รูปแบบของการตรวจวัดรังสี

รูปแบบของการตรวจวัดรังสี

    ในการ ตรวจวัดข้อมูล ของพื้นผิวโลกหรือชั้นบรรยากาศ จากระยะไกล มักทำโดยใช้ อุปกรณ์การตรวจวัดที่ติดตั้งไว้บน สถานีติดตั้ง (platform) ซึ่งโคจรอยู่สูงจากผิวโลกพอควร เช่น เครื่องบิน บอลลูน หรือ ดาวเทียม ทำให้มันสามารถสำรวจผิวโลกได้เป็นพื้นที่ กว้างกว่า การสำรวจจากพื้นดิน  ในการทำงาน อุปกรณ์ดังกล่าวจะตรวจวัด ความเข้ม ของรังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (EM Wave) ที่ ออกมา จาก
วัตถุที่มันกำลังมองดูอยู่เป็นหลัก ซึ่งค่าที่ได้จะเป็น ความเข้มเฉลี่ย ของรังสีในกรอบการมองของอุปกรณ์
แต่ละครั้ง (IFOV) บนผิวโลก (target area)
    ทั้งนี้ รังสี ที่ออกมาจากพื้นที่สำรวจ ซึ่งเครื่องวัดได้ ในแต่ละครั้ง ดังกล่าว จะมีที่มาจาก 3 แหล่ง หลัก คือ

1. รังสีที่ตัววัตถุแผ่ออกมาเองตามธรรมชาติ (radiation หรือ emission)
2. แสงอาทิตย์ที่สะท้อนออกมาจากผิวของวัตถุ (reflected sunlight) และ
3. รังสีสะท้อนจากตัววัตถุ ที่ส่งมาจากตัวเครื่องตรวจวัดเอง (reflected sensor’s signal)

    โดยทั่วไป อุปกรณ์ตรวจวัดแต่ละตัว มักจะถูกออกแบบมาให้ตรวจวัดได้ ดีที่สุด ในช่วงความยาวคลื่นแคบ ๆ  ช่วงหนึ่งเท่านั้น เรียกว่าเป็น ช่วงคลื่นของการตรวจวัด (spectral range) หรือ แบนด์ (band) ของอุปกรณ์   ซึ่งที่พบมากมักอยู่ใน ช่วง UV ช่วงแสงขาว ช่วงอินฟราเรด และ ช่วงไมโครเวฟ ของสเปกตรัมคลื่น EM

* ลักษณะของการตรวจวัด รังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ในระบบการตรวจวัดจากระยะไกล




    ข้อมูลที่ได้จากเครื่องตรวจวัด จะเก็บไว้ในรูปของ ข้อมูลภาพ (image data) ซึ่งแบ่งเป็น 2 ประเภท หลัก คือ

  1. ข้อมูลอนาลอก (analog data) คือ ข้อมูลที่แสดงความเข้มของรังสีซึ่งมีค่า ต่อเนื่อง ตลอดพื้นที่
ที่ศึกษา เช่น ภาพถ่ายทางอากาศ (ซึ่งยังไม่ถูกแปลงเป็นภาพดิจิตอล) และ
  2. ข้อมูลเชิงตัวเลข (digital data) คือ ข้อมูลแสดงความเข้มของรังสี ซึ่งถูก แบ่ง ออกเป็นระดับ (level)
ย่อย ๆ ในการจัดเก็บ เรียกว่าค่า บิท (bit) โดย ข้อมูล n บิท จะแบ่งเป็น 2n ระดับความเข้ม ทั้งนี้
ภาพทั่วไปมักจะแบ่งออกเป็น 256 ระดับความเข้ม (เรียกว่าเป็นข้อมูล 8 บิท)

   ทั้งนี้ข้อมูล เชิงตัวเลข ที่ได้การตรวจวัดจากระยะไกล มักถูกเก็บไว้ใน 2 รูปแบบ ที่สำคัญคือ

  1. ในรูปของ ภาพเชิงตัวเลข (digital image) เช่นภาพดาวเทียมส่วนใหญ่ที่เห็น ซึ่งมันจะแบ่งพื้นที่เก็บข้อมูลบนภาพ ออกเป็นชิ้นสี่เหลี่ยมเล็ก ๆ จำนวนมาก เรียกว่า เซลล์ภาพ หรือ จุดภาพ (pixel) ซึ่งแต่ละชิ้นจะเป็นตัวแทนพื้นที่ในกรอบการมอง แต่ละครั้ง บนผิวโลก ของเครื่องตรวจวัด หรือ

  2. ในรูปของ แฟ้มข้อมูลเชิงตัวเลข (digital file) ใน 3 มิติ สำหรับการประมวลผลด้วยคอมพิวเตอร์ ต่อไปในกรณีหลังนี้ มักพบในการศึกษาชั้นบรรยากาศจากระยะไกล (atmospheric RS) โดยข้อมูลเชิงตัวเลขที่เก็บไว้มักอ้างอิงเทียบกับ ตำแหน่งและความสูง ของตำแหน่งที่ตรวจวัดจากผิวโลก ทำให้ได้เป็นแฟ้มข้อมูลใน 3 มิติ (3-D data) ออกมา สำหรับใช้ในการประมวลผลต่อไป


* ลักษณะของการจัดเก็บข้อมูลภาพ แบบอนาลอก (ต่อเนื่อง) และ แบบดิจิตอล (ไม่ต่อเนื่อง)


* ตัวอย่างการเก็บข้อมูลภาพไว้ในแบบ ข้อมูลเชิงตัวเลข แบบ 8 บิท (256 ระดับความเข้ม)

* ตัวอย่างภาพถ่ายทางอากาศ ที่เห็นคือภาพของ อนุสาวรีย์ชัยสมรภูมิ ช่วง WWII


* รูปพื้นที่ ปลูกพืชไร่ ในประเทศแอฟริกาใต้ช่วงฤดูร้อนของปี ค.ศ. 2002 และ 2003 จากเครื่อง MODIS