เครื่องมือทางภูมิศาสตร์

เครื่องมือที่ใช้ในการศึกษาข้อมูลทางภูมิศาสตร์

   เครื่องมือประเภทอุปกรณ์ทางภูมิศาสตร์ 

         อุปกรณ์ทางภูมิศาสตร์  หมายถึง  อุปกรณ์ที่ใช้วัดหรือเก็บข้อมูลทางภูมิศาสตร์ในด้านต่างๆ  เช่น  ทิศ  ระยะทาง  ความสูง  ตำแหน่งที่ตั้ง อุณหภูมิของอากาศ  และปริมาณน้ำฝน  เป็นต้น  สรุปได้ดังนี้ 

       เข็มทิศ  เป็นเครื่องมือบอกทิศอย่างง่ายๆ  โดยจะทำปฏิกิริยากับแม่เหล็กโลก และแสดงค่าค่าของมุมบนหน้าปัด  วิธีใช้เข็มทิศ คือ วางเข็มทิศในแนวระนาบ ปรับหมุนหน้าปัดให้ทิศบอกค่าบนหน้าปัดอยู่ในตำแหน่งที่หันไปทางทิศเหนือแม่เหล็กโลก 

            ต่อจากนั้นจึงนำเข็มทิศหันเข้าหาตำแหน่งที่ต้องการวัดมุม เช่น เสาธงโรงเรียน  เข็มทิศก็จะบอกให้ทราบว่าเสาธงของโรงเรียนอยู่ในทิศใด  และทำมุมกี่องศากับทิศเหนือแม่เหล็กโลก 

เครื่องมือวัดพื้นที่ (Planimeter) มีลักษณะคล้ายไม้บรรทัดทำด้วยโลหะยาวประมาณ  1 ฟุต  ใช้สำหรับวัดพื้นที่ในแผนที่  โดยเครื่องจะคำนวณให้ทราบค่าของพื้นที่และแสดงค่าบนหน้าปัด

      เทปวัดระยะทาง  ใช้สำหรับวัดระยะทางของพื้นที่  เมื่อลงไปสำรวจหรือเก็บข้อมูลภาคสนาม  เทปวัดระยะทางมี  3 ชนิด  ได้แก่  เทปที่ทำด้วยผ้า  เทปที่ทำด้วยโลหะ  และเทปที่ทำด้วยโซ่

     เครื่องมือย่อขยายแผนที่  (Pantograph)  เป็นอุปกรณ์ที่ใช้จัดทำแผนที่อย่างหนึ่ง  เพื่อย่อหรือขยายแผนที่ให้ได้ขนาดหรือมาตราส่วนตามที่ต้องการ  โดยทั่วไปนิยมใช้แบบโต๊ะไฟ  ซึ่งมีแท่นวางแผนที่ต้นฉบับและมีไฟส่องอยู่ใต้กระจก  ทำให้แผนที่ต้นฉบับปรากฏเป็นเงาบนกระจกอย่างชัดเจน  ทั้งนี้ผู้จัดทำแผนที่  ดังกล่าว จะต้องลอกลายเพื่อย่อหรือขยายแผนที่ด้วยมือของตนเอง

      กล้องวัดระดับ (Telescope)   เป็นอุปกรณ์วัดระดับความสูงจากพื้นดิน  เพื่อสำรวจพื้นที่สร้างถนน  โดยจะช่วยกำหนดระดับแนวถนนได้ตามที่ต้องการ

                                    

     กล้องสามมิติ หรือ สเตริโอสโคป (Stereoscope) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ดูรูปถ่ายทางอากาศ เพื่อพิจารณาความสูงต่ำของลักษณะภูมิประเทศในพื้นที่นั้นๆ
 

เครื่องมือวัดลักษณะอากาศ

         เครื่องมือวัดลักษณะอากาศ  เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ศึกษาทางภูมิศาสตร์อย่างหนึ่ง  มีหลายชนิดดังนี้ 

        เทอร์โมมิเตอร์  (Thermometer)  เป็นอุปกรณ์ที่ใช้วัดอุณหภูมิของอากาศ  ดยทั่วไปนิยมใช้แบบหลอดแก้วที่บรรจุปรอทหรือแอลกอฮอล์ไว้ภายใน  ค่าของอุณหภูมิมี 2  ระบบดังนี้

1  ระบบเซนเซียส   ( 0 - 100  องศา )

2  ระบบฟาเรนไฮต์   ( 32 – 212  องศา )

     บารอมิเตอร์   (Barometer)  เป็นอุปกรณ์ที่ใช้วัดความกดอากาศ มี 2 ชนิด คือ

        แบบปรอท  ซึ่งประกอบด้วยอุปกรณ์สำคัญ 2 อย่างคือหลอดแก้วและอ่างแก้วที่บรรจุปรอท

         แบบแอนิรอยด์   (Aneroid) เป็นแบบตลับโลหะขนาดเล็ก ที่หน้าปัดมีเข็มแสดงค่าความกดอากาศไว้

      แอโรเวน (Aerovane) เป็นอุปกรณ์สำหรับวัดทิศทางและวัดความเร็วของลม  แยกตามลักษณะการใช้งานได้  2  ชนิด  ดังนี้ 
      แอนนิโมมิเตอร์  (Anemometer)   ใช้วัดความเร็วของลม

                 วินเวน (Wind  Vane)  ใช้วัดทิศทางของลม  มีลักษณะเป็นรูปไก่ หรือ ลูกศร

                 เครื่องวัดน้ำฝน  (Rain Gauge)  ทำด้วยโลหะทรงกระบอกซ้อนกัน  2 ชั้น
 

                    ไฮโกรมิเตอร์ (Hygrometer) ใช้วัดความชื้นของอากาศ  โดยมีเส้นผมเป็นอุปกรณ์สำคัญ  ถ้าอากาศมีความชื้นสูงจะทำให้เส้นผมยืดตัว  แต่ถ้าความชื้นน้อยเส้นผมจะหดตัว  ทั้งนี้หน้าปัดจะแสดงค่าความชื้นบนกระดาษกราฟให้เห็น 

                        ไซโครมิเตอร์  (Psychometer)  เป็นอุปกรณ์ที่ใช้วัดความชื้นของอากาศอีกแบบหนึ่ง ประกอบด้วย เทอร์โมมิเตอร์  2  อัน เทอร์โมมิเตอร์ปรอท  (เทอร์โมมิเตอร์ตุ้มแห้ง)  และเทอร์โมมิเตอร์ที่ใช้ผ้ามัสลินหล่อน้ำให้เปียกอยู่ตลอดเวลา (เทอร์โมมิเตอร์ตุ้มเปียก)                                                                                                                         

เครื่องมือที่ใช้ในการศึกษาข้อมูลทางภูมิศาสตร์

            ประเภทให้ข้อมูล ได้แก่ แผนที่ รูปถ่ายทางอากาศ ภาพจากดาวเทียม และอินเตอร์เน็ต

         รีโมทเซนซิ่ง หมายถึง การรับสัญญาณภาพหรือสัญญาณข้อมูลตัวเลขที่เกิดขึ้นจากวัตถุหรือพื้นที่โดยที่ไม่ได้สัมผัสกับวัตถุหรือพื้นที่นั้น สายงานที่เกี่ยวข้องกับรีโมทเซนซิ่งมากและเป็นที่เข้าใจกันเป็นอย่างดี คือรูปถ่ายทางอากาศและภาพจากข้อมูลดาวเทียม ซึ่งบางครั้งที่ใช้ในการสื่อความหมายของรีโมทเซนซิ่ง คือ ข้อมูลระยะทางไกล ข้อมูลจากดาวเทียมหรือโทรสัมผัส 

รูปถ่ายทางอากาศ

             รูปถ่ายทางอากาศ คือ รูปที่ได้จากการถ่ายทำทางอากาศ โดยผ่านกล้องและฟิล์มหรือบันทึกตัวเลข แสดงให้เห็นถึงภาพรวมของข้อมูลในพื้นที่เป็นบริเวณกว้าง

สำหรับประเทศไทย หน่วยงานที่รับผิดชอบผลิตรูปถ่ายทางอากาศ คือ กรมแผนที่ทหาร กระทรวงกลาโหม ผลิตเพื่อใช้ประโยชน์ในราชการทหารตั้งแต่ พ.ศ.2496 ซึ่งปัจจุบันมีการจัดทำเพิ่มขึ้นหลายชุด  และได้รับอนุญาตให้หน่วยงานของรัฐและสถาบันการศึกษาต่างๆ ใช้รูปถ่ายทางอากาศในการศึกษาและวิจัยได้

ประเภทของรูปถ่ายทางอากาศ
         1. รูปถ่ายดิ่ง  หมายถึง ภาพที่ถ่ายโดยใช้แกนกล้องอยู่ในแนวดิ่ง  หรือเกือบจะดิ่งกับพื้นผิวของลักษณะภูมิประเทศ  สามารถนำมาศึกษาหรือดูภาพในลักษณะสามมิติได้

          2. รูปถ่ายเฉียง หมายถึง ภาพที่ถ่ายโดยให้แกนกล้องเอียงจากแนวดิ่ง แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ
            2.1 รูปถ่ายเฉียงสูง  เป็นรูปถ่ายที่เห็นขอบฟ้าปรากฏอยู่บนรูปด้วย
            2.2 รูปถ่ายเฉียงต่ำ เป็นรูปถ่ายที่ไม่ปรากฏขอบฟ้าบนรูป

รูปถ่ายทางอากาศแนวเฉียงสูง  :  Tokyo	รูปถ่ายทางอากาศแนวเฉียงต่ำ

หลักการแปลความหมายจากรูปถ่ายทางอากาศ มีหลักการดังนี้
          การแปลความหมายรายละเอียดภาพในรูปถ่ายทางอากาศนั้น  มีหลักเกณฑ์ที่ใช้ในการพิจารณารายละเอียดในรูปถ่ายทางอากาศมีอยู่ด้วยกัน ๗ ประการคือ
          1. รูปร่าง รูปร่างของรายละเอียดในภูมิประเทศที่ปรากฏบนรูปถ่ายจะมีลักษณะเป็นภาพ แบนราบ รายละเอียดของวัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้นจะมีรูปร่างสม่ำเสมอเป็นระเบียบเป็นแนวตรง มีโค้งเรียบ ส่วนลักษณะรายละเอียดที่เกิดขึ้นจากธรรมชาติ จะมีรูปร่างไม่สม่ำเสมอ ไม่เป็นระเบียบ การที่รูปร่างของธรรมชาติแปลกแตกต่างกันนี้จะเป็นส่วนช่วยให้สามารถแปลความหมายรายละเอียดในรูปถ่ายได้
          2. ขนาด การพิจารณารายละเอียดเกี่ยวกับขนาดนี้ ต้องมีความรู้เรื่องความสัมพันธ์และสัมบูรณ์ของขนาด หากเราพิจารณาภาพ ของรายละเอียดในรูปถ่าย และรู้ขนาดที่แน่นอนของรายละเอียดที่ปรากฏจริงในภูมิประเทศแล้วเราก็สามารถหาขนาดของรายละเอียดอื่นๆ ได้โดยเปรียบเทียบกับขนาดของรายละเอียดที่ทราบแล้ว
          3. สี วัตถุที่มีสีต่างๆ กันจะมีคุณสมบัติการสะท้อนของแสงต่างกันด้วย  จึงทำให้การเห็นเงาหรือสีของวัตถุเปลี่ยนแปลงไปในรูปถ่ายเนื่องจากฟิล์มรูปถ่ายทางอากาศที่ใช้ส่วนมากเป็นฟิล์มชนิดธรรมดา ไม่ใช้ฟิล์มสี ดังนั้นสีของวัตถุต่างๆ จึงปรากฏเป็นสีเทาชนิดต่างๆ กัน โดยมีระดับของสีจากชนิดเกือบดำไปจนถึงสีขาว ลักษณะของสีเทาของรายละเอียดที่ปรากฏบนรูปถ่ายเรียกว่าสีของภาพ ความเข้มหรือความจางของสีของภาพจะขึ้นอยู่กับจำนวนแสงสว่างที่สะท้อนจากรายละเอียดในภูมิประเทศมายังกล้องถ่ายรูป รายละเอียด ใดให้ปริมาณการสะท้อนแสงมากจะมีลักษณะสีของภาพปรากฏค่อนข้างเป็นสีขาว หากรายละเอียดใดไม่มีอาการสะท้อนแสงก็จะมีสีของภาพเป็นสีดำ  ปริมาณการสะท้อนแสงนี้ขึ้นอยู่กับโครงสร้างและชนิดของรายละเอียดที่ปรากฏในภูมิประเทศ และมุมสะท้อนของลำแสงที่พุ่งมายังกล้องถ่ายรูป
          4. รูปแบบ ลักษณะรายละเอียดในรูปถ่ายจะมีรูปแบบแตกต่างกัน  ระหว่างสิ่งที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติกับสิ่งที่มนุษย์สร้างขึ้น เช่น การจัดต้นไม้ในสวน เมื่อเปรียบเทียบกับต้นไม้ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติแล้วจะเห็นความแตกต่างได้ชัดเจน
          5. เงา การพิจารณาเรื่องเงา นับว่าเป็นหลักเกณฑ์ที่สำคัญมากในการแปลความหมายรายละเอียดบนรูปถ่ายทางอากาศ การพิจารณารูปร่างของรายละเอียดให้ได้ผลดีจะพิจารณาจากเงาได้มากกว่าการพิจารณาจากสีหรือลวดลายทั้งนี้เนื่องจากว่าขนาดทางดิ่งที่แสดงด้วยเงานั้น  จะปรากฏให้เห็นเด่นชัดกว่าขนาดในทางราบที่แสดงด้วยภาพของรายละเอียด สีของภาพ รายละเอียดจะเปลี่ยนไปตามสภาพสิ่งแวดล้อม แต่เงาจะแสดงให้เห็นได้ชัดเจน
          6. ตำแหน่งในภูมิประเทศ การพิจารณารายละเอียดในภูมิประเทศ  บางครั้งอาจต้องพิจารณาจากความสูงสัมพันธ์ ลักษณะทางน้ำ เป็นตัวสำคัญอย่างหนึ่งที่ใช้พิจารณาลักษณะสภาพดิน หรือการเกิดพืชและพันธุ์ไม่ได้
          7. ความหยาบละเอียด ระดับความหยาบหรือความละเอียดของภาพในรูปถ่าย อาจใช้ ประโยชน์ได้ในการแปลความหมายภาพ ลักษณะความหยาบละเอียดนี้เมื่อคิดเท่ากับขนาดวัตถุให้พอดีแล้ว จะมีความสัมพันธ์โดยตรงกับมาตราส่วนรูปถ่าย
          การแปลความหมายภาพนี้ แต่เดิมจะใช้หลักเกณฑ์ที่กล่าวมาแล้วข้างต้นเป็นข้อพิจารณา  แต่ปัจจุบันนี้เทคโนโลยีได้เจริญก้าวหน้าไปมาก มีการกวาดตรวจ (scanning) รายละเอียดบนรูปถ่ายหรือทำข้อมูลเป็นตัวเลข ทำให้เกิดระบบอัตโนมัติขึ้นในการใช้รูปถ่ายเพื่อกิจการต่างๆ เช่น การทำแผนที่ เป็นต้น จากระบบการทำข้อมูลตัวเลขจากรูปถ่ายนี่เอง ที่ทำให้มีการทดลองแปลความหมายภาพโดยอัตโนมัติขึ้น (automatic image interpretation) มีการทดลองกวาดตรวจอัตโนมัติและใช้เครื่องมือประกอบ ซึ่งมีชื่อว่าเครื่องมือ แพตเทิร์น  รีคอกนิชัน (pattern recognition equipment) พบว่ามีความเชื่อถือได้ถึง ๘๐% ถ้านำมาใช้ในการแปลลักษณะภูมิประเทศ ๔ ชนิดคือทางน้ำ พื้นที่เพาะปลูก  พืชพรรณไม้ และบริเวณ ชุมชนในเมือง หากได้มีการพัฒนาทางด้านออปติกอิเล็กทรอนิกส์ (optic electronics) ให้มากขึ้นแล้ว จะทำให้ผู้แปลความหมายภาพได้ใช้เครื่องมือบันทึกการกวาดตรวจแบบวิเคราะห์ที่ทำคำสั่งไว้ มาใช้ในงานจำแนกรายละเอียดได้ และเมื่อได้วิเคราะห์งานแปลความหมายจากพื้นที่เป้าหมายที่ครอบคลุมพื้นที่ซ้ำกันแล้ว จะเห็นว่าสามารถใช้ระบบอัตโนมัติได้ชัดเจนขึ้น
          ประโยชน์ของการแปลความหมายภาพภูมิประเทศ คือการนำไปใช้ในกิจการต่างๆ มาก มายหลายประการ  เช่น  การศึกษาด้านธรณีวิทยารูปร่างของที่ดิน การเกษตรและการใช้ประโยชน์ที่ดิน กิจการด้านป่าไม้  ด้านวิศวกรรม อุตสาหกรรม การวิเคราะห์เป้าหมายทางการทหารและการข่าว เป็นต้น นับได้ว่าวิธีการนี้มีประโยชน์นานัปการ เหมาะแก่การนำไปใช้ในการพัฒนาประเทศในทุกด้าน

ขั้นตอนการถ่ายรูปทางอากาศ
           ในการถ่ายรูปทางอากาศในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่ง จำเป็นต้องมีการกำหนดพื้นที่ให้ครอบคลุมบริเวณที่ต้องการและกำหนดแนวถ่ายรูปให้เป็นแนวขนานกัน โดยแนวขนานนี้จะกำหนดให้เป็นทิศทาง ออก-ตก หรือแนวขนานทิศทาง เหนือ-ใต้ ก็ได้ขึ้นอยู่กับลักษณะบริเวณที่ต้องการ โดยแนวเส้นขนานนี้ถูกเรียกว่าแนวบิน (flight lines) หรือ แถบบิน (flight strips) เมื่อกำหนดแนวบินได้แล้ว จึงทำการถ่ายภาพโดยใช้เทคนิคถ่ายภาพแบบต่อเนื่อง โดยถ่ายภาพให้ครบตามแนวบินจนครอบคลุมพื้นที่ที่ต้องการ และจะได้รูปที่เรียงลำดับต่อกัน ซึ่งรูปที่ถ่ายข้างเคียงกันจะมีส่วนเหลื่อมซ้อนกัน (end lap หรือ over lap) ประมาณร้อยละ 60 ซึ่งรูปถ่ายบริเวณที่ซ้อนกันนี้มีประโยชน์ในการใช้ดูภาพสามมิติ เราสามารถดูภาพสามมิติได้ด้วยการใช้กล้องดูภาพสามมิติ (Stereoscope) ภาพสามมิตินี้ก็จะเหมือนกับหุ่นจำลองภูมิประเทศ เนื่องจากพื้นที่แต่ละโครงการมักมีบริเวณกว้างใหญ่ ทำให้มีแนวบินได้หลายแนวบิน และการบินถ่ายแบบต่อเนื่องจะต้องให้มีส่วนเกย (side lap) ของแต่ละแนวบินด้วย โดยส่วนเกยนี้ จะอยู่ที่ประมาณร้อยละ 30 ส่วนนี้มีไว้เพื่อใช้ในการดูภาพสามมิติ เช่นกัน และมีไว้เพื่อต่อรูปภาพให้ต่อเนื่องเป็นรูปเดียวกัน การต่อรูปภาพเรียกว่า Mosaic

         รูปถ่ายทางอากาศมีประโยชน์ต่อการเรียนทางภูมิศาสตร์  การศึกษาทรัพยากรธรรมชาติ  เมืองและหมู่บ้าน  โรงงานอุตสาหกรรม  ความหลากหลายทางชีวภาพสิ่งแวดล้อม  และอื่นๆอีกมากเช่น
(1)    การสำรวจและทำแผนที่ภูมิประเทศ
(2)    การสำรวจและติดตามการเปลี่ยนแปลงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม
(3)    การสำรวจและติดตามการเปลี่ยนแปลงพื้นที่การเกษตร  การใช้ที่ดิน
(4)    การวางผังเมืองและชุมชน
(5)   การสำรวจและติดตามการเปลี่ยนแปลงความหลากหลายทางชีวภาพ
(6)    การสำรวจแหล่งโบราณคดี
(7)    การคมนาคมทางบก  ทางน้ำ  การทหาร

 

ภาพถ่ายจากดาวเทียม

      ภาพถ่ายจากดาวเทียม หมายถึง ภาพที่ได้จากการส่งดาวเทียมที่มีการติดตั้งเครื่องถ่ายภาพที่สามารถยายและจำแนกความแตกต่างของสิ่งต่างๆ ทีปรากฏบนผิวโลก โดยอาศัยการสะท้อนรังสีความร้อนของสิ่งต่างๆ บนผิวโลก  

      ข้อมูลจากดาวเทียม เป็นสัญญาณตัวเลขที่ได้รับ ณ สถานีรับสัญญาณดาวเทียมภาคพื้นดินซึ่งกระจายอยู่ในบางประเทศทั่วโลก เมื่อสถานีรับสัญญาณภาคพื้นดินได้รับข้อมูลตัวเลขที่ส่งมาแล้ว จึงแปลงตัวเลขออกเป็นภาพอีกครั้งหนึ่ง ซึ่งเรียกว่าภาพจากดาวเทียม ที่นำไปแปลความหมายต่อไปได้ ในระบบคอมพิวเตอร์สามารถจะนำข้อมูลตัวเลขมาวิเคราะห์เชิงสถิติเพื่อจัดกลุ่มข้อมูลใหม่

      ประเทศไทยได้ร่วมมือกับองค์การนาซาจัดตั้งสถานีรับสัญญาณดาวเทียมเพื่อสำรวจทรัพยากรขึ้นที่เขตลาดกระบัง กรุงเทพมหานคร ตั้งแต่ พ.ศ. 2525 ปัจจุบันอยู่ในความรับผิดชอบของ สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ
      ดาวเทียมดวงแรกที่ประเทศไทยใช้เพื่อการสำรวจทรัพยากรธรรมชาติมีชื่อว่า ดาวเทียมธีออส (THEOS - Thai Earth Observation System) ซึ่งเป็นความร่วมมือระหว่างรัฐบาลไทยและรัฐบาลฝรั่งเศส ได้ขึ้นสู่วงโคจรเมื่อวันที่ 1 ตุลาคม 2551 โดยอยู่ในความรับผิดชอบของสำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน) หรือ สทอภ. และกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (วท.)

ชนิดของดาวเทียม

      1. ดาวเทียมสื่อสาร

            ดาวเทียมสื่อสารเป็นดาวเทียมที่ต้องทำงานอยู่ตลอดเวลา เรียกได้ว่าทำงานตลอด 24 ชม. ไม่มีวันหยุด เพื่อที่จะเชื่อมโยงเครือข่ายการสื่อสารของโลกเข้าไว้ด้วยกัน ดาวเทียมสื่อสารเมื่อถูกส่งเข้าสู่วงโคจร มันก็พร้อมที่จะทำงานได้ทันที มันจุส่งสัญญาณไปยังสถานีภาคพื้นดิน สถานีภาคพื้นดินจะรับสัญญาณโดยใช้อุปกรณ์ ที่เรียกว่า "Transponder" ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่พักสัญญาณ แล้วกระจายสัญญาณไปยังจุดรับสัญญาณต่างๆ บนพื้นโลก ดาวเทียมสื่อสารสามารถส่งผ่านสัญญาณโทรศัพท์ ข้อมูลต่างๆ รวมถึงสัญญาณภาพโทรทัศน์ได้ไปยังทุกหนทุกแห่ง

    2. ดาวเทียมสำรวจทรัพยากร                                                  

           การใช้ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรและสภาพแวดล้อมของโลก เป็นการผสมผสานระหว่างเทคโนโลยีการถ่ายภาพ และโทรคมนาคม โดยการทำงานของดาวเทียมสำรวจทรัพยากรจะใช้หลักการ สำรวจข้อมูลจากระยะไกล
       หลักการที่สำคัญของดาวเทียมสำรวจทรัพยากร คือ Remote Sensing โดยใช้คลื่นแสงที่เป็นพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า (EME : Electro - Magnetic Energy) ทำหน้าที่เสมือนสื่อกลางส่งผ่านระหว่างวัตถุเป้าหมาย และอุปกรณ์บันทึกข้อมูล อุปกรณ์ถ่ายภาพที่ติดตั้งอยู่บนดาวเทียม มักจะได้รับการออกแบบให้มีความสามารถถ่ายภาพ และมีความหลากหลายในรายละเอียดของภาพได้อย่างเหมาะสม เพื่อประโยชน์ในการจำแนกประเภททรัพยากรที่สำคัญๆ เช่น ดาวเทียมธีออส THEOS ดาวเทียม LANDSAT ของสหรัฐอเมริกา ดาวเทียม SPOT ของฝรั่งเศส

ดาวเทียมธีออส THEOS	ดาวเทียม LANDSAT5ของสหรัฐอเมริกา	ดาวเทียม SPOTของฝรั่งเศส
ภาพแรกจากดาวเทียม THEOS บริเวณเกาะภูเก็ต	ภาพถ่ายจาก ดาวเทียม LANDSAT5	ภาพถ่ายจากดาวเทียม SPOT พื้นที่น้ำท่วม จังหวัดนครสวรรค์ และกำแพงเพชร

    3. ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา

       ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาเป็นดาวเทียมที่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับสภาพภูมิอากาศด้วยภาพถ่ายเรดาร์ (Radar) และภาพถ่ายอินฟาเรด(Infared) เนื่องจากดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาเป็นดาวเทียมสำรวจประเภทหนึ่งจึงมีอุปกรณ์บนดาวเทียมคล้ายกับดาวเทียมสำรวจทรัพยากร จะแตกต่างก็เพียงหน้าที่ การใช้งาน ดังนั้นดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาจึงมีหลักการทำงานเช่นเดียวกับดาวเทียมสำรวจทรัพยากร กล่าวคือ อุปกรณ์สำรวจอุตุนิยมวิทยาบนดาวเทียมจะส่ง สัญญาณมายังเครื่องรับที่สถานีภาคพื้นดิน ซึ่งที่สถานีภาคพื้นดินนี้จะมีระบบรับสัญญาณแตกต่างกันไปตามดาวเทียมแต่ละดวง เช่น ดาวเทียม GMS ดาวเทียม GOES  เป็นต้น ซึ่งมีการบันทึกข้อมูลภูมิอากาศเกือบตลอดเวลา จึงเป็นประโยชน์มากในการพยากรณ์อากาศและเตือนภัย

ดาวเทียม GMS	ดาวเทียม GOES

ภาพพายุคู่จากดาวเทียม GMS-5	ภาพถ่ายจากดาวเทียม GOES

  4. ดาวเทียมบอกตำแหน่ง

ระบบหาตำแหน่งโดยใช้ดาวเทียม (Global Positioning Satellite System - GPS) ถูกพัฒนาโดยทหารสำหรับการใช้งานในกระทรวงกลาโหม ของสหรัฐอเมริกา ซึ่งในปัจจุบันได้มีการนำมาใช้งานในเชิงพาณิชย์ โดยใช้เป็นระบบนำร่องให้กับเครื่องบิน เมื่อดาวเทียมที่ใช้กับระบบ GPS ขยายตัวมากขึ้น จึงมีพื้นที่การครอบคลุมมากขึ้น และได้มีการนำมาประยุกต์ใช้งานอย่างกว้างขวาง เช่น การนำร่องให้เรือเดินสมุทรพาณิชย์ในบริเวณที่ระบบนำร่องภาคพื้นดิน ไม่สามารถใช้ได้

   5. ดาวเทียมประเภทอื่นๆ

      ดาวเทียมสมุทรศาสตร์
      เราสามารถนำดาวเทียมไปใช้กับงานได้หลากหลายสาขา งานทางด้านสำรวจทางทะเลก็เป็นอีกสาขาหนึ่งที่ดาวเทียมได้เข้าไปมีบทบาทปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ทางทะเล และนักชีววิทยาทางทะเลสามารถตรวจจับความ เคลื่อนไหวของทุกสรรพสิ่งในท้องทะเลได้ ก็ด้วยการใช้งานจากดาวเทียมนั่นเอง โดยนำข้อมูลที่ได้จากดาวเทียมสำรวจทางทะเลมาตรวจวิเคราะห์สภาพแวดล้อม ลักษณะสิ่งมีชีวิต ความแปรปรวนของคลื่นลมและกระแสน้ำ จนกระทั่งได้รายงานสรุปสภาพทางทะเลที่สมบูรณ์  เช่นดาวเทียม SEASAT และดาวเทียม MOS (Marine Observation Satellite)

   

ดาวเทียม SEASAT
ดาวเทียม MOS (Marine Observation Satellite)	ภาพถ่าย จากดาวเทียม MOS-1 (Marine Observation Satellite)

     ดาวเทียมสำรวจอวกาศ
     ดาวเทียมเพื่อการสำรวจอวกาศเป็นเทคโนโลยีที่ยังใหม่มาก โดยดาวเทียมประเภทนี้จะถูกนำขึ้นไปสู่วงโคจรที่สูงกว่าดาวเทียมประเภทอื่น ๆ ลึกเข้าไปในอวกาศ ดังนั้นดาวเทียมสำรวจอวกาศจึงให้ภาพที่ไร้สิ่งกีดขวางใด ๆ ไม่มีชั้นบรรยากาศของโลกมากั้น ดาวเทียมสำรวจอวกาศบางดวงก็จะนำอุปกรณ์ตรวจจับ และบันทึกคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า บางดวงก็จะมีหน้าที่ตรวจจับและบันทึกรังสีอัลตร้าไวโอเล็ต

     ดาวเทียมจารกรรม
     ดาวเทียมที่น่าสนใจอีกประเภทหนึ่งก็คือ ดาวเทียมเพื่อการจารกรรมหรือสอดแนม ซึ่งแบ่งออกเป็น 4 ชนิดใหญ่ ๆ ด้วยกัน แต่ที่นิยมมากที่สุดคือประเภทที่ใช้เพื่อการลาดตระเวน โดยมีการติดกล้องเพื่อใช้ในการถ่ายภาพพิเศษ สามารถสืบหาตำแหน่งและรายละเอียดเฉพาะพื้นที่ที่ต้องการได้ ดาวเทียมจะมีอุปกรณ์ตรวจจับ คลื่นวัตถุด้วยเรดาร์และ แสงอินฟราเรด ซึ่งสามารถตรวจจับได้ทั้งในที่มืด หรือที่ที่ถูกพรางตาไว้

                                       

   ภาพถ่ายดาวเทียม พายุนากิส

1)   ดาวเทียมที่เราควรรู้จักได้แก่
        1.1) ดาวเทียมแลนด์แซต เป็นดาวเทียมของอเมริกาเริ่มส่งและดำเนินการบันทึกข้อมูลจากดาวเทียมแลนด์แซตดวงแรก
        1.2) ดาวเทียมสปอต เป็นดาวเทียมของฝรั่งเศสและกลุ่มประเทศยุโรป ใช้ศึกษาตะกอนในน้ำ ปากแม่น้ำ น้ำชายฝั่งทะเลแยกประเภทพืช ศึกษาสภาพภูมิประเทศ
        1.3) ดาวเทียมโนอา เป็นดาวเทียมขององค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งอเมริกา มีวัตถุประสงค์หลักเพื่อศึกษาด้านอุตุนิยมวิทยา โดยเฉพาะการพยากรณ์อากาศ  

 2)  การใช้ประโยชน์ข้อมูลจากดาวเทียม
            ในการจัดการทรัพยากรและสิ่งแวดล้อมหลังจากที่ได้มีการศึกษาและวางแผนอย่างมีระบบและได้มีการดำเนินงานในพื้นที่แล้ว เช่น พื้นที่ที่ควรคืนสภาพป่า พื้นที่ที่อนุญาตให้ตัดป่า จำเป็นต้องมีวิธีการจัดการอย่างต่อเนื่องเช่น การเช้าไปสังเกตการณ์การตรวจวัด แต่ถ้าพื้นที่ที่มีขนาดใหญ่ การติดตามตรวจสอบทำได้ยากและมีค่าใช้จ่ายสูง จึงต้องนำเทคโนโลยีมาใช้คือการใช้ข้อมูลจากดาวเทียม แต่ละดวงมีการเก็บข้อมูลด้วยความถี่สม่ำเสมอและสามารถใช้ ทดแทนกันได้ ข้อมูลดาวเทียมมีประโยชน์มาก

  แบบทดสอบ เรื่อง รีโมตเซนซิ่ง

ตอนที่ 1   ตอบคำถามต่อไปนี้
           1.  ภาพถ่ายดาวเทียมและภาพถ่ายทางอากาศมีความแตกต่างกันอย่างไร
           2.  ภาพถ่ายดาวเทียมและภาพถ่ายทางอากาศนำมาใช้ประโยชน์ในชีวิตประจำวัน ด้านใดบ้าง

ตอนที่ 2
          ให้จับคู่กัน ศึกษารายละเอียดของดาวเทียมที่สนใจมา 1 ดวง