รู้จัก SAR เทคโนโลยีจากอวกาศ ที่ทะลุทุกข้อจำกัด สู่แนวหน้าการจัดการภัยพิบัติยุคใหม่
Technology
การจัดการภัยพิบัติในยุคปัจจุบัน จำเป็นต้องเข้าถึงข้อมูลที่ถูกต้องและรวดเร็ว หนึ่งในเทคโนโลยีที่ได้รับความสนใจมากขึ้นคือ ภาพถ่ายดาวเทียม SAR ที่สามารถบันทึกข้อมูลได้แม้ในสภาพอากาศปิด มีเมฆมาก หรือฝนตกหนัก ช่วยให้สามารถติดตามสถานการณ์ วิเคราะห์พื้นที่เสี่ยง ประเมินความเสียหาย และวางแผนช่วยเหลือได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น มาทำความรู้จักกันว่า ภาพถ่ายดาวเทียม SAR คืออะไร และมีบทบาทต่อการจัดการภัยพิบัติอย่างไรบ้าง
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