การรับรู้ระยะไกล (Remote sensing)

การรับรู้ระยะไกล (Remote sensing )

บทนิยามและความหมาย

การรับรู้จากระยะไกล หรือ รีโมทเซนซิ่ง คือ เป็นวิทยาศาสตร์และศิลปะในการได้มาซึ่งข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับวัตถุพื้นที่หาข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งต่างๆ พื้นที่และปรากฏการณ์ต่าง ๆ หรือปรากฏการณ์ ด้วยการวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้จากเครื่องมือที่ใช้เก็บข้อมูล ซึ่งเครื่องมือบันทึกข้อมูลโดยปราศจากการเข้าไปสัมผัสกับวัตถุเป้าหมาย ทั้งนี้อาศัยคุณสมบัติของเคลื่อนแม่เหล็กไฟฟ้า เป็นสื่อการได้มาซึ่งข้อมูล ใน 3 ลักษณะคือ ช่วงคลื่น รูปทรงสัณฐานของวัตถุบนพื้นผิวโลก และการเปลี่ยนแปลงตามช่วงเวลา

คำว่า “รีโมทเซนซิ่ง“ (Remote Sensing) ประกอบขึ้นมาจากการรวม 2 คำ ซึ่งแยกออกได้ดังนี้  คือ

Remote = ระยะไกล

Sensing = การรับรู้

หากรวมคำ 2 คำเข้าด้วยกัน "Remote Sensing" จึงหมายถึง "การรับรู้จากระยะไกล"

โดยมีนิยามความหมายนี้ได้กล่าวไว้ว่า

“เป็นการสำรวจตรวจสอบคุณสมบัติสิ่งใดๆ ก็ตาม โดยที่มิได้สัมผัสกับสิ่งเหล่านั้นเลย”

ดังนั้นคำว่า "Remote Sensing"   จึงมีความหมายที่นิยมเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า  “การสำรวจจากระยะไกล”

คำจำกัดความ รีโมทเซนซิ่ง

“การใช้พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าในการบันทึกภาพสิ่งที่อยู่โดยรอบ ซึ่งสามารถนำภาพมา

ทำการแปลความ เพื่อให้ได้มาซึ่งข้อมูลที่เป็นประโยชน์”

หากพิจารณาตามความหมายที่กล่าวมา การสำรวจจากระยะไกล จะเกี่ยวข้องกับการสำรวจเก็บบันทึกข้อมูลอย่างเป็นระบบ ซึ่งประกอบด้วย แหล่งข้อมูลที่ต้องการศึกษา (Data  Source) พลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Energy) อุปกรณ์บันทึกข้อมูล (Sensor) และกรรมวิธีประมวลผลข้อมูล (Data Processing)

ในปัจจุบันนี้ อาจกล่าวได้ว่า รีโมทเซนซิ่ง เป็นเครื่องมือทางการวิจัยที่มีประสิทธิภาพมาก

เพราะได้ข้อมูลที่ทันต่อเหตุการณ์ เป็นข้อมูลที่ครอบคลุมบริเวณกว้าง และสามารถบันทึกภาพ

ในบริเวณเดิมในเวลาที่แน่นอน เหมาะที่จะนำมาใช้ศึกษาเรื่องการเปลี่ยนแปลง ดังนั้นจึงเป็น

ข้อมูลที่เพิ่มประสิทธิภาพของมนุษย์ในการวางแผนงานและการตัดสินใจได้ดีขึ้น

หลักการเบื้องต้นในการสำรวจจากระยะไกล

กระบวนการสำรวจระยะไกล

ประกอบด้วย 2 หลัก  คือ

1.      การรับข้อมูลและบันทึกสัญญาณข้อมูล  ( Data  Acquisition )

2.      การวิเคราะข้อมูล  ( Data  Analysis )

กระบวนการสำรวจระยะไกล

ที่มา   http://dc356.4shared.com/doc/8AuUXLWq/preview.html

การบันทึกข้อมูลจากระยะไกล สามารถแบ่งออกได้เป็น 4 ส่วน คือ

(1) แหล่งพลังงาน (Source) ที่เป็นต้นกำเนิดของพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามาจาก

สามแหล่ง คือ พลังงานจากดวงอาทิตย์ การแผ่พลังงานความร้อนจากพื้นผิวโลก และระบบ

บันทึกข้อมูล ในขณะที่มีการทำงานนั้นจะเกิดขบวนการ การแผ่รังสีความร้อน (Radiation)

การนำความร้อน (Conduction) และ การพาความร้อน (Convection)

(2) ปฏิกิริยาที่มีต่อพื้นผิวโลก เป็นปริมาณของการแผ่รังสี หรือการสะท้อนพลังงาน

จากผิวโลก ซึ่งจะมากหรือ น้อยก็ขึ้นอยู่กับชนิดของวัตถุบนพื้นโลก เนื่องจากวัตถุต่างชนิดกัน

จะมีสมบัติในการสะท้อนแสงและการส่งพลังงานความร้อนแตกต่างกันในแต่ละช่วง คลื่นแม่

เหล็กไฟฟ้า ความแตกต่างนี้สามารถนำมาใช้ประโยชน์ในการจำแนกประเภทของวัตถุต่าง ๆ

(3) ปฏิกิริยาที่มีต่อบรรยากาศและเครื่องบันทึกข้อมูล พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่ผ่าน

เข้าไปในชั้นบรรยากาศจะถูกกระจัดกระจาย (scatter) โดยธาตุองค์ประกอบของบรรยากาศ

ซึ่งมีอิทธิพลต่อคุณภาพของภาพข้อมูล

(4) เครื่องวัดจากระยะไกล (remote sensor) หรือ เครื่องบันทึกพลังงานที่สะท้อนจาก

พื้นผิวของวัตถุ เช่น กล้องถ่ายรูป หรือเครื่องกวาดภาพ เป็นต้น เครื่องวัดนี้จะถูกติดตั้งไว้ใน

ยานสำรวจ (platform) ได้แก่เครื่องบินหรือดาวเทียม ในปัจจุบันได้มีการพัฒนาเครื่องวัดชนิดใหม่

ขึ้นมาใช้อย่างมากมาย เพื่อใช้งานเฉพาะเรื่อง

ระบบรีโมทเซนซิง ถ้าแบ่งตามแหล่งกำเนิดพลังงานที่ก่อให้เกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า มี 2 กลุ่มใหญ่ คือ

1. Passive remote sensing เป็นระบบที่ใช้กันกว้างขวางตั้งแต่เริ่มแรกจนถึงปัจจุบัน โดยมีแหล่ง พลังงานที่เกิดตามธรรมชาติ คือ ดวงอาทิตย์เป็นแหล่งกำเนิดพลังงาน ระบบนี้จะรับและบันทึกข้อมูลได้ ส่วนใหญ่ในเวลากลางวัน และมีข้อจำกัดด้านภาวะอากาศไม่สามารถรับข้อมูลได้ในฤดูฝนหรือเมื่อมีเมฆหมอกฝน

2. Active remote sensing เป็นระบบที่แหล่งพลังงานเกิดจากการสร้างขึ้นในตัวของเครื่องมือสำรวจ เช่น ช่วงคลื่นไมโครเวฟที่สร้างในระบบเรดาห์ แล้วส่งพลังงานนั้นไปยังพื้นที่เป้าหมาย ระบบนี้ สามารถทำการรับและบันทึกข้อมูล ได้โดยไม่มีข้อจำกัดด้านเวลา หรือ ด้านสภาวะภูมิอากาศ คือสามารถรับส่งสัญญาณได้ทั้งกลางวันและกลางคืน อีกทั้งยังสามารถทะลุผ่านกลุ่มเมฆ หมอก ฝนได้ในทุกฤดูกาลในช่วงแรกระบบ passive remote sensing ได้รับการพัฒนามาก่อน และยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน ส่วนระบบ active remote sensing มีการพัฒนาจากวงการทหาร แล้วจึงเผยแพร่เทคโนโลยีนี้ต่อกิจการพลเรือนในช่วงหลัง การสำรวจในด้านนี้ได้รับความสนใจมากขึ้นโดยเฉพาะกับประเทศในเขตร้อนที่มีปัญหาเมฆ หมอก ปกคลุมอยู่เป็นประจำ

หลักการสำรวจจากระยะไกล

ที่มา  http://en.wikipedia.org/wiki/Remote_sensing

http://dc356.4shared.com/doc/8AuUXLWq/preview.html

พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่ใช้ในงานสำรวจจากระยะไกล

ดวงอาทิตย์ เป็นแหล่งกำเนิดพลังงานตามธรรมชาติที่สำคัญที่ใช้เป็นสื่อในการเก็บบันทึกข้อมูลต่าง ๆ บนพื้นผิวโลก พลังงานจากแสงอาทิตย์นี้มีลักษณะเป็นคลื่น มีความยาวแตกต่างกันออกไป เรียกว่า “แถบคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า” (Electromagnetic Spectrum) ประกอบด้วยช่วงคลื่นที่สั้นที่สุด คือ รังสีคอสมิก (Cosmic Ray) ซึ่งมีความยาว 10 - 12 เมตร ไปจนถึงช่วงคลื่นยาวที่สุด คือ คลื่นวิทยุและโทรทัศน์ (Radio and television wave) ซึ่งมีความยาวมากกว่า 1  กิโลเมตรขึ้นไป รังสีแกมม่า (Gamma Ray) และรังสีเอกซเรย์ (X-ray) จะถูกดูดกลืนทั้งหมดโดยบรรยากาศชั้นบน จึงมิได้นำมาใช้ในงานสำรวจข้อมูลระยะไกล ช่วงคลื่นที่มักนำมาใช้ในการทำงานของระบบรีโมทเซนซิงคือช่วงคลื่นที่มองเห็นได้ (Visible Rays) ได้แก่ช่วงคลื่นที่มีความยาวระหว่าง 0.4- 0.7 ไมโครเมตร (ℵm ) ซึ่งประกอบไปด้วยช่วงคลื่นสีม่วง คราม น้ำเงินเขียว เหลือง แสด และแดง ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มแม่สีหลัก คือ น้ำเงิน เขียว และแดง  จัดได้ว่าเป็นแม่สีแสงธรรมชาติที่สามารถนำไปผสมผสานให้เกิดสีขึ้นมาอีกมากมายจากการศึกษาพบว่า ช่วงคลื่น อินฟราเรดใกล้ และ ช่วงคลื่นอินฟราเรดกลาง เหมาะสำหรับนำมาใช้ในการศึกษาด้านธรณีวิทยา ช่วงคลื่น อินฟราเรดไกล มักใช้ในการศึกษาเกยี่ วกับอุณหภูมิ ของวัตถุ เช่น ใช้ในการศึกษาอุณหภมิพื้นผิวน้ำและอุณหภูมิผิวดินในช่วงเวลาต่าง ๆ กัน และช่วงคลื่น “ไมโครเวฟ” ใช้มากในระบบถ่ายภาพที่สามารถสร้างพลังงานขึ้นเองได้ เช่น ระบบ SAR (Synthetic Aperture Radar)

แถบคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Spectrum)

ที่มา http://www.pro-lite.uk.com/File/laser_safety_laser_basics.php

ปฎิสัมพันธ์ระหว่างพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีต่อวัตถุบนพื้นโลก

พลังงานแม่เหลก็ ไฟฟ้าจากดวงอาทิตย์มักจะถูกดูดกลืนโดยความชื้นและกระจัดกระจายโดยอนุภาคในบรรยากาศ (เช่นผงฝุ่น) ก่อน ที่จะส่งต่อมายังพื้นโลก ซึ่งประกอบไปด้วยวัตถุและสิ่งปกคลุมดินหลายชนิด ปฎิกิริยาระหว่างพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้ากับวัตถุบนพื้นโลกจะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของวัตถุ และความขรุขระของพื้นผิววัตถุ คือวัตถุจะต้องมีความขรุขระมากพอที่จะให้รังสีสามารถสร้างปฏิสัมพันธ์ได้ ถ้าหากพื้นผิวของวัตถุเรียบเกินไปก็จะทำให้รังสีความร้อนสะท้อนกลับหมดทำให้มีรายละเอียดของข้อมูลที่ต้องการทราบส่งผ่านไปยังเครื่องบันทึกน้อย แต่ในสภาพความเป็นจริงแล้วพนื้ ผิวโลกโดยมากจะขรุขระจึงไม่ค่อยเกิดปัญหาในการบันทึกข้อมูลปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นระหว่างพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้ากับวัตถุบนพื้นโลก แบ่งออกได้เป็น 3  ชนิดคือ

-การดูดกลืนพลังงาน (Absorption)

-การส่งผ่านพลังงาน (Transmission)

-การสะท้อนพลังงาน (Reflection)

เราสามารถที่จะจำแนกชนิดของวัตถุบนพื้นผิวโลก

ออกได้โดยอาศัยคุณสมบัติทางช่วงคลื่น (Spectral Characteristics) อย่างไรก็ตามวัตถุบางอย่างไม่สามารถแบ่งแยกออกจากกันได้โดยเด็ดขาด ดังนั้นการศึกษารีโมทเซนซิงจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่ผู้ศึกษาต้องเข้าใจคุณสมบัติช่วงคลื่นของวัตถุที่สนใจศึกษา และในขณะเดียวกันต้องทราบถึงปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อคุณบัติเชิงคลื่นของวัตถุเหล่านั้นก่อนที่จะดำเนินการแปลภาพดาวเทียมนั้น ผู้แปลจะต้องมีความเข้าใจเกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ระหว่างพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า กับวัตถุ 3 ชนิด ใหญ่ ๆ บนพื้นโลก ได้แก่ พืช ดิน และ น้ำ

ลายเซ็นช่วงคลื่นจากพืชที่สมบูรณ์ ดิน และน้ำ

ที่มา  http:\\www.rs.psu.ac.th\rs

ประโยชน์ของการตรวจวัดจากระยะไกล

การตรวจวัดจากระยะไกลมี ข้อดี อยู่หลายประการ ซึ่งเป็นประโยชน์มากต่อการศึกษาองค์ประกอบและ โครงสร้างของบรรยากาศและพื้นผิวโลก ทั้งในระดับ ท้องถิ่นและระดับโลก อาทิเช่น

1.  ตรวจวัดครอบคลุมพื้นที่ได้เป็น บริเวณกว้าง ในแต่ละครั้ง โดยเฉพาะการตรวจวัดจากอวกาศ   ทำให้มองภาพรวมได้ง่าย และได้ข้อมูลที่ค่อนข้างทันต่อเหตุการณ์

2.  ตรวจวัดได้ใน หลายระดับ ของ ความละเอียด ทั้งความละเอียดเชิงพื้นที่และความละเอียดเชิงรังสี  ขึ้นอยู่กับความสามารถของอุปกรณ์ และระดับความสูงของสถานีติดตั้ง เป็นสำคัญ

3.  ตรวจวัดได้ อย่างต่อเนื่อง ทั้งในช่วงกลางวันและช่วงกลางคืน โดยเฉพาะการตรวจวัดในช่วง เทอร์มอลอินฟราเรด และ ไมโครเวฟ ซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้แสงอาทิตย์ช่วยในการสำรวจ

4.  ตรวจวัดได้ใน หลายช่วงคลื่น ไม่เฉพาะในช่วงแสงขาวที่ตาเรามองเห็นเท่านั้น ทำให้ได้ข้อมูล เกี่ยวกับวัตถุหรือพื้นที่ที่ศึกษา มากกว่าที่เรารับรู้ตามปกติมาก

5.  ตรวจวัดข้อมูลในพื้นที่ ที่เข้าถึงทางพื้นดินลำบาก ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากอุปกรณ์ที่ใช้ต้องการเพียงสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ที่มาจากพื้นที่ที่ศึกษา เท่านั้นในการทำงาน

ภาพของ นครนิวยอร์ค จากดาวเทียม SPOT-3 เมื่อวันที่ 11 กันยายน ค.ศ. 2001  ความละเอียด 20 เมตร

ภาพของ นครนิวยอร์ค จากดาวเทียม IKONOS เมื่อวันที่ 12 กันยายน ค.ศ. 2001 ความละเอียด 1เมตร

สำหรับ ข้อด้อย ของการตรวจวัดจากระยะไกล ที่เห็นได้ชัดมีอาทิเช่น

1.  ต้องใช้ งบลงทุน ในเบื้องต้นและงบดำเนินการสูง โดยเฉพาะในการจัดหาสถานีติดตั้งและการสร้าง อุปกรณ์ตรวจวัด เนื่องจากเป็นเทคโนโลยีระดับสูง

2.  ต้องใช้ บุคลากร ที่ได้รับการฝึกฝนมาโดยเฉพาะในการดำเนินงาน เนื่องจากต้องการผู้ที่มีความรู้พื้นฐานที่ดีมากพอสำหรับการ บริหารจัดการ ระบบและการ ใช้ประโยชน์ จากข้อมูลที่ได้

3.  ข้อมูลที่ได้บางครั้งยังขาด ความละเอียด เชิงพื้นที่มากพอ เนื่องมาจากเป็นการสำรวจจากระยะไกล   ทำให้การศึกษาในบางเรื่องอาจมีข้อจำกัดอยู่มากพอควร

4.  ข้อมูลที่ได้บางครั้งยังมี ความคลาดเคลื่อน อยู่สูง ซึ่งเกิดมาได้จากหลายสาเหตุ ทั้งส่วนที่เกิดมาจากความบกพร่องของตัวระบบเอง และส่วนที่เกิดมาจากสภาวะแวดล้อมขณะทำการตรวจวัด 

ตัวอย่างแนว การประยุกต์ใช้งาน ของเทคโนโลยีดาวเทียมทาง RS ในปัจจุบัน

ประเภทของดาวเทียม แบ่งเป็น 5 ชนิดคือ

1.ดาวเทียมสื่อสาร

2.ดาวเทียมสำรวจ

3.ดาวเทียมพยากรณ์อากาศ

4.ดาวเทียมทางการทหาร

5.ดาวเทียมด้านวิทยาศาสตร์

ดาวเทียมสื่อสาร

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

ดาวเทียมสำรวจทรัพยากร

          การใช้ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรและสภาพแวดล้อมของโลก เป็นการผสมผสานระหว่างเทคโนโลยีการถ่ายภาพ และโทรคมนาคม โดยการทำงานของดาวเทียมสำรวจทรัพยากรจะใช้หลักการ สำรวจข้อมูลจากระยะไกล  หลักการที่สำคัญของดาวเทียมสำรวจทรัพยากร คือ Remote Sensing โดยใช้คลื่นแสงที่เป็นพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า (EME : Electro - Magnetic Energy) ทำหน้าที่เสมือนสื่อกลางส่งผ่านระหว่างวัตถุเป้าหมาย และอุปกรณ์บันทึกข้อมูล อุปกรณ์ถ่ายถาพที่ติดตั้งอยู่บนดาวเทียม มักจะได้รับการออกแบบให้มีความสามารถถ่ายภาพ และมีความหลากหลายในรายละเอียดของภาพได้อย่างเหมาะสม เพื่อประโยชน์ในการจำแนกประเภททรัพยากรที่สำคัญๆ

ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา

         ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาเป็นดาวเทียมที่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับสภาพภูมิอากาศด้วยภาพถ่ายเรดาร์ (Radar) และภาพถ่ายอินฟาเรด(Infared) เนื่องจากดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาเป็นดาวเทียมสำรวจประเภทหนึ่งจึงมีอุปกรณ์บนดาวเทียมคล้ายกับดาวเทียมสำรวจทรัพยากร จะแตกต่างก็เพียงหน้าที่ การใช้งาน ดังนั้นดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาจึงมีหลักการทำงานเช่นเดียวกับดาวเทียมสำรวจทรัพยากร กล่าวคือ อุปกรณ์สำรวจอุตุนิยมวิทยาบนดาวเทียมจะส่ง สัญญาณมายังเครื่องรับที่สถานีภาคพื้นดิน ซึ่งที่สถานีภาคพื้นดินนี้จะมีระบบรับสัญญาณแตกต่างกันไปตามดาวเทียมแต่ละดวง

ดาวเทียมบอกตำแหน่ง

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

ดาวเทียมประเภทอื่นๆ

-ดาวเทียมสมุทรศาสตร์

          เราสามารถนำดาวเทียมไปใช้กับงานได้หลากหลายสาขา งานทางด้านสำรวจทางทะเลก็เป็นอีกสาขาหนึ่งที่ดาวเทียมได้เข้าไปมีบทบาทปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ทางทะเล และนักชีววิทยาทางทะเลสามารถตรวจจับความ เคลื่อนไหวของทุกสรรพสิ่งในท้องทะเลได้ ก็ด้วยการใช้งานจากดาวเทียมนั่นเอง โดยนำข้อมูลที่ได้จากดาวเทียมสำรวจทางทะเลมาตรวจวิเคราะห์สภาพแวดล้อม ลักษณะสิ่งมีชีวิต ความแปรปรวนของคลื่นลมและกระแสน้ำ จนกระทั่งได้รายงานสรุปสภาพทางทะเลที่สมบูรณ์

-ดาวเทียมสำรวจอวกาศ

          ดาวเทียมเพื่อการสำรวจอวกาศเป็นเทคโนโลยีที่ยังใหม่มาก โดยดาวเทียมประเภทนี้จะถูกนำขึ้นไปสู่วงโคจรที่สูงกว่าดาวเทียมประเภทอื่น ๆ ลึกเข้าไปในอวกาศ ดังนั้นดาวเทียมสำรวจอวกาศจึงให้ภาพที่ไร้สิ่งกีดขวางใด ๆ ไม่มีชั้นบรรยากาศของโลกมากั้น ดาวเทียมสำรวจอวกาศบางดวงก็จะนำอุปกรณ์ตรวจจับ และบันทึกคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า บางดวงก็จะมีหน้าที่ตรวจจับและบันทึกรังสีอัลตร้าไวโอเล็ต

-ดาวเทียมจารกรรม

          ดาวเทียมที่น่าสนใจอีกประเภทหนึ่งก็คือ ดาวเทียมเพื่อการจารกรรมหรือสอดแนม ซึ่งแบ่งออกเป็น 4 ชนิดใหญ่ ๆ ด้วยกัน แต่ที่นิยมมากที่สุดคือประเภทที่ใช้เพื่อการลาด ตระเวน โดยมีการติดกล้องเพื่อใช้ในการถ่ายภาพพิเศษ สามารถสืบหาตำแหน่งและรายละเอียดเฉพาะพื้นที่ที่ต้องการได้ ดาวเทียมจะมีอุปกรณ์ตรวจจับ คลื่นวัตถุด้วยเรด้าร์และ แสงอินฟราเรด ซึ่งสามารถตรวจจับได้ทั้งในที่มืด หรือที่ที่ถูกพรางตาไว้

ที่มา https://www.l3nr.org/posts/300016

วงโคจรของดาวเทียม  มี 3 รูปแบบ

1.วงโคจรระนาบศูนย์สูตร (Equatorial Orbit)

2.วงโคจรผ่านขั้วโลก (Polar Orbit)

3.วงโคจรระนาบเอียง (Inclined Orbit)

1.วงโคจรระนาบศูนย์สูตร (Equatorial Orbit)

วงโคจรที่มีระนาบการโคจรของดาวเทียมอยู่ในแนวเดียวกันกับเส้นศูนย์สูตรหรือเอียงทำมุมไม่

เกิน 5 องศา ซึ่งดาวเทียมที่มีวงโคจรเหนือระนาบเส้นศูนย์สูตรนั้น ได้แก่ ดาวเทียมค้างฟ้า ซึ่งดาว

เทียมต้องรักษาระดับวงโคจรอย่างสม่ำเสมอ (ระยะห่างระหว่างโลกกับดาวเทียม) และไปในทิศทาง

เดียวกับเส้นศูนย์สูตรของโลกตลอดการโคจร โดยทั่วดาวเทียมที่ใช้ระบบวงโคจรแบบระนาบศูนย์

สูตรใช้ สำหรับการตรวจสภาพอากาศ

ภาพแสดงวงโคจรระนาบศูนย์สูตร

2.วงโคจรผ่านขั้วโลก (Polar Orbit)

วงโคจรระบบผ่านขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้ที่มีรูปลักษณะเป็นวงกลมหรือวงโคจรทำมุม  90  องศากับแนวเส้นศูนย์สูตร วงโคจรของดาวเทียมโคจรผ่าน(หรือบริเวณใกล้เคียง) ทั้งขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้ โดยทั่วไปใช้สำหรับการทำแผนที่โลก การสำรวจทรัพยากรและการตรวจดูสภาพอากาศ

ภาพแสดงวงโคจรผ่านขั้วโลก

3.วงโคจรระนาบเอียง (Inclined Orbit)

วงโคจรที่ดาวเทียมโคจรในระนาบที่ทำมุมกับระนาบของเส้นศูนย์สูตรมากกว่าศูนย์ไปจนถึง  180  องศาซึ่งวงโคจรในระนาบเอียงโดยทั่วไปใช้สำหรับดาวเทียมสำรวจทรัพยากรธรรมชาติของโลกที่สามารถถ่ายภาพได้ทั่วทุกมุมโลก โดยเฉพาะดาวเทียมที่ใช้งานในระบบบอกตำแหน่งบนพื้นโลกหรือจีพีเอส (Global Positioning System: GPS)

ภาพแสดงวงโคจรระนาบเอียง

ที่มา http://www.thaitelecomkm.org/TTE/topic/attach/Principle_of_Satellite_Communications/index.php

อ้างอิงแหล่งที่มา

http://203.155.220.118/gisforeveryone/remote_sensing/basic_rs_n.html

http://www.gotoknow.org/file/supet-gis2me/view/33670

http://www.sahavicha.com/?name=knowledge&file=readknowledge&id=2641&t=%CA%D8%B4%C2%CD%B4%E0%B7%A4%E2%B9%E2%C5%C2%D5