smms 53 spectrum library

โดยนาย พรพล พรหมพทกษพร

การส ารวจเพอเกบขอมลในการจดท าสเปกตรมไลบราร การประยกคใชภาพถายดาวเทยม การน าไลบรารไปประยกตใชกบเพนทอนๆ รปแบบสเปกตรมไลบราร

มาตรฐานการส ารวจความถกตองทางภาคสนาม การวางแผนกอนการส ารวจ

◦ การเลอกพนทส ารวจ◦ วตถประสงคในการลงพนทส ารวจ◦ ขอมลเพอใชในการวเคราะห

การเตรยมตวกอนการส ารวจ บนทกชวยจ า เงอนไขทเหมาะสมส าหรบการวดสเปกตรม

◦ มมของพระอาทตย◦ เงอนไขของเมฆ◦ สภาพภมประเทศ

Spectrometer Fiber Optic Spectralon

Interface Screen

อบต.เกษตรสวรรณ

ชลบร

เทศบาลต าบลหวยกะป

ชลบร

• ประเมนขนาดของพนทส ารวจ

• บนทกคาองคประกอบตางๆ• สวนของตวพช ขอมลของพนท ขอมลสภาพแวดลอม

• ท าการวดคามมของพระอาทตย (Elevation) และมมจากทศเหนอ (Azimuth)

ประกอบอปกรณเครองสเปกโตรมเตอรเขากบอปกรณตางๆ

ก าหนดต าแหนงของเครองมอวด

ค านวณหาความสงใหสมพนธกนกบพนทในการมองของอปกรณ

วดอปกรณเทยบคาและวดพช โดยท าหลายๆต าแหนง

รวบรวมคาสเปกตรมและตรวจสอบ

คนหาปจจยทท าใหเกดความผดพลาดในการวดสเปกตรม

ขาว

พนธชยนาท 1

อาย 1 เดอน

สง 0.4 เมตร

นาหวาน

ออย

พนธอทอง 3

อาย 9 เดอน

สง 3 เมตร

ออกเฉยงเหนอ-ใต

สบปะรด

พนธปตตาเวย

อาย 5 เดอน

สง 0.5 เมตร

ออกเฉยงเหนอ-ใต

มนส าปะหลง

พนธระยอง 5

อาย 8 เดอน

สง 2.2 เมตร

เหนอ-ตะวนออก

ยางพารา

พนธสถาบนวจยยาง 251

อาย 60 เดอน

สง 8 เมตร

ออกเฉยงเหนอ-ใต

การใชเครองมอวดสเปกตรมหรอเรยกวาสเปกโตรมเตอร คาทวดออกมาไดจะอยในรปของคาความเขมแสง ดงนนตองน ามาค านวณเพอแปลงใหอยในรปของคาสเปกตรมการสะทอน (Reflectance)

เมอ Iout คอ ความเขมแสงของรงสทสะทอนออกมาจากวสดทสนใจIin คอ ความเขมแสงของรงสทตกกระทบวสดทสนใจR คอ การสะทอนของแสง (Reflectance)

วดความเขมแสงของวสดเทยมคา Iout1 %R1 = ( Iout1/Iin1 ) * 100 Iin1 = ( Iout1/%R1 ) * 100 วดความเขมแสงของพช Iout2 %R2 = ( Iout2/Iin2 ) * 100 ; เมอ Iin1 = Iin2 %R2 = ( Iout2/[( Iout1/%R1 ) * 100] ) * 100

Reference panel

%R2 = ( Iout2/[( Iout1/%R1 ) * 100] ) * 100

ในตารางจะแสดงคาทวดไดจากพนทการปลกยางพารา

เนองจากขอมลในแตละไฟลจะมจ านวนเยอะ จงตองหาแนวทางในการท าใหเปนการค านวณแบบอตโนมต

ไฟลจากเครองสเปกโตรมเตอรเปนชนด *.cmbl

เนองจากขอก าหนดของวธในการวดคาสเปกตรม ท าใหขอมลทไดเกดความแปรปรวน ตรวจสอบความสมพนธของขอมลในเซตนนจะหาจากการหาคาสมประสทธสหสมพนธ

(Coefficient of Correlation [r])

โดยจะมคาอยระหวาง -1.0 ถง +1.0 โดยทคาทอยใกล -1.0 หรอ +1.0 ถอวามความสมพนธกนมากทสด สวน 0 หมายความวา ตวแปรทงสองไมมความสมพนธกนแมแตนอย สวนเครองหมาย + หรอ - บงบอกวาความสมพนธนน เปนตามกนหรอตรงกนขาม

น าผลทไดมาพจารณาตามยานความถ เพอดความสมพนธใหตรงตามกบพชและพนท และน าผลทไดไปใชงาน

จากการค านวณจะไดยานความยาวคลนในการวเคราะหดงน 450, 472, 490, 536, 590, 620, 750 และ 896nm จากขอมลชวงคาลายเสนของพชและยานทใชในการวเคราะห จะท าใหสามารถทราบถงความแตกตางของสเปกตรมของพชทง 5 ชนด

ขอมลภาพถายดาวเทยมในวนท 3 มนาคม 2553 โดยเลอกซนของภาพทมชอวา HJ1A-HSI-12-102-B2-20100303-L20000263206 มาใชในการวเคราะห เพอใชในการจ าแนกพนทเพาะปลกพช 4 จาก 5 ชนดซงกคอ มนส าปะหลง สบปะรด ยางพารา และออย (ไมมขาว)

ขอมลภาพถายดาวเทยมในวนท 10 พฤศจกายน 2552 โดยเลอกซนของภาพทมชอวา HJ1A-HSI-12-102-A1-20091110-L20000203604 มาใชในการวเคราะห เพอใชในการจ าแนกพนทเพาะปลกขาว

มาใชในการวเคราะหเพอใชในการจ าแนกพนทเพาะปลก โดยขอมลภาคสนามจะเปนของวนท 1-3 และ 20-22 กรกฎาคม 2553 และวนท 7-8 สงหาคม 2553

Spectral Angle Mapper Classification (SAM) คอจะท าการก าหนดคาขอมลแลวปรบแกโดยการน าคาสเปกตรมของทงสองคามาค านวณในลกษณะของเวกเตอร n มต (n คอ จ านวนแบนด)

เปนฟงกชนในการเปลยนรปเชงเสนเพอใชในการประมาณคาขนาดทแทจรงของขอมลภาพ ท าการแยกสญญาณรบกวนออกจากขอมล และชวยลดเวลาในการค านวณส าหรบในสวนของการประมวลผล

คา eigenvalues และภาพ MNF จะถกใชในการประเมนขนาดของขอมล โดยคา eigenvalues ในแตละแถบความถจะประกอบด ว ยข อม ลต า งๆ โดยเรยงล าดบตามขนาดของขอมล ภาพทไดจะมขอมลทสอดคลองกบความเชอมโยงเชงพนท ในขณะทภาพสญญาณรบกวนจะไมมขอมลในเชงพนทเลย

จากขอมลสเปกตรมไลบรารจงไดมแนวคดในการน ามาใชงานกบพนทอนๆ โดยจะท าการคดเลอกจากพนททมขอมลทางภาคสนาม ซงจากการขอความอนเคราะหจากส านกงานเศรษฐกจการเกษตรท าใหไดขอมลพนทภาคสนามซงเปนพนทในการเพาะปลกขาวแถวบรเวณภาคกลางและภาคเหนอ (โดยมแคบางจงหวดไมครบทกจงหวด) จงน าขอมลนไปคนหาเพอเทยบพนทเดยวกนกบภาพถายดาวเทยม

จากการคนหาจงไดท าการเลอกพนทจงหวดพะเยา โดยเลอกขอมลภาพถายดาวเทยมในวนท 30 กนยายน 2553 โดยเลอกซนของภาพทมชอวา HJ1A-HSI-15-94-A2-20100930-L20000004187 มาใชในการวเคราะหเพอใชในการจ าแนกพนทเพาะปลกขาว โดยขอมลภาคสนามจะเปนของวนท 6 พฤศจกายน 2552

จากผลทไดจะเหนไดวาคาความถกตองในการประเมนพนทเพาะปลกขาวเทากบ 64.79% และพนททไมใชขาวเทากบ 94.66% ถารวมความถกตองของพนททงหมดจะเทากบ 88.2626% ซงคอนขางมความถกตองสง ดงนนจากการทดสอบดงทกลาวมานท าใหสามารถสรปไดวาสามารถน าขอมลสเปกตรมไลบรารมาใชในการประเมนพนทเพาะปลกได ตอมาจงน าขอมลนมาสรางใหเปนรปแบบมาตรฐาน

ขอมลสเปกตรมไลบรารนอยเกนไป การก าหนดแถบความถในการวเคราะหขอมล ความคลาดคลนต าแหนงพกดภาพดาวเทยม การเลอกฟงกชนในการค านวณ ขอมลภาคสนาม

จากขอมลสเปกตรมไลบรารของพชทง 5 ชนด น ามาสรางเปนรปแบบมาตรฐานทเหมาะสมส าหรบการน าไปใชงาน โดยจากการศกษาและสบคนทางอนเตอรเนตพบวาไลบรารโดยทวไป เชน ไลบรารของ USGS (เปนองคกรทางวทยาศาสตรทใหขอมลทเปนกลางเกยวกบสขภาพของระบบนเวศและสงแวดลอม) จะประกอบดวย 3 สวนคอ

ASCII เปนสวนของไฟลทอยในรปแบบของแอสก (เปนรหสมาตรฐานของสหรฐอเมรกาเพอการแลกเปลยนสารสนเทศ) ประกอบดวยขอมลคาสเปกตรมการสะทอนทยานความยาวคลนตางๆ โดยสามารถน าคาหลานไปใชในการค านวณได ชนดของไฟล คอ *.asc

DESCRIPT เปนสวนในการอธบายถงองคประกอบของสงตางๆทท าใหไดขอมลสเปกตรมมา เชน รายละเอยดของวตถ สถานทในการส ารวจ สงแวดลอม เปนตน ชนดของไฟล คอ *.html

PLOTS เปนรปทแสดงคาสเปกตรมการสะทอนทยานความยาวคลนตางๆ ชนดของไฟล คอ *.png

รปแบบดงกลาวนสามารถน าไปใชงานไดทนทโดยคาทไดสามารถน าไปค านวณในแบบตางๆ เพอใชในการวเคราะห เชน หาความแตกตางในแตละยานความยาวคลน หาความโดดเดนของวตถแตละชนด เปนตน

โดยซอฟแวรทใชในการวเคราะหจะอยในรปแบบของซอฟแวรทชอวา CSTAR Spectral Analysis Management System (SAMS) (http://sams.projects.atlas.ca.gov/)

เปนซอฟแวรทชวยในการวเคราะหขอมล การเรยงล าดบ และประมวลผลคาสเปกตรม

นอกจากนรปแบบดงกลาวยงสามารถนไปใชงานรวมกนกบซอฟแวรประมวลผลภาพไดทนท เชน ซอฟแวร Environment for Visualization of Images (ENVI ITT Visual Solutions) เปนตน

แตรปแบบนกถงวาเปนเพยงหนงในรปแบบทมการใชกน ถาจะน าไปใชกบซอฟแวรเฉพาะทางอน เชน ERDAS IMAGINE เปนตน อาจจ าเปนตองท าการแปลงขอมลอกครง ดงนนการแปลงในขนนจ าเปนตองรรปแบบขอมลทใชของซอฟแวรนน แลวจงน ารปแบบดงกลาวมาใชนนเอง

ASCII DESCRIPT PLOTS