แผนที่ความชื้นจากข้อมูลดาวเทียม

          ในช่วงฤดูร้อนของทุกปีจะได้ยิน คำถามนี้ อยู่บ่อยๆ “ปีนี้จะแล้งไหม” หรือไม่ก็ “อุณหภูมิจะสูง แค่ไหน”  คำถามเหล่านี้ข้อมูลจากดาวเทียมสามารถ ตอบได้

แผนที่ระดับค่าดัชนีความแตกต่างของความชื้น (NDWI)  เดือนเมษายน 2556 วิเคราะห์จากดาวเทียมระบบ MODIS

ความแห้งแล้ง ข้อมูลจากดาวเทียมบอกได้หรือไม่ ? 

          ข้อมูลจากดาวเทียมเป็นเพียงข้อมูลหนึ่งในการ สนับสนุนและชี้วัดว่าในพื้นที่นั้นๆ มีแนวโน้มจะเกิดภัยแล้ง ทางกายภาพมากน้อยเพียงใดในรูปแบบของแผนที่ ความชื้นโดยนำดัชนีภัยแล้ง (Drought Indices) มา วิเคราะห์ร่วมกับการสำรวจภาคสนามเพื่อเก็บข้อมูล ปริมาณความชื้นในดินโดยปริมาตร (เปอร์เซ็นต์) จาก เครื่องมือ W.E.T Sensor Kit  ข้อมูลจากดาวเทียม  ที่นำมาวิเคราะห์และติดตามสถานการณ์ต่างๆ ทั้งในด้านทรัพยากร ธรรมชาติและภัยพิบัติ ส่วนใหญ่จะเป็นดาวเทียมระบบ เชิงแสง ซึ่งมีหลักการเดียวกันกับกล้องถ่ายรูป และมี รายละเอียดข้อมูลที่แตกต่างกันในดาวเทียมแต่ละดวง  โดยข้อมลูที่นำมาใช้ ได้แก่ ข้อมลูจากดาวเทียม TERRA  และ AQUA ระบบ MODIS ข้อมูลนี้ดีอย่างไร ?

ข้อดีของข้อมูลจากดาวเทียม TERRA และ AQUA ระบบ MODIS 

          • ดาวเทียมโคจรถ่ายภาพในพื้นที่ประเทศไทย  อย่างน้อย 4 ครั้งต่อวัน เนื่องจากที่มีดาวเทียมถึง 2 ดวง  ในระบบ คือ TERRA และ AQUA ที่สามารถโคจรซ้ำ ใกล้เคียงพื้นที่เดิม 2 ครั้งต่อวัน จึงทำให้ติดตามการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นจากสถานการณ์ต่างๆ ได้อย่าง ทันท่วงทีและใกล้เคียงกับเวลาจริง 

          •  การถ่ายภาพ 1 ครั้ง จะครอบคลุมพื้นที่กว้าง คือทั้งประเทศไทยและประเทศเพื่อนบ้าน เนื่องจากมี ความกว้างของแนวถ่ายภาพถึง 2,330 กิโลเมตร ส่งผลให้มองเห็นภาพรวมของพื้นที่และสถานการณ์ที่เกิดขึ้น

          •  บันทึกข้อมูลได้ถึง 36 ช่วงคลื่น (ระหว่าง 0.4 -1.4  ไมโครเมตร) และมีรายละเอียดภาพตั้งแต่ 250 เมตร ถึง  1,000 เมตร ระบบ MODIS จึงสามารถนำมาใช้ประโยชน์ ด้านสิ่งแวดล้อมทั้งบนบก และในทะเล

ดัชนีความแห้งแล้งคืออะไร ? 

ดัชนีความแห้งแล้ง คือ ดัชนีที่มีความสัมพันธ์กับ ปัจจัยที่ส่งผลต่อความชื้นที่มีอยู่ภายในสิ่งแวดล้อมต่างๆ 

ที่มีค่าน้อยจนทำให้ขาดแคลนน้ำในการใช้ประโยชน์  จากการศึกษาในเรื่องราวของดัชนีความแห้งแล้งที่ผ่านมา 

และได้รวบรวมพิจารณาจัดกลุ่มดัชนีความแห้งแล้งที่มี ลักษณะคล้ายคลึงกันอยู่ในกลุ่มเดียวกัน

โดยมีดัชนีที่ใช้ ข้อมูลการสํารวจระยะไกล เป็นหนึ่งในดัชนีที่มีความสำคัญ  

ซึ่งดัชนีจากข้อมูลดาวเทียมที่มีความสัมพันธ์กับปริมาณน้ำ หรือระดับความชื้นในตัวพืชพรรณอย่างเห็นได้ชัดเจน คือ 

ดัชนีความแตกต่างของความชื้น

          ดัชนีความแตกต่างของความชื้น (Normalized Difference Water Index) หรือ NDWI เป็นดัชนีที่ใช้ใน การตรวจสอบระดับความชื้นในดินหรือพืชพรรณ จากปริมาณรังสีของดวงอาทิตย์ที่สะท้อนมาจากดินหรือพืชพรรณในช่วงคลื่นอินฟราเรดใกล้ (NIR) และอินฟราเรด คลื่นสั้น (SWIR) หากมีปริมาณน้ำในดินหรือพืชพรรณมาก  จะทําให้รังสีในช่วง SWIR ถูกดูดซับมากและมีการสะท้อน รังสีออกมาน้อยลง ส่งผลให้ดัชนี NDWI ที่คํานวณได้มี ค่าสูงขึ้นตามไปด้วย

เมื่อได้ข้อมูลดัชนีจากดาวเทียมแล้ว จะรู้ได้อย่างไรว่า พื้นที่ นั้นเสี่ยงต่อภัยแล้งหรือไม่

          พื้นที่เสี่ยงภัยแล้งจากข้อมูลดาวเทียมเป็นเพียงข้อมูลทางกายภาพเท่านั้น โดยนำค่าความชื้นในดินหรือพืชพรรณที่ได้จากการออกสำรวจเก็บข้อมูลพื้นที่จริง บรเิวณจังหวัดนครราชสีมาและนครสวรรค์ ด้วยเครื่องมือ ทางวิทยาศาสตร์ที่เรียกว่า เครื่อง W.E.T Sensor Kit

เครื่อง W.E.T Sensor Kit เรานำไปใช้งานอย่างไร ?

          เครื่อง W.E.T Sensor Kit เป็นชุดเครื่องมือ เพื่อใช้เก็บข้อมูลปริมาณความชื้นในดินโดยปริมาตร  (เปอร์เซ็นต์) ซึ่งวัดค่าโดยตรงจากดินที่ระดับความลึก 0 - 10  เซนติเมตร แปลงละ 6 - 8 จุด โดยสุ่มเลือกแปลงจำนวน 60 แปลงใน 2 จังหวัด ส่วนใหญ่เป็นพื้นที่เพาะปลูกพืช เศรษฐกิจ ได้แก่ ข้าว อ้อย และมันสำปะหลัง โดยแปลง ตัวอย่างเป็นพื้นที่เกษตรกรรมที่เก็บเกี่ยวผลผลิตแล้ว หรืออยู่ระหว่างการเตรียมเพาะปลูกในฤดูกาลต่อไป  ทั้งนี้ทีมสำรวจได้ลงพื้นที่แปลงตัวอย่างเพื่อเก็บข้อมูลใน ช่วงเดือนมีนาคม-พฤษภาคมซึ่งเป็นช่วงที่แห้งแล้งที่สุดของประเทศ

เมื่อได้ข้อมูลปริมาณความชื้นในดิน (Soil water  content) แล้วเราจะนำไปใช้อย่างไรต่อ

          สทอภ. มีชุดข้อมูลค่าดัชนีความชื้นจากภาพดาวเทียม และเปอร์เซ็นต์ปริมาณความชื้นในดินที่ได้จากการสำรวจในพื้นที่จริง ซึ่งพบว่าข้อมูลทั้งสองมี ความสัมพันธ์ไปในทิศทางเดียวกัน คือ ค่าดัชนีความชื้น จากภาพดาวเทียมมีค่าสูง เปอร์เซ็นต์ปริมาณความชื้น ในดินก็สูงตามไปด้วย ดังนั้นเมื่อทราบค่าดัชนีความชื้น จากภาพดาวเทียม เราสามารถคาดการณ์ปริมาณ ความชื้นในดินได้ จากนั้นก็แบ่งช่วงชั้นเปอร์เซ็นต์ ปริมาณความชื้นในดิน ตามเกณฑข์อง Skye Instruments Ltd. (1999) และสร้างเป็นแผนที่ระดับความชื้นจาก ข้อมูลดาวเทียม แบ่งออกเป็นพื้นที่ที่มีระดับความชื้นสูง  กลาง และต่ำ ซึ่งข้อมูลเชิงพื้นที่เหล่านี้นับว่าเป็นประโยชน์ อย่างยิ่งต่อหน่วยงานของรัฐและเกษตรกร โดยสามารถ นำข้อมูลการใช้ประโยชน์ที่ดินในปจจุบันมาซ้อนทับ กับข้อมูลพื้นที่ที่มีความชื้นในระดับแตกต่างกัน เพื่อตรวจสอบว่าพื้นที่เกษตรกรรมที่เกษตรกรกำลังจะเพาะปลูกหรือเพาะปลูกไปแล้วอยู่ในเขตพื้นที่ความชื้นต่ำหรือไม่ หากพบว่าพื้นที่ที่กำลังจะเพาะปลูกนั้นอยู่ในเขตดังกล่าวก็ควรหลีกเลี่ยงการเพาะปลูกในช่วงเวลานั้นหรือหากต้องการเพาะปลูกก็ควรจะเลือกปลูกพืชที่ใช้น้ำน้อยหรือพืชทนแล้ง รวมทั้งวางแผนจัดหาแหล่งน้ำ ให้เพียงพอตลอดฤดูกาล ส่วนในพื้นที่ที่เพาะปลูกไปแล้ว ก็ควรประสานงานกับหน่วยงานและเจ้าหน้าที่ที่เกี่ยวข้อง เข้ามาช่วยเหลือเพื่อจัดหาแหล่งน้ำให้เพียงพอต่อการเกษตรและอุปโภคบริโภคด้วยเช่นกัน