คณะกรรมการสอบวิทยานิพนธ์ พิจารณาวิทยานิพนธ์ของนายธนกฤต ปี๊บขุนทด และเห็นสมควรรับเข้าเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษารายวิชาวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม. คณะกรรมการสอบวิทยานิพนธ์. ประธานกรรมการบริษัท มหาวิทยาลัยได้อนุมัติวิทยานิพนธ์นี้แล้ว เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตรวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม. คณบดีคณะวิทยาศาสตร์ TITLE การประยุกต์ข้อมูล Landsat เพื่อติดตามอุณหภูมิพื้นผิวดินในจังหวัดมหาสารคาม ที่ปรึกษา รองศาสตราจารย์ ธีรวงศ์ เหล่าสุวรรณ PhD ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ปรเมศวร์ ชุนแป้ง ระดับปริญญาเอก วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิชาฟิสิกส์ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่สังเกตได้อย่างชัดเจนคือการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิเฉลี่ยบนโลก ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงต่อสภาพอากาศเลวร้ายถึงเหตุการณ์สภาพอากาศสุดขั้ว
The main objective of this study is to present the estimation of land surface temperature in Maha Sarakham Province using Landsat data from 2 periods, 2007 and 2015. The study results indicated that the average land surface temperature from Landsat and the average land surface temperature from the ground stations were consistent. The research results indicated that the analysis of land surface temperature from Landsat is reliable and can be used to effectively estimate land surface temperature.
ที่มาและความสำคัญ
วัตถุประสงค์
ขอบเขตการศึกษา
ขอบเขตด้านเวลา
ขอบเขตด้านเนื้อหา
ขอบเขตพื้นที่ศึกษา
ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ
ระยะเวลาในการทำวิจัย
สถานที่ทำงานวิจัย
เครื่องมือและอุปกรณ์ที่ใช้ทำงานวิจัย
ลักษณะของการเกิดเกาะความร้อน
การเกิดปรากฏการณ์เกาะความร้อนเมืองบนพื้นผิวของสิ่งปกคลุม (Surface; UHI)
การเกิดปรากฏการณ์เกาะความร้อนเมืองในบรรยากาศ (Atmospheric; UHI)
หลักการรู้จากระยะไกล (Principle of remote sensing)
ความหมายของการรับรู้จากระยะไกล
องค์ประกอบและกระบวนการของการรับรู้จากระยะไกล
คุณลักษณะของข้อมูลจากดาวเทียม
ดาวเทียม LANDSAT 7 ETM+
ดาวเทียม LANDSAT 8 OLI
คุณสมบัติของคลื่นอินฟราเรดความร้อน
วิธีคำนวณอุณหภูมิพื้นผิวจากคลื่นอินฟราเรดความร้อน
การแปลงค่าเชิงตัวเลขของข้อมูลเป็นค่าการแผ่รังสี ณ อุปกรณ์บันทึก
คำนวณอุณหภูมิสัมบูรณ์จากการแผ่รังสีเชิงคลื่น
การจำแนกประเภทข้อมูลการรับรู้จากระยะไกล
การจำแนกประเภทข้อมูลแบบควบคุม (Supervised classification)
การจำแนกประเภทข้อมูลแบบไม่ควบคุม (Unsupervised classification)
การประเมินความถูกต้องของการจำแนก
งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง
Kato และ Yamaguchi (35) ตรวจสอบการใช้ข้อมูล TERRA (ASTER) เพื่อประเมินการกักเก็บความร้อนในเขตเมือง เพื่อศึกษาการสะสมความร้อนในเวลากลางวันในพื้นที่นาโกย่า ประเทศญี่ปุ่น ในฤดูร้อนและฤดูหนาว และในเวลากลางคืนในฤดูใบไม้ร่วง โดยใช้ข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียมเชิงตัวเลขของ TERRA (ASTER) ดังนี้ ระดับ 2B03: อุณหภูมิจลน์ของพื้นผิว ระดับ 2B04: การแผ่รังสีสเปกตรัมของพื้นผิว และระดับ 2B05V: VNIR การสะท้อนสเปกตรัมของพื้นผิวเพื่อคำนวณค่าการสะสมความร้อน การใช้ข้อมูลอุตุนิยมวิทยาจากสถานี Tiangco และคณะ (36 คน) ตรวจสอบการใช้ข้อมูลภาพดาวเทียม TERRA (ASTER) เพื่อศึกษาปรากฏการณ์โดมความร้อนในเวลากลางคืนในกรุงมะนิลา เป็นการศึกษาเรื่องการเกิด โดมความร้อนของเมโทรมะนิลาในตอนกลางคืน และใช้ค่าดัชนีพืชพรรณเพื่อตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างพืชพรรณและอุณหภูมิ การใช้ข้อมูลภาพดาวเทียมเชิงตัวเลข TERRA (ASTER) ระดับ 2 ข้อมูลอุณหภูมิจลน์ของพื้นผิวหรืออุณหภูมิพื้นผิวจากดาวเทียมด้วยความแม่นยำสัมบูรณ์ 1 - 4 องศาเซลเซียส ที่ใช้ในการศึกษา โดยนำข้อมูลอุณหภูมิอากาศจากสถานีตรวจวัด ใช้พื้นผิวโลกของศูนย์บรรยากาศ มาตรวิทยา และดาราศาสตร์แห่งฟิลิปปินส์ (PAGASA)
สภาพทั่วไปของพื้นที่ศึกษา
การเตรียมข้อมูลจากดาวเทียม (Pre-processing)
การปรับแก้ความคลาดเคลื่อนเชิงบรรยากาศ (Atmospheric correction)
การวิเคราะห์ข้อมูลจากดาวเทียมในช่วงคลื่นอินฟราเรดความร้อน
สำหรับการศึกษาอุณหภูมิพื้นผิวในจังหวัดมหาสารคาม โดยใช้ข้อมูลจากดาวเทียม Landsat 7 ETM+ และข้อมูลจากดาวเทียม Landsat 8 OLI/TIRS สามารถแสดงแถบอินฟราเรดความร้อนได้ดังนี้
ผลการวิเคราะห์อุณหภูมิพื้นผิว
สำหรับการศึกษาอุณหภูมิพื้นผิวในจังหวัดมหาสารคาม โดยใช้ข้อมูลจากดาวเทียม Landsat 7 ETM+ และข้อมูลจากดาวเทียม Landsat 8 OLI/TIRS แถบอินฟราเรดความร้อน (Thermal Infrared Band) สามารถแสดงได้ดังนี้ องศาเซลเซียส).
ผลการวิเคราะห์อุณหภูมิพื้นผิวจังหวัด
ผลการเปรียบเทียบค่าอุณหภูมิพื้นผิว
สรุปผลการทดลอง
ปัญหาและอุปสรรคในการวิจัย
ข้อเสนอแนะ
แสดงระยะเวลาการทำวิจัย
ลักษณะการประยุกต์ใช้ข้อมูลที่บันทึกในแต่ละช่วงคลื่นของดาวเทียม LANDSAT 7 ETM+
ข้อมูลการบันทึกช่วงคลื่น ดาวเทียม LANDSAT 8 OLI (14)
แสดงค่าอุณหภูมิพื้นผิวของแต่ละอำเภอในจังหวัดมหาสารคามปี พ.ศ. 2550
แสดงค่าอุณหภูมิพื้นผิวของแต่ละอำเภอในจังหวัดมหาสารคามปี พ.ศ. 2558
แสดงค่าเฉลี่ยของอุณหภูมิในพื้นที่แต่ละอำเภอ ของจังหวัดมหาสารคาม ของปีพ.ศ. 2550
แสดงค่าเฉลี่ยของอุณหภูมิในพื้นที่แต่ละอำเภอของจังหวัดมหาสารคาม พ.ศ. 2558
การเปรียบเทียบความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิพื้นผิวที่วิเคราะห์ได้จากข้อมูลดาวเทียม
แสดงภาพตัดขวางของการเกิดปรากฏการณ์เกาะความร้อนในเขตเมือง (9)
แสดงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในแต่ละพื้นที่ (11)
องค์ประกอบของการรับรู้จากระยะไกล (13)
องค์ประกอบของการรับรู้จากระยะไกล (13)
ช่วงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (13)
ตัวอย่างการจำแนกประเภทข้อมูลแบบควบคุม (21)
ตัวอย่างการจำแนกประเภทข้อมูลแบบไม่ควบคุม (22)
จังหวัดมหาสารคาม
LANDSAT 7 ETM+ (ก) ช่วงคลื่นวิสิเบิล (ข) ช่วงคลื่นอินฟราเรดความร้อน
Roberto F, Bonafoni S, Biondi R, "เซ็นเซอร์ดาวเทียมและภาคพื้นดินสำหรับการวิเคราะห์เกาะความร้อนในเมืองในกรุงโรม", Remote Sensing, 2010; 2. เหลาสุวรรณ ต. แสงประดิษฐ์, “การติดตามและวิเคราะห์เกาะความร้อนในเมืองโดยใช้การบูรณาการข้อมูลดาวเทียมและวิธีการฐานความรู้” วารสารนานาชาติด้านการพัฒนาความยั่งยืน สมปอง เหลียงโรคพัฒน์ “การสังเกตปรากฏการณ์เกาะความร้อนในเขตเมืองผ่านดาวเทียม” สำนักงานกิจการอวกาศแห่งชาติ กระทรวงเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร พ.ศ. 2556
Environmental Protection Agency, “Heat Islands,” [online], available at: http://www3.epa.gov/statelocalclimate/local/topics/heat-islands.html, [accessed: April 13, 2020]. Skoković D, Sobrino J, Jimenez-Munoz J, Soria G, Julien Y, Mattar C, et al., “Calibration and validation of land surface temperature for Landsat8-TIRS sensor,” LPVE, 2014. Saiyavath P, Haocharoen K,” Developing downtown open space to mitigate the urban heat island effect: a case study of Silom Road, Bangkok”, Journal of Architectural/Planning Research Studies.
Malaret E, Bartolucci LA, Lozano DF, Anuta PE, McGillem CD, "Landsat-4 and Landsat-5 Thematic Mapper Data Quality Analysis", Photogrammetric engineering and remote sensing. HENRY J, WETTERQVIST O, ROGUSKI S, DICKS S, "Comparison of satellite, ground and modeling techniques for analyzing the urban heat island", Photogrammetric Engineering Remote Sensing. Lo CP, Quattrochi D, “Land use and land cover change, urban heat island phenomenon and health implications: a remote sensing approach”, photogrammetric engineering and remote sensing.
Nichol J, "Remote Sensing of Urban Heat Islands by Day and Night", Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, 2005;71. Hartz DA, Prashad L, Hedquist BC, Golden J, Brazel AJ, "Relating satellite imagery and handheld infrared thermography to observed neighborhood climate conditions," Remote Sensing of Environment.
Landsat 8 OLI (ก) ช่วงคลื่นวิสิเบิล (ข) ช่วงคลื่นอินฟราเรดความร้อน
แสดงภาพการวิเคราะห์อุณหภูมิพื้นผิวจากข้อมูลดาวเทียม Landsat-7 ETM ใน
แสดงภาพการวิเคราะห์อุณหภูมิพื้นผิวจากข้อมูลดาวเทียม Landsat-7 ETM ใน
แสดงภาพการวิเคราะห์อุณหภูมิพื้นผิวจากข้อมูลดาวเทียม Landsat-7 ETM ใน
แสดงภาพการวิเคราะห์อุณหภูมิพื้นผิวจากข้อมูลดาวเทียม Landsat-7 ETM ใน
แสดงภาพการวิเคราะห์อุณหภูมิพื้นผิวจากข้อมูลดาวเทียม Landsat-7 ETM ใน
แสดงภาพการวิเคราะห์อุณหภูมิพื้นผิวจากข้อมูลดาวเทียม Landsat-7 ETM ใน
