ปฏิสัมพันธ์ของพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในชั้นบรรยากาศ

ดวงอาทิตย์ เป็นแหล่งกำเนิดพลังงาน ได้ส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ผ่านบรรยากาศสู่พื้นผิวโลกและสะท้อนผ่านบรรยากาศกลับสู่เครื่องรับสัญญาณ เป็นเหตุให้ลักษณะของบรรยากาศโลกเป็นปัจจัยมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงไปทั้งขนาดและทิศทาง ทั้งนี้อนุภาคที่อยู่ในชั้นบรรยากาศซึ่งประกอบไปด้วย ฝุ่นละออง ไอน้ำ และก๊าซต่าง ๆ จะทำปฏิสัมพันธ์กับพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า 3 กระบวนการ คือ การดูดกลืน การหักเห และการกระจัดกระจาย ซึ่งมีรายละเอียดดังนี้

การดูดกลืน (Absorption)

การดูดกลืนทำให้เกิดการสูญเสียพลังงาน ก๊าซบางชนิดและไอน้ำมีความสามารถดูดกลืนพลังงานที่ความยาวช่วงคลื่นบางคลื่น

1) ก๊าซออกซิเจนและโอโซน ดูดกลืนแสงที่มีความยาวคลื่นตั้งแต่อัลตราไวโอเลตลงมาถูกดูดกลืนจนหมดในบรรยากาศชั้นสูง ระหว่าง 23 – 30 กิโลเมตร ส่วนช่วงคลื่น 0.1 – 0.3 ไมโครเมตร ถูกดูดกลืนโดยก๊าซโอโซนในชั้นโอโซนโพสเฟียร์ บางส่วนสะท้อนกลับสู่อวกาศ ทำให้ไม่มีรังสีเหล่านี้เล็ดลอดมายังผิวโลกเลย
2) ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ มีการดูดกลืนมากในช่วงคลื่นประมาณ 15 ไมโครเมตร ในชั้นสตราโตสเฟียร์ชั้นล่าง
3) ไอน้ำ ส่วนใหญ่กระจายตัวอยู่ในชั้นโทรโปสเฟียร์ ซึ่งอยู่ส่วนล่างของชั้นบรรยากาศ ระดับต่ำกว่า 10 กิโลเมตร สามารถดูดกลืนพลังงานจากดวงอาทิตย์และโลกได้ดีที่สุดเกือบทุกช่วงคลื่น ยกเว้นช่วงคลื่นต่ำกว่า 0.7 ไมโครเมตร ลงไป และดูดกลืนสูงสุดในช่วงคลื่นประมาณ 6 ไมโครเมตร

การดูดกลืนพลังงานเกิดขึ้นทั้งในช่วงคลื่นสั้นและช่วงคลื่นยาว แต่ก็มีบางช่วงคลื่นที่สามารถทะลุทะลวงหรือผ่านชั้นบรรยากาศลงมาที่ผิวโลกได้ เรียกว่า หน้าต่างบรรยากาศ (Atmospheric Window) ซึ่งปรากฏในช่วงคลื่นแสงสว่าง คือ 0.3 – 0.7 ไมโครเมตร และช่วงคลื่นอินฟราเรดสะท้อนและอินฟราเรดความร้อนยกเว้น 9.6 ไมโครเมตร ซึ่งดูดกลืนโดยก๊าซโอโซน หน้าต่างบรรยากาศเหล่านี้มีประโยชน์ต่อการพิจารณาเลือกระบุอุปกรณ์บันทึกภาพให้สัมพันธ์กับการตอบสนองของช่วงคลื่นต่าง ๆ

เราไม่สามารถนำทุกคลื่นมาใช้ประโยชน์ได้ทั้งหมด แต่ต้องเลือกใช้เฉพาะที่สามารถผ่านหน้าต่าบรรยากาศได้เท่านั้น ซึ่งมีประมาณร้อยละ 50 ของพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมด และเป็นเงื่อนไขสำคัญต่อการออกแบบการรับสัญญาณช่วงคลื่นต่าง ๆ ของดาวเทียม หรือในการสร้างรีโมทเซนซิงประเภทต่าง ๆ ได้แก่

คลื่นตามองเห็น : Optical Wavelengths .30-15 mm
1. คลื่นสะท้อน : Reflective 0.38-3.0 mm
คลื่นตามองเห็น : Visible Wavelengths 0.38-0.72 mm
คลื่นสะท้อน – คลื่นอินฟราเรด : Reflective – Infrared Wavelengths 0.72-3.0 mm

2. คลื่นอินฟาเรดความร้อน : Thermal หรือ Emissive Wavelengths 7.0-15.0 mm
คลื่นอินฟราเรดไกล : Far Infrared

3. คลื่นไมโครเวฟ : Microwave
ระบบเรดาร์และพาสซีฟไมโครเวฟ (radar and passive microwave)

การหักเห

การหักเหเป็นปรากฏการณ์ที่คลื่นเปลี่ยนเส้นทางเดิน ทั้งนี้เกิดขึ้นเมื่อคลื่นเดินทางผ่านชั้นบรรยากาศที่มีความหนาแน่นแตกต่างกัน ปริมาณการหักเหขึ้นกับค่าดัชนีการหักเห ซึ่งเป็นอัตราส่วนระหว่างความเร็วของแสงในสูญญากาศกับความเร็วของแสงในชั้นบรรยากาศนั้น ทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนของตำแหน่งที่บันทึกลงบนข้อมูลภาพ อย่างไรก็ตามสามารถปรับแก้ได้โดยกระบวนการปรับแก้ในภายหลัง รูปแบบของการหักเหและกระจัดกระจายขึ้นอยู่กับความแปรปรวนของสภาวะอากาศและองค์ประกอบของอนุภาคในบรรยากาศในขณะนั้น ๆ ด้วย

การกระจัดกระจาย (Scattering)

การกระจัดกระจายคือการที่คลื่นเคลื่อนที่ไปกระทบอนุภาคในบรรยากาศ แล้วทำให้เกิดการกระจัดกระจายของคลื่นในบางช่วงคลื่น ส่งผลต่อความคมชัดของสัญญาณภาพ ซึ่งสามารถแบ่งลักษณะการกระจัดกระจายได้เป็น 3 รูปแบบ ทั้งนี้ ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นและขนาดอนุภาคที่ไปกระทบ ดังนี้

- การกระจัดกระจายแบบเรย์เล (Rayleigh Scatter) เกิดขึ้นเมื่อความยาวช่วงคลื่นมีขนาดมากกว่าเส้นผ่าศูนย์กลางของอนุภาคที่คลื่นไปกระทบ (เช่น ก๊าซ) ซึ่งจะเกิดในช่วงคลื่นสั้นมากกว่าช่วงคลื่นยาว ยิ่งช่วงคลื่นสั้นจะยิ่งมีการกระจัดกระจายมาก มีผลทำให้ความคมชัดของภาพน้อยลง ส่วนใหญ่จะปรากฏเป็นสีเทาปนฟ้า (คลื่นสั้น)

- การกระจัดกระจายแบบมี (Mie Scatter) เกิดเมื่อความยาวช่วงคลื่นมีขนาดเท่ากับเส้นผ่าศูนย์กลางของอนุภาคในบรรยากาศ มีไอน้ำและฝุ่นละอองเป็นตัวการสำคัญที่ทำให้เกิดการกระจัดกระจายแบบนี้ มักจะเกิดในช่วงคลื่นที่มีขนาดยาวกว่าแบบเรย์เล เช่น ในสภาวะที่มีเมฆปกคลุม มีผลทำให้เกิดเป็นลักษณะหมอกควัน สีแดง

- การกระจัดกระจายแบบผสม (Nonselective Scatter) เกิดเมื่อเส้นผ่าศูนย์กลางของอนุภาคมีขนาดใหญ่กว่าความยาวช่วงคลื่นที่ตกกระทบ เช่น หยดน้ำ ฝน ฝุ่นละออง ไอน้ำ และหมอก มักจะเกิดการกระจายในช่วงคลื่น Visible และ Reflected Infrared ในกรณีที่การกระจัดกระจายของกลุ่มคลื่นตามองเห็น (Visible) สะท้อนสูงเท่ากันทุกคลื่น จะเห็นเมฆเป็นสีขาว การกระจัดกระจายแบบนี้มักเห็นอยู่ในรูปของเมฆ หมอก ควัน ซึ่งปิดทับข้อมูลภาพในบางส่วน

อ้างอิงแหล่งที่มาของข้อมูล/ภาพ

http://www.gis2me.com/th/?p=807
http://a2u-club.blogspot.com/2009/07/blog-post_6977.html

ปฏิสัมพันธ์ของพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากับสิ่งปกคลุมผิวโลก

เราสามารถจำแนกวัตถุต่าง ๆ ออกจากกันได้เนื่องจากความแตกต่างกันของลักษณะปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งปกคลุมผิวโลกกับพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าใน 3 ลักษณะ คือ ในการสะท้อน การดูดกลืน และการส่งผ่านพลังงาน

การสะท้อน (Reflection)

ปัจจัยที่มีผลต่อรูปแบบการสะท้อนขึ้นอยู่กับลักษณะของพื้นผิว มุมตกกระทบ ความยาวคลื่นที่ตกกระทบ มุมโพราไรเซชั่น รวมทั้งความสามารถและอัตราการสะท้อนแสงผิว ซึ่งเกิดการสะท้อนใน 3 ลักษณะ

1) การสะท้อนกลับหมด เกิดจากพื้นผิวของวัตถุที่มีลักษณะราบเรียบมาก มุมตกเท่ากับมุมกระทบ การสะท้อนมีลักษณะไปในทิศทางเดียวกันหมด ถือเป็นรูปแบบเชิงทฤษฎี
2) การสะท้อนแบบกระจาย –เกิดจากพื้นผิวที่มีความขรุขระมักเกิดในช่วงคลื่นแสงสว่าง เป็นการสะท้อนแบบกระจัดกระจายไปทุกทิศทุกทางอย่างสม่ำเสมอ ถือเป็นรูปแบบเชิงทฤษฎีเช่นกัน
3) การสะท้อนแบบผสมผสาน เป็นการสะท้อนในความเป็นจริง ที่มักจะใกล้เคียงแบบใดแบบหนึ่งแต่ก็ยังมีการผสมผสานกันอยู่

การดูดกลืนหรือดูดซับ (Absorption)

ปริมาณการดูดกลืนขึ้นอยู่กับคุณสมบัติพื้นผิวตามความยาวช่วงคลื่น พลังงานที่ถูกวัตถุดูดกลืนไปจะถูกเปลี่ยนให้อยู่ในรูปความร้อน จึงทำให้วัตถุมีอุณหภูมิสูงขึ้นและเป็นต้นกำเนิดพลังงาน สามารถแผ่พลังงาน (emittion) ในช่วงคลื่นอินฟราเรดหรือ อินฟาเรดความร้อน ซึ่งตรวจวัดได้ทั้งกลางวันและกลางคืน เป็นประโยชน์ต่องานรีโมทเซนซิง

การส่งผ่าน (Transmission)

เมื่อพลังงานส่วนที่ไม่เกิดการสะท้อนจะถูกดูดกลืนและส่งผ่านสู่ชั้นที่ลึกลงไป

อ้างอิงแหล่งที่มาของข้อมูล/ภาพ

http://www.gis2me.com/th/?p=826
http://www.slri.or.th/th/index.php?option=com_content&view=article&id=42&Itemid=88

Signature และการสะท้อนช่วงคลื่นของสิ่งปกคลุมผิวโลก

ปฏิสัมพันธ์ที่มีลักษณะเฉพาะตัวของวัตถุบนพื้นผิวโลกใด ๆ ทำให้เกิดคุณสมบัติของความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและวัตถุบนพื้นผิวโลก 4 ประการ ได้แก่

1) วัตถุต่างชนิดจะมีปฏิสัมพันธ์กับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแตกต่างกัน – กล่าวคือ ที่ช่วงคลื่นเดียวกัน อาคารสิ่งปลูกสร้างกับพืช จะมีปฏิสัมพันธ์กับช่วงคลื่นนั้นแตกต่างกัน

2) วัตถุชนิดเดียวกันจะมีปฏิสัมพันธ์กับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าต่างชนิดกันแตกต่างกัน – กล่าวคือ พืชจะมีปฏิสัมพันธ์กับช่วงคลื่นของพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ต่างกันนั้นไม่เหมือนกัน

3) ลักษณะปฏิสัมพันธ์ของวัตถุชนิดเดียวกันกับพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงเวลาและสิ่งแวดล้อมที่แตกต่างกัน ย่อมจะมีลักษณะที่แตกต่างกัน – เช่น ต้นข้าวที่ต่างวัย คือ ต้นอ่อน และที่กำลังออกรวง ย่อมมีลักษณะปฏิสัมพันธ์กับคลื่นที่ไม่เหมือนกัน

4) วัตถุชนิดเดียวกันจะมีปฏิสัมพันธ์กับพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า แสดงในรูปเส้นกราฟมีลักษณะเฉพาะตัว

คุณสมบัติความสัมพันธ์ของสิ่งปกคลุมผิวโลกในแต่ละกลุ่มกับช่วงคลื่นต่าง ๆ ซึ่งข้อสรุปที่จะได้กล่าวต่อไปเป็นผลจากการศึกษาวิจัยของนักวิชาการด้านรีโมทเซนซิงหลายท่าน ทั้งนี้เพื่อใช้เป็นรากฐานความเข้าใจในการแปลตีความสิ่งที่เกี่ยวข้องกับวัตถุเป้าหมายทั้ง 3 กลุ่มดังกล่าว

ลักษณะการสะท้อนของพืชใบเขียว

ลักษณะการสะท้อนของพืชใบเขียว องค์ประกอบสำคัญที่มีอิทธิพลต่อการสะท้อนแสง ในแต่ละช่วงคลื่น และองค์ประกอบสำคัญที่มีอิทธิพลต่อการดูดซับในช่วงคลื่นต่างๆ

1.ในช่วงคลื่นVisible

ปัจจัยสำคัญที่มีอิทธิพลต่อการสะท้อนแสงของพืช คือ pigments (chlorophyll)Chlorophyll จะดูดซับพลังงานที่ l 0.45 ไมโครเมตร (ช่วงคลื่นสีฟ้า) และ 0.65 ไมโครเมตร (ช่วงคลื่นสีแดง) ทั้งสองช่วงคลื่นจะถูกเรียกว่า Chlorophyll Absorption Bandsพืชมีการสะท้อนแสงมากที่ l 0.54 ไมโครเมตร (ช่วงคลื่นสีเขียว)

2. ในช่วงคลื่น Near Infrared

ปัจจัยสำคัญที่มีอิทธิพลต่อการสะท้อนแสงของพืช คือ โครงสร้างของใบพืชพืชจะมีการสะท้อนแสงสูงที่ l 0.75-1.3 ไมโครเมตร Reflection ประมาณ 45-50 %, Transmission ประมาณ 45-50%, Absorption ประมาณ 5% ในช่วงคลื่น Near Infraredพืชแต่ละชนิดมีโครงสร้างใบที่ต่างกัน การสะท้อนแสงจึงต่างกันด้วยความหนาแน่นของใบ การเรียงตัวของใบก็มีผลเช่นกัน

3. ในช่วงคลื่น Middle infrared
ปัจจัยสำคัญที่มีอิทธิพลต่อการสะท้อนแสงของพืช คือ ความชื้นและน้ำในใบของพืช พืชมีการสะท้อนแสงน้อยที่ l 1.4, 1.9 และ 2.7 ไมโครเมตร ทั้งสามช่วงคลื่นจะถูกเรียกว่า Water Absorption Bandsพืชมีการสะท้อนแสงสูงที่ l 1.6 และ 2.2 ไมโครเมตร

ลักษณะการสะท้อนคลื่นแสงของดิน

ความสัมพันธ์ระหว่างเนื้อดินและความชื้นในดิน เมื่อความชื้นในดินสูง ย่อมมีการ Absorbed สูง และมีการ Reflected ต่ำ องค์ประกอบด้านเนื้อดินสัมพันธ์กับความชื้นในดิน แบ่งตามอนุภาคของดิน ดินเหนียว ขนาดอนุภาคดิน เส้นผ่าศูนย์กลาง < 0.002 mm. เก็บความชื้นได้มากกว่า ทรายแป้ง ขนาดอนุภาคดิน 0.002 < เส้นผ่าศูนย์กลาง< 0.05 mm. เก็บความชื้นได้มากกว่าทราย ขนาดอนุภาคดิน 0.05 < เส้นผ่าศูนย์กลาง < 2.00 mm. ปริมาณความชื้นลดลง การสะท้อนมีมากขึ้นความชื้นในดินมากขึ้น การดูดซับจะเพิ่มขึ้น และการสะท้อนจะลดลง เนื้อดินที่มีขนาดเล็ก สะท้อนแสงได้ดีกว่า เนื้อดินขนาดใหญ่ พื้นผิวที่ขรุขระ สะท้อนแสงได้ไม่ดีเท่าผิวหน้าดินที่ค่อนข้างเรียบ
ปริมาณอินทรียวัตถุเพิ่มขึ้นในดิน การสะท้อนแสงจะลดต่ำลง ปริมาณเหล็กออกไซด์ที่เพิ่มขึ้น การสะท้อนแสงจะลดต่ำลงเช่นกัน และ สำหรับดินที่มีส่วนผสมเป็นดินเหนียว ธาตุ hydroxyl มีอิทธิพลในการดูดซับพลังงานในช่วงคลื่น 1.4 และ 2.2 ไมโครเมตร

ลักษณะคลื่นแสงของน้ำ

การสะท้อนของแสงขึ้นกับ คุณภาพของน้ำ และสภาพของน้ำการหาขอบเขตของน้ำ สามารถใช้ near-infraredเพราะน้ำดูดซับ EM ตั้งแต่ 0.8 ไมโครเมตร ขึ้นไปการศึกษาคุณภาพน้ำหรือสภาพน้ำใช้ visible เพราะน้ำสะท้อนแสงได้ที่ 0.4-0.75 ไมโครเมตรน้ำที่ขุ่นจะสะท้อนแสงได้มากกว่าน้ำใส เพราะ มี Back scattering (การกระจัดกระจายกลับ)พืชที่ปนอยู่ในน้ำ chlorophyll ทำให้เกิดการดูดซับพลังงานมากขึ้น การสะท้อนจะลดลง

อ้างอิงแหล่งที่มาของข้อมูล/ภาพ

http://www.gis2me.com/th/?p=835

รายละเอียดและขนาดของช่วงคลื่น Spectral Resolution

วัตถุแต่ละชนิดมีลักษณะในการสะท้อน ดูดกลืน และส่งต่อพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเฉพาะตัวในแต่ละช่วงคลื่น ซึ่งเป็นคุณลักษณะที่แสดงให้เราเห็นในภาพรวมของลักษณะการสะท้อนของวัตถุที่เรียกว่า ลายเส้นเชิงคลื่น หรือ Spectral Signature การที่วัตถุแต่ละชนิดมี Spectral Signature เฉพาะตัวทำให้เราสามารถแยกหรือจำแนกวัตถุออกจากกันได้ ดังนั้นเราจึงต้องมีความรู้ความเข้าใจถึงความเหมือนและความต่างของลักษณะการสะท้อนของวัตถุในแต่ละกลุ่ม เพื่อที่จะได้เลือกใช้ช่วงคลื่นที่เหมาะสมกับเทคโนโลยีรีโมทเซนซิงในการสำรวจวัตถุเป้าหมาย ทั้งนี้ช่วงคลื่นที่นำมาใช้ในระบบพาสซีฟต้องคำนึงถึงหน้าต่างบรรยากาศด้วยก็คือ เลือกใช้ในช่วงคลื่นที่สามารถผ่านชั้นบรรยากาศมายังโลกได้

หลักในการเลือกใช้ช่วงคลื่น (spectral) และขนาด (ความกว้าง) ของแต่ละช่วงคลื่น (แต่ละ band) มีวัตถุประสงค์ดังนี้
- มีการบันทึกข้อมูลแยกเป็นหลาย ๆ ช่วงคลื่นในเวลาเดียวกัน
- เพื่อประโยชน์ในการศึกษาสิ่งปกคลุมดินหลาย ๆ ประเภท
- ออกแบบให้ช่วงคลื่นตรงกับคุณสมบัติเฉพาะของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในแต่ละช่วง
- ช่วงคลื่นขนาดยิ่งแคบ (ซอยย่อย) จะยิ่งช่วยให้ศึกษาค่าการสะท้อนของวัตถุเฉพาะเรื่องได้มากกว่า แต่จำนวนข้อมูลจะมากขึ้นด้วย

ศักยภาพการใช้ประโยชน์ข้อมูลดาวเทียม Landsat-5 TM และ SPOT-5

ช่วงคลื่นที่ (band)	ข้อมูลดาวเทียม Landsat-5 TM		ประเภทช่วงคลื่น
	ความยาว ช่วงคลื่น (ไมโครเมตร)	คุณสมบัติ
1	0.45 – 0.52	ออกแบบให้สามารถทะลุลงไปใต้ผิวน้ำได้ จึงเหมาะสำหรับตรวจสอบลักษณะน้ำตามชายฝั่ง ใช้แยกความแตกต่างของต้นไม้ชนิดผลัดใบและไม่ผลัดใบ ใช้แยกดินจากพืชพรรณ ต่าง ๆ และใช้แยกแยะพื้นที่เพาะปลูก	ตามองเห็น สีน้ำเงิน-เขียว
2	0.52 – 0.60	ออกแบบให้วัดค่าการสะท้อนของพื้นที่มีพลังงานสูงสุดของคลื่นตามองเห็นคลื่นสีเขียว เพื่อแยกชนิดพืชรวมทั้งการแยกแยะพื้นที่เพาะปลูก	ตามองเห็น สีเขียว
2	0.52 – 0.60	ออกแบบให้วัดค่าการสะท้อนของพื้นที่มีพลังงานสูงสุดของคลื่นตามองเห็นคลื่นสีเขียว เพื่อแยกชนิดพืชรวมทั้งการแยกแยะพื้นที่เพาะปลูก	ตามองเห็น สีแดง
4	0.76 – 0.90	ใช้แยกประเภทพืชพรรณ และวัดปริมาณมวลชีวภาพ (biomass content) ใช้แยกส่วนที่เป็นน้ำออกจากส่วนอื่น และใช้ตรวจหาปริมาณความชื้นในดิน	อินฟราเรดใกล้
5	1.55 – 1.75	ใช้วัดปริมาณน้ำในใบพืชหรือปริมาณความชื้นในพืชและใช้แยกแยะหิมะออกจากเมฆ	อินฟราเรด คลื่นสั้น
6	10.4 – 1.25	ใช้ตรวจสอบความผิดปกติของพืช ศึกษาความแตกต่างของความชื้นในดิน และศึกษาวัตถุต่าง ๆ โดยใช้หลักการของคลื่นความร้อน	อินฟราเรด ความร้อน
7	2.08 – 2.35	ใช้แยกแยะชนิดแร่ธาตุต่าง ๆ และชนิดของหิน รวมทั้งศึกษาปริมาณความชื้นในพืช	อินฟราเรดกลาง
ข้อมูลดาวเทียม SPOT-5
1	0.50 – 0.59	ศึกษาพืชพรรณ น้ำ และตะกอนตามชายฝั่ง รายละเอียดของภาพ 10 m	ตามองเห็นสีเขียว
2	0.61 – 0.68	ใช้แยกแยะป่าไม้ และสิ่งก่อสร้าง รายละเอียดของภาพ 10 m	ตามองเห็นสีแดง
3	0.79 – 0.89	ศึกษาภูมิประเทศ ดินและธรณีวิทยา ใช้แยกส่วนที่เป็นน้ำและไม่ใช่น้ำ รายละเอียดของภาพ 10 m	อินฟราเรดใกล้
4	1.58 – 1.75	(SWIR) ใช้วัดปริมาณน้ำในใบพืช หรือปริมาณความชื้นในพืช และใช้แยกแยะหิมะออกจากเมฆ รายละเอียดของภาพ 20 m	อินฟราเรด คลื่นสั้น
5	0.49 – 0.69	ให้รายละเอียดของข้อมูลสูงคล้ายกับภาพถ่ายทางอากาศ เพราะมีขนาดจุดภาพ 2.5 เมตร แต่มีข้อด้อยด้านลักษณะเชิงคลื่น เพราะมีค่าช่วงคลื่นกว้างมากตั้งแต่คลื่นตามองเห็นจนถึงอินฟราเรดใกล้ รายละเอียดของภาพ 5 m (2.5 m by interpolation)	ตามองเห็นสีเขียว-สีแดง และอินฟราเรดใกล้

อ้างอิงแหล่งที่มาของข้อมูล/ภาพ

http://www.gis2me.com/th/?p=878
http://www.space.mict.go.th/knowledge.php?id=rs3

รายละเอียดด้านเวลา Temporal Resolution

เป็นมิติทางด้านเวลาในงานสำรวจระยะไกล หรือรีโมทเซนซิง เช่น ถ้าเราใช้ข้อมูลรีโมทเซนซิง มาต่างปี 2 ปี (แต่ใช้ฤดูกาลหรือเดือนใกล้ๆ กัน) จะทำให้เราวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงข้อมูลภาคพื้นดินในเิชิงมิติทางด้านเวลา ว่า ระยะเวลาที่ผ่านมาแตกต่างกันอย่างไร

การพิจารณารายละเอียดด้านเวลามีบทบาทต่อการศึกษาด้านรีโมทเซนซิงดังนี้
- เวลาต่างกัน ลักษณะสภาพแวดล้อมของสิ่งที่จะศึกษา ณ ตำแหน่งเดิมอาจแตกต่างกันไปด้วย เช่น การศึกษาพื้นที่เพาะปลูกในช่วงฤดูฝนกับช่วงฤดูแล้ง
- เวลาในการบันทึกข้อมูล – ค่าพลังงาน / มุม / ช่วงคลื่นที่ผ่านมาต่างกัน ทำให้ได้ค่าการสะท้อนแสงของพลังงานแตกต่างกันไป
- ข้อจำกัดด้านเวลาที่สัมพันธ์กับอากาศ เช่น ฝนฟ้าคะนอง หรือสภาวะอากาศแปรปรวน
- เป็นประโยชน์ในการใช้ติดตาม / ดูแนวโน้ม / กรณีศึกษาพื้นที่เสี่ยงภัย – โดยอาศัยช่วงเวลาเดียวกันหรือแตกต่าง หรือช่วงเวลาต่อเนื่องในการวิเคราะห์

อ้างอิงแหล่งที่มาของข้อมูล/ภาพ

http://www.gis2me.com/th/?p=886

ความหมายจีพีเอส

GPS ถ้าแปลตามราชบัญฑิตสถาน คือ จีพีเอส (ระบบกำหนดตำแหน่งบนโลก) Global Positioning System

จีพีเอส (GPS) มาจากศัพท์ภาษาอังกฤษว่า Global Positioning System หมายถึง ระบบกำหนดตำแหน่งบนโลก โดยใช้วิธีการคำนวณตำแหน่งพิกัดภูมิศาสตร์ของอุปกรณ์รับสัญญาณ จากค่าตำแหน่งพิกัดจากดาวเทียมที่โคจรอยู่รอบโลก ที่ส่งผ่านสัญญาณนาฬิกามายังโลก

จีพีเอส เป็นระบบนำร่องโดยอาศัยคลื่นวิทยุและรหัสที่ส่งมาจากดาวเทียม NAVSTAR (NAVigation Satellite Timing and Ranging) จำนวน 24 ดวงที่โคจรอยู่เหนือพื้นโลก สามารถใช้ในการหาตำแหน่งบนพื้นโลกได้ตลอด 24 ชั่วโมงที่ทุกๆ จุดบนผิวโลก

GPS (Global Positioning System) เป็นระบบดาวเทียม NAVSTAR ที่ออกแบบและจัดสร้างโดยกองทัพสหรัฐอเมริกา เพื่อใช้ในการนำหน (Navigation) มีวัตถุประสงค์ในการออกแบบคือ
1) เพื่อให้มีผู้ใช้ประโยชน์ทั้งฝ่ายทหารและพลเรือนได้เป็นจำนวนมาก
2) เพื่อเครื่องรับและอุปกรณ์ใช้งานได้ง่ายและมีราคาต่ำ
3) เพื่อใช้ได้สะดวกไม่มีข้อจำกัด นั่นคือ ใช้ได้ตลอด 24 ชั่วโมง โดยไม่ขึ้นกับสภาพ ภูมิอากาศและสถานที่
4) ให้ความถูกต้องทางตำแหน่งตามเงื่อนไขที่ฝ่ายทหารกำหนด

อ้างอิงแหล่งที่มาของข้อมูล/ภาพ

http://www.gis2me.com/th/?p=891

องค์ประกอบของ GPS

จีพีเอส (GPS) มีหลักการทำงานโดยอาศัยคลื่นวิทยุ และรหัสที่ส่งมาจากดาวเทียม NAVSTAR จำนวน 24 ดวง ที่โคจรอยู่รอบโลกวันละ 2 รอบและมีตำแหน่งอยู่เหนือพื้นโลกที่ความสูง 20,200 กิโลเมตร สามารถใช้ในการหาตำแหน่งบนพื้นโลกได้ตลอด 24 ชั่วโมงที่ทุกๆ จุดบนผิวโลก ใช้นำร่องจากที่หนึ่งไปที่อื่นตามต้องการ ใช้ติดตามการเคลื่อนที่ของคนและสิ่งของต่างๆ การทำแผนที่ การทำงานรังวัด (Surveying) ตลอดจนใช้อ้างอิงการวัดเวลาที่เที่ยงตรงที่สุดในโลก

องค์ประกอบของระบบกำหนดตำแหน่งบนโลก (GPS) ประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก คือ
1. ส่วนอวกาศ (Space segment )
2. ส่วนสถานีควบคุม (Control segment) และ
3. ส่วนผู้ใช้ (User segment)

ส่วนอวกาศ (Space segment) เป็นส่วนที่อยู่บนอวกาศจะประกอบด้วย ดาวเทียม 24 ดวง โดยมีดาวเทียม 21 ดวงทำหน้าที่ส่งสัญญาณคลื่นวิทยุจากอวกาศ (Space Vehicles,SVs) ส่วนอีก 3 ดวง เป็นดาวเทียมปฏิบัติการเสริม วงโคจรของดาวเทียมแต่ละดวงจะใช้เวลาโคจร 12 ชั่วโมง ต่อ 1 รอบ โดยจะมี ทั้งหมด 6 วงโคจร แต่ละวงโคจรมีดาวเทียม 4 ดวง วงโคจรมีมุมเอียง 55° กับระนาบศูนย์สูตรและห่างกัน 60° วงโคจรในลักษณะดังกล่าวจะทำให้มีดาวเทียมอย่างน้อย 4 ดวงอยู่บนท้องฟ้าทุกๆ จุดบนพื้นผิวโลก ตลอดเวลา 24 ชั่วโมง ดาวเทียมชุดแรก เรียก GPS Block I มีทั้งหมด 10 ดวง ดาวเทียมแต่ละดวงจะมีนาฬิกาที่มีความแม่นยำสูง ซึ่งเป็นชุดของนาฬิกาอะตอมมิค แบ่งออกเป็นแหล่งกำเนิดความถี่รูบิเดียม 2 เรือน และ ซีเซียม 2 เรือน ทำให้เวลามาตรฐานของ ดาวเทียมมีความถูกต้องสูงมาก นาฬิกาดังกล่าวช่วยในการคำนวณระยะทางระหว่างดาวเทียม กับเครื่องรับสัญญาณเพื่อที่จะคำนวณค่าพิกัดตำแหน่งได้

ส่วนสถานีควบคุม (Control segment) ประกอบไปด้วยสถานีภาคพื้นดินที่ควบคุมระบบ (Operational Control System : OCS) ที่กระจายอยู่ตามส่วนต่างๆ ของโลกมีหน้าที่ปรับปรุงให้ข้อมูล ดาวเทียม มีความถูกต้องทันสมัยอยู่ตลอดเวลา โดยแบ่งออกเป็น สถานีควบคุมหลัก ตั้งอยู่ที่ฐานทัพอากาศในเมืองโคโลราโดสปริงส์ มลรัฐโคโรลาโด ของสหรัฐ (Colorado Springs) สถานีติดตามดาวเทียม 5 แห่ง ทำการรังวัดติดตามดาวเทียม ตลอดเวลา โดยตั้งอยู่ที่ หมู่เกาะฮาวาย (Hawaii) ในมหาสมุทรแปซิฟิก หมู่เกาะแอสเซนซัน (Ascension) มหาสมุทรแอตแลนติก หมู่เกาะดิเอโกการ์เซีย (Diego Garcia) มหาสมุทรอินเดีย หมู่เกาะควาจาเลียน (Kwajalein) ประเทศฟิลิปปินส์ และเมืองโคโลราโดสปริงส์ สถานีรับส่งสัญญาณ 3 แห่ง ได้แก่ หมู่เกาะควาจาเลียน หมู่เกาะดิเอโกการ์เซีย และ หมู่เกาะแอสเซนซัน

ส่วนผู้ใช้ (User segment) ประกอบด้วยเครื่องรับสัญญาณหรือตัว GPS ที่เราใช้อยู่มีหลายขนาด สามารถพกพาได้ หรือติดไว้ในรถ เรือ หรือเครื่องบิน เครื่อง GPS จะทำหน้าที่ในการเปลี่ยนสัญญาณจาก SVs เป็นตำแหน่ง ความเร็ว และเวลาโดยประมาณ ถ้าหากต้องการทราบค่า X Y Z(Position) และเวลาต้องใช้ดาวเทียมอย่างน้อย 4 ดวง ความถูกต้องของตำแหน่งขึ้นอยู่กับนาฬิกาและตัว GPS ซึ่งอาจจะหาตำแหน่งที่มีความผิดพลาดได้น้อยกว่า 3 ฟุต นาฬิกาที่ใช้จะมีความถูกต้องสามารถวัดได้ในเวลา 0.000000003 วินาที ซึ่งเวลาที่ใช้ในการอ้างอิงสำหรับระบบดาวเทียม GPS เรียกว่าเวลา GPS

อ้างอิงแหล่งที่มาของข้อมูล/ภาพ

http://www.gis2me.com/th/?p=901
http://www.thaigpsmap.com/gpsknowledgeglobal3.html