รู้จัก SAR เทคโนโลยีจากอวกาศ ที่ทะลุทุกข้อจำกัด สู่แนวหน้าการจัดการภัยพิบัติยุคใหม่
Technology
การจัดการภัยพิบัติในยุคที่รุนแรงและถี่ขึ้น ภาพถ่ายดาวเทียม SAR จากเดิมที่มีบทบาทในงานด้านความมั่นคงและสำรวจพื้นที่ กำลังกลายเป็นตัวช่วยสนับสนุนด้านข้อมูลที่มีความแม่นยำสูง เห็นรายละเอียดคมชัด เข้าถึงได้ทุกสภาพอากาศ ทำให้สามารถติดตาม วิเคราะห์ ประเมินความเสียหาย และวางแผนเข้าช่วยเหลือได้ทันท่วงที มาดูกันว่าคืออะไร และมีประโยชน์ในมิติการจัดการภัยพิบัติอย่างไรบ้าง
ดาวเทียม SAR คืออะไร
ดาวเทียม SAR (Synthetic Aperture Radar) เป็นดาวเทียมที่จะส่งคลื่นเรดาร์หรือคลื่นวิทยุลงสู่พื้นโลก โดยจะยิงคลื่นเรดาร์อย่างต่อเนื่องและเคลื่อนที่ในหลากหลายมุมไปยังตำแหน่งที่ต้องการ แล้วรอการสะท้อนกลับมา แล้วบันทึกข้อมูลทั้งหมด ต่างจากดาวเทียมแบบ Optical ที่ใช้คลื่นแสงส่องสว่างบนพื้นโลก ทำให้ภาพถ่ายดาวเทียม SAR มีรายละเอียดชัดเจน สามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงได้ดี เนื่องจากรับแสงจากวัตถุที่ต้องการได้มากขึ้นและทะลุทะลวงได้แม้ในสภาพแสงน้อยหรืออากาศไม่เอื้ออำนวย ทั้งกลางวัน กลางคืน เมฆหนา ฝนตก ควันไฟป่า
จุดเด่นของภาพถ่ายดาวเทียม SAR
จุดเด่นของภาพถ่ายดาวเทียม SAR คือภาพที่มีความคมชัด มีความแม่นยำสูง เห็นทุกรายละเอียด ทั้งกลางวัน กลางคืน และทุกสภาพอากาศ ที่สำคัญสามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงได้แม้เพียงเล็กน้อย แต่ภาพที่ได้อาจต้องใช้ผู้เชี่ยวชาญเฉพาะทางในการวิเคราะห์ ปัจจุบันจึงมีการนำปัญญาประดิษฐ์ (AI) มาช่วยในการวิเคราะห์ ต่อยอดไปถึงการสร้างแบบจำลองเพื่อใช้ในงานคาดการณ์และการวางแผน
ประโยชน์ของภาพถ่ายดาวเทียม SAR ในมิติของภัยพิบัติ
ท่ามกลางความท้าทายจากภัยพิบัติที่ทวีความรุนแรงและถี่ขึ้น ศักยภาพของเทคโนโลยีภาพถ่ายดาวเทียม SAR ในการทะลุทุกสภาพอากาศ ให้ข้อมูลที่ชัดเจน และมีความแม่นยำสูง ทำให้ SAR กลายเป็นเครื่องมือสำคัญด้านการจัดการภัยพิบัติ
1. ศึกษาการเปลี่ยนแปลงหลังไฟป่า
ภาพถ่ายจากดาวเทียม SAR สามารถนำมาใช้ติดตามการเปลี่ยนแปลงของผืนป่าหลังเกิดไฟป่าได้อย่างมีประสิทธิภาพ ด้วยความสามารถในการถ่ายภาพในพื้นที่ที่เข้าถึงยากและแสดงรายละเอียดได้ชัดเจนแม้มีควันหนาทึบหรือเป็นป่าทึบ จึงสามารถแยกแยะพื้นที่ป่า พื้นที่เกษตรกรรม หรือพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากไฟป่าได้อย่างแม่นยำ ทำให้สามารถจัดทำแผนที่ความเสียหาย เพื่อประเมินผลกระทบและความเสี่ยงจากการลุกลามของไฟป่า ต่อยอดไปสู่การวางแผนควบคุมพื้นที่เสี่ยง และการให้ความช่วยเหลือประชาชนได้ทันท่วงที
ตัวอย่างเช่น การศึกษาการเปลี่ยนแปลงของผืนป่าจากการเกิดไฟไหม้ป่าปี 2015 ในเขต San Bernardino National Forest รัฐแคลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา ด้วยใช้ภาพถ่ายก่อนเกิดเหตุ 14 ภาพ และหลังเกิดเหตุ 1 ภาพ เพื่อเปรียบเทียบความเปลี่ยนแปลง ประเมินความเสียหาย รวมถึงวางแผนบริหารจัดการทรัพยากรธรรมชาติและการเฝ้าระวังการเปลี่ยนแปลงของพื้นที่ป่าได้อย่างมีประสิทธิภาพ
2. ตรวจจับการทรุดตัวของแผ่นดิน
ภาพถ่ายจากดาวเทียม SAR สามารถใช้ตรวจวัดการทรุดตัวของพื้นดิน (Subsidence) ได้อย่างแม่นยำ ซึ่งมักเกิดจากการสูบน้ำใต้ดินในปริมาณมาก จนทำให้ชั้นดินด้านบนอ่อนตัวจนยุบตัวลง ส่งผลกระทบโดยตรงต่อโครงสร้างพื้นฐานที่อยู่บนพื้นดิน ไม่ว่าจะเป็นอาคาร ถนน หรือระบบสาธารณูปโภค การใช้ภาพถ่ายดาวเทียม SAR จะทำให้สามารถการติดตามการเปลี่ยนแปลงของพื้นดิน เฝ้าระวังและประเมินความเสี่ยงได้ล่วงหน้า นำไปสู่การวางแผนป้องกันและจัดการพื้นที่เสี่ยงได้อย่างมีประสิทธิภาพ
3. ตรวจสอบความเสียหายจากแผ่นดินไหวหรือภูเขาไฟปะทุ
ภาพถ่ายจากดาวเทียม SAR ช่วยตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของพื้นผิวดินอย่างละเอียด รวมถึงจุดที่อาคารถล่มหรือได้รับความเสียหายจากแผ่นดินไหวหรือภูเขาไฟปะทุ ทำให้สามารถประเมินสถานการณ์และวางแผนการเข้าช่วยเหลือผู้ประสบภัยได้อย่างรวดเร็ว
นอกจากนำมาใช้หลังเกิดแผ่นดินไหวหรือภูเขาไฟปะทุแล้ว ภาพจากดาวเทียม SAR ยังสามารถตรวจจับการเคลื่อนตัวของรอยเลื่อนในระดับมิลลิเมตร ช่วยในการเฝ้าระวังและประเมินความเสี่ยงของการเกิดแผ่นดินไหวล่วงหน้าได้อย่างแม่นยำด้วย
4. ประเมินผลกระทบและติดตามสถานการณ์น้ำท่วม
ด้วยจุดเด่นของภาพถ่ายจากดาวเทียม SAR ที่สามารถตรวจจับความเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยบนพื้นผิวโลก และแสดงรายละเอียดได้ชัดเจนแม้มีเมฆ ฝน หรือควัน จึงเหมาะอย่างยิ่งในการนำมาตรวจสอบพื้นที่ประสบอุทกภัยและติดตามสถานการณ์น้ำท่วม เนื่องจากสามารถเปรียบเทียบภาพก่อนและหลังเกิดน้ำท่วมได้แบบละเอียดมาก เพื่อประเมินความเสียหายที่เกิดขึ้นกับสิ่งปลูกสร้าง พื้นที่เกษตรกรรม สิ่งแวดล้อม และชุมชนที่ได้รับผลกระทบ
ไม่เพียงเท่านั้น หากนำมาผสานกับเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์จะนำไปสู่การวิเคราะห์ การจำลองเส้นทางของน้ำ ติดตามการเปลี่ยนแปลง และคาดการณ์สถานการณ์ได้ล่วงหน้า จึงช่วยให้หน่วยงานสามารถวางแผนรับมือและควบคุมสถานการณ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ตัวอย่างเช่น ดาวเทียม Sentinel-1A ขององค์การอวกาศยุโรป (ESA) และ Radarsat-2 ขององค์การอวกาศแคนาดา (CSA) ซึ่งติดตั้งเรดาร์ SAR ชนิด C-Band เพื่อตรวจสอบความแตกต่างระหว่างพื้นดินและบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากน้ำท่วม เพื่อสนับสนุนข้อมูลเชิงลึกให้หน่วยงานที่เกี่ยวข้องใช้ในการตัดสินใจและบริหารจัดการภัยพิบัติอย่างแม่นยำ
5. ตรวจสอบและคาดการณ์การรั่วไหลของสารเคมีหรือน้ำมัน
จุดเด่นหนึ่งของภาพถ่ายจากดาวเทียม SAR คือมีความสม่ำเสมอ ไม่ได้รับผลกระทบจากมุมตกกระทบของแสงอาทิตย์ที่ต่างกันและเงา จึงเหมาะกับการประยุกต์ใช้กับปัญญาประดิษฐ์ เพื่อวิเคราะห์ ตรวจสอบ และคาดการณ์การรั่วไหลของน้ำมันหรือสารเคมีได้อย่างรวดเร็ว พร้อมสร้างแบบจำลองของกระแสน้ำและทิศทางการกระจายของมลพิษ เพื่อวางแผนควบคุมและลดผลกระทบได้อย่างทันท่วงที
การนำข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียม SAR มาสนับสนุนการตัดสินใจและวางแผนงานด้านภัยพิบัติอย่างเป็นระบบจึงเป็นสิ่งที่ไม่ควรมองข้าม เพราะภาพถ่ายดาวเทียม SAR เป็นอีกเทคโนโลยีที่ตอบโจทย์การรับมือภัยพิบัติยุคใหม่ ที่ไม่อาจพึ่งพาแค่ประสบการณ์ แต่ต้องอาศัยข้อมูลที่แม่นยำ เห็นข้อมูลชัดแม้ในสภาพอากาศเลวร้ายทั้งก่อนและหลังเกิดเหตุ
ขอบคุณข้อมูล:
https://www.earthdata.nasa.gov/learn/earth-observation-data-basics/sar