ประเทศไทยได้เข้าร่วมโครงการสำรวจทรัพยากรธรรมชาติด้วยดาวเทียม ขององค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติสหรัฐอเมริกา(NASA) ตามมติคณะรัฐมนตรีเมื่อเดือนกันยายน 2514 ให้แต่งตั้งคณะกรรมการแห่งชาติว่าด้วย การประสานงานการสำรวจทรัพยากรธรรมชาติด้วยดาวเทียมและหอปฏิบัติการลอยฟ้า ซึ่งประกอบด้วยกรรมการจากหน่วยงานราชการต่างที่เกี่ยวข้อง มีหน้าที่ในการกำหนดนโยบาย วางแผน ประสานงาน เกี่ยวกับการสำรวจทรัพยากรธรรมชาติด้วยดาวเทียมของประเทศไทยตลอดจนส่งเสริมสนับสนุนอุปกรณ์ และการฝึกอบรมเพื่อเสริมสร้างบุคลากร ในด้านการจัดการทรัพยากรต่างๆ โดยได้แต่งตั้งคณะอนุกรรมการต่างๆ อาทิ คณะอนุกรรมการวางแผนและติดตามผล คณะอนุกรรมการการเกษตร ป่าไม้และ การใช้ที่ดิน คณะอนุกรรมการธรณีวิทยา อุทกวิทยา สมุทรศาสตร์และสิ่งแวดล้อม คณะอนุกรรมการประสานงานการจัดตั้งสถานีรับสัญญาณจากดาวเทียมสำรวจทรัพยากร และคณะอนุกรรมการวิเคราะห์ข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์ เพื่อปฎิบัติงานและประสานงานการนำข้อมูลจากดาวเทียมสำรวจทรัพยากรไปประยุกต์ใช้ในด้านต่างๆ เพื่อเป็นข้อมูลพื้นฐานในการพัฒนาประเทศอย่างกว้างขวาง และเป็นผลดียิ่ง เช่น ป่าไม้ การใช้ที่ดิน การเกษตร ธรณีวิทยา อุทกวิทยา สมุทรศาสตร์ และสิ่งแวดล้อม

         ปลายปี 2524 ประเทศไทยได้จัดตั้ง สถานีรับสัญญาณดาวเทียมสำรวจภาคพื้นดินเป็นแห่งแรกในภูมิภาคเอเซียตะวันออกเฉียงใต้ ตั้งอยู่ในเขตลาดกระบัง มีรัศมีขอบข่ายการรับสัญญาณประมาณ2,800 กม. ซึ่งครอบคลุม 17 ประเทศ ดังนี้ ไทย อินโดนีเซีย ฟิลิปปินส์ สิงคโปร์ มาเลเซีย พม่า กัมพูชา เวียดนาม ลาว บังกลาเทศ ภูฏาน เนปาล อินเดีย บรูไน ศรีลังกา ไต้หวัน สาธารณรัฐประชาชนจีน และ ฮ่องกง สถานีรับฯ นี้ สามารถรับสัญญาณจากดาวเทียม LANDSAT 3 และดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา GMSและ NOAA
ปลายปี 2530 สถานีรับสัญญาณดาวเทียมภาคพื้นดินได้รับการพัฒนาปรับปรุงให้สามารถรับสัญญาณจากดาวเทียมรายละเอียดสูง คือ ระบบ Thematic Mapper ของดาวเทียม LANDSAT - 5 ซึ่ง มีรายละเอียด 30 ม. และระบบ HRV ของดาวเทียม SPOT มีรายละเอียดภาพ 20 ม. ในภาพสี และ 10 ม.ในภาพขาวดำ นอกจากนี้ สถานีรับฯ ยังรับสัญญาณดาวเทียม MOS1 ของญี่ปุ่นที่มีรายละเอียด 50 ม.

" ประเทศไทยได้จัดตั้ง สถานีรับสัญญาณดาวเทียม อ.ศรีราชา จ.ชลบุรี"

การสำรวจทรัพยากรด้วยดาวเทียมในประเทศไทย

§ โดยทั่วไป ความก้าวหน้า ของเทคนิคการตรวจวัดจากระยะไกล จะขึ้นกับพัฒนาการของตัวแปรหลัก 3 ตัว คือ
1. สถานีติดตั้ง (platform)
2. เครื่องตรวจวัด (remote sensor) และ
3. ระบบการประมวลผลข้อมูล (processing system)
§ ทั้งนี้ พัฒนาการของ สถานี ติดตั้งที่สำคัญคือการเกิดขึ้นของ เครื่องบิน (airplane) ใน ค.ศ.1903 และ ดาวเทียม (satellite) ในปี ค.ศ.1957 ส่วนพัฒนาการของระบบการ ประมวลผล ข้อมูลที่สำคัญคือ การเกิดขึ้นของ ระบบคอมพิวเตอร์ แบบ main frame ในช่วงยุค1960s-70s และคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลในยุค 1980s

โดยทั่วไป เราสามารถแบ่ง พัฒนาการ ของระบบ RS ออกได้เป็น 2 ช่วงหลักคือ
1. ช่วงก่อนปี ค.ศ.1960
เรียกว่าเป็นยุคของ การสำรวจทางอากาศ โดยมี เครื่องบินและบอลลูน เป็นสถานีติดตั้งที่สำคัญสำหรับเทคนิคการตรวจวัดที่ใช้งานกันมากที่สุดคือ การถ่ายภาพทางอากาศ (aerial photography)
2. ช่วงตั้งแต่ปี ค.ศ.1960 เป็นต้นมา
เรียกว่าเป็นยุคของ การสำรวจจากอวกาศ (space age) หรือ ยุคดาวเทียม เนื่องจาก อุปกรณ์การตรวจวัดที่สำคัญมักจะติดตั้งไว้บน ดาวเทียม ซึ่งโคจรอยู่รอบโลกที่ระดับความสูงต่าง ๆ กัน


§ จาก คำจำกัดความ ทั้งที่เป็นภาษาไทยและภาษาอังกฤษดังกล่าว ทำให้เราสามารถ จำแนก องค์ประกอบของระบบ
การตรวจวัดจากระยะไกลออกได้เป็น 3 ส่วนหลัก คือ
1. แหล่งข้อมูลของการตรวจวัด (Sources) :ในที่นี้คือ พื้นผิวและบรรยากาศของโลก
2. อุปกรณ์การตรวจวัดจากระยะไกล (Remote Sensor) : ใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสื่อ
3. ระบบการประมวลผลข้อมูล (Data Processing System) : ใช้ผู้ปฏิบัติการและระบบคอมพิวเตอร์
องค์ประกอบของระบบ RS
§ ในช่วงแรก ๆ คำว่า “Remote Sensing” จะใช้มากในการศึกษาและวิจัยทางภูมิศาสตร์โดยเฉพาะการรังวัดภาพถ่าย(photogrammetry) และการแปลภาพถ่ายทางอากาศและภาพดาวเทียมด้วยสายตา เป็นหลัก (เนื่องจากระบบคอมพิวเตอร์ยังไม่พัฒนามากนัก)
§ อย่างไรก็ตาม ตั้งแต่ยุค 1970s เป็นต้นมา คำนี้มักถูกใช้กับงานสำรวจโดยอุปกรณ์ที่ติดตั้งไว้บน ดาวเทียมสำรวจแผ่นดิน (land observation satellite) เช่น Landsat หรือ SPOT และดาวเทียมสำรวจสภาพอากาศของโลก (weather satellite) เป็นหลัก เช่น GOES, GMS หรือ NOAAเป็นต้น
§ สังเกตว่า “ดวงตา (eyes)” ของเรา อาจถือเป็นอุปกรณ์การสำรวจระยะไกลประเภทหนึ่ง โดยมีสมองของเราทำงานคล้ายกับเป็น หน่วยประมวลผล (processing unit) หรือหน่วยแปลความหมายของข้อมูลที่ได้รับผ่านสายตาของเรามา (มันทำงานคล้ายกล้องถ่ายรูป)

ลำดับการพัฒนาของ เทคโนโลยี ที่เกี่ยวข้องกับ ระบบ RS ในช่วง ค.ศ. 1860-1960


ลำดับการพัฒนาของ เทคโนโลยี ที่เกี่ยวข้องกับ ระบบ RS ในช่วง ค.ศ. 1950-ปัจจุบัน

       ที่ต้องการ ก่อนจะนำข้อมูลนั้นมาผ่านการประมวลผล เพื่อหาสิ่งที่ต้องการศึกษาต่อไป โดยในการนี้ เราอาจใช้
เทคนิคทาง GIS เข้ามาช่วยด้วย โดยผังการทำงานพื้นฐานของระบบ RS ร่วมกับ GIS จะเป็นดังนี้

ด้วยเหตุนี้ การศึกษาทาง ภูมิสารสนเทศ (geoinformatics) จะประกอบด้วยเนื้อหา 3 ส่วนหลัก คือ

1. การตรวจวัดจากระยะไกล (remote sensing)
2. การวิเคราะห์และแปลข้อมูลภาพ (image processing) และ
3. GIS Application

จะเห็นได้ว่า ผังการทำงาน พื้นฐานของระบบ RS ร่วมกับ GIS จะแยกออกได้เป็น 4 ส่วน ดังนี้

1. การได้มาซึ่งข้อมูล (data acquisition)
2. การประมวลผลข้อมูล (data processing) และ
3. การแสดงผลการศึกษาและการจัดเก็บข้อมูล (data presentation and database management)
4. การประยุกต์ใช้ข้อมูลร่วมกับเทคนิคทาง GIS (GIS-based data application)

ในส่วนของ การได้มาซึ่งข้อมูล จะมีองค์ประกอบหลักอยู่ 2 ส่วน คือ

1. แหล่งข้อมูล (source) ในที่นี้ หมายถึง พื้นที่เป้าหมาย ของการสำรวจ ซึ่งอาจอยู่บนผิวโลกหรือในบรรยากาศ ของโลกก็ได้ แต่ที่สำคัญ ต้องเป็นเขตที่สามารถ สร้างหรือสะท้อน สัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (EM Wave) ออกมาได้ สำหรับเป็นสื่อในการตรวจวัดโดยอุปกรณ์ที่ใช้งานอยู่

2. เครื่องตรวจวัดจากระยะไกล (remote sensor) เป็นอุปกรณ์ซึ่งถูกออกแบบมาสำหรับการตรวจวัดสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งออกมาจากพื้นที่เป้าหมาย แยกตามช่วงคลื่นที่เหมาะสม โดยมันมักถูกมักติดตั้งไว้บนเครื่องบิน บอลลูน หรือ บนดาวเทียม ทำให้สามารถสำรวจผิวโลกได้เป็นพื้นที่กว้าง โดยข้อมูลที่ได้มักจัดเก็บไว้ในรูปของ ภาพอนาลอก (analog image) หรือ ภาพเชิงตัวเลข (digital image) เช่น ภาพดาวเทียม เป็นต้น

สำหรับในส่วนของ การประมวลผลข้อมูล จะสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ส่วนหลัก คือ

1. การปรับแต่งและแก้ไขข้อมูล (data enhancement and correction) เป็นการปรับแก้ข้อมูลให้มีความถูกต้อง และเหมาะสมสำหรับการประมวลผลมากยิ่งขึ้น โดยการปรับแก้จะแบ่งเป็น 2 แบบ หลัก คือ
1.1 การปรับแก้ ความคลาดเคลื่อนเชิงรังสี (radiometric correction) และ
1.2 การปรับแก้ความ คลาดเคลื่อนเชิงเรขาคณิต (geometric correction) ของภาพที่ใช้

2. การวิเคราะห์และแปลข้อมูล (data analysis and interpretation) เป็นการวิเคราะห์ข้อมูลอย่างละเอียดเพื่อให้ได้ผลการศึกษาออกมาตามที่คาดหวัง ที่สำคัญคือเทคนิค การจำแนกองค์ประกอบ (classification) ของภาพดาวเทียม หรือ ภาพถ่ายทางอากาศ เป็นต้น

สำหรับในส่วนของ การแสดงผลการศึกษาและการจัดเก็บข้อมูล เป็นขั้นตอนของการเผยแพร่ผลการศึกษาต่อกลุ่มเป้าหมาย รวมไปถึงการจัดเก็บข้อมูลและผลการศึกษาดังกล่าว สำหรับใช้เป็น ฐานข้อมูล ของงานในอนาคต ในรูปของผลิตภัณฑ์สารสนเทศ (IT product) เช่น บันทึก รายงาน หรือ สิ่งตีพิมพ์ เป็นต้น

ขั้นสุดท้าย คือการนำเอาข้อมูลและผลการศึกษาที่ได้จากกระบวนการทาง RS ไปใช้ ในการศึกษาวิจัยอื่น ๆ โดยใช้เทคนิคทาง GIS (Geographic Information System) เข้ามาช่วย
§ ปกติ เราจะใช้เทคนิคทาง RS ในการหา ข้อมูลเชิงพื้นที่ หรือ ข้อมูลทางภูมิศาสตร์ ( spatial or geographic data)

         ในการ ตรวจวัดข้อมูล ของพื้นผิวโลกหรือชั้นบรรยากาศ จากระยะไกล มักทำโดยใช้ อุปกรณ์การตรวจวัดที่ติดตั้งไว้บน สถานีติดตั้ง (platform) ซึ่งอยู่สูงจากผิวโลกพอควร เช่น เครื่องบิน บอลลูน หรือ บนดาวเทียม ซึ่งจะทำให้มันสามารถสำรวจผิวโลกได้เป็นพื้นที่กว้าง
ในการทำงาน อุปกรณ์ดังกล่าวจะตรวจวัด ความเข้ม ของรังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (EM Wave) ที่ ออกมา จากวัตถุที่มันกำลังมองดูอยู่เป็นหลัก และบันทึกผลไว้ในหน่วย กำลังต่อพื้นที่ต่อมุมตันที่มอง หรือ Watt/m2.sr ซึ่งจะเป็น ความเข้มเฉลี่ย ของรังสี ในกรอบการมอง แต่ละครั้ง บนผิวโลก (target area)

ทั้งนี้ รังสี ที่ออกมาจากพื้นที่สำรวจ ซึ่งเครื่องวัดได้ ในแต่ละครั้ง ดังกล่าว จะมีที่มาจาก 3 แหล่ง หลัก คือ
1. รังสีที่ตัววัตถุแผ่ออกมาเองตามธรรมชาติ (radiation หรือ emission)
2. แสงอาทิตย์ที่สะท้อนออกมาจากผิวของวัตถุ (reflected sunlight) และ
3. รังสีสะท้อนจากตัววัตถุ ที่ส่งมาจากตัวเครื่องตรวจวัดเอง (reflected sensor’s signal)

โดยทั่วไป อุปกรณ์ตรวจวัดแต่ละตัว มักจะถูกออกแบบมาให้ตรวจวัดได้ ดีที่สุด ในช่วงความยาวคลื่นแคบ ๆ ช่วงหนึ่งเท่านั้น เรียกว่าเป็น ช่วงคลื่นของการตรวจวัด (spectral range) หรือ แบนด์ (band) ของอุปกรณ์ ซึ่งที่พบมากมักอยู่ใน ช่วง UV ช่วงแสงขาว ช่วงอินฟราเรด และ ของสเปกตรัมคลื่น EM

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าประกอบไปด้วยคลื่นที่มีความยาวช่วงคลื่นในหลากหลายช่วงคลื่น ตั้งแต่สั้นที่สุดไปจนถึงยาวที่สุด ซึ่งในแต่ละช่วงคลื่นจะมีคุณสมบัติเฉพาะตัว ความยาวคลื่นและความถี่คลื่นมีความสัมพันธ์กันแบบผกผัน กล่าวคือ ถ้าความยาวคลื่นมาก ความถี่จะน้อย หรือความยาวคลื่นน้อย ความถี่จะมาก โดยทั่วไป หน่วยวัดความยาวคลื่นที่ใช้ในงานรีโมทเซนซิง มักใช้เป็น ไมโครเมตร
ตาราง แสดงประเภทของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

ประเภทคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า	ความยาวช่วงคลื่น	ความถี่	คุณสมบัติ
1. รังสีแกมมา (gamma ray)	< 0.03 nm.	> 3,000 THz	ถูกดูดกลืนทั้งหมดโดยชั้นบรรยากาศชั้นบน จึงไม่ได้นำมาใช้ประโยชน์ในการสำรวจจากระยะไกล
2. รังสีเอกซ์ (x-ray)	0.03-3.0 nm.	> 3,000 THz	ถูกดูดกลืนทั้งหมดโดยชั้นบรรยากาศชั้นบนเช่นกัน จึงไม่ได้นำมาใช้ประโยชน์ในการสำรวจจากระยะไกล
3. รังสีอัลตราไวโอเลต (ultraviolet)	0.03-0.4 mm	750-3,000 THz	ช่วงคลื่นสั้นกว่า 0.3 mm ถูกดูดซึมทั้งหมดโดยโอโซน (O3) ในบรรยากาศชั้นบน
4. คลื่นอัลตราไวโอเลตที่ใช้ในการถ่ายภาพ  (photographic ultraviolet band)	0.03-0.4 mm	750-3,000 THz	ช่วงคลื่นนี้สามารถผ่านชั้นบรรยากาศได้ สามารถถ่ายภาพด้วยฟิล์มถ่ายรูป แต่มีการกระจายในชั้นบรรยากาศเป็นอุปสรรค
5. คลื่นตามองเห็น (visible)	0.4-0.7 mm	430-750 THz	เป็นช่วงคลื่นที่บันทึกด้วยฟิล์มถ่ายภาพและอุปกรณ์บันทึกภาพได้ดี โดยเป็นช่วงคลื่นที่ดวงอาทิตย์มีการสะท้อนพลังงานสูงสุด (reflected energy peak ที่ 0.5 mm) ช่วงคลื่นนี้แบ่งออกได้เป็น 3 กลุ่มที่ตอบสนองต่อสายตามนุษย์ คือ
ประเภทคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า	ความยาวช่วงคลื่น	ความถี่	คุณสมบัติ
			0.4-0.5 mm. ช่วงคลื่นสีน้ำเงิน 0.5-0.6 mm. ช่วงคลื่นสีเขียว 0.6-0.7 mm. ช่วงคลื่นสีแดง ซึ่งเป็นแม่สีแสงที่ก่อให้เกิดสีต่างๆ ที่เรามองเห็นในธรรมชาติ
6. คลื่นอินฟราเรด (infrared) แบ่งออกเป็นช่วงคลื่นย่อย ดังนี้			ช่วงคลื่นระหว่าง 0.7-0.9 mmสามารถถ่ายภาพด้วยฟิล์มพิเศษ เรียกว่า photographic infrared film และเป็นช่วงที่โลกสะท้อนพลังงานสูงสุดที่9.7 mm
6.1 อินฟราเรดใกล้ (near infrared)	0.7-1.3 mm	230-430 THz	มีประโยชน์ต่อการศึกษาด้านพืชพรรณ การแยกแยะดินกับน้ำ
6.2 อินฟราเรดคลื่นสั้น (short wave infrared)	1.3-3.0 mm	100-230 THz	มีประโยชน์ต่อการศึกษาด้านการใช้ที่ดินแร่ธาตุ
6.3 อินฟราเรดคลื่นกลาง (middle wave infrared)	3.0-8.0 mm	38-100 THz	มีประโยชน์ด้านการแยกแยะแร่ธาตุวัตถุสะท้อนแสงสูง
6.4 อินฟราเรดความร้อน (thermal infrared)	8.0-14.0 mm	22-38 THz	ใช้ศึกษาโรคพืชเนื่องจากความร้อน ความแตกต่างของความร้อนในพื้นที่ศึกษา ความแตกต่างของความชื้นของดิน
6.5 อินฟราเรดไกล (far infrared)	14.0 mm – 1 mm.	0.3-22 THz	ไม่ปรากฏการประยุกต์ใช้เพราะคลื่นนี้จะถูกชั้นบรรยากาศดูดกลืนจนเกือบทั้งหมด
7. คลื่นไมโครเวฟ (microwave) แบ่งตามขนาดความยาวคลื่นได้ 3 กลุ่มย่อย	0.1-30.0 cm.		เป็นช่วงคลื่นยาวที่สามารถทะลุผ่านหมอก เมฆ และฝนได้ สามารถบันทึกข้อมูลได้ทั้งระบบพาสซีฟและแอคทีฟ
7.1 ช่วงคลื่นขนาดมิลลิเมตร	1.0-10.0 mm.	30-300 GHz
7.2 ช่วงคลื่นขนาดเซนติเมตร	1.0-10.0 mm.	3-30 GHz
7.3 ช่วงคลื่นขนาดเดซิเมตร	0.1-1.0 dm.	0.3-3 GHz
8. คลื่นเรดาร์ (radar) มีแบ่งย่อยเป็นช่วงคลื่นที่สำคัญ ดังนี้	0.1-30.0 cm.	30-300 MHz	เป็นระบบแอคทีฟ ที่สามารถทะลุผ่านหมอก เมฆ และฝนได้
8.1 Ka band	10 mm.
8.2 X band	30 mm.
8.3 L band	25 cm.
9. คลื่นวิทยุ (radio)	1 m. – 100 km.	3 KHz–300 MHz	เป็นช่วงคลื่นที่ยาวที่สุด บางครั้งมีเรดาร์อยู่ในช่วงนี้ด้วย

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 3กลุ่มดังกล่าว

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 ไมโครเมตรReflection 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 2.7ไมโครเมตร 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 และสำหรับดินที่มีส่วนผสมเป็นดินเหนียว ธาตุ hydroxyl มีอิทธิพลในการดูดซับพลังงานในช่วงคลื่น 1.4 และ 2.2 ไมโครเมตร

ลักษณะคลื่นแสงของน้ำ

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

1. การบันทึกข้อมูลเป็นบริเวณกว้าง(Synopic View)
2. การบันทึกภาพได้หลายช่วงคลื่น
3. การบันทึกภาพบริเวณเดิม(Repetitive Coverage)
4. การให้รายละเอียดหลายระดับ ภาพจากดาวเทียมให้รายละเอียดหลายระดับ
5. การให้ภาพสีผสม(False Color Composite)
สีแดง(R) + สีเขียว(G) = สีเหลือง(Yellow)
สีแดง(R) + สีน้ำเงิน(B) = สีม่วงแดง(Magenta)
สีน้ำเงิน(B) + สีเขียว(G) = สีฟ้า(Cyan)
สีน้ำเงิน(B) + สีเขียว(G) + สีแดง(R) = สีขาว(White)
สีเหลือง(Y) + สีม่วงแดง(M)+ สีฟ้า(C) = สีดำ(Black)
6. การเน้นคุณภาพของภาพ(Image Enhancement) มี 2 วิธี คือ การขยายค่าความเข้มระดับสีเทาให้กระจายจนเต็มช่วงเรียกว่า Linear Contrast Stretch และ Non - Linear Contrast Stretch โดยให้มีการกระจายข้อมูลของภาพจากดาวเทียมในแต่ละค่าความเข้มให้มีจำนวนจุดภาพใกล้เคียงกัน เรียกว่า Histogram Equalization Stretch

ข้อมูลที่ได้จากเครื่องตรวจวัด จะเก็บไว้ในรูปของ ข้อมูลภาพ (image data) ซึ่งแบ่งเป็น 2 ประเภท หลัก คือ

1. ข้อมูลอนาลอก (analog data) คือ ข้อมูลที่แสดงความเข้มของรังสีซึ่งมีค่า ต่อเนื่อง ตลอดพื้นที่ที่ศึกษา เช่น ภาพถ่ายทางอากาศ (ซึ่งยังไม่ถูกแปลงเป็นภาพดิจิตอล) และ
2. ข้อมูลเชิงตัวเลข (digital data) คือ ข้อมูลแสดงความเข้มของรังสี ซึ่งถูก แบ่ง ออกเป็นระดับ (level) ย่อย ๆ ในการจัดเก็บ เรียกว่าค่า บิท (bit) โดย ข้อมูล n บิท จะแบ่งเป็น 2n ระดับความเข้ม ทั้งนี้ภาพทั่วไปมักจะแบ่งออกเป็น 256 ระดับความเข้ม (เรียกว่าเป็นข้อมูล 8 บิท)


         ทั้งนี้ข้อมูล เชิงตัวเลข ที่ได้การตรวจวัดจากระยะไกล มักถูกเก็บไว้ใน 2 รูปแบบ ที่สำคัญคือ
1. ในรูปของ ภาพเชิงตัวเลข (digital image) เช่นภาพดาวเทียมส่วนใหญ่ที่เห็น ซึ่งมันจะแบ่งพื้นที่การเก็บข้อมูลบนภาพ ออกเป็นชิ้นสี่เหลี่ยมเล็ก ๆ จำนวนมาก เรียกว่า เซลล์ภาพ (pixel) ซึ่งแต่ละชิ้น จะเป็นตัวแทนพื้นที่ในกรอบการมอง แต่ละครั้ง บนผิวโลกของเครื่องตรวจวัด หรือ
2. ในรูปของ แฟ้มข้อมูลเชิงตัวเลข (digital file) ใน 3 มิติ สำหรับการประมวลผลด้วยคอมพิวเตอร์ ต่อไป


        ในกรณีหลังนี้ มักพบในการศึกษาชั้นบรรยากาศจากระยะไกล (atmospheric RS) โดยข้อมูลเชิงตัวเลขที่เก็บไว้มักอ้างอิงเทียบกับ ตำแหน่งและความสูง ของตำแหน่งที่ตรวจวัดจากผิวโลก ทำให้ได้เป็นแฟ้มข้อมูลใน 3 มิติ (3-D data) ออกมา สำหรับใช้ในการประมวลผลต่อไป

ลักษณะของการจัดเก็บข้อมูลภาพ แบบอนาลอก (ต่อเนื่อง) และ แบบดิจิตอล (ไม่ต่อเนื่อง)

แต่หากเราพิจารณาตามลักษณะของรังสีที่ เครื่องตรวจวัด วัดได้ดี จะแบ่งการตรวจวัดได้เป็น 2 แบบ คือ
1. การตรวจวัดแบบแพสซีฟ (Passive RS) หรือ แบบเฉื่อย
เครื่องตรวจวัดในกลุ่มนี้ จะคอยวัดความเข้มของรังสีที่แผ่ออกมาจากวัตถุ หรือ ของแสงอาทิตย์ที่สะท้อนออกมาจากตัววัตถุเท่านั้น แต่มันจะ ไม่มี การสร้างสัญญาณขึ้นมาใช้เอง ตัวอย่างของอุปกรณ์ในกลุ่มนี้มีเช่น พวกกล้องถ่ายภาพทางอากาศ หรือ เครื่องกวาดภาพของดาวเทียม Landsat เป็นต้น


2. การตรวจวัดแบบแอกทีฟ (Active RS) หรือ แบบขยัน
เครื่องตรวจวัดในกลุ่มนี้ จะวัดความเข้มของสัญญาณที่ตัวมันเอง สร้างและส่งออกไป ซึ่งสะท้อนกลับมาจากตัววัตถุเป็นหลัก โดยอุปกรณ์สำคัญในกลุ่มนี้ ได้แก่ พวกเรดาร์ ไลดาร์ และ โซนาร์
ข้อมูลเพิ่มเติม
เครื่องตรวจวัด แบบเฉื่อย จะมีทั้งแบบที่วัดรังสีในช่วงคลื่นของแสงขาว (visible light) อินฟราเรด (IR) และ ช่วงไมโครเวฟ (microwave) ในขณะที่เครื่องตรวจวัด แบบขยัน จะทำงานในช่วงไมโครเวฟเป็นหลักและจะทำงานได้ ตลอดเวลา ทั้งกลางวันและกลางคืน

1. ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา(Meteorological Satellites) เช่น ดาวเทียม TIROS, NOAA, SMS/GOES, GMS, METEOSAT
2. ดาวเทียมสื่อสาร(Communication Satellites) เช่น ดาวเทียม TELSTAR, PALAPA, INTELSAT
3. ดาวเทียมสำรวจแผ่นดิน เช่น ดาวเทียม LANDSAT, SEASAT, SPOT, MOS, THAICHOTE
4. ดาวเทียมหาตำแหน่งพิกัดบนผิวโลก


1. การโคจรในแนวระนาบกับเส้นศูนย์สูตร (Geostationary or Earth synchronous)
การโคจรในแนวระนาบโคจรในแนวระนาบกับเส้นศูนย์สูตร สอดคล้องและมีความเร็วในแนววงกลมเท่าความเร็วของโลกหมุนรอบตัวเอง ทำให้ดาวเทียมเสมือนลอยนิ่งอยู่เหนือตำแหน่งเดิมเหนือผิวโลก(Geostationary or Earth synchronous)โดยทั่วไปโคจรห่างจากโลกประมาณ 36,000 กม. ซึ่งส่วนใหญ่ ได้แก่ ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา และดาวเทียมสื่อสาร


2. การโคจรในแนวเหนือ-ใต้ (Sun Synchronous)
โคจรในแนวเหนือ-ใต้รอบโลก ซึ่งสัมพันธ์กับดวงอาทิตย์(Sun Synchronous)โดยโคจรผ่านแนวศูนย์สูตร ณ เวลาท้องถิ่นเดียวกัน โดยทั่วไปโคจรสูงจากพื้นโลกที่ระดับต่ำกว่า 2,000 กม.ซึ่งมักเป็นดาวเทียมสำรวจทรัพยากรแผ่นดิน

          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

         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