Ep.1 ชุดความรู้ "เตรียมความพร้อมรับมือ ไฟป่า หมอกควัน"

ตอน...ดาวเทียมระบบ MODIS คืออะไร

         ระบบ MODIS มีชื่อเต็มๆ ว่า Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer เป็น 1 ใน 5 ของระบบเซนเซอร์ที่ติดตั้งบนดาวเทียม Terra และ Aqua ที่ถือเป็นดาวเทียมในกลุ่มดาวเทียมสำรวจโลกเช่นเดียวกับดาวเทียม NOAA โดย Terra ถูกส่งขึ้นโคจรเมื่อปี ค.ศ. 1999 มีภารกิจเพื่อการสำรวจชั้นบรรยากาศ พื้นโลก และมหาสมุทร ในขณะที่ Aqua ถูกส่งเมื่อปี ค.ศ. 2004 เพื่อการสำรวจหยาดน้ำฟ้าและวัฏจักรของน้ำ

          แต่ด้วยดาวเทียมทั้ง 2 มีเซนเซอร์ระบบ MODIS เหมือนกัน ทำให้มีผู้ใช้งานข้อมูลจากทั้ง 2 ระบบร่วมกันโดยไม่แบ่งแยก ซึ่งดาวเทียม Terra จะโคจรจากขั้วโลกเหนือมายังขั้วโลกใต้ (descending) ผ่านบริเวณแถบศูนย์สูตรช่วงเวลาเช้า ในขณะที่ดาวเทียม Aqua จะโคจรจากขั้วโลกใต้ขึ้นไปยังขั้วเหนือ (ascending) ผ่านบริเวณศูนย์สูตรในช่วงบ่าย (จากทิศทางการโคจรของ Aqua ทำให้ภาพที่บันทึกเมื่อถูกแสดงในโปรแกรมดูภาพจะมีลักษณะกลับหัว)

          ดาวเทียมทั้ง 2 ดวงมีวงโคจรอยู่ที่ระดับ 705 กิโลเมตร ระบบ MODIS มี 36 แบนด์ ตั้งแต่ความยาวคลื่น 0.4 ถึง 14.4 ไมครอน มีขนาดความละเอียดเชิงพื้นที่แตกต่างกัน 3 ระดับคือ ที่ขนาด 250 เมตร (แบนด์ 1 และ 2) ขนาด 500 เมตร (แบนด์ 3 – 7) และขนาด 1 กิโลเมตร (29 แบนด์ที่เหลือ) จากคุณลักษณะดังกล่าว ทำให้ข้อมูลที่ได้จากดาวเทียมระบบ MODIS ถูกนำมาใช้ประโยชน์อย่างกว้างขวาง และ 1 ในภารกิจที่สำคัญก็คือการใช้ติดตามสถานการณ์ไฟป่าหมอกควัน โดยดาวเทียมระบบ MODIS ให้ข้อมูลแบบ near real time ซึ่งใช้ดาวเทียม 2 ดวง คือ Terra และ Aqua ทำให้สามารถรับสัญญาณ ได้ถึง 4 รอบ ใน 1 วัน ช่วยให้การติดตามจุดความร้อนในพื้นที่ต่างๆ ดำเนินการได้ทันสถานการณ์ ส่งผลให้สามารถนำข้อมูลไปใช้บริหารจัดการ วางแผน ควบคุม ป้องกันการเกิดไฟป่าได้ทันท่วงที

          แต่อย่างไรก็ตาม ระบบ MODIS ก็ยังมีข้อจำกัดคือ การที่วงโคจรอยู่ต่ำกว่าดาวเทียมดวงอื่นในกลุ่มเดียวกัน ส่งผลให้บางช่วงเวลาเกิดช่องว่างของการบันทึกข้อมูลระหว่างแนวโคจรบริเวณส่วนกลางของโลก

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _

 Ep. 2 ชุดความรู้ "เตรียมความพร้อมรับมือ ไฟป่า หมอกควัน"
ตอน...ดาวเทียมระบบ VIIRS คืออะไร ?...

1 ในภารกิจหลักของ NASA คือการสำรวจโลก กับพันธกิจภายใต้ชื่อ Joint Polar Satellite System (JPSS) เป็นหนึ่งในความร่วมมือกันระหว่าง NOAA และ NASA ในการใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัยและพัฒนาความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ในความพยายามที่จะพยากรณ์ ติดตามสภาวะอากาศและสิ่งแวดล้อมของโลก โดยมีดาวเทียม Suomi National Polar-orbiting Partnership (Suomi-NPP) ซึ่งเป็นหนึ่งในโครงการดาวเทียมสำรวจโลกที่ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อตอบสนองพันธกิจดังกล่าว ได้ส่งขึ้นสู่วงโคจรเมื่อปี ค.ศ. 2011 เพื่อการสำรวจเมฆ ละอองลอยในชั้นบรรยากาศ สีของมหาสมุทร อุณหภูมิพื้นผิวแผ่นดินและทะเล การเคลื่อนที่ของธารน้ำแข็ง ไฟป่า และอัลบีโด ดาวเทียม Suomi-NPP มีอุปกรณ์เครื่องวัดถึง 5 ระบบ หนึ่งในนั้นคือระบบ Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) เหตุผลที่นำดาวเทียมระบบนี้มาใช้ในภารกิจติดตามไฟป่าเนื่องจากเป็นเซนเซอร์ที่ทันสมัยที่ถูกนำมาใช้สำรวจโลก และทำหน้าที่ต่อจากดาวเทียมระบบ AVHRR รุ่นแรกของ NOAA และระบบ MODIS ของ NASA โดยเซนเซอร์ VIIRS ในดาวเทียม Suomi-NPP มี 22 แบนด์ ความยาวคลื่นที่สำรวจอยู่ระหว่าง 0.41 ถึง 12.5 ไมครอน มีความละเอียดเชิงพื้นที่ 375 เมตร (บริเวณ nadir) โคจรผ่านบริเวณศูนย์สูตร 14 รอบต่อวัน ความกว้างแนวบันทึกข้อมูลบนโลกประมาณ 3,060 กิโลเมตร สามารถบันทึกภาพทั้งโลกได้สองครั้งต่อวัน ออกแบบให้มีอายุใช้งาน 5 ปี จัดเป็นดาวเทียมที่เป็นตัวเชื่อมต่อเทคโนโลยีสองยุคคือระหว่างกลุ่มดาวเทียม NOAA รุ่นแรก กับ กลุ่มดาวเทียมรุ่นใหม่ที่กำหนดใช้ชื่อว่า JPSS ที่จะส่งดวงแรกในปี ค.ศ. 2017 ใช้ชื่อ JPSS-1 เพื่อปฏิบัติภารกิจต่อจาก Suomi-NPP โดยใช้ชุดเซนเซอร์ที่เป็นเทคโนโลยีเดียวกัน หลังจากนั้นก็มีแผนที่จะส่ง JPSS-2, JPSS-3, และ JPSS-4 ตามมาในปี ค.ศ. 2021, 2026 และ 2031 ตามลำดับ หากพิจารณาแล้วจะเป็นการพัฒนาต่อเนื่อง JPSS-1 ก็คือ NOAA-20 นั่นเอง

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Ep.3 ชุดความรู้ "เตรียมความพร้อมรับมือ ไฟป่า หมอกควัน"

ตอน...ความแตกต่างระหว่างดาวเทียมระบบ MODIS และ ระบบ VIIRS

1.การโคจรของดาวเทียม
  MODIS   4 ช่วงเวลา 02.00 น. 11.00 น. 14.00 น. และ 22.00 น.
          VIIRS   2 ช่วงเวลา 9.00-12.00 น. และ 13.00- 15.00 น.
2.รายละเอียดภาพ
MODIS 1000 เมตร และ VIIRS 375 เมตร

3.ความถูกต้องของข้อมูล / ค่า Error
ขนาดเล็กที่สุดของไฟที่สามารถตรวจสอบได้จากระบบ MODIS
• ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ ดังนี้
– Scan angle, biome, sun position, land surface temperature, cloud cover, amount of smoke and wind direction ect.
โดย MODIS สามารถตรวจวัดได้ทั้งเปลวไฟ และความร้อนที่ยังครุกรุ่นและไฟที่ไหม้อย่างช้าๆ โดยไม่มีเปลวไฟ ที่มีขนาดตั้งแต่ 1,000 ตารางเมตร (ขึ้นอยู่กับปัจจัยการบันทึกภาพดังนี้)
1. การถ่ายภาพในตำแหน่ง Near nadir,
2. ไม่มีควัน  และพื้นที่เป็น Homogeneous land surface
3. ไฟที่มีขนาดของเปลวไฟประมาณ 50 ตารางเมตร (เกิดได้ยาก)

ดังนั้นขนาดของไฟที่ประเมินจาก MODIS นั้นจึงมีขนาดไม่แน่นอนขึ้นอยู่กับ อุณภูมิบริเวณหัวไฟ

ส่วน Viirs active fire hotspots ตรวจจับไฟที่ความละเอียด 375 และ 750 เมตร (improve spatial) โดยใช้ MODIS Collection 4 and 5 active fire algorithm เป็นพื้นฐาน ส่วนระบบไหนจะดีกว่ากันนั้นขึ้นอยู่กับการนำไปใช้งาน อยากรู้การนำไปใช้งาน ติดตามได้ในตอนต่อไปนะครับ

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Ep.4 ชุดความรู้ "เตรียมความพร้อมรับมือ ไฟป่า หมอกควัน"

ตอน...ทำไม NASA จึงเลือกใช้ดาวเทียมระบบ MODIS ในการบริหารจัดการเชิงพื้นที่จากจุดความร้อนทั่วโลก?

 ดาวเทียมระบบ MODIS หรือ ดาวเทียม Terra และ Aqua ขององค์การนาซ่า มีระบบเซ็นเซอร์ Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer สามารถติดตามการเกิดจุดความร้อนบนพื้นผิวโลกแบบรายวัน เริ่มตั้งแต่ ปี 2012 เป็นต้นมา เซ็นเซอร์การตรวจจับความร้อน โดยระบบ MODIS ตรวจพบจุดความร้อน (Hot spot) จากชั้นข้อมูลรายละเอียด 1000 เมตรต่อพิกเซล และสามารถตรวจจับความร้อนในพื้นที่เดิม 4 ช่วงเวลาในรอบ 1 วัน ทำให้สามารถติดตาม สถานการณ์ไฟป่าได้อย่างใกล้ชิด และทันเหตุการณ์ ทำให้ข้อมูลที่ได้จากดาวเทียมระบบ MODIS ถูกนำมาใช้ประโยชน์อย่างกว้างขวาง และ 1 ในภารกิจที่สำคัญก็คือการใช้ติดตามสถานการณ์ไฟป่าหมอกควัน โดยดาวเทียมระบบ MODIS ให้ข้อมูลแบบ near real time ซึ่งใช้ดาวเทียม 2 ดวง คือ Terra และ Aqua ทำให้สามารถรับสัญญาณ ได้ถึง 4 รอบ ใน 1 วัน ช่วยให้การติดตามจุดความร้อนในพื้นที่ต่างๆ ดำเนินการได้ทันสถานการณ์ ส่งผลให้สามารถนำข้อมูลไปใช้บริหารจัดการ วางแผน ควบคุม ป้องกันการเกิดไฟป่าได้ทันท่วงทีและนี่ก็เป็นเหตุผลที่ NASA เลือกใช้ดาวเทียมระบบ MODIS ในการบริหารจัดการเชิงพื้นที่

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Ep.5 ชุดความรู้ "เตรียมความพร้อมรับมือ ไฟป่า หมอกควัน"

ตอน...ในอาเซียน มีประเทศใดบ้างที่บริหารจัดการด้านไฟป่าหมอกควันด้วยระบบดาวเทียม?

จากเหตุการณ์ไฟป่าหมอกควันที่ผ่านมาทุกปี รัฐบาลแต่ละประเทศในอาเซียนจะตื่นตัวและร่วมมือกันรับมือภัยพิบัติจากหมอกควันและไฟป่าเฉพาะในฤดูกาลไฟป่าเท่านั้น แต่เมื่อหมดฤดูกาลความจริงจังในเรื่องนี้ก็จางหายไปพร้อมกับหมอกควัน กลายเป็นเรื่องที่ยกไว้หารือกันในปีหน้าหรือปีต่อๆไปเมื่อมีไฟป่ามาเหมือนเดิม การจะแก้ปัญหาหมอกควันในดับอาเซียนยังไม่สามารถจัดการได้โดยการบังคับใช้กฎหมายอย่างเป็นทางการ แต่สามารถจัดการด้วยกฎหมายสิ่งแวดล้อมในเชิงพื้นที่เพื่อให้ในแต่ละประเทศ แต่ละท้องถิ่นจัดทำแนวปฏิบัติให้เกิดขึ้นและนำไปใช้ จะสามารถช่วยให้ปัญหามลพิษหมอกควันข้ามแดนลดน้อยลงได้รวมถึงกระตุ้นประชากรในประเทศให้มีจิตสำนึกในการหวงแหนป่าก็จะช่วยลดปริมาณเหตุการณ์ไฟป่าและมลพิษได้อีกทาง อย่างไรก็ตามเหตุการณ์ลักษณะนี้ไม่ได้เกิดขึ้นเฉพาะในภูมิภาคอาเซียนเท่านั้น ยังเกิดขึ้นในอีกหลายประเทศทั้งในทวีปยุโรป อเมริกาและทวีปอื่นๆอีกด้วย

ที่มา : มลพิษหมอกควันข้ามแดนอาเซียนกับการแก้ไขปัญหาด้วยข้อบังคับระดับท้องถิ่นไทย จากวารสารนิติสังคมศาสตร์ มช. ปีที่ 11 ฉบับที่ 1 (มิถุนายน 2561): 87-109 โดย ดามร คำไตรย์

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Ep.6 ชุดความรู้ "เตรียมความพร้อมรับมือ ไฟป่า หมอกควัน"

ตอน...ประเทศไทยกับการบริหารจัดการเชิงพื้นที่ในระดับจังหวัดด้านการเตรียมรับมือสถานการณ์ไฟป่าหมอกควันด้วยดาวเทียมระบบ MODIS ?

 รัฐบาลทุกยุคทุกสมัยให้ความสำคัญกับสถานการณ์ไฟป่าหมอกควันภาคเหนือที่เกิดขึ้นเป็นประจำทุกปี และปีนี้ได้มีการเตรียมความพร้อมเพื่อรับมือกับสถานการณ์ดังกล่าวไว้แล้ว
หลายภาคส่วนตื่นตัวจากเหตุการณ์ในหลายๆ ปีที่ผ่านมา ทำให้เกิดความร่วมมือกันโดยมีหน่วยงานหลักที่เข้าร่วมดำเนินการ อาทิ กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม กระทรวงมหาดไทย หน่วยงานระดับท้องถิ่น กระทรวงกลาโหม กระทรวงคมนาคม กระทรวงเกษตรและสหกรณ์ กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม รวมไปถึงภาคเอกชน ภาคประชาชน กลุ่มอาสาสมัครต่างๆ ในพื้นที่ที่ร่วมมือกันให้ความสำคัญและแก้ไขปัญหานี้อย่างจริงจัง เพื่อควบคุมให้สถานการณ์ไฟป่าหมอกควันไม่รุกลามและลดลงอย่างต่อเนื่อง

     ปัจจุบันหน่วยงานต่างๆ ที่รับผิดชอบในเรื่องดังกล่าวต้องการสร้างข้อมูลอย่างเป็นเอกภาพ เพื่อการปฏิบัติงานที่ถูกต้อง โดยเปลี่ยนจากความตื่นตระหนกให้เป็นความตระหนักสำหรับประชาชน
ทั้งนี้ สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน) หรือจิสด้า จะทำหน้าที่ในการให้ข้อมูลจุดความร้อนและพื้นที่เกิดไฟไหม้ด้วยดาวเทียมระบบ MODIS กับหน่วยงานที่รับผิดชอบต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง เพื่อนำไปวางแผน วิเคราะห์ และประเมินสถานการณ์แบบรายวัน อีกทั้งร่วมสร้างความรู้ความเข้าใจเชิงวิชาการที่ถูกต้องแก่ประชาชน โดยปรับรูปแบบของข้อมูลให้มีความน่าสนใจและเข้าถึงข้อมูลได้ง่าย สร้างความเชื่อมั่นให้กับประชาชนและร่วมมือกันป้องกันตลอดจนแก้ไขปัญหาได้อย่างทันท่วงที

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Ep.7 ชุดความรู้ "เตรียมความพร้อมรับมือ ไฟป่า หมอกควัน"
ตอน...สถานการณ์ด้านภัยพิบัติไฟป่า หมอกควัน ทั้งประเทศในรอบ 5 ปีที่ผ่านมา ?

จากสถานการณ์ด้านภัยพิบัติไฟป่าหมอกควันในรอบ 5 ปีที่ผ่านมา (ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2558 -  ปัจจุบัน) รัฐบาลให้ความสำคัญกับภารกิจด้านการเตรียมความพร้อมรับมือกับเหตุการณ์ที่จะเกิดขึ้น รวมทั้งหน่วยงานที่เกี่ยวข้องตลอดจนภาคประชาชน เน้นการสร้างความรู้ความเข้าใจให้กับประชาชนในพื้นที่ให้เกิดความตระหนัก หวงแหนผืนป่า ช่วยกันป้องกันร่วมกับกลุ่มอาสาสมัครต่างๆ ร่วมพลังและร่วมมือกันยับยั้งไฟป่าจนทำให้ ใน พ.ศ.2560 จุดความร้อนสะสมมีจำนวนลดลงอย่างเห็นได้ชัด และลดลงต่อเนื่องจนถึงปี พ.ศ.2561 (จากกราฟ) ส่วนในปี พ.ศ.2562 ตัวเลขกลับเพิ่มขึ้นเนื่องจากสถานการณ์ภัยแล้งทำให้มีสภาพอากาศแห้งแล้ง ประกอบกับปรากฏการณ์เอลนีโญที่ส่งผลให้เกิดไฟติดง่าย ลุกลามเร็ว และยากต่อการดับ ทั้งนี้ ทุกภาคส่วนยังคงให้ความร่วมมือกันอย่างเข้มแข็งเพื่อยับยั้งมหันตภัยที่จะเกิดขึ้น อีกทั้ง ย้ำเตือนประชาชนทุกคนช่วยกันเป็นหูเป็นตาในการป้องกันภัยพิบัติไฟป่าหมอกควันอีกด้วย

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Ep.8 ชุดความรู้ "เตรียมความพร้อมรับมือ ไฟป่า หมอกควัน"
ตอน...ไฟป่าเกิดขึ้นจากสาเหตุอะไรได้บ้าง ?

ไฟป่า เกิดขึ้นจาก 2 สาเหตุด้วยกัน คือ

1.เกิดจากธรรมชาติ (ฟ้าผ่า , กิ่งไม้เสียดสี , ก้อนหินกระทบกัน , แสงแดดตกกระทบผลึกหิน , ปฏิกิริยาเคมีในดินป่าพรุ ฯลฯ) และ

2.เกิดจากพฤติกรรมของมนุษย์  ซึ่งส่วนใหญ่แล้ว จากสาเหตุที่ผ่านมา การเกิดไฟป่าในประเทศไทยเกือบทั้งหมดมาจากฝีมือมนุษย์ ไม่ว่าจะเป็น

- การเผาไร่ เพื่อเตรียมพื้นที่เพาะปลูกโดยไม่มีการควบคุม
- เผาป่า เพื่อเก็บ หา ของป่า
- ล่าสัตว์ เพื่อให้สัตว์หนีจากที่หลบซ่อน
- เพื่อความสะดวกในการเดินป่า
- เลี้ยงสัตว์ เผาป่าเพื่อให้หญ้าอ่อนแตกเป็นอาหารสัตว์
- การพักแรมในป่า จุดเพื่อหุงต้มอาหาร
- จุดเพื่อกลั่นแกล้ง กรณีเกิดความขัดแย้งระหว่างชาวบ้านกับส่วนราชการ
- จุดโดยความคึกคะนอง ปราศจากเหตุผลใดๆ

   เมื่อเกิดไฟป่าขึ้นแล้ว ก็จะเกิดเป็นจุดความร้อนขึ้น จิสด้า จึงเป็นหน่วยงานที่คอยติดตามสถานการณ์การตรวจจับจุดความร้อนแบบ Near real time โดยดาวเทียมระบบ MODIS ใน 4 ช่วง เวลา ภายใน 1 วัน เพื่อส่งข้อมูลให้หน่วยงานที่เกี่ยวข้องนำไปบริหารจัดการและความคุมไฟป่าได้อย่างทันท่วงที

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Ep.9 ชุดความรู้ "เตรียมความพร้อมรับมือ ไฟป่า หมอกควัน"
ตอน...ปรากฎการณ์ เอลนีโญ กับลานีญา ส่งผลกระทบต่อสถานการณ์ไฟป่าหมอกควันอย่างไร ?

ในภาพรวมของประเทศไทย ปรากฎการณ์ เอลนีโญและลานีญา ไม่ได้ส่งผลกระทบต่อสถานการณ์ไฟป่าหมอกควันมากนัก เนื่องจากสาเหตุการเกิดไฟป่าในประเทศ ส่วนใหญ่ไม่ได้เกิดจากธรรมชาติ ปรากฎการณ์ เอลนีโญ กับลานีญา อาจจะมีผลในทางการกายภาพเพียงบางส่วนเท่านั้น เช่น สภาพแวดล้อมและสภาพอากาศที่แห้งแล้ง จะทำให้เกิดไฟติดง่าย ลุกลามเร็ว และยากต่อการดับ เป็นต้น

   ตัวอย่างพื้นที่ประเทศเพื่อนบ้านที่เกิดไฟป่าจากปรากฏการณ์เอลนีโญที่เห็นได้ชัดคือ ไฟป่าที่เกิดขึ้นในประเทศอินโดนีเซียที่ลุกไหม้อย่างรุนแรงและยากต่อการดับไฟ ทำให้มีผลกระทบต่อประเทศไทยด้านหมอกควันและฝุ่นละอองโดยเฉพาะบริเวณภาคใต้ในบางปี

   สำหรับ จิสด้า นอกจากจะติดตามสถานการณ์ไฟป่าหมอกควันแล้วยังคงติดตามค่าฝุ่นละอองขนาดไม่เกิน 2.5 ไมครอน (PM 2.5) อีกด้วย