เป็นระยะเวลากว่า 10 ปีที่ปัญหาหมอกควันในพื้นที่ 10 จังหวัดภาคเหนือยังคงเป็นปัญหาเรื้อรังและเกิดขึ้นซ้ำซากทุกปี ส่งผลกระทบหลายด้านทั้งระบบนิเวศ ป่าไม้ สิ่งแวดล้อม การท่องเที่ยว และสุขภาพของประชาชนในพื้นที่ แม้ภาครัฐจะกำหนดยุทธศาสตร์การแก้ไขปัญหาหมอกควันไฟป่าขึ้นโดยมีเจ้าหน้าที่เฝ้าระวังและประเมินสถานการณ์อย่างใกล้ชิด แต่สถานการณ์ยังไม่มีวี่แววดีขึ้น สาเหตุหนึ่งมาจากการที่ไม่มีข้อมูลมากพอในการประเมินสถานการณ์ และขาดเครื่องมือในการสนับสนุนช่วยเหลือติดตามอย่างทันท่วงที จึงเป็นที่มาของ "โครงการพัฒนาระบบเครือข่ายเซ็นเซอร์และระบบภูมิสารสนเทศเพื่อติดตามและเฝ้าระวังสถานการณ์หมอกควันภาคเหนือของประเทศไทย : การศึกษานำร่องในพื้นที่จังหวัดน่าน" ผลงานวิจัยของทีมวิจัยจากคณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ประกอบด้วย ผศ.ดร.สรรเพชญ ชื้อนิธิไพศาล , ดร.กรวิก ตนักษรานนท์ จากภาควิชาวิศวกรรมสำรวจและ รศ.ดร.ศิริมา ปัญญาเมธีกุล จากภาควิชาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม โดยมีสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.)ให้การสนับสนุน
ผศ.ดร.สรรเพชญ ชื้อนิธิไพศาล ในฐานะหัวหน้าโครงการฯ เปิดเผยว่า "หลังจากที่ประสบเหตุการณ์หมอกควันด้วยตัวเอง เกิดความรู้สึกว่าน่าจะใช้ความรู้ด้านวิศวกรรมศาสตร์ที่เรามีเข้าไปช่วยสนับสนุนอะไรบางอย่างเพื่อการแก้ไขปัญหาหมอกควัน ประกอบกับในพื้นที่ที่ประสบปัญหาเช่นกรณีจังหวัดน่าน พบว่าขาดข้อมูลเกี่ยวกับสถานการณ์ความรุนแรงของหมอกควัน ที่ผ่านมาส่วนใหญ่ใช้ความรู้ในการวัดความรุนแรง เช่น รู้สึกเจ็บคอ ไอ หรือ แสบตา และพบว่าทั้งจังหวัดมีเครื่องมือตรวจวัดอากาศเพียง 2 แห่ง คือ ที่อำเภอเมืองและอำเภอเฉลิมพระเกียรติ ขณะที่ในพื้นที่ภาคเหนือมีเครื่องมือตรวจวัดอากาศเพียง 14 แห่งเท่านั้น ถือว่าน้อยมาก อีกทั้งยังขาดเครื่องมือที่เข้าไปช่วยสนับสนุนหน่วยงานที่เกี่ยวข้องในการเฝ้าระวังและติดตามสถานการณ์อย่างมีประสิทธิภาพ จึงเป็นที่มาของการทำโครงการในครั้งนี้ โดยมีเป้าหมายเพื่อต้องการพัฒนาอุปกรณ์ตรวจวัดคุณภาพอากาศเพื่อใช้ติดตามสถานการณ์หมอกควันแบบทันท่วงที ให้กระจายครอบคลุมทุกพื้นที่ในทุกจังหวัด "
ส่วนสาเหตุที่นำร่องในพื้นที่จังหวัดน่าน ผศ.ดร.สรรเพชญ กล่าวว่า เนื่องจากน่านเป็นพื้นที่พิเศษ นอกจากพื้นที่ส่วนใหญ่กว่าร้อยละ 80 เป็นพื้นที่ป่าแล้วที่สำคัญยังเป็นพื้นที่ต้นน้ำน่านซึ่งเป็นแม่น้ำสายหลักของแม่น้ำเจ้าพระยา หากน่านมีปัญหาย่อมกระทบกับคนที่อยู่ใต้น้ำทั้งหมดรวมถึงกรุงเทพฯ ก็จะได้รับผลกระทบเช่นกัน โครงการนี้ฯ ได้เริ่มดำเนินการมาตั้งแต่เดือนกันยายน 2559 ถึงเดือนสิงหาคม 2560 ปัจจุบันได้สิ้นสุดโครงการแล้ว โดยเป็นการศึกษาและพัฒนาเครื่องมือขึ้น 2 ส่วน ประกอบด้วย ตัวอุปกรณ์หรือชุดเซ็นเซอร์ตรวจวัดสภาพหมอกควันสำหรับติดตั้งภายนอกอาคาร เพื่อรายงานสถานการณ์ข้อมูลในพื้นที่ และ พัฒนา UAV ทั้งแบบ Fix Wing และ แบบ Multirotors ติดตั้งกล้องและเซ็นเซอร์ติดตามตรวจจับความร้อน (hotspot) เพื่อใช้เป็นเครื่องมือในการตรวจสภาพพื้นที่ที่อันตรายและเข้าถึงยาก
โดยชุดเซ็นเซอร์ตรวจวัดสภาพหมอกควันที่พัฒนาขึ้น มีลักษณะเป็นกล่องขนาดเล็ก สามารถตรวจวัดสภาพหมอกควันประกอบด้วย ความชื้นสัมพันธ์ อุณหภูมิ และฝุ่นละอองขนาดไม่เกิน 1 ไมครอน (PM1) , 2.5 ไมครอน (PM2.5) และ 10 ไมครอน (PM10) โดยค่าข้อมูลที่วัดได้จากเซ็นเซอร์จะถูกส่งเข้าระบบ Cloud ดูได้แบบเรียลไทม์ ทุกๆ 10 นาที ผ่านการเชื่อมต่อ WiFi ซึ่งข้อมูลที่ได้เจ้าหน้าที่สามารถดูได้ผ่านเว็บแอปพลิเคชั่นที่จะแสดงผลข้อมูลแบบทันที่ในรูปแบบแผนที่ได้ที่ http://www.cusensor.net/ อุปกรณ์ชุดนี้จะใช้เป็นระบบเตือนภัยให้กับคนในพื้นที่ได้รับรู้ เพื่อจะได้รับมือหรือเตรียมการช่วยเหลือตนเองได้ในเบื้องต้น โดยเมื่อเครื่องตรวจวัดข้อมูลได้ก็จะส่งสัญญาณแจ้งเตือนจากสีฟ้าแสดงถึงสถานการณ์ปกติไล่ตามลำดับ เช่นขึ้นสีแดงจะเป็นการเตือนภัยระดับรุนแรงที่อาจจะเป็นอันตรายต่อสุขภาพได้ จึงไม่ควรออกนอกบ้าน เป็นต้น
ปัจจุบันได้ทำการติดตั้งชุดเซ็นเซอร์หรือเครื่องตรวจวัดสภาพหมอกควันไฟไว้ ณ องค์การบริหารส่วนตำบล(อบต.) และหน่วยงานท้องถิ่นจังหวัดน่านเรียบร้อยแล้ว จำนวน 95 แห่งจากทั้งหมด 99 แห่ง ถือเป็นระบบเครือข่ายเซ็นเซอร์เพื่อติดตามและเฝ้าระวังสถานการณ์หมอกควันแห่งแรกของไทย จากผลการทดสอบระบบตั้งแต่กุมภาพันธ์ถึงเมษายนที่ผ่านมา ยืนยันชัดเจนว่าอุปกรณ์ดังกล่าวสามารถให้ข้อมูลที่รวดเร็วทันเหตุการณ์ สามารถช่วยในการแก้ไขปัญหาได้รวดเร็วยิ่งขึ้น ซึ่งผลที่ได้ดังกล่าวผู้ว่าราชการจังหวัดน่านยอมรับ และแจ้งให้ทุกตำบลและหน่วยงานท้องถิ่นทราบ ถึงการนำระบบเครือข่ายเซ็นเซอร์ตรวจวัดสภาพหมอกควันมาใช้เป็นเครื่องมือ ในการติดตามสถานการณ์หมอกควันไฟป่าในพื้นที่ของจังหวัดน่านนับจากนี้เป็นต้นไป
ผศ.ดร.สรรเพชญ กล่าวว่า ทุกปีในช่วงเดือนกุมภาพันธ์ จนถึงเมษายน จะเป็นช่วงที่พื้นที่ภาคเหนือประสบปัญหาหมอกควันในปริมาณสูง และในเดือนมีนาคมเป็นช่วงที่จังหวัดน่านจะได้รับผลกระทบจากปัญหาหมอกควันรุนแรงที่สุด จึงเป็นช่วงที่จังหวัดจัดตั้งหน่วยเฉพาะกิจชุดปฏิบัติการณ์ภาคสนามลงพื้นที่เฝ้าระวังและติดตามตรวจสอบ เพื่อนำข้อมูลที่ได้มาประเมินสถานการณ์ และเมื่อนำข้อมูลที่ได้จากชุดปฏิบัติการมาเปรียบเทียบกับข้อมูลที่ตรวจวัดได้จากชุดเซ็นเซอร์ พบว่า ได้ข้อมูลที่สอดคล้องตรงกัน แสดงให้เห็นว่าเครื่องมือนี้สามารถช่วยสนับสนุนการปฏิบัติงานของเจ้าหน้าที่ได้โดยไม่ต้องลงพื้นที่ สามารถดูข้อมูลได้จากที่ห้องทำงานหรือที่ไหนก็ได้ผ่านแอปพลิเคชั่น ซึ่งจะทำให้ทราบถึงสถานการณ์ได้อย่างรวดเร็วและทันท่วงที
ขณะเดียวกันจะทำให้ประชาชนในพื้นที่ สามารถรับรู้สถานการณ์หมอกควันในพื้นที่ตนเองได้อย่างทันท่วงที เริ่มตั้งแต่สถานการณ์ปกติจนถึงเริ่มมีสัญญาณที่ส่อถึงความรุนแรง โดยไม่ต้องรอการประกาศแจ้งเตือนจากภาครัฐแต่เพียงอย่างเดียว ซึ่งข้อมูลเหล่านี้จะช่วยให้ประชาชนสามารถเตรียมการที่จะช่วยเหลือตัวเองในเบื้องต้นได้เหมือนกรณีน้ำท่วม อีกทั้งยังเป็นการลดภาระให้กับภาครัฐ นอกจากนี้ในทางวิชาการทำให้ได้ข้อมูลเชิงประจักษ์ เป็นข้อมูลยืนยันที่สามารถช่วยหน่วยงานภาครัฐในการกำหนดนโยบายหรือตัดสินใจแก้ไขปัญหาในพื้นที่ได้อย่างทันท่วงที"
สำหรับ UAV ที่พัฒนาขึ้นมีด้วยกัน 2 แบบ โดยในแบบมัลติโรเตอร์ (Multirotors) จะมีใบพัด 6 ตัว ข้อดีคือสามารถขึ้นลงทางดิ่งได้ เหมาะสำหรับในพื้นที่ที่มีข้อจำกัดเรื่องของความกว้าง แม้จะมีต้นไม้รอบข้างก็ยังสามารถทำงานได้ แต่ข้อเสียคือระยะเวลาขึ้นบินได้เพียง 10 นาทีเนื่องจากใช้พลังงานมากในการบิน ส่วนแบบ Fix Wing มีลักษณะคล้ายเครื่องบินมีปีกขนาดเล็ก สามารถบินได้นานหนึ่งชั่วโมงแต่มีข้อจำกัดในเรื่องการนำเครื่องขึ้นและลงซึ่งจะต้องใช้พื้นที่ที่มีความกว้างและโล่งไม่มีต้นไม้หนาแน่นซึ่งจะเป็นอุปสรรคในการออกตัวหรือแลนดิ้ง และต้องมีสภาพอากาศที่เอื้ออำนวย โดย UAV ทั้ง 2 แบบ ใช้สำรวจหาพื้นที่ที่มีอุณหภูมิสูงผิดปกติที่ทำให้เกิดปัญหาปัญหาหมอกควัน หรือ ที่คาดว่าจะเป็นจุดhotspot ในพื้นที่ที่เข้าถึงยากลำบากและอันตรายแทนคน เช่น พื้นที่ป่า
ผศ.ดร.สรรเพชญ อธิบายว่า " เมื่อตัวเครื่องตรวจวัดอากาศแจ้งเตือนระดับความรุนแรงของสถานการณ์หมอกควันที่เกิดขึ้น เช่นก่อนจะขึ้นสีแดงนั่นหมายความว่าเซ็นเซอร์ตรวจจับได้ว่า ขณะนี้เกิดหมอกควันขึ้นในพื้นที่แล้ว ควรจะต้องทำแก้ไขอย่างไร และกรณีไม่รู้ว่าทิศทางของควันว่ามาจากไหน เราก็จะใช้ UAV ที่มีติดตั้งกล้องตรวจจับความร้อนขึ้นบินสำรวจ ซึ่งจะทำให้เราหา hotspot ได้ตรงจุด หรือกรณีที่เห็นควันแม้จะในระยะใกล้ๆ แต่ไม่สามารถหาพิกัดที่ชัดเจน ทำให้เป็นอุปสรรคต่อการปฏิบัติหน้าที่ของเจ้าหน้าที่ แต่ UAV สามารถค้นหาได้ แม้กระทั่งจุดที่คิดว่าไฟมอดดับแล้วแต่อาจจะยังมีความร้อนระอุอยู่ข้างใต้ก็สามารถตรวจพบได้ เจ้าหน้าที่ก็จะได้ดำเนินการดับไฟที่ไม่อาจเห็นด้วยตาได้ทันที"
นอกจากนี้ ผศ.ดร.สรรเพชญ กล่าวว่า การแก้ไขปัญหาหมอกควันที่ผ่านมาจะไม่ค่อยเห็นผลงานวิจัยด้านการพัฒนาอุปกรณ์หรือเครื่องมือที่จะเข้าไปช่วยแก้ปัญหามากนัก ผลงานวิจัยนี้ถือเป็นการพัฒนาเครื่องมือแรกๆที่ใช้ในการเตือนภัย และช่วยสนับสนุนการปฏิบัติหน้าที่ของเจ้าหน้าที่ นอกจากนี้ข้อมูลจากชุดเซ็นเซอร์หรือเครื่องตรวจวัดสภาพอากาศยังสามารถบอกถึงสุขภาพของคนในพื้นที่นั้นได้ว่า สาเหตุที่ก่อให้เกิดปัญหาเรื่องสุขภาพเกิดจากปัญหาหมอกควันจริงหรือไม่ สามารถยืนยันได้จากข้อมูล เครื่องมือนี้จึงเป็นการให้ข้อมูลเพื่อเตือนภัยให้กับหน่วยงานรัฐ เจ้าหน้าที่ และประชาชนรับรู้สถานการณได้อย่างทันท่วงที และได้ตระหนักถึงอันตรายที่อาจจะเกิดขึ้น ซึ่งเป็นไปตามวัตถุประสงค์ที่ต้องการใช้ในการติดตามสถานการณ์ และเพื่อการเตรียมความพร้อมรับมือสถานการณ์หมอกควัน อีกทั้งยังสามารถนำข้อมูลไปใช้วิเคราะห์และวางแผนรับมือภัยพิบัติต่างๆ จากข้อมูลอุณหภูมิและความชื้นได้
ประเทศไทยมีสถานีตรวจวัดอากาศอยู่เพียงไม่กี่แห่งกระจายอยู่ทั่วประเทศซึ่งถือว่าไม่เพียงพอสำหรับสถานการณ์ในปัจจุบัน ขณะที่จังหวัดน่านเพียงจังหวัดเดียวมีติดตั้งอุปกรณ์ตรวจวัดอากาศถึง 95 แห่ง ทำให้ข้อแตกต่างที่เกิดขึ้นและเห็นได้ชัดเจนคือเรื่องของข้อมูล ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อชุมชนนั้นๆที่จะรับรู้แนวโน้มสถานการณ์ของหมอกควันได้ทันทีและนำไปสู่การแก้ไขปัญหาได้อย่างทันท่วงที ดังนั้น หากทุกพื้นที่มีอุปกรณ์หรือเครื่องตรวจวัดอากาศติดตั้งอยู่ในพื้นที่จะช่วยบรรเทาความเดือดร้อนให้กับประชาชนและยังช่วยลดภาระให้กับรัฐได้ในอนาคต