แผนที่และฐานข้อมูลศักยภาพแสงสว่างธรรมชาติจากภาพถ่ายดาวเทียมสำหรับประเทศไทย

Abstract

ในงานวิจัยนี้ ผู้วิจัยได้ทำการพัฒนาแผนที่และฐานข้อมูลศักยภาพแสงสว่างธรรมชาติสำหรับ ประเทศไทย โดยได้ทำการหาปริมาณแสงสว่างธรรมชาติในรูปของความเข้มแสงสว่างจากส่วนต่างๆ ของท้องฟ้ (sky Iuminance) และความเข้มแสงสว่างธรรมชาติบนพื้นราบ (global iluminance) ใน การคำนวณความเข้มแสงสว่างจากส่วนต่าง ๆ ของท้องฟ้า ผู้วิจัยได้ทำการพัฒนาแบบจำลองเชิงสถิติ ซึ่ง เขียนในรูปของผลคูณของฟังก์ชัน F, และ F, โดย F, เป็นฟังก็ชันของมุมเซนิธของดวงอาทิตย์กับจุดที่ พิจารณาบนท้องฟ้า และ F, เป็นฟิงกัชันของระยะเชิงมุมระหว่างจุดบนท้องฟ้กับควงอาทิตย์ จากนั้นได้ ทำการวิเคราะห์หาฟังก์ชัน F, และ F, โดยการใช้ข้อมูลความเข้มแสงสว่างจากส่วนต่าง ๆ ของท้องฟ้า ซึ่ง ทำการวัดที่จังหวัดนครปฐม (13.81 N, 100.04* E) ระหว่างเดือนพฤศจิกายน ค.ศ. 2002 ถึงเดือน พฤษภาคม ค.ศ. 2003 ร่วมกับข้อมูลสัมประสิทธิ์การสะท้อนของบรรยากาศและพื้นผิวโลกที่ได้จาก ข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียม GMS-5 หลังจากการทดสอบความละเอียดถูกต้องของแบบจำลองแล้ว ผู้วิจัยได้ ใช้แบบจำลองดังกล่าวคำนวณค่าความเข้มแสงสว่างจากส่วนต่าง ๆ ของท้องฟ้า ที่ทุกอำเภอของทุก จังหวัดในประเทศไทย ในด้านของความเข้มแสงสว่างธรรมชาติบนพื้นราบ ผู้วิจัยได้พัฒนาแบบจำลองเชิงฟิสิกส์ ซึ่ง แสดงความสัมพันธ์ระหว่างสัมประสิทธิ์การสะท้อนของบรรยากาศและพื้นผิวโลกในช่วงความยาวคลื่น แสงสว่างกับสัมประสิทธิ์การดูดกลืนและการกระเจิงรังสีดวงอาทิตย์ขององค์ประกอบต่างๆ ของ บรรยากาศ โดยสัมประสิทธิ์การคูดกลืนรังสีดวงอาทิตย์ของไอน้ำจะคำนวณจากข้อมูลอุณหภูมิและ ความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศ สัมประสิทธิ์ของการดูดกลืนและการกระเจิงรังสีดวงอาทิตย์ของฝุ่น ละอองจะคำนวณจากข้อมูลทัศนวิสัย สำหรับสัมประสิทธิ์การดูดกลืนของโอโซนจะคำนวณจากข้อมูล ปริมาณ โอโซนซี่งได้จากเครื่องวัด TOMS ของดาวเทียม Earth Probe ของ NASA จากนั้นได้ทำการ ทดสอบแบบจำลองโดยใช้ข้อมูลความเข้มแสงสว่างธรรมชาติ ซึ่งทำการวัคที่สถานีเชียงใหม่ (18.780 N, 98.980 E) สถานีอุบลราชธานี (15.250 N, 104.87*E) สถานีสงขลา (7.200 N, 100.60*E) และสถานี นครปฐม จากผลการทดสอบพบว่าความเข้มแสงสว่างธรรมชาติที่คำนวณได้จากแบบจำลองมีค่าสอด คล้องกับค่าที่ได้จากการวัด โดยมีค่า root mean square difference เท่ากับ 8.1 % หลังจากนั้น ผู้วิจัยได้ ใช้แบบจำลองดังกล่าวคำนวณค่าความเข้มแสงสว่างธรรมชาติทั่วประเทศ แล้วนำค่าที่ได้มาจัดแสดงใน รูปแผนที่ศักขภาพแสงสว่างธรรมชาติของประเทศไทย ทั้งในรูปของข้อมูลรายชั่วโมงเฉลี่ยต่อเดือนและ เฉลี่ยต่อปี จากแผนที่รายชั่วโมงเฉลี่ยต่อเดือนพบว่า พื้นที่ส่วนใหญ่ของประเทศได้รับแสงสว่างธรรม ชาติสูงสุดในเดือนเมยายน โดยมีค่าอยู่ระหว่าง 80-100 kx เมื่อพิจารณาจากแผนที่รายชั่วโมงเฉลี่ยต่อปีพบว่า 44.1% ของพื้นที่ของประเทศได้รับแสงสว่างธรรมชาติในช่วง 75-80 KX โคยบริเวณที่มีค่าความ เข้มแสงสว่างสูงสุดที่ตอนกลางของภาคกลางและภาคใด้ตอนล่าง สำหรับบริเวณภูเขาในภาคเหนือซึ่งคิด เป็นพื้นที่ประมาณ 1.7 % ของพื้นที่ของประเทศได้รับแสงสว่างธรรมชาติก่อนข้างต่ำ โดยมีค่าอยู่ในช่วง 50-65 Kx ผลที่ได้นี้แสดงให้เห็นว่าประเทศไทยมีศักยภาพแสงสว่างธรรมชาติค่อนข้างสูง นอกจากนี้ ผู้ วิจัยยังได้จัดทำฐานข้อมูลแสงสว่างธรรมชาติสำหรับใช้ในงานต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องต่อไป