS(1เมตร) QUICKBIRD(0.61เมตร)TERRA ENVISAT และ ADEOS 2 เป็นต้น

                     นับตั้งแต่องค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติสหรัฐอเมริกา (NASA) ได้ส่งดาวเทียมสำรวจทรัพยากรพิภพดวงแรกของโลกชื่อ ERTS1 (Earth Resources Technology Satellite) ขึ้นโคจรรอบโลกเป็นผลสำเร็จ เมื่อวันที่ 23 กรกฎาคม พ.ศ. 2515 (ต่อมาเปลี่ยนชื่อเป็น LANDSAT-1) พัฒนาการเทคโนโลยีอวกาศ ก็ได้ก้าวหน้าไปอย่างรวดเร็ว เริ่มด้วยจาก วิจัยพัฒนา (research and development) ซึ่งเป็นการทดลองใช้และพยายามพัฒนาให้ข้อมูลดาวเทียมมีประสิทธิภาพและรายละเอียดความคมชัดมากขึ้น จากรายละเอียดที่ค่อนข้างหยาบ คือ 80 เมตร จนกระทั่งได้ความคมชัดถึง 30 เมตร และมีช่วงคลื่นถึง 7 ช่วงคลื่น

                ต่อมามีการในนำเทคโนโลยี Remote Sensing มาใช้ประโยชน์ในด้านต่าง ๆ  ครอบคลุมภารกิจหลายสาขา รวมทั้งมีความร่วมมือระหว่างประเทศมากขึ้น ระหว่างปี พ.ศ. 2529 – 2539 ในการประสานงานการใช้ประโยชน์  และการถ่ายทอดเทคโนโลยี ดาวเทียมในยุคนี้ ได้พัฒนาขีดความสามารถในการจำแนกวัตถุที่มีขนาดประมาณ 10 เมตร  เช่น ดาวเทียม SPOT 1-2           (20 เมตร และ 10 เมตร), IRS 1C, 1D (23.5เมตร และ 5.8 เมตร) และ ADEOS-1 ( 5 เมตร) รวมทั้งระบบทีสามารถบันทึกภาพผ่านเมฆหมอก เช่น ระบบเรดาร์  ได้แก่ ดาวเทียม  JERS 1 (18 เมตร),  RADASAT (10-30 เมตร)

                ก่อนย่างเข้าสู่คริสต์ศตวรรษที่ 21 โลกได้เปลี่ยนแปลงเข้าสู่ยุค ข่าวสารและเทคโนโลยี (Information Technology) หรือยุคข่าวสารไร้พรมแดน เทคโนโลยีที่ก้าวหน้าสูงสุดได้มีการนำมาใช้อย่างกว้างขวาง รวมทั้งมีการแข่งขันอย่างเสรี มีการดำเนินงานในเชิงธุรกิจมากขึ้น เทคโนลีก้าวหน้าสูงสุดในขณะนี้คือ ข้อมูลดาวเทียมที่ให้ความละเอียดคมชัดสูงถึง 1 เมตร ได้แก่ดาวเทียม IKONOS ดาวเทียม EROS-A1 ของสหรัฐอเมริกาและอิสราเอล รายละเอียด 1.8 เมตร ดาวเทียม  QUICKBIRD รายละเอียดภาพสี 2.5 เมตร และภาพขาวดำ 0.65 เมตร ดาวเทียม SPOT – 5 รายละเอียด 5 เมตร  และ 2.5 เมตร ดาวเทียม ALOS ของประเทศญี่ปุ่น รายละเอียด 2.5 เมตร  ส่งขึ้นโคจรในปี พ.ศ.2547  และในวันที่ 14 ธันวาคม 2545 ดาวเทียม ADEOS-2 ของญี่ปุ่นก็ได้ส่งขึ้นไปโคจรเป็นผลสำเร็จ  ในปี ค.ศ. 2003 ประเทศแคนาดา ส่งดาวเทียม RADASAT-2 มีรายละเอียด 3 เมตร และ ดาวเทียม CARTOSAT รายละเอียด 1 เมตร ของประเทศอินเดีย

                ปัจจุบันได้มีการนำเทคโนโลยีอวกาศมาใช้ร่วมกับระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ ในการวางแผนเพื่อการบริหาร เพื่อบริหารทรัพยากรและสิ่งแวดล้อมอยางกว้างขวาง เช่น การสำรวจพืชเศรษฐกิจ เพื่อเพิ่มประมาณผลผลิต เช่น ข้าว ข้าวโพด อ้อย ฯลฯ  การกำหนดพื้นที่เสี่ยงภัย จากการเกิดการพังทลายของดิน การเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินในเมืองใหญ่ ๆ เช่น กรุงเทพฯ เพื่อการวางแผนด้านผังเมือง นอกอจกานี้ ยังมีประโยชน์อย่างยิ่งในด้านการบรรเทาอุทกภัย เช่น ในช่วงฤดูฝนหลายปี ที่ผ่านมาประเทศไทยประสบปัญหาอุทกภัยอย่างต่อเนื่อง  ข้อมูลดาวเทียมหลายดวง เช่น  RADASAT, LANDSAT และ TERRA ระบบ MODIS มีบทบาทสำคัญ ในการติดตามพื้นที่เกิดอุทกภัยของประเทศไทย โดยสำนักเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (สท.อภ.) (สำนักเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ, 2547)  

                ความก้าวหน้าของวิทยาการด้านรีโมทเซนซิง  ได้เริ่มต้นจากการส่งดาวเทียม  LAND SATTELITE (LANDSAT)  ในปี  ค.ศ. 1972 ขึ้นไปในวงโคจร  ในสมัยก่อนการสำรวจเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ถูกจำกัดอยู่ในวงแคบๆ  การศึกษาดังกล่าวมักจะเกี่ยวข้องกับตัวแปร  เพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้น และเน้นศึกษาพื้นที่แคบๆ  ซึ่งมีสาเหตุมาจากความไม่สามารถในการค้นหา  การจัดการ การตีความ และการจัดการข้อมูลใหญ่ๆ ที่มีความหลากหลาย  ซึ่งทำให้ความเข้าใจของมนุษย์เกี่ยวกับปัญหาของโลกถูกจำกัดลงไปด้วย

Star  and Estes กล่าวว่าการพัฒนาเทคโนโลยีทางด้านรีโมทเซนซิง  สามารถแบ่งออกเป็น  2  ระยะ ดังนี้

(1)   ก่อนปี พ.ศ. 2503 (ค.ศ. 1960)  ในยุคนี้ ภาพถ่ายทางอากาศ (Aerial photograph)  ถูกนำมาใช้สำหรับงานปฏิบัติการทั้งหมด

(2)  ต้นปี พ.ศ. 2503 การพัฒนาความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีรวดเร็วขึ้นมาก และขอบเขตของระบบรับรู้จากสัญญาณดาวเทียม  ก็ขยายมากขึ้น และปริมาณข้อมูลรีโมทเซนซิง  ที่สามารถอ่านได้โดย  คอมพิวเตอร์ก็มีมากขึ้น  ซึ่งถือว่าเป็นการก้าวเข้าสู่ยุคของดาวเทียมอย่างแท้จริง  โดยมีชาติมหาอำนาจ เช่น สหรัฐอเมริกาและรัสเซีย  เป็นผู้นำและคู่แข่งทางวิทยาการด้านอวกาศ (ดาราศรี, 2536:--, อ้างจาก Star  and Estes.1990)

ในระหว่างปี พ.ศ. 2503 – 2504  วิชารีโมทเซนซิ่ง ได้เปลี่ยนแปลงไปทั้งทางด้านเนื้อหาและโครงสร้าง  ในปี พ.ศ. 2503  เป็นช่วงที่มีการใช้การแปลภาพถ่ายทางอากาศขาวดำ ควบคู่ไปกับงานวิจัย  ที่ใช้ข้อมูลที่บันทึกจากเครื่องบินและเครื่องบันทึกข้อมูลจากดาวเทียม  ช่วงปลาย พ.ศ. 2503 ฟิล์มชนิดต่างๆ  ได้ถูกนำมาใช้อย่างต่อเนื่อง และผลของการทดลองโดยการใช้ข้อมูลที่บันทึกโดยช่วงคลื่นอินฟราเรดความร้อน (Thermal infrared)    และช่วงคลื่นไมโครเวฟ (Microwave)  ได้ถูกนำมาตีพิมพ์เผยแพร่มาก ข้อมูลเชิงตัวเลข ได้พัฒนาตัวเองขึ้นอย่างรวดเร็วมาก หลังจากการส่งดาวเทียม  ERTS (Earth Resource Technology Satellite) ซึ่งภายหลังเปลี่ยนชื่อเป็น  LANDSAT-1  ในปี พ.ศ. 2515 ซึ่งดาวเทียมนี้บรรจุเอาเครื่องมือบันทึกข้อมูลที่มีความสามารถบันทึกภาพของพื้นผิวโลกทุกๆ  18 วัน และสามารถนำเอาสัญญาณดาวเทียมมาใช้ในการพัฒนาเทคนิคในการแปลภาพอย่างมากมาย

ในปีต่อมาได้มีการแผ่ขยายของวิชารีโมทเซนซิง  ควบคู่ไปกับการพัฒนาอย่างรวดเร็วเกี่ยวกับการใช้ข้อมูลดาวเทียม  การวิเคราะห์ข้อมูล  โดยการขยายตัวของการศึกษา  การฝึกอบรมด้านรีโมทเซนซิง และการพัฒนาด้านรีโมทเซนซิง  ตั้งแต่ต้น ค.ศ. 1820  ถึงปัจจุบัน