ความหมายของเทคโนโลยีภูมิสารสนเทศ

(Geo-information technology)

ภาพจาก : http://learn.gistda.or.th/2017

เทคโนโลยีภูมิสารสนเทศ หมายถึง การบูรณาการความรู้และเทคโนโลยีทางด้านการรับรู้จากระยะไกล(Remote Sensing : RS) ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (Geographic Information System : GIS) และระบบดาวเทียมนำทางโลก (Global Navigation Satellite System : GNSS) เพื่อประยุกต์ใช้งานในด้านต่างๆ ให้เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพโดยที่วิทยาการด้านการรับรู้จากระยะไกลซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญในการศึกษาองค์ประกอบต่างๆบนพื้นโลกและในชั้นบรรยากาศเพื่อศึกษาและติดตามการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติได้โดยการเลือกใช้ข้อมูลจากดาวเทียมที่มีความละเอียดของภาพและประเภทของดาวเทียมหลากหลายขึ้นอยู่กับการประยุกต์ใช้ในแต่ละเรื่องนอกจากนี้ข้อมูลจากการสำรวจจากระยะไกลเป็นข้อมูลที่ได้มาอย่างรวดเร็วสามารถตอบสนองความต้องการได้ทันทีสำหรับระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์สามารถจัดการข้อมูลเชิงพื้นที่วิเคราะห์ข้อมูลและประยุกต์ใช้ในการวางแผนจัดการทรัพยากรธรรมชาติต่างๆได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ระบบดาวเทียมนำทางโลกสามารถนำมาใช้กำหนดตำแหน่งเชิงพื้นที่ และติดตามการเคลื่อนที่ของคนและสิ่งของได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำเทคโนโลยีภูมิสารสนเทศจึงเป็นวิทยาการที่สำคัญที่หลายหน่วยงานได้นำมาพัฒนาประเทศในหลากหลายด้าน เช่น ทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม เกษตร ผังเมือง การจราจรและการขนส่งความมั่นคงทางการทหารภัยธรรมชาติและการค้าเชิงธุรกิจผลการวิเคราะห์ด้วยเทคโนโลยีภูมิสารสนเทศสามารถนำมาประกอบการวางแผนการตัดสินใจในเรื่องต่างๆ ได้อย่างถูกต้องและรวดเร็ว

ที่มา : ตำราเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศศาสตร์ http://learn.gistda.or.th/

เราสามารถจำแนกประเภทของดาวเทียมตามประโยชน์การใช้งานได้ดังนี้

ดาวเทียมทำแผนที่ เป็นดาวเทียมที่มีวงโคจรต่ำ (LEO) ที่ระดับความสูงไม่เกิน 800 กิโลเมตร เพื่อให้ได้ภาพที่มีรายละเอียดสูง และเป็นดาวเทียมที่มีวงโคจรใกล้ขั้วโลก (Polar orbit) เพื่อให้สแกนพื้นผิวถ่ายภาพได้ครอบคลุมทุกพื้นที่ของโลก ภาพถ่ายดาวเทียมที่ได้สามารถนำไปใช้ในการทำแผนที่ ผังเมือง และการทำจารกรรมสอดแนมทางการทหารภาพที่ 1เป็นภาพถ่ายรายละเอียดสูงของพระบรมมหาราชวัง ซึ่งถ่ายโดยดาวเทียม GeoEye-1 ที่ความสูง 680 กิโลเมตร ความเร็วในวงโคจร 27,359 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ดาวเทียมทำแผนที่ที่มีชื่อเสียงได้แก่ Ikonos, QuickBird ซึ่งสามารถดูภาพแผนที่ใน Google Maps

ภาพถ่ายรายละเอียดสูงของดาวเทียมวงโคจรต่ำ

(ที่มา: GeoEye)

ดาวเทียมสำรวจทรัพยากร เป็นดาวเทียมวงโคจรต่ำที่มีวงโคจรแบบใกล้ขั้วโลก (Near Polar Orbit) ที่ระยะสูงประมาณ 800 กิโลเมตร จึงไม่มีรายละเอียดสูงเท่าภาพถ่ายที่ได้จากดาวเทียมทำแผนที่ เพราะเน้นการครอบคลุมพื้นที่เป็นบริเวณกว้างและทำการบันทึกภาพได้ทั้งในช่วงแสงที่ตามองเห็นและรังสีอินฟราเรเนื่องจากโลกแผ่รังสีอินฟราเรดออกมา จึงสามารถบันทึกภาพได้แม้ในเวลากลางคืนดาวเทียมสำรวจทรัพยากรที่มีชื่อเสียงมากได้แก่ LandSat, Terra และ Aqua (MODIS Instruments) ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรของไทยมีชื่อว่า ธีออส (Theos) ภาพที่ 2 เป็นภาพถ่ายพื้นที่น้ำท่วมของประเทศไทย โดยอุปกรณ์ MODIS ที่ติดตั้งใน

ดาวเทียม Terra

พื้นที่น้ำท่วมของประเทศไทย

ภาพจาก : http://www.lesa.biz/space-technology/

ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา มีวงโคจรหลายระดับขึ้นอยู่กับการออกแบบในการใช้งาน ดาวเทียม NOAA มีวงโคจรต่ำถ่ายภาพรายละเอียดสูงดังภาพที่ 3 ส่วนดาวเทียม GOES และ MTSAT มีวงโคจรค้างฟ้าอยู่ที่ระดับสูงถ่ายภาพมุมกว้างครอบคลุมทวีปและมหาสมุทรดังภาพที่4นักอุตุนิยมวิทยาใช้ภาพถ่ายดาวเทียมในการพยากรณ์อากาศและติดตามการเคลื่อนที่ของพายุจึงสามารถช่วยป้องกันความเสียหายและชีวิตคนได้เป็นจำนวนมาก

ภาพถ่ายดาวเทียม NOAA

ภาพจาก : http://www.lesa.biz/earth/atmosphere

ภาพถ่ายดาวเทียม MTSAT

ภาพจาก : http://www.lesa.biz/earth/atmosphere

ดาวเทียมเพื่อการนำร่อง Global Positioning System "GPS" เป็นระบบบอกตำแหน่งพิกัดภูมิศาสตร์บนพื้นโลก ซึ่งประกอบด้วยเครือข่ายดาวเทียมจำนวน 32 ดวง โคจรรอบโลกในทิศทางต่างๆ ที่ระยะสูง 20,000 กิโลเมตรส่งสัญญาณมาบนโลกพร้อมๆ กัน แต่เนื่องจากดาวเทียมแต่ละดวงอยู่ห่างจากเครื่องรับบนพื้นโลกไม่เท่ากันดังภาพที่ 5 เครื่องรับจึงได้รับสัญญาณจากดาวเทียมแต่ละดวงไม่พร้อมกัน วงจรอิเล็คทรอนิกส์ในเครื่องรับ GPS นำค่าเวลาที่แตกต่างมาคำนวณหาพิกัดภูมิศาสตร์บนพื้นโลก ปัจจุบันเครื่องรับ GPS เป็นที่นิยมใช้กันในหมู่นักเดินทางมีทั้งแบบมือถือ ติดตั้งบนรถ เรือ และเครื่องบิน

ระบบ GPS

ภาพจาก : https://pantip.com/topic/31874013

ดาวเทียมโทรคมนาคม เช่น Intelsat, Thaicom ส่วนใหญ่เป็นดาวเทียมวงโคจรค้างฟ้า (Geo-stationary Orbit) เพื่อถ่ายทอดสัญญาณจากทวีปหนึ่งไปยังอีกทวีปหนึ่ง ข้ามส่วนโค้งของโลก ดาวเทียมค้างฟ้า 1 ดวง สามารถส่งสัญญาณครอบคลุมพื้นที่การติดต่อประมาณ 1/3 ของผิวโลก และถ้าจะให้ครอบคลุมพื้นที่ทั่วโลก จะต้องใช้ดาวเทียมในวงโคจรนี้อย่างน้อย 3 ดวง ดังภาพที่ 6 อย่างไรก็ตามดาวเทียมวงโคจรค้างฟ้าจะลอยอยู่ในแนวเส้นศูนย์สูตรโลกเท่านั้น ดังนั้นสัญญาณจะไม่สามารถครอบคลุมบริเวณขั้วโลกได้เลย

พื้นที่สัณญานปกคลุมของดาวเทียมค้างฟ้า

ภาพจาก : https://sites.google.com/site/dawtheiymnaru

ดาวเทียมภารกิจพิเศษ นอกจากดาวเทียมทั่วไปที่ใช้งานเกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวันตามที่กล่าวไปแล้ว ยังมีดาวเทียมอีกหลายชนิดที่ส่งขึ้นไปเพื่อปฏิบัติภารกิจพิเศษเฉพาะทาง เช่น ดาวเทียมเพื่อการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ กล้องโทรทรรศน์อวกาศ ดาวเทียมจารกรรม ดาวเทียมทางทหาร ดาวเทียมประเภทนี้มีระยะสูงและรูปแบบของวงโคจรต่างๆ กันขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการใช้งาน ภาพที่ 7 คือ ดาวเทียม Corona ซึ่งใช้สำหรับการลาดตระเวนทางทหาร

ดาวเทียมลาดตระเวนทางทหาร

ภาพจาก : https://sites.google.com/site/dawtheiymnar