เทคโนโลยีการสำรวจด้วยภาพถ่ายจากอากาศยานไร้นักบิน

รองศาสตราจารย์ วิชัย เยี่ยงวีรชน ภาควิชาวิศวกรรมสำรวจ คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย กล่าวว่า การพัฒนาเทคโนโลยีการสำรวจด้วยภาพถ่ายจากอากาศยานไร้นักบิน (Unmanned Aerial Vehicle, UAV) ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในงานหลายๆ อาทิ ด้านงานสำรวจด้วยภาพถ่าย ใช้เป็นข้อมูลในการสนับสนุนการทำงานทางด้านการปรับปรุงแผนที่ให้เป็นปัจจุบันในระบบภูมิสารสนเทศ การทำแผนที่เฉพาะกิจ การบริหารจัดการพื้นที่การเกษตรและ ป่าไม้ การติดตามการเปลี่ยนแปลงสภาวะของสิ่งแวดล้อม การป้องกันและประเมินผลกระทบจากภัยพิบัติธรรมชาติ และอุบัติภัยต่างๆ การตรวจติดตามสภาพความแข็งแรงของพืช การเฝ้าระวังโรคพืช การขาดแคลนน้ำและช่วงเวลาการเก็บเกี่ยว ผลิตผลทางการเกษตร ทั้งนี้ในปัจจุบันการนำมาใช้ในงานการสำรวจด้วยภาพถ่าย (Photogrammetry) ด้วยการติดกล้องถ่ายรูปดิจิตอลทั่วไปเพื่อทำการถ่ายภาพและนำมาประมวลผลภาพ ซึ่งให้ผลลัพธ์ 3 ลักษณะ คือ แผนที่ภาพถ่ายทางอากาศ (Orthophoto) แบบจำลองข้อมูลจุดความสูงเชิงพื้นผิว (Digital Surface Model, DSM) และแบบจำลองสามมิติ (3D model)

โดยการใช้ UAV ในงานสำรวจด้วยภาพถ่ายนั้นเหมาะสำหรับพื้นที่ที่มีขนาดเล็ก เนื่องจากมีพิสัยการบินครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 1-5 ตารางกิโลเมตร ขึ้นอยู่กับชนิดและระบบของ UAV ขณะที่ UAV ต้นทุนต่ำมีการพัฒนาที่ดีขึ้น ทำให้ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานลดลง และมีประสิทธิภาพในการผลิตผลลัพธ์ที่สามารถให้ความถูกต้องทางตำแหน่งสูงขึ้นในระดับน้อยกว่า 10 เซนติเมตรได้ ทั้งนี้ ผู้ใช้ต้องมีการวางแผนการบินอย่างเหมาะสม รวมทั้งมีความเข้าใจในหลักการและวิธีการประมวลภาพด้วยซอฟต์แวร์สำหรับงานสำรวจด้วยภาพถ่ายจากอากาศยานไร้นักบิน

ส่วนประเภทของอากาศยานไร้นักบินอากาศยานไร้นักบิน หรือที่เรียกโดยทั่วไปว่า "โดรน" (drone) ที่ใช้ในงานสำรวจด้วยภาพถ่ายนั้น มักจะเรียกเป็น UAV ซึ่งจัดจำแนกได้เป็น 2 ประเภท คือ 1. ประเภทปีกหมุน (Multirotor) ที่มีลักษณะการทำงานแบบเดียวกับเฮลิคอปเตอร์ โดยมีใบพัดแนวนอนมากกว่า 2 ใบ เช่น 3/4/6 และ 8 ใบ และมีชื่อเรียกเฉพาะว่าtricopter, quadcopter, hexacopter และ octocopter ตามลำดับ (ภาพที่ 1) และ 2. ประเภทปีกยึด (Fixed wing) มีลักษณะเช่นเดียวกับเครื่องบินทั่วไป มีขนาดเล็ก และอาจมีการลดองค์ประกอบที่เกี่ยวข้องลง ขึ้นอยู่กับการออกแบบของผู้ผลิตระบบอากาศยานไร้นักบิน

ระบบอากาศยานไร้นักบินสำหรับงานสำรวจด้วยภาพถ่าย (UAV Photogrammetry) ประกอบด้วย 4 ส่วนหลักคือ ตัวอากาศยาน (platform) ระบบควบคุมการบินอัตโนมัติ (autopilot) ระบบบันทึกภาพ (sensor) และซอฟต์แวร์ประมวลผลระบบควบคุมการบินอัตโนมัติถือเป็นส่วนสำคัญที่สุดซึ่งประกอบด้วย หน่วยประมวลผล GPS และ IMU (Inertial Measurement Unit) เนื่องจากในการควบคุมการบินต้องมีระบบวิทยุควบคุมระยะไกลระหว่างสถานีฐานและตัวอากาศยาน จึงต้องมีระบบโปรแกรมวางแผนการบินสำหรับการถ่ายภาพ ให้เป็นไปตามข้อกำหนดการถ่ายตามที่ต้องการได้แก่ ส่วนซ้อนของภาพถ่าย และส่วนเกยของภาพถ่าย โดยการกำหนดวิธีการบินถ่ายภาพ จะใช้ข้อมูลตำแหน่งพิกัดที่ได้จากการวางแผนการบินเป็นตัวกำหนดการบินของ UAV และการถ่ายภาพของระบบบันทึกภาพ ด้วยวิธีการกำหนดช่วงเวลาถ่ายภาพ หรือสั่งถ่ายภาพด้วยคำสั่งจากระบบควบคุมการบินอัตโนมัติ เมื่อถึงตำแหน่งพิกัดที่ต้องถ่ายภาพพร้อมทั้งมีการบันทึกตำแหน่งพิกัดและค่าความเอียงของภาพแต่ละภาพที่ทำการถ่ายผลผลิตของการสำรวจด้วยภาพถ่ายอากาศยานไร้นักบินผลผลิตที่ได้จากการสำรวจด้วยภาพถ่าย UAV ประกอบด้วย 3 ลักษณะ คือ

1. แผนที่ภาพถ่าย คือภาพถ่ายที่ผ่านกระบวนการตัดแก้ให้มีคุณสมบัติเหมือนภาพจริง ซึ่งจะมีรายละเอียดทุกอย่างที่บันทึกได้ มีความถูกต้องสูง

2. กลุ่มข้อมูลจุดพิกัด 3 มิติ คือ ข้อมูลจุดพิกัด 3 มิติจำนวนมาก ซึ่งเป็นตำแหน่งจุดต่างๆบนพื้นผิว โดยแต่ละจุดจะมีค่าสีจากการถ่ายภาพในแบบ RGB

3. แบบจำลอง 3 มิติ คือ ภาพแบบจำลอง 3 มิติเหมือนจริง สร้างจากกลุ่มข้อมูลจุด 3 มิติและใส่ลายเนื้อของภาพถ่ายอย่างไรก็ตามประโยชน์ที่ได้จากอากาศยานไร้นักบินสำหรับงานสำรวจด้วยภาพถ่าย นอกจากจะใช้เป็นข้อมูลในการสนับสนุนการทำงานทางด้านการปรับปรุงแผนที่ให้เป็นปัจจุบันในระบบภูมิสารสนเทศ การทำแผนที่เฉพาะกิจ การบริหารจัดการพื้นที่การเกษตรและป่าไม้ การติดตามการเปลี่ยนแปลงสภาวะของสิ่งแวดล้อม การป้องกันและประเมินผลกระทบจากภัยพิบัติธรรมชาติ และอุบัติภัยต่างๆ แล้ว ยังมีความละเอียดสูงและความสูงของการบินที่เหมาะสมกว่าดาวเทียมในการตรวจติดตามสภาพความแข็งแรงของพืช การเฝ้าระวังโรคพืช การขาดแคลนน้ำและช่วงเวลาการเก็บเกี่ยว ทำให้ลดค่าใช้จ่ายทางการเกษตรได้

• ข่าวการสำรวจ
• ข่าวจุฬาฯ
• ข่าวแผนที่
• ข่าวจุฬา
• ข่าวเกษตรฯ
• ข่าวภาพถ่าย
• ข่าวป่าไม้
• ข่าวอากาศยานไร้นักบิน
• ข่าวบริหารจัดการ
• ข่าวนักบิน