สิ่งที่ต้องรู้เกี่ยวกับ จุดความร้อน มีความสำคัญกับเราและโลกอย่างไร พร้อมแนะวิธีอ่านค่า เพื่อความเข้าใจที่ถูกต้อง
ช่วงนี้บ้านเมืองเราในหลายพื้นที่ยังคงเกิดไฟป่าอย่างต่อเนื่อง กลุ่มควันปกคลุมเต็มบ้านเต็มเมืองไปหมด พอจะเข้าไปเช็คจุดความร้อนที่แนะนำไว้ในบทความก่อนหน้านี้ (http://bit.ly/2OalZnU) แต่มันเกิดอะไรขึ้นกับจุดความร้อน (Hot Spot)
ทั้ง ๆ ที่เป็นข้อมูลวันเดียวกัน แต่บางคนอ่านได้หลักร้อย บางคนอ่านได้หลักพัน สรุปจะเชื่อจากแหล่งไหนกันแน่ บทความนี้จะมาขยายความเข้าใจเกี่ยวกับที่มาของจุดความร้อนกัน
จุดความร้อน (Hot Spot) คืออะไร ?
จุดความร้อน คือ จุดที่ดาวเทียมตรวจพบค่าความร้อนสูงผิดปกติ จากค่าความร้อนบนผิวโลก ซึ่งส่วนมากก็คือความร้อนจากไฟ แสดงในรูปแบบแผนที่เพื่อนำเสนอตำแหน่งที่เกิดไฟในแต่ละพื้นที่แบบคร่าว ๆ
การได้มาซึ่งข้อมูล Hot Spot อาศัยหลักการที่ว่า ดาวเทียมสามารถตรวจวัดคลื่นรังสีอินฟาเรด หรือรังสีความร้อนที่เกิดจากไฟ (อุณหภูมิสูงกว่า 800 องศาเซลเซียส) บนพื้นผิวโลก จากนั้นก็ประมวลผลแสดงในรูปแบบจุด ซึ่งปัจจุบันทุกคนสามารถตรวจสอบ Hot Spot เหล่านี้ได้ด้วยเองจากเว็บไซต์เหล่านี้ (http://bit.ly/2OalZnU)
ดาวเทียมดวงไหนบ้างที่สามารถตรวจวัดรังสีความร้อนได้ ?
ปัจจุบันมีดาวเทียมหลายดวงที่สามารถตรวจวัดรังสีความร้อนได้จากหลากหลายประเทศ สำหรับบทความนี้ขอยกตัวอย่างกลุ่มดาวเทียมที่เป็นที่นิยม ได้แก่ ดาวเทียม Terra ดาวเทียม Aqua ดาวเทียม Suomi-NPP และดาวเทียม NOAA-20
ในบรรดา 4 ดวงนี้ ก็จะแบ่งเป็น 2 เซนเซอร์หลักที่ใช้เพื่อการตรวจวัดรังสีความร้อน ได้แก่ เซนเซอร์ MODIS (ติดตั้งบนดาวเทียม Terra และ Aqua) และเซนเซอร์ VIIRS (ติดตั้งบนดาวเทียม Suomi-NPP และ NOAA-20)
Hot Spot ที่ได้จากเซนเซอร์ MODIS และ VIIRS จะแตกต่างกันที่ขนาดจุดภาพ (Pixel) โดยเซนเซอร์ MODIS มีขนาดจุดภาพ 1 กิโลเมตร เท่ากับว่าครอบคลุมพื้นที่ 1×1 กิโลเมตร หรือ 1,000 x 1,000 เมตรบนพื้นโลกจริง ส่วนเซนเซอร์ MODIS มีขนาดจุดภาพ 375 เมตร ก็เท่ากับว่าครอบคลุมพื้นที่ 375 x 375 เมตรบนพื้นโลกจริง
ขนาดจุดภาพที่ต่างกันส่งผลอะไรบ้าง ?
ส่งผลให้จำนวน Hot Spot ต่างกัน ทั้ง ๆ ที่บันทึกข้อมูลในพื้นที่ขอบเขตเท่ากัน และช่วงเวลาเดียวกัน โดยถ้าลองนับจำนวน Hot Spot ในพื้นที่เดียวกันจากทั้ง 2 เซนเซอร์ จำนวน Hot Spot ที่ได้จากเซนเซอร์ VIIRS จะมากกว่าจำนวน Hot Spot ที่ได้จากเซนเซอร์ MODIS ประมาณ 3 เท่าตัว
ดังนั้นจำเป็นต้องระบุเสมอว่า จำนวน Hot Spot ที่กำลังพูดถึงนั้น มาจากเซนเซอร์อะไร เพื่อป้องกันการนำไปเปรียบเทียบต่างเซนเซอร์กัน แล้วจะตกอกตกใจไปกันใหญ่
เหตุผลเพิ่มเติม
เนื่องจากเซนเซอร์ MODIS (ขนาดจุดภาพ 1 กิโลเมตร) ตรวจวัดตำแหน่งที่เกิดไฟไหม้ภายในพื้นที่ 1 ตารางกิโลเมตร แล้วประมวลผลเป็น 1 Hot Spot หรือถ้ามีตำแหน่งไฟไหม้มากกว่า 1 จุดภายในพื้น 1 ตารางกิโลเมตรเดียวกัน ก็จะนับเป็น 1 Hot Spot เช่นกัน
ส่วนเซนเซอร์ VIIRS (ขนาดจุดภาพ 375 เมตร หรือขนาดที่ละเอียดกว่า MODIS) จะตรวจวัดตำแหน่งไฟไหม้ได้ละเอียดกว่า ก็คือจะนับตำแหน่งไฟไหม้ที่เกิดขึ้นภายในพื้นที่ 375 x 375 เมตร เป็น 1 Hot Spot หรือไม่ว่าจะมีกี่ตำแหน่งไฟไหม้ในพื้นที่ 375 ตารางเมตร ก็จะนับแค่ 1 Hot Spot ทำให้ในขนาดพื้นที่เท่ากันจำนวนจุดความร้อนจากเซนเซอร์ VIIRS มากกว่าเซนเซอร์ MODIS เสมอ
ทำไมต้องออกแบบขนาดจุดภาพให้แตกต่างกัน
ด้วยการออกแบบเซนเซอร์ MODIS สามารถตรวจวัดไฟที่มีขนาดใหญ่ประมาณ 100 x 100 เมตรขึ้นไปในพื้นที่จริง หากมีกลุ่มไฟที่ขนาดเล็กกว่านี้ ก็ไม่สามารถตรวจวัดได้
ดังนั้นเซนเซอร์ VIIRS จึงถูกพัฒนาขึ้น เพื่อตรวจวัดตำแหน่งกลุ่มไฟไหม้ได้ละเอียดกว่า หรือที่มีขนาดเล็กกว่า อีกทั้งประสิทธิภาพในการตรวจวัดกลุ่มไฟในตอนกลางคืนที่ดีกว่าอีกด้วย ซึ่งจะเป็นประโยชน์อย่างมากสำหรับนักผจญเพลิงที่ต้องเข้าไปจัดการกับไฟกลุ่มเล็ก ๆ ก่อนที่มันจะขยายพื้นที่กลายเป็นกลุ่มไฟขนาดใหญ่เกินที่จะควบคุมได้
จะเห็นได้ว่า ข้อมูล Hot Spot ที่ได้จากเซนเซอร์ MODIS จะเป็นประโยชน์อย่างยิ่ง ต่อการประเมินสถานการณ์และวางแผนควบคุมไฟป่าในภาพรวมมากกว่า
ความถี่ของการบันทึกข้อมูล Hot Spot
ดาวเทียม Terra, Aqua, Soumi-NPP และ NOAA-20 มีวงโคจรที่คล้ายกันคือ โคจรผ่านประเทศไทยวันละ 2 รอบ แบ่งเป็นช่วงกลางวัน และช่วงกลางคืนของแต่ละดวง (เวลาที่ดาวเทียมแต่ละดวงโคจรผ่านจะแตกต่างกันไปด้วย)
ทั้งนี้เนื่องจากความแตกต่างของเวลาที่โคจรผ่านในวันเดียวกัน จึงทำให้ระบบสามารถตรวจสอบตำแหน่งของไฟได้แม่นยำมากยิ่งขึ้น โดยที่หากเป็นตำแหน่งไฟป่าจริง ก็จะมีรังสีความร้อนทั้งในช่วงกลางวัน และกลางคืน ที่สัมพันธ์กัน แต่หากเป็นการสะท้อนรังสีความร้อนจากหลังคาโรงงาน หรืออื่น ๆ เฉพาะในช่วงเวลากลางวัน ระบบก็จะไม่นับว่าจุดนั้นคือไฟ
ข้อจำกัดของดาวเทียมในการตรวจวัดรังสีความร้อน
ในบางสถานการณ์ที่กลุ่มไฟขนาดเล็กและอยู่ใต้ต้นไม้ มีกลุ่มควันหนา หรือกลุ่มเมฆหนา ก็จะทำให้กลุ่มดาวเทียมดังกล่าวข้างต้น ไม่สามารถตรวจวัดรังสีความร้อนจากกลุ่มไฟเหล่านั้นได้
นอกจากไฟแล้ว ยังมีการสะท้อนรังสีความร้อนบนลานหินกว้าง หลังคาสังกะสี หรือหลังคาโรงงานอุตสาหกรรม ที่อาจจะทำเกิดเป็น Hot Spot ขึ้นบนข้อมูลจากดาวเทียมได้เช่นกัน
จะเห็นว่ากว่าจะนำข้อมูล Hot Spot มาใช้งานได้ จำเป็นต้องเข้าใจคุณสมบัติมากมาย โดยเฉพาะในเรื่องของขนาดจุดภาพ เพื่อให้นำไปใช้ได้ตรงกับลักษณะของงาน และเกิดประสิทธิภาพสูงสุด
ทั้งนี้สถานการณ์ไฟป่าหลายพื้นที่ยังคงลุกลามอย่างต่อเนื่อง หวังเป็นอย่างยิ่งว่า ความเข้าใจเกี่ยวกับ Hot Spot จะช่วยสนับสนุนให้การจัดการไฟป่าให้ยุติลงโดยเร็ว
อ่านข่าวเพิ่มเติม
- เช้านี้ ค่าฝุ่น PM2.5 กทม. อยู่ในเกณฑ์มาตรฐาน พบจุดความร้อนสูงผิดปกติที่ ลาดกระบัง
- พีคสุด! GISTDA พบ ‘จุดความร้อน’ ในไทย ทะลุ 1 พันจุด ประเทศเพื่อนบ้านก็เพียบ หวั่น ‘PM2.5’ บริเวณชายแดน
- ฝุ่น ‘PM 2.5’ ทำผู้ป่วย ‘โรคทางเดินหายใจพุ่ง’ แค่ 3 สัปดาห์เดือน ม.ค. 9 หมื่นคนทั่วประเทศ
