ข้อมูลเพลี้ยกระโดด

            หน้าเพจนี้ แสดงการใช้ข้อมูล HSI ในการตรวจสอบการระบาดของเพลี้ยกระโดด  สืบเนื่องจากที่เราใช้  HSI  115 band ทำไมถึงไม่ใช้ CCD เพราะว่า  CCD มีลักษณะเด่นคือ มีความละเอียดเชิงพื้นที่สูง  จำนวนสเปกตรัมที่ต่ำ แค่ 4  band แต่ HSI มีลักษณะเด่นคือ มีความละเอียดเชิงสเปกตรัมที่สูง ดังนั้นถ้าเป็น CCD มันจำแนกข้าวไม่ได้  เพราะว่า ดาต้ามันไม่เหมาะนะครับ เพราะ CCD แค่ 4  band ไม่สามารถจำแนกความแตกต่างของพืืชสายพันธ์เดียวกันได้ เพราะมีแค่ 4 attribute ความก้าวหน้าของ sensor จึงพัฒนาขึ้นมาใหม่ จึงเกิดเป็น  new ภาพใหม่ที่เป็น HSI นะครับ ที่สามารถแยกแยะความแตกต่าง ของ ภาพ

ซึ่ง HSI ในงานวิจัยนี้ได้รับการอนุเคราะห์ข้อมูลจาก “โครงการประยุกต์ใช้ประโยชน์จากดาวเทียม อเนกประสงค์ขนาดเล็ก” โดยได้รับความร่วมมือจากประเทศสาธารณรัฐประชาชนจีนให้รับสัญญาณภาพถ่ายจาก ดาวเทียม SMMS “HJ-1A” ซึ่งคณะวิศวฯ มีส่วนร่วมในการพัฒนา และยังมีอายุการใช้งานอีก 3 ปี โดยไม่คิดค่าใช้จ่ายใดๆ” ล่าสุด ได้นำข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียมดังกล่าว ประเมินพื้นที่ปลูกข้าวที่ได้รับผลกระทบจาก “เพลี้ยกระโดดสีน้ำตาล” ซึ่งเมื่อปี 2553 เกิดการระบาดของแมลงศัตรูข้าวที่เรียกว่า “เพลี้ยกระโดดสีน้ำตาล” ในเขตพื้นที่ภาคกลางจำนวน 12 จังหวัด สร้างความเสียหายต่อเกษตรกรที่เพาะปลูกข้าวกว่า 4 แสนไร่ คิดเป็นจำนวนเงินกว่า 9 ร้อยล้านบาท (ข้อมูลจากศูนย์อำนวยการควบคุมและกำจัดเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาล กระทรวงเกษตรและสหกรณ์) ซึ่งต่อมาในปี 2554 คณะรัฐมนตรีได้อนุมัติกรอบวงเงินงบฉุกเฉินส่วนกลาง เพื่อแก้ไขปัญหาเบื้องต้นในเรื่องดังกล่าว 385 ล้านบาท (มติคณะรัฐมนตรี 3 พฤษภาคม 2554) ในเขตจังหวัดภาคกลาง

     ด้วยเหตุนี้ ศูนย์จัดการและประยุกต์ใช้งานข้อมูลดาวเทียม สถานีรับสัญญาณดาวเทียมจุฬาภรณ์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ จึงได้มีการนำภาพถ่ายดาวเทียม SMMS มาประยุกต์ใช้ เพื่อติดตามสถานการณ์ระบาดของเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาลในพื้นที่ภาคกลาง ด้วยภาพถ่าย Hyper-Spectrum (HSI) ร่วมกับ Spectrum Library โดยในเบื้องต้น คณะผู้วิจัยของศูนย์ฯ ได้มีการลงพื้นที่สำรวจในตำบลโพตลาดแก้ว อำเภอท่าวุ้ง และตำบลโพธิ์เก้าต้น อำเภอเมืองลพบุรี จังหวัดลพบุรี (เมื่อวันที่ 26 เมษายน 2554) เพื่อเก็บตัวอย่าง Spectrum ของพื้นที่ระบาดของเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาล โดยการเก็บตัวอย่างนี้ข้าวที่เก็บข้อมูลในการระบาดคือ ข้าวที่มีอายุ 120 วัน 

รูป ที่ 1 (ซ้าย) Spectrum ของข้าวที่มีอายุ 120 วัน (ขวา) Spectrum ของข้าวที่มีอายุ 120 วัน ที่เกิดการระบาดของเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาล ด้วยอุปกรณ์ spectrometer ที่อำเภอท่าวุ้ง และอำเภอเมืองลพบุรี จังหวัดลพบุรี  (รูปจาก SMMS)

คณะ ผู้วิจัยจากทีม SMMS คณะวิศวฯ ได้นำ Spectrum ที่วัดได้มาวิเคราะห์และประมวลผลร่วมกับภาพถ่าย HSI จากดาวเทียม SMMS ถ่ายเมื่อวันที่ 19 พฤษภาคม 2554 เพื่อหาพื้นที่ระบาดของเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาลในเขตจังหวัดกาญจนบุรี สุพรรณบุรี และนครปฐม ซึ่งกำลังอยู่ในช่วงเก็บเกี่ยวข้าว โดยจากการประเมินเป็นเฉพาะพื้นที่การเพาะปลูกข้าวที่มีอายุ 120 วันเท่านั้น จะแบ่งได้เป็นพื้นที่เพาะปลูกที่ยังไม่โดนโรคระบาด 47,443.75 ไร่ และพื้นที่เพาะปลูกที่โดนโรคระบาดแล้ว 8,681.25 ไร่ (วิเคราะห์โดยใช้ Spectrum ที่วัดได้ในพื้นที่จังหวัดลพบุรี ดังแสดงในรูปที่ 1) ซึ่งในช่วงนี้พื้นที่เพาะปลูกในแถบจังหวัดสุพรรณบุรีอยูในช่วงการเตรียมการ เพาะปลูกรอบใหม่ และส่วนใหญ่เก็บเกี่ยวผลผลิตไปแล้ว ภาพที่ได้จึงไม่แสดงพื้นที่เพาะปลูกข้าวในบริเวณดังกล่าวมากนัก ดังแสดงในรูปที่ 2

รูปที่ 2 การประเมินพื้นที่ระบาดเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาลในข้าวอายุ 120 วันในเขตจังหวัดกาญจนบุรี สุพรรณบุรี นครปฐม

ณ วันที่ 19 พฤษภาคม 2554 ด้วยภาพถ่าย Hyper-Spectrum ของดาวเทียม SMMS

รูปที่ 3 (ซ้าย) Spectrum ของข้าวอายุ 120 วัน (ขวา) Spectrum ของข้าวอายุ 120 วัน ที่เกิดโรคระบาดเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาล ในเขตจังหวัดกาญจนบุรี โดยเป็นค่าที่วัดได้จากภาพถ่าย HSI ของดาวเทียม SMMS (ถ่ายเมื่อวันที่ 19 พ.ค. 54)

ซึ่งการติดตามสถานการณ์ดังกล่าวจะทำให้ภาค รัฐสามารถที่จะควบคุมและประเมินสถานการณ์ หรือทันต่อเหตุการณ์ได้ด้วยศักยภาพในการใช้ข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียม SMMS ที่รับภาพถ่ายดาวเทียมได้ทุกวัน รวมถึงการนำไปใช้เพื่อประกอบการประเมินพื้นที่เสียหายและการชดเชยแก่เกษตรกร ได้อีกด้วย

(ข้อมูลอ้างอิงจาก ที่มา: ศูนย์จัดการและประยุกต์ใช้งานข้อมูลดาวเทียม สถานีรับสัญญาณดาวเทียมจุฬาภรณ์ , 27 มิถุนายน 2554)

เมื่อเปิดไฟล์  insect_3.csv จะ พบ Data ประมาณนี้ครับ

id              row     col          B1      B2     B3   ....    B115    insect      rice     BG

47053        82       154          0      0       0             0            0           0        1

47054        82       155         12     12     33            34          0           0        0

102348      177     444         56     46      79           89           0           1        0

108045      187     351         56     44      99           67           1           0        0

อธิบาย ได้ว่า

insect     rice    BG

3 ช่องสุดท้ายคือ  ผล classified โดยใส่ 1 ลงไปตามข้อมูลเฉลยที่มี

id ที่ 47053      ค่าทุกค่าเป็น 0 จึงเป็น BG  --> อันนี้คือขอบ

id ที่ 47054      ค่าทุกค่ามีค่า  แต่ไม่มีผล classified เพราะไม่รู้เป็นอะไร --> อันนี้คือ area อื่นๆ ที่ไม่ใช่ rice  area และก็ไม่ใช่ insect  area ด้วย

id ที่ 102348    ค่าทุกค่ามีค่า มี label ว่า  rice   --> อันนี้คือ  rice  area

id ที่ 108045    ค่าทุกค่ามีค่า มี label ว่า  insect   --> อันนี้คือ  insect  area

การดาวนโหลดข้อมูลภาพ

http://smms.eng.ku.ac.th/

จริงๆ ภาพเอียงๆ อย่างงี้  จะถูกต้องนะครับ

เพราะ ว่า จากข้อมูลในหน้าเว็บ SMMS ที่ตอน ดาวนโหลด มาก็เอียงนะครับ

แต่ ถ้าเราเอาข้อมูลชุดนี้ไปเปิดใน Software  ENVI  มันก็จะปรับ auto ให้ตรงๆ ได้ครับ

แต่เอียงๆ ข้อมูลมันจะ โอเคกว่า ในเรื่อง ของ พวกพิกัด

เวลา mapping กลับไป google map มันน่าจะถูกต้องครับ

บันทึกปัญหาการใช้ข้อมูล SMMS

เรื่องที่หนึ่ง ว่า  หน้าเว็บไม่มีภาพทุกภาพ และทุกเวลาที่ถ่าย

ภาพแต่ละภาพห่างกันประมาณ  3 เดือนครับ

ตามที่แจ้งไป ว่า    ข้อมูลที่ sensor ถ่ายได้ ไม่ได้ถ่ายแผ่นเดิม  ในแต่ละเดือน

ภาพถ่ายเดือนต่อไป อาจจะเลื่อน นะครับ shift ประมาณนั้นอะครับ

วิธีแก้ปัญหา  คงต้อง  ต่อภาพเอาเอง เป็น จิกซอ

แบบ ว่า ต่อ ประมาณว่า  ภาพ มันไม่ได้ ตำแหน่งเดิมอะครับ

จึงต้องเอาภาพพื้นที่ข้างเคียงมาต่อ เพื่อให้ได้ ภาพเต็ม scene เพื่อจะได้เอาไปเปรียบเทียบได้

ผมยกตัวอย่างภาพมาให้ดูครับ

Layer ที่เป็นภาพที่สีเขียว กับ สีเหลือง  คือ ถ่ายคนละ เวลากันครับ

เดือน  พค  --->   สีเขียว

เดือน  กค.  --->  สีเหลือง

เรื่องที่สอง  lat/log  มีค่าเท่าไหร่ เมื่อเราจะนำไปใช้กับ Google map

อันนี้ครับ  Lat 14.22   กับ Lon 99.87

โดยกำหนดจุด area ผ่านหน้าเว็บ แล้ว เลือก search ก็จะได้พื้นที่ตำแหน่งนั้นครับ

อันข้างล่างนี้ตัวอย่างภาพครับ 

เดือน  19 พค 54 --->   สีเขียว

เดือน  21 กค. 54 --->  สีเหลือง

เดือน  4   ตค. 54 --->  สีชมพู

สังเกตุ ว่าห่างกันประมาณ 3 เดือนครับ

จริงๆการแปลงภาพ

เบทแปลงเอาเอง

ประมาณเวลาดังนี้ครับ

ตอนแรกที่เสียเวลา คือเสียเวลาหาเครื่อง server รัน

แต่ตอนนี้ไม่ต้องแล้วครับ

เพราะเบท  แบ่ง การทำงาน ออกเป็น 2 ขั้นตอนย่อย

เลยทำให้สามารถรันโปรแกรมได้ที่เครื่อง desktop ของตนเอง ได้

ปกติการแปลง 115 Band เป็น  ARFF

จะใช้เวลาราวราว 2-3 ชมครับ

สำหรับข้อมุลดิบไปเป็น ARFF

แต่ถ้ามี การทำ Label หรือ  GT ให้ กับ ARFF ด้วย

ตรงนี้จะเสียเวลามาก

เพราะ ต้อง check การ map ของ GT ที่ได้มา ให้ตรงกับจุดที่ original หรือเปล่า

ขั้นตอนตรงนี้ก็อีก 2 ชม ครับ

ส่วนการใช้ข้อมูลเชิงเวลา

ต้อง ใช้จุดเดิม เวลาเปลี่ยนไปเรื่อยๆ

อันนี้ การเตรียมยิ่งยากมาก

แม้จะการันตีว่า ดาวเทียม วนกลับมาถ่ายพื้นที่จุดเดิมก็จริง

แต่คงไม่สามารถ การันตีได้ว่า พิกัด เติม

เช่น สมมติ ถ้าให้ประเทศไทย ระบุพิกัด long และ lat แทน X และ Y

เดือน มกราคม  ถ่ายที่พื้นที่พิกัด ค่ากว้าง  เริ่มที่ X=51  ถึง X=100 และ ยาว เริ่มที่ Y=51 ถึง Y=100

เดือน กพ         ถ่ายพื้นที่เดียวกัน           เริ่มที่ X=52  ถึง X=101 และ ยาว เริ่มที่ Y=50 ถึง Y=99

ทั้งสองภาพที่ได้จาก มกราคม และ กพ  พื้นที่เดียวกันก็จริง แต่พิกัด คนละพิกัด

เพราะ ดาวเทียม วน มาถ่ายภาพ ไม่ตรงพิกัดเดิมครับ

เพราะมันจะเอียงไปนิดหน่อย แต่พื้นที่เท่ากัน

ตรงนี้ต้องเปิดภาพดูแล้ว มันต่างกัน ครับ

เพราะ ที่เราสนใจ ในการพิจาณาเชิงเวลา ควรจะเป็น จุดเดิม ครับ แต่เวลาเปลี่ยน

แต่ก็ ทำได้ยาก นะครับ

แล้วก็ก็ต้องทำการต่อภาพด้วยครับ

เพราะ ถ้าใช้เดือน มกราคม เป็น ต้นฉบับการเปรียบเทียบ

มาเปรียบเทียบเดือนกับ กพ

มกราคมจะมีค่าจุดพิกัด X,Y  100,100

แต่ขอบเขตจุดของภาพ กพ จะมีแค่ 101,99  ซึ่งไม่มีข้อมูลพิกัด 100,100 ครับ

ต้องเอาภาพพื้นที่ ข้างเคียงมา ต่อ ครับ

หนังสือ  อ่านเพิ่มเติมของ Gistda

https://docs.google.com/uc?export=download&confirm=no_antivirus&id=0B-MxbfSbrNj3YWZiMTY4MDAtNmMyZi00OTBhLWIxNjYtY2FmYTAwMmY3Yzcz