Top Banner
บทที2 ทฤษฎี และงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง 2.1 คุณสมบัติทั่วไปของสัญญาณแบบ APT ระบบ Automatic Picture Transmission (APT) เป็นการส่งข้อมูลที่ตรวจวัดได้จาก เครื่อง Advance Very High Resolution Radiometer (AVHRR) ซึ่งเป็นเครื่องมือตรวจวัดประเภท หนึ่งที่มีการตรวจวัดข้อมูลจานวน 5 ช่วงคลื่นดังแสดงในตารางที2.1 ที่ติดตั้งไว้บนดาวเทียม NOAA ข้อมูล APT มีความละเอียดเชิงพื้นที(Spatial resolution) ของภาพค่อนข้างตาคือประมาณ 4 กิโลเมตร หรือครอบคลุมพื้นที16 ตารางกิโลเมตรต่อฟิกเซล (Pixel) ข้อมูล APT นี้เป็นข้อมูลที่ได้ จากการตรวจวัดจานวน 2 ช่วงคลื่นจาก 5 ช่วงคลื่นของเครื่อง AVHRR ในขณะที่ดาวเทียม NOAA โคจรผ่าน ณ ตาแหน่งใดๆ บนพื้นโลก ช่วงคลื่นที่ได้จากข้อมูล APT ในเวลากลางวันจะเป็นช่วง แสงอินฟราเรดใกล้ (NIR) หรือช่วงคลื่นที2 และช่วงแสงอินฟราเรดความร้อน (TIR) หรือช่วงคลื่น ที4 แต่บางช่วงเวลาอาจจะเปลี่ยนเป็นช่วงคลื่นแสงขาวและช่วงแสงอินฟราเรดใกล้ แต่เมื่อช่วงเวลา ที่ดาวเทียมโคจรผ่านเป็นเวลากลางคืนข้อมูล APT ที่ได้จากเครื่อง AVHRR จะเป็นช่วงแสง อินฟราเรดทั้ง 2 ช่วงคลื่นคือช่วงคลื่นที3 และ 4 (Timestep, 2004) การควบคุมการเลือกใช้ช่วงคลื่น ใดในการตรวจวัดนั้นจะถูกควบคุมการทางานโดยสถานีควบคุมภาคพื้นดินของ NOAA ผู้รับข้อมูล แบบ APT ไม่สามารถกาหนดช่วงคลื่นที่ต้องการได้เอง ตารางที2.1 คุณลักษณะการตรวจวัดช่วงคลื่นของเครื่อง AVHRR/3 ช่วง คลื่น ความยาวคลื่น (ไมโครเมตร) การนาไปใช้ประโยชน์ 1 0.55 0.68 การทาแผนที่เมฆ และพื้นดินในช่วงเวลากลางวัน 2 0.73 1.10 การละลายของหิมะ, น้าแข็ง และการวิเคราะห์แหล่งน้าบนพื้นดิน 3A 1.57 1.64 แยกแยะเมฆ และน้าแข็ง ซึ่งสามารถแสดงรายละเอียดของพื้นดินได้ดี 3B 3.55 3.93 การทาแผนที่เมฆในช่วงเวลากลางคืน และการวิเคราะห์อุณหภูมิผิวน้าทะเล 4 10.30 11.30 การทาแผนที่เมฆในช่วงเวลากลางวัน และกลางคืน และการวิเคราะห์ อุณหภูมิผิวน้าทะเล 5 11.50 12.50 การทาแผนที่เมฆในช่วงเวลากลางวัน และกลางคืน และการวิเคราะห์ อุณหภูมิผิวน้าทะเล หมายเหตุ แบนด์ 3A มีอยู่บนดาวเทียม NOAA-15 และ NOAA-16 เท่านั้น ที่มา : The National Environmental Satellite, Data, and Information Service, 2010 www.ssru.ac.th
10

ird_039_54 (4).pdf

Mar 07, 2023

Download

Documents

Khang Minh
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: ird_039_54 (4).pdf

บทท 2 ทฤษฎ และงานวจยทเกยวของ

2.1 คณสมบตทวไปของสญญาณแบบ APT

ระบบ Automatic Picture Transmission (APT) เปนการสงขอมลทตรวจวดไดจากเครอง Advance Very High Resolution Radiometer (AVHRR) ซงเปนเครองมอตรวจวดประเภทหนงทมการตรวจวดขอมลจ านวน 5 ชวงคลนดงแสดงในตารางท 2.1 ทตดตงไวบนดาวเทยม NOAA ขอมล APT มความละเอยดเชงพนท (Spatial resolution) ของภาพคอนขางต าคอประมาณ 4 กโลเมตร หรอครอบคลมพนท 16 ตารางกโลเมตรตอฟกเซล (Pixel) ขอมล APT นเปนขอมลทไดจากการตรวจวดจ านวน 2 ชวงคลนจาก 5 ชวงคลนของเครอง AVHRR ในขณะทดาวเทยม NOAA โคจรผาน ณ ต าแหนงใดๆ บนพนโลก ชวงคลนทไดจากขอมล APT ในเวลากลางวนจะเปนชวงแสงอนฟราเรดใกล (NIR) หรอชวงคลนท 2 และชวงแสงอนฟราเรดความรอน (TIR) หรอชวงคลนท 4 แตบางชวงเวลาอาจจะเปลยนเปนชวงคลนแสงขาวและชวงแสงอนฟราเรดใกล แตเมอชวงเวลาทดาวเทยมโคจรผานเปนเวลากลางคนขอมล APT ทไดจากเครอง AVHRR จะเปนชวงแสงอนฟราเรดทง 2 ชวงคลนคอชวงคลนท 3 และ 4 (Timestep, 2004) การควบคมการเลอกใชชวงคลนใดในการตรวจวดนนจะถกควบคมการท างานโดยสถานควบคมภาคพนดนของ NOAA ผรบขอมลแบบ APT ไมสามารถก าหนดชวงคลนทตองการไดเอง ตารางท 2.1 คณลกษณะการตรวจวดชวงคลนของเครอง AVHRR/3

ชวงคลน

ความยาวคลน (ไมโครเมตร)

การน าไปใชประโยชน

1 0.55 – 0.68 การท าแผนทเมฆ และพนดนในชวงเวลากลางวน 2 0.73 – 1.10 การละลายของหมะ, น าแขง และการวเคราะหแหลงน าบนพนดน

3A 1.57 – 1.64 แยกแยะเมฆ และน าแขง ซงสามารถแสดงรายละเอยดของพนดนไดด 3B 3.55 – 3.93 การท าแผนทเมฆในชวงเวลากลางคน และการวเคราะหอณหภมผวน าทะเล 4 10.30 – 11.30 การท าแผนทเมฆในชวงเวลากลางวน และกลางคน และการวเคราะห

อณหภมผวน าทะเล 5 11.50 – 12.50 การท าแผนทเมฆในชวงเวลากลางวน และกลางคน และการวเคราะห

อณหภมผวน าทะเล

หมายเหต แบนด 3A มอยบนดาวเทยม NOAA-15 และ NOAA-16 เทานน ทมา : The National Environmental Satellite, Data, and Information Service, 2010

www.ssru.ac.th

Page 2: ird_039_54 (4).pdf

6

สญญาณแบบ APT ทสงลงมาจากดาวเทยม NOAA นนจะเปนสญญาณทแพรกระจายแบบตอเนอง ลกษณะของสญญาณเปนสญญาณแบบอนาลอก (Analog) สามารถรบสญญาณไดโดย งายจากสถานภาคพนดน ซงมระบบการรบสญญาณทไมซบซอน ราคาของอปกรณรบสญญาณไมสงมากนก และสามารถตดตงไดงาย สญญาณทรบไดจากสถานภาคพนดนจะเปนขอมลจรง ณ เวลานนๆ (Real Time) ในขณะทดาวเทยม NOAA โคจรผานในรศมครอบคลมของสญญาณวทยทสงลงมาจากดาวเทยม NOAA (NOAA, 2000) หรอครอบคลมพนทในระยะทางประมาณ 1,500 กโลเมตรโดยรอบสถานรบสญญาณ สญญาณแบบ APT นนมลกษณะการผสมขอมลทไดจากเครอง AVHRR กบความถพาหะยอย (Subcarrier) 2,400 เฮรตซ ในลกษณะการผสมคลนแบบ AM (Amplitude Modulation) โดยมดชนการมอดเลต 87 % คลาดเคลอนได +/- 5 % ซงจะมคาไมเกน 92 % และน าความถพาหะยอยนมาผสมคลนกบความถพาหะหลก (Carrier) ในชวงความถประมาณ 137 ถง 138 เมกกะเฮรตซ โดยผสมคลนแบบ FM (Frequency Modulation)

ในปจจบนดาวเทยม NOAA แตละดวงไดสงสญญาณแบบ APT ลงมายงโลกทความถวทยทแตกตางกนดงแสดงในตารางท 2.2

ตารางท 2.2 ความถพาหะของสญญาณแบบ APT ของดาวเทยม NOAA ดวงตางๆ

ดาวเทยม NOAA ความถพาหะ (เมกกะเฮรตซ) NOAA 15 137.5000 NOAA 17 137.6200 NOAA 18 137.9125 NOAA 19 137.1000

ทมา : Office of satellite operations, 2010 2.2 ระบบรบสญญาณแบบ APT ระบบรบสญญาณแบบ APT เปนระบบทมเครองมอและอปกรณประกอบตางๆ ไมมากและไมยงยากซบซอน เนองจากสญญาณแบบ APT ทสงลงมาจากดาวเทยม NOAA นนเปนสญญาณแบบอนาลอก (Analog) และใชความถสงในยานความถสงมาก (Very High Frequency : VHF) ในชวงความถ 137 – 138 เมกกะเฮรตซ ระบบรบสญญาณแบบ APT แสดงในภาพท 2.1 ประกอบดวย 1. สายอากาศแบบรบสญญาณไดรอบตว (Omnidirectional Antenna) 2. เครองรบสญญาณวทย (Receiver) ยานความถ 137 – 138 เมกกะเฮรตซ

www.ssru.ac.th

Page 3: ird_039_54 (4).pdf

7

3. เครองคอมพวเตอรและโปรแกรมถอดรหสภาพ APT (Computer and APT Decoder Software)

ภาพท 2.1 ระบบรบสญญาณแบบ APT

2.3 การท างานของระบบรบสญญาณแบบ APT เครองสงสญญาณแบบ APT ซงมก าลงสงประมาณ 5 วตตบนดาวเทยม NOAA จะสงสญญาณขอมลซงตรวจวดทไดจากเครอง AVHRR ในแบบ APT ลงมายงพนโลก ทสถานรบสญญาณภาคพนดนจะสามารถรบสญญาณดงกลาวไดโดยใชสายอากาศแบบรบสญญาณไดรอบตว (Omnidirectional Antenna) ทตดตงไวแบบประจ าท สญญาณทสงลงมาจากดาวเทยม NOAA เมอมาถงสายอากาศอาจมขนาดความแรงของสญญาณนอยลงไมเพยงพอทเครองรบสญญาณวทยจะรบสญญาณไดด จงจ าเปนตองเพมตวขยายสญญาณความถวทย (RF Preamplifier) ในยานความถ 136 -138 เมกกะเฮรตซ เขาไประหวางสายอากาศกบเครองรบสญญาณวทย เพอใชขยายสญญาณใหมขนาดทสงขนเพยงพอทเครองรบสญญาณวทยจะสามารถรบสญญาณได ส าหรบเครองรบสญญาณวทยทใชรบสญญาณแบบ APT เปนเครองรบสญญาณวทยในยานความถ 136 – 138 เมกกะเฮรตซ มการถอดสญญาณผสมคลนแบบ FM มแบนดวดทของสญญาณประมาณ 35 – 40 กโล เฮรตซ เมอตอสายน าสญญาณจากสายอากาศเขากบเครองรบสญญาณเรยบรอยแลว ปรบความถของ เครองรบสญญาณวทยใหตรงกบความถของสญญาณแบบ APT ทดาวเทยม NOAA แตละดวงสงลงมายงโลก ดงแสดงในตารางท 2.2 เมอเครองรบสญญาณวทยสามารถรบสญญาณได จะน าสญญาณ เสยงทเครองรบสญญาณวทยรบนตอไปยงอนพทของการดเสยง (Sound Card) ในเครองคอมพว เตอรเพอบนทกเสยงของสญญาณแบบ APT เกบไว หรอเพอถอดรหสประมวลผลเปนภาพถายจากดาวเทยม ในสวนของโปรแกรมทใชในการถอดรหสเปนภาพถายจากดาวเทยมแบบ APT นนมอยหลายโปรแกรมทงทเปนโปรแกรมฟร (Freeware), โปรแกรมแบงบน (Shareware) และโปรแกรมธรกจ (Commercial software) เชน Wxtoimg, Prosat, Wxsat, JVComm32, Sky-eye เปนตน ซง

www.ssru.ac.th

Page 4: ird_039_54 (4).pdf

8

โปรแกรมแตละชนดกมฟงกชนการใชงานทแตกตางกนไปเชนการแกไขภาพ, การปรบแตงภาพ, การจ าแนกขอมลภาพ และการวเคราะหขอมลภาพ เปนตน ภาพทโปรแกรมตางๆ ถอดรหสและประมวลผลไดจะม 2 ชวงคลนตามสญญาณแบบ APT ทสงลงมาจากดาวเทยม NOAA ดงแสดงในภาพท 2.2 จากนนกสามารถน าภาพถายจากดาวเทยมแบบ APT ทไดไปใชประโยชนในดานตางๆ ตามทตองการตอไป

ชวงแสงอนฟราเรดใกล ชวงแสงอนฟราเรดความรอน ภาพท 2.2 ภาพถายจากดาวเทยมแบบ APT

2.4 การจ าแนกเทคนคการรบรจากระยะไกลส าหรบการตรวจวดน าฟา

การจ าแนกเทคนคการรบรจากระยะไกลส าหรบการตรวจวดน าฟานน เปนการจ าแนกเทคนคตางๆ เพอแยกฝนทตกออกจากเมฆทไมมฝน โดยใชเทคนคการรบรจากระยะไกลแบบตางๆ เชน

1. การรบรจากระยะไกลแบบเฉอย (Passive Remote sensing) ไดแก 1.1 เทคนคการใชคลนในชวงแสงขาวและอนฟราเรด (Visible and Infrared

Technique) 1.2 เทคนคการใชไมโครเวฟ (Microwave Technique)

2. การรบรจากระยะไกลแบบขยน (Active Remote sensing) ไดแก เทคนคการการใชเรดาร (Radar Technique)

3. การรบรจากระยะไกลแบบอนๆ ไดแก การใชเครองวดปรมาณน าฝน (Rain Gauges)

2.4.1 เทคนคการใชคลนในชวงแสงขาวและอนฟราเรดตรวจวดน าฟา เมฆนนมคณสมบตทไมโปรงแสงในชวงคลนแสงขาวและอนฟราเรด ท าใหไม

สามารถใชเทคนคการรบรจากระยะไกลในชวงคลนแสงขาวและอนฟราเรดวดน าฝนไดโดยตรง จงจ าเปน ตองใชคณสมบตของเมฆทวดไดในชวงคลนแสงขาวและอนฟราเรดในการตรวจวดน าฟา โดยมเทคนคตางๆ เชน

www.ssru.ac.th

Page 5: ird_039_54 (4).pdf

9

1. เทคนคดชนเมฆ (Cloud Indexing Technique) เทคนคนพฒนาขนโดย Barrett ในป ค.ศ. 1970 หลกการของเทคนคดชนเมฆจะก าหนดอตราฝนของเมฆแตละชนด โดยใชสมการ

เมอ rR คออตราฝนตก

ir คออตราฝนทก าหนดโดยชนดของเมฆ i if คอสวนหนงของชวงเวลา หรอสวนหนงของพนททปกคลมโดยเมฆชนด i

2. เทคนคการสะทอนแสงของเมฆในชวงคลนแสงขาว (Cloud Visible Reflection

Technique) เทคนคนพฒนาขนโดย Kilonsky และ Ramage ในป ค.ศ. 1970 ส าหรบหลกการของเทคนคการสะทอนแสงของเมฆในชวงคลนแสงขาว คอเมฆทมการสะทอนแสงในชวงแสงขาวสงมโอกาสมากทจะเปนน าฟา เพราะการสะทอนแสงนนจะสมพนธกบความเขมของแสง (Optical Depth) และความหนาแนน หรอความทบของเมฆ (Cloud Thickness) สมการส าหรบการหาฝนตกในมหาสมทรเขตรอน (Tropical Oceanic) นน คดคนโดย Garcia ในป ค.ศ. 1981 โดยมสมการดงน

เมอ rR คอปรมาณฝนตกรายเดอน มหนวยเปนมลลเมตร dN คอจ านวนวนในรอบเดอนทปกคลมดวยเมฆทมการสะทอนแสงสง

3. เทคนค OLR (Outgoing Longwave Radiation Technique) พฒนาโดย Arkin ในป ค.ศ. 1979 เทคนคนใชประมาณการน าฟาส าหรบการศกษาเกยวกบภมอากาศ หลกการของเทคนคนคอเมฆทมความเยน (อณหภมต า) ในภาพชวงคลนอนฟราเรดมโอกาสมากทจะเปนน าฟามากกวาเมฆทมความอน (อณหภมสง) เพราะเมฆทมความเยนจะอยสงกวา ยกเวนเมฆเซอรส

4. เทคนค GPI (GOES Precipitation Index Technique) เทคนคนใชส าหรบพนทมหาสมทรแอตแลนตกเขตรอน โดยมสมการดงน

เมอ GPI คอคากลาง(Mean) ของปรมาณฝนตก มหนวยเปนมลลเมตร CA คอสวนของพนทของเมฆทมความเยนกวา 235 K ในพนท 2.5 X 2.5 t คอคาบเวลามหนวยเปนชวโมง

i

i

ir frR

dr NR 4.376.62

tAGPI C3

www.ssru.ac.th

Page 6: ird_039_54 (4).pdf

10

5. เทคนค 2 ชวงคลน (Bispectral Technique) หลกการของเทคนคนคอการใชเทคนค 2 ชวงคลนในการวเคราะห คอเมฆทมความนาจะเปนสงทจะเกดฝนคอเมฆทมความเยนในภาพชวงคลนแสงอนฟราเรด หรอมความสวางอณหภมในชวงคลนอนฟราเรดมาก และเมฆทมความสวางในภาพแสงขาวหรอมการสะทอนแสงขาวมาก 6. เทคนคแบบจ าลองเมฆ (Cloud Model Technique) หลกการของเทคนคแบบจ าลองเมฆคอใชแบบจ าลองเมฆทมความสมพนธกบภาพดาวเทยมในชวงแสงขาว และอนฟราเรดในการสงเกตน าฟา

2.4.2 การใชคลนในชวงไมโครเวฟส าหรบการตรวจวดน าฟา หลกการของการใชคลนในชวงไมโครเวฟส าหรบการตรวจวดน าฟาคอ ผลกน าแขง

จะท าใหคลนไมโครเวฟกระจดกระจายและไมมการดดซบการแผกระจายคลน และหยอดน าฝนจะท าใหคลนไมโครเวฟกระจดกระจายและดดซบการแผกระจายคลน การดดซบการแผกระจายคลนไมโครเวฟนนจะมความสมพนธกบหยอดฝนและความสวางอณหภมทวดไดจากเครองวดไมโครเวฟแบบเฉอย (Passive Microwave Radiometer) ขอดของการใชคลนในชวงไมโครเวฟตรวจวดน าฟา

1. คลนไมโครเวฟสามารถทะลเขาไปในกลมเมฆได เพราะกอนเมฆเลกๆ นนมผล กระทบตอการแผรงสในชวงคลนไมโครเวฟนอยมาก

2. ขนาดของเมดฝนจะมผลกระทบตอการแผรงสในชวงคลนไมโครเวฟ ขอเสยของการใชคลนในชวงไมโครเวฟตรวจวดน าฟา

1. เครองวดชวงคลนไมโครเวฟ (Microwave Radiometer) มความละเอยดเชงพนทต า 2. มผลกระทบจากผลกน าแขงท าใหเกดการกระจดกระจายของคลนไมโครเวฟ

2.5 วธการตรวจวดเมฆแบบตางๆ 1. ใชซาวดเดอร (Sounder) การศกษาคณสมบตของเมฆนนเปนสงทสนใจของนก

อตนยมวทยาและนกสมทรศาสตร ซงไดใชซาวดเดอรในการไดกลบคนมาของขอมลเชน อณหภมของยอดเมฆ (Cloud Top Temperature), ความสงของยอดเมฆ (Cloud Top Height) และปรมาณของเมฆ (Cloud Amount) นอกจากนนยงสนใจคณสมบตการสะทอนและการแผรงสของเมฆ (Reflectance and Emittance of Cloud)

2. ใชภาพถายดาวเทยม เปนการประมาณการเมฆโดยใชหนาตางของชวงคลน (Window Channels) ตางๆ การใชภาพถายนนจะมความละเอยดเชงพนททสงกวาซาวดเดอร เทคนคในการตรวจวดเมฆจากภาพถายดาวเทยมนนมอยหลายวธ เชน 2.1 เทคนคระดบขดสด (Threshold Technique) เปนเทคนคทงาย ใชกนมานานแลว วตถประสงคของเทคนคนคอการแยกขอมลของเมฆจากภาพถายดาวเทยม โดยมหลกการคอ

www.ssru.ac.th

Page 7: ird_039_54 (4).pdf

11

ก าหนดระดบขดสดของความสวางอณหภม (Brightness Temperature Threshold) ในชวงแสงขาวและอนฟราเรด (Visible and Infrared) ถาฟกเซล (Pixel) ใดของภาพสวางกวาระดบขดสดจะสนนษฐานวาฟกเซลนนมเมฆปกคลมอย ส าหรบความสงของเมฆนนสามารถหาไดจากการเปรยบเทยบอณหภมของฟกเซลภาพอนฟราเรด (Infrared temperature a Pixel) กบขอมลจากซาวดเดอร 2.2 เทคนค Histogram (Histogram Technique) เทคนคนเปนอกทางเลอกหนงส าหรบการตรวจวดเมฆตอจากเทคนคระดบขดสด แนวความคดของเทคนค Histogram คอHistogram ของจดภาพจะแสดงกลมของจดภาพซงแสดงวาเปนเมฆ หรอพนดน 3. เทคนคแบบแผนการจ าได (Pattern Recognition Technique) เทคนคนจะพยายามจ าแนกกลมของจดภาพทคลายกนเปนกลมเดยวกน ถาพนททสวางจะวเคราะหวาพนทนนเตมไปดวยกอนเมฆ และพนททมดกแสดงวาเปนพนทปลอดโปรง 4. เทคนคสงถายการแผรงส (Radiative Transfer Temperature Technique) เทคนคนถกใชกบขอมล AVHRR ในการไดขอมลกลบมาเปนอณหภมยอดเมฆ (Cloud Top Temperature), ปรมาณเมฆ (Cloud Amount), ขนาดของเมฆ (Cloud Drop Size) เปนตน 5. เทคนคเรขาคณต (Geometric Technique) การรบรจากระยะไกลของคณสมบตเมฆนนมความซบซอนอยางมาก เนองจากเมฆมการเปลยนแปลงอยางรวดเรวทงเวลาและพนท ความแตกตางทใกลเคยงกนของความสงเมฆนนกสามารถวดไดจากภาพถายดาวเทยมโดยใชวธการทางเรขาคณต เทคนคหนงทน ามาใชคอใชมมของดาวอาทตยทต าเพอวเคราะหเงาของเมฆบนพนโลก เทคนคนมประโยชนมากในวธดภาพใหเหนเดนชด (Stereoscopy) น าไปสการดภาพเมฆเดยวกนอยางอสระจากกนจากดาวเทยมดวงตางๆ 2.6 การทบทวนวรรณกรรม/ สารสนเทศ (Information) ทเกยวของ

V. Pestemalci, H.M. Kandirmaz, I. Yegingil และ B. Y. Yildiz (2004) ไดใชขอมลภาพ APT จากดาวเทยม NOAA ศกษาการหาคาอณหภมของพนดนในคคโรวา ประเทศตรก โดยใชภาพอนฟราเรดความรอน (TIR) ชวงคลนท4 ของภาพ APT มาท าการปรบแตงและค านวณ จากคาความสวางของภาพมาเปนคาอณหภมและน าไปเปรยบเทยบกบอณหภมทวดไดจากสถานตรวจวดอณหภมภาคพน ดนในขณะเดยว กบรบขอมลภาพ APT ผลทไดจากการศกษานนเมอเปรยบเทยบคาอณหภมทไดจากการค านวณโดยใชภาพ APT กบการวดจากภาคพนดน จะไดคาอณหภมทมคาความผดพลาดจากคาทวดไดจากภาคพนดนประมาณ 1.2 องศาเซลเซยล และมคา Correlation coefficient เทากบ 0.97 ซงคาผดพลาดนนเกดจากภาพ APT ทรบไดในบางวนนนมเมฆปกคลมพนดนเปนจ านวนมาก ท าใหการค านวณคาอณหภมทพนดนเกดความผดพลาด จากการศกษาสรป

www.ssru.ac.th

Page 8: ird_039_54 (4).pdf

12

ไดวาสามารถน าขอมลภาพ APT มาใชในการหาคาอณหภมของพนดนไดผลด มคาความผดพลาดเพยงเลกนอยเทานน นอกจากนนยงสามารถน าภาพ APT ไปพฒนาท าแผนทอณหภมของพนดนเพอใชงานทางดานการเกษตรกรรมไดอกดวย

Uta Heinzmann (1993) ไดวเคราะหและจ าแนกชนดของเมฆโดยใชขอมล NOAA/ AVHRR/APT โดยท าการศกษาบรเวณตอนกลางของทวปยโรป การจ าแนกชนดของเมฆใชเทคนคฟซซโลจก (Fuzzy logic classification technique) โดยสามารถจ าแนกเมฆออกไดเปน 6 ประเภทคอ

1. Cloud cover 100 % 2. Cloud cover 0 % 3. Convective cloud caused by topography 4. Low stratus 5. Small, Low density cumulus cells 6. Mean cloud cover

ผลจากการศกษาสรปไดวาขอมล NOAA/APT นนเหมาะสมทจะน ามาใชในการจ าแนกประเภทของเมฆในพนทระดบภมภาคเนองจากขอมลภาพ APT นนมคาความละเอยดเชงพนทต า และมคาใชจายทต าเมอเทยบกบการน าขอมลดาวเทยมแบบอนมาใช

จากงานวจยทง 2 เรองของ Pestemalci, et al. และ Heinzmann พอทจะสรปไดวา ขอมล APT จากดาวเทยม NOAA นนเปนขอมลราคาถกเมอเปรยบเทยบกบขอมลจากดาวเทยมดวงอนๆ และมความเหมาะสมส าหรบการน าไปประยกตใชในการจ าแนกเมฆ และความรอนของน าทะเลในระดบภมภาค เนองจากขอมล APT มความละเอยดเชงพนทคอนขางต า แตกไดผลทมความผดพลาดคอนขางต าและยงสามารถน าไปประยกตใชงานอยางอนไดอกดวย

L Billa, S. B. Mansor และ A. R. Mahamud (2006) ไดศกษาเกยวกบการพยากรณปรมาณน าฟาโดยใชเทคนค Cloud-based จากขอมล AVHRR วธการศกษาคอการจ าแนกเมฆควมรส (Cumulus) จากภาพจากดาวเทยม NOAA-12 โดยใชโปรแกรม eCognition object-oriented image classification โดยใชภาพทไดจากเครองตรวจวด AVHRR ในชวงแบนด 1, 2 และ 4 มาผสมเปนภาพสผสมเทจ เมอใชโปรแกรม eCognition object-oriented image classification จ าแนกเมฆจากภาพสผสมเทจดงกลาวจะสามารถจ าแนกขอมลออกไดเปน 5 กลมคอพนดน, ทะเล, เมฆสเตรตส (Stratus), กลมเมฆระดบกลาง และเมฆเซอรรส (Cirrus) แตเมอจ าแนกเมฆจากภาพสผสมเทจในชวงแบนด 3, 4 และ 5 ซงเปนชวงอนฟราเรดใกล และอนฟราเรดความรอนนนจะสามารถจ าแนกเมฆไดชดเจนกวา จากนนใชเทคนค Bi-spectral ซงใชความสมพนธระหวางอณหภมเยน (Cold temperature) กบความสวางอณหภม (Brightness temperature) ของเมฆ หาความนาจะเปนของเมฆทกอใหเกดน าฟา ภาพในชวงอนฟราเรดทมอณหภมต ากวา 235 K จะแสดงวาเปนเมฆควม

www.ssru.ac.th

Page 9: ird_039_54 (4).pdf

13

โลนมบส (Cumulonimbus) ซงมความนาจะเปนสงทจะเปนน าฟา ส าหรบสวนทมความนาจะเปนน าฟาต ากคอสวนทมอณหภมสง กลมนจะเปนเมฆสเตรตส (stratus) และ เซอรรส (Cirrus) ทไมมน าฟา เมฆทมอณหภมต ากวาคา Threshold 235 K จะแสดงวาจะมฝน ความแรงและขนาดของกลมฝนสามารถหาไดหลงจากท าการ Enhancement และ Filter แลวแปลความหมายของเมฆ การประมาณการฝนตกดวยวธนมสมมตฐานวาทกๆ ฟกเซลของเมฆจะมคาคงทของอตราฝนท 3 มลลเมตรตอชวโมง และใชกบพนท 2.5° X 2.5° รอบๆเสนศนยสตร

M. S. Suh, J. R. Lee และ C. H. Kwak (2004) ไดท าวจยเกยวกบการประมาณการฝนตกทวประเทศเกาหลโดยใชขอมลภาพถายจากดาวเทยม GOES 9 เทคนคของการประมาณการฝนตกในงานวจยนไดน าขอมลในชวงคลนอนฟราเรดของดาวเทยม GOES 8 และ 9 มาค านวณหาคาปรมาณฝนตกแบบเวลาจรง (Real-time) วธการในการวจยคอไดเลอกเหตการณทฝนตกหนกจ านวน 8 ครง และใชขอมลจากสถานตรวจวดภมอากาศจ านวน 400 จด ซงสามารถสงขอมลไดอยางอตโนมต ส าหรบวเคราะหหาความสมพนธระหวางอตราฝนตกกบอณหภมยอดเมฆ (Cloud top temperature) สวนภาพดาวเทยม GOES ทน ามาใชนนเปนภาพในชวงคลนอนฟราเรดมความยาวคลนระหวาง 10.2 – 11.2 m ขอมลทไดจากสถานตรวจวดนนมชวงระยะหางกนของขอมลทกๆ 1 นาท และแตละสถานตรวจวดจะมระยะหางกนประมาณ 16 กโลเมตร เมอไดคาตางๆ จากสถานตรวจวดแลวกจะน ามาหาคาประมาณการอตราฝนตก โดยวธการทางสถต

Saisunee Budhakooncharoen (2004) ไดศกษาเกยวกบการประมาณการฝนตกส าหรบการจดการน าทวมโดยใชภาพจากดาวเทยมอตนยมวทยา ในพนทลมน าปาสกโดยใชภาพจากดาวเทยม GMS-5 และการตรวจวดปรมาณน าฝนทตกลงมาทสถานตรวจวดปรมาณฝนในชวงฤดฝนของป 1997 และ 1998 วธการศกษาการประมาณการฝนตกคอหาคาความสมพนธระหวางคา Cloud top temperature จากภาพจากดาวเทยม GMS-5 ในชวงคลนอนฟราเรดกบคาอตราฝนตกในชวง 3 ชวโมงทวดไดจรงจากสถานตรวจวดปรมาณฝน 3 สถานในพนทลมน าปาสกดงน 1. สถานอ าเภอเมอง 2. สถานอ าเภอหลมสก และ 3. สถานอ าเภอวเชยรบร ในการศกษาไดก าหนดทจะศกษาเฉพาะคาอตราฝนตกในชวง 3 ชวโมงทมคามากกวา 10 มลลเมตรตอ 3 ชวโมง จากนนค านวณหาคาอตราฝนตกหนวยเปนมลลเมตรตอ 3 ชวโมง ของแตละสถาน

Flaviana D. Hilario (1998) ไดท าการศกษาเกยวกบการประมาณการฝนตกในชวงระยะ เวลาสนๆ โดยใชภาพในชวงคลนแสงขาว และอนฟราเรดจากดาวเทยม GMS โดยภาพทใชนนจะมระยะหางของชวงเวลา 3 ชวโมง และขอมลฝนตกรายชวโมงทวดไดจากสถานตรวจวดน าฝน วเคราะหความนาจะเปนทมฝนตกจากภาพในชวงแสงอนฟราเรดหลงจากรบภาพ ½ และ 2.5 ชวโมง สามารถวเคราะหไดวาภาพทมคาความสวางของแสงอนฟราเรดนอยกวาหรอเทากบ 190 ความนาจะเปนทฝนจะตกภายใน ½ ชวโมงตอไปนอยมาก แตส าหรบภาพทมคาความสวางของแสง

www.ssru.ac.th

Page 10: ird_039_54 (4).pdf

14

อนฟราเรดสงมากๆ (236-240) จะมความนาจะเปนทจะมฝนตกภายใน ½ ชวโมงสงมาก ส าหรบผลของชวงเวลา 2.5 ชวโมงภายหลงจากทรบภาพนนมลกษณะของความนาจะเปนทฝนจะตกคลายกบชวงเวลา ½ ชวโมง สวนความนาจะเปนทมฝนตกจากภาพในชวงแสงขาวหลงจากรบภาพ ½ และ 2.5 ชวโมง ซงผลทไดกมลกษณะเชนเดยวกบภาพในชวงแสงอนฟราเรด คอภาพทมคาความสวางของแสงขาวสงกจะมความนาจะเปนทมฝนสงขนดวย

www.ssru.ac.th