Unbox Landsat9

วันนี้คณะภูมิสารสนเทศศาสตร์ มีข่าวด้าน Remote sensing มาอัพเดทกัน ช่วงเดือนกุมภาพันธ์นี้ ข่าวที่เด่นที่สุดก็คงเป็น ทาง USGS ได้เริ่มปล่อยข้อมูลของดาวเทียม Landsat 9 มาให้ผู้ใช้ได้เริ่ม Download กัน ในวันที่ 10 กุมภาพันธ์ 2565 [1] โดยผู้ใช้สามารถเข้าดาวน์โหลดโดยไม่มีค่าใช้จ่ายได้ทาง https://earthexplorer.usgs.gov/ [2] ลิงค์ด้านล่าง  แต่ต้องสมัครสมาชิกก่อนถึงจะโหลดได้น้า 

โดยภาพของ Landsat9 ภาพแรกที่ถ่ายประเทศไทย ?? จะเป็นการถ่ายในวันที่ 12 ธันวาคม 2564 เวลาสากล 03:55 น. WRS Path ที่ 132 และ WRS Row ที่ 047 โดยถ่ายติดประเทศไทยในบริเวณจังหวัดแม่ฮ่องสอน ช่วงชายแดนแม่น้ำสาละวินติดกับประเทศพม่า โดยLandsat9 มีข้อมูลและรายละเอียดตามนี้จ้า ??

โครงการ Landsat ได้เริ่มตั้งแต่ปี พ.ศ. 2515 ข้อมูลจากดาวเทียม Landsat ได้กลายมาเป็นข้อมูลสำคัญสำหรับผู้ที่ทำงานด้านเกษตรกรรม ธรณีวิทยา ป่าไม้ การวางแผนระดับภูมิภาค การศึกษา การทำแผนที่ และการวิจัยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลก ภาพจากดาวเทียม Landsat ยังถูกนำไปใช้ในการจัดการภัยพิบัติที่สำคัญ ซึ่งสนับสนุนการรับมือเหตุฉุกเฉินและการบรรเทาภัยพิบัติเพื่อช่วยชีวิต ซึ่งการส่งดาวเทียม Landsat 9 ขึ้นไปทำให้การบันทึกภาพพื้นผิวโลกในโครงการ Landsat ได้ก้าวผ่านครึ่งของศตวรรษเป็นที่เรียบร้อย และถือเป็นการเสริมอาวุธให้แก่นักวิจัยและภูมิสารสนเทศศาสตร์ทั่วโลกให้มีเครื่องมือและข้อมุลใช้งานได้อย่างทันสมัยและทันเหตุการณ์มากยิ่งขึ้น ซึ่งในวันนี้ขอเจาะรายละเอียดในส่วนของ Landsat 9 เท่านั้น

* ในส่วนของประวัติความเป็นมาโครงการLandsatแบบเจาะลึก ทางแอดมินขอยกไปอธิบายในสกู๊ปถัดไป ซึ่งจะเจาะละเอียดอธิบายทีละรุ่น ตั้งแต่รุ่น1-8

         Landsat 9 เป็นความร่วมมือระหว่าง National Aeronautics and Space Administration (NASA) และ U.S. Geological Survey (USGS) ซึ่งจะทำหน้าที่สำคัญในการสำรวจและติดตามทรัพยากรธรรมชาติทั่วโลก

         Landsat 9 ถูกผลิตโดยบริษัท Northrop Grumman โดยใช้รุ่น Northrop Grumman Innovation Systems (เดิมชื่อ Orbital ATK)  ถูกส่งขึ้นไปโดยจรวด United Launch Alliance Atlas V 401 ด้วยความเร็ว 16,760 ไมล์/ชม. (26,972 กม./ชม.) ซึ่งLandsat9นั้น ถูกออกแบบให้มีอายุการใช้งานได้ 5 ปี และบรรจุพลังงานที่สามารถใช้ได้ถึง 10 ปี

         Landsat 9 ถูกส่งขึ้นสู่อวกาศเมื่อวันที่ 27 กันยายน 2564 เวลา 20:12 น.(เวลาในไทย) จากฐานทัพอากาศ Vandenberg รัฐแคลิฟอร์เนีย บนจรวด United Launch Alliance Atlas V 401 Landsat 9 ได้ติดตั้งเซนเซอร์ Operational Land Imager 2 (OLI–2) ซึ่งสร้างโดยบริษัท Ball Aerospace & Technologies Corporation และเซ็นเซอร์อินฟราเรดความร้อนรุ่นที่ 2 (TIRS–2) ซึ่งสร้างขึ้นที่ NASA Goddard Space Flight Center, Maryland . โดยบริษัท Northrop Grumman เป็นผู้ออกแบบและประดิษฐ์ยานอวกาศและรวมเซนเซอร์ทั้งสองเข้าด้วยกัน

         เซนเซอร์บนดาวเทียม Landsat 9 ได้รับการปรับปรุงมาจาก Landsat 8 (ปัจจุบันยังคงใช้งานในภารกิจอยู่) จากที่ได้กล่าวมาข้างต้นว่าดาวเทียมLandsat9 มีเซนเซอร์สองเครื่อง ได้แก่ Operational Land Imager 2 (OLI-2) และ Thermal Infrared Sensor 2 (TIRS-2) โดย OLI–2 จะเก็บข้อมูลพื้นผิวโลกในแช่วงคลื่นที่สายตามนุษย์มองเห็น ช่วงคลื่นInfared, near-infrared,และ shortwave-infrared ส่วน TIRS-2 จะวัดรังสีอินฟราเรดความร้อนหรือความร้อนที่ปล่อยออกมาจากพื้นผิวโลก

           การปรับปรุงเซนเซอร์ของ Landsat 9 รวมถึงความละเอียดทางด้านเรดิโอเมตริกที่สูงขึ้นสำหรับ OLI-2 เพิ่มขึ้นจาก 12 bitsในLandsat 8 มาเป็นแบบ14bits ทำให้เซ็นเซอร์ตรวจจับได้ข้อมูลที่ละเอียดมากยิ่งขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่มืดกว่า เช่น น้ำหรือป่าทึบ ด้วยความละเอียดทางเรดิโอเมตริกที่สูงขึ้นทำให้ข้อมูล 14bits Landsat 9 สามารถแยกความแตกต่างได้ 16,384 เฉดสีของความยาวคลื่นที่กำหนด (Landsat 8 จำแนกได้ 4,096 เฉดสี และ Landsat 7 จำแนกได้ 256 เฉดสี) และนอกจากการปรับปรุง OLI-2 แล้ว TIRS-2 ยังลดคลื่นแสงรบกวนลงอย่างมากเมื่อเทียบกับเซ็นเซอร์อินฟราเรดความร้อนรุ่นก่อนใน Landsat 8 (TIRS) ซึ่งช่วยให้การปรับแก้ความผิดเพี้ยนจากชั้นบรรยากาศ(atmospheric correction)ที่ดีขึ้นและการตรวจวัดอุณหภูมิพื้นผิวที่แม่นยำยิ่งขึ้น

            การออกแบบของระบบ OLI-2 นั้นได้ยกมาจากระบบ OLI ของ Landsat 8 ทั้งหมด ซึ่งจะได้คุณภาพของภาพและคุณภาพสเปกตรัมที่เหมือนกับ Landsat8  ระบบOLI-2 จะมีการเก็บข้อมูลแยกออกเป็นทั้งหมด 9 ช่วงคลื่นแสงหรือที่เราเรียกว่าแบนด์(Band)โดยมีความละเอียดของขนาดพิกเซลหรือ GSD (Ground Sampling Distance) อยู่ที่ 30 เมตรสำหรับทุกช่วงคลื่น ยกเว้นการเก็บข้อมูลภาพแบบแพนโครมาติกซึ่งมีรายละเอียดพิกเซลที่ 15 เมตรและระบบOLI-2 จะมีระบบการปรับค่าสอบเทียบภายในตัวดาวเทียมเพื่อให้มีความถูกต้องความแม่นยำและความเสถียรของทุกช่วงคลื่น ตลอดจนความสามารถในการทำการสอบเทียบจากมุมกระทบของแสงจากดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ โดยรายละเอียดช่วงคลื่นในแต่ละแบนด์มีดังนี้

• Band 1 Visible (0.43 - 0.45 ไมครอน) ความละเอียด 30 เมตร
• Band 2 Visible (0.450 - 0.51 ไมครอน) ความละเอียด 30 เมตร
• Band 3 Visible (0.53 - 0.59 ไมครอน) ความละเอียด 30 เมตร
• Band 4 Red (0.64 - 0.67 ไมครอน) ความละเอียด 30 เมตร
• Band 5 Near-Infrared (0.85 - 0.88 ไมครอน) ความละเอียด 30 เมตร
• Band 6 SWIR 1(1.57 - 1.65 ไมครอน) ความละเอียด 30 เมตร
• Band 7 SWIR 2 (2.11 - 2.29 ไมครอน) ความละเอียด 30 เมตร
• Band 8 Panchromatic (PAN) (0.50 - 0.68 ไมครอน) ความละเอียด 15 เมตร
• Band 9 Cirrus (1.36 - 1.38 ไมครอน) ความละเอียด 30 เมตร

           เซนเซอร์อินฟราเรดความร้อนรุ่นที่ 2 (TIRS-2) ของ Landsat 9 จะตรวจวัดความแผ่รังสีความร้อนที่ปล่อยออกมาจากพื้นผิวดินในแถบอินฟราเรดความร้อนบ่งออกเป็น 2 แบนด์ โดยการออกแบบจะใช้เทคโนโลยีเดียวกันกับที่ใช้ในเซนเซอร์ TIRS บน Landsat 8 โดยที่ TIRS-2 นั้นถือเป็นรุ่นปรับปรุงจาก TIRS ขึ้นมาอีกขั้น ทั้ง การลดความเสี่ยงเสียหายของอุปกรณ์และการออกแบบเพื่อลดแสงรบกวนช่วงคลื่น ระบบ TIRS-2 จะมีความละเอียดภาพต่อพิกเซลอยู่ที่ 100 เมตรทั้ง 2 แบนด์ และมีการปรับตั้งค่าการสอบเทียบ Blackbody ภายในตัวเครื่อง โดยรายละเอียดทั้ง 2 แบนด์ของระบบ TIRS-2  มีดังนี้

• Band 10 TIRS 1 (10.6 - 11.19 ไมครอน) ความละเอียด 100 เมตร
• Band 11 TIRS 2 (11.5 - 12.51 ไมครอน) ความละเอียด 100 เมตร

ที่มา
[1] https://www.usgs.gov/.../usgs-opens-door-landsat-9-data
[2] https://earthexplorer.usgs.gov/
[3] https://www.usgs.gov/landsat-missions/landsat-9