បន្ទាប់ពីបញ្ចប់មេរៀន និស្សិតអាច៖
និស្សិតពីរទាញយករូបភាព Sentinel-2 លើខេត្តតែមួយ ក្នុងសប្ដាហ៍ជាប់គ្នា ហើយប្រើការកំណត់ដូចគ្នាទាំងអស់។
ទិន្នន័យមិនខូចទេ ហើយឧបករណ៍ក៏ដូចគ្នាដែរ។ អ្វីដែលខុសគ្នា គឺ អ្វីដែលមាននៅក្នុងខ្យល់ នៅថ្ងៃថតរូប។ ផ្សែង និងធូលីខ្ចាត់ខ្ចាយពន្លឺមុនពេលវាមកដល់ផ្ទៃដី និងក្រោយពេលវាចាំងផ្លាតឡើងវិញ។
រូបភាពទីមួយ (ខែមករា) ច្បាស់ ហើយពណ៌ខៀវងងឹតល្អ។
គិតម្នាក់ឯង ១ នាទី · ពិភាក្សាជាគូ ២ នាទី · ចែករំលែកជាមួយថ្នាក់។
រយៈពេលបង្រៀនដែលស្នើ៖ ៣ ម៉ោង · មេរៀនទី ២ ក្នុងចំណោម ១៥
:material-presentation-play: ស្លាយបង្រៀនមេរៀននេះ
ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាមិនវាស់ «ព្រៃ» ឬ «ទឹក» ទេ។ វាវាស់ ថាមពលអេឡិចត្រូម៉ាញេទិច ដែលមកដល់វា។ ដូច្នេះមុននឹងយល់រូបភាព យើងត្រូវយល់ថាថាមពលនោះជាអ្វី វាធ្វើដំណើរយ៉ាងណា ហើយវាកើតអ្វីខ្លះពេលឆ្លងកាត់បរិយាកាស។
មេរៀននេះឆ្លើយសំណួរដែលនិស្សិតតែងសួរ៖ ហេតុអ្វីផ្កាយរណបប្រើ តែក្រុមរលកជាក់លាក់ខ្លះ ហើយហេតុអ្វីក្រុមរលកទាំងនោះមានទីតាំងចម្លែកៗ ដូចជា ៨៤២ នាណូម៉ែត្រ ឬ ២ ១៩០ នាណូម៉ែត្រ? ចម្លើយស្ថិតនៅក្នុងរូបវិទ្យានៃរលក និងសមាសភាពនៃខ្យល់ដែលនៅចន្លោះផ្ទៃដី និងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា។
ថាមពលអេឡិចត្រូម៉ាញេទិចធ្វើដំណើរជា រលក ហើយក្នុងពេលតែមួយ វាមានឥរិយាបថជា ភាគល្អិត (ហៅថា photon)។
គំនិតទាំងពីរចាំបាច់៖ រលកពន្យល់ការខ្ចាត់ខ្ចាយ និងការជ្រៀតជ្រែក ឯភាគល្អិតពន្យល់ការស្រូបដោយម៉ូលេគុល និងការបង្កើតសញ្ញាក្នុងឧបករណ៍ចាប់។
រូបទី២.១៖ ទំនាក់ទំនងរវាងរលក ប្រេកង់ និងថាមពល។ រលកខ្លីជាងមានថាមពលខ្ពស់ជាង ដែលពន្យល់ថាហេតុអ្វីរលកអ៊ុលត្រាវីយូឡេមានគ្រោះថ្នាក់ជាងរលកវិទ្យុ។
ទំនាក់ទំនងមូលដ្ឋានមានពីរ៖
c = ល្បឿនពន្លឺ (៣ × ១០⁸ ម/វិនាទី) · λ = រលក (ម) · ν = ប្រេកង់ (ហឺត)។h = ថេរ Planck (៦,៦៣ × ១០⁻³⁴ ស៊ូល·វិនាទី)។អ្វីដែលសំខាន់សម្រាប់យើងគឺ ទំនាក់ទំនងបញ្ច្រាស៖ រលកខ្លីមានថាមពលខ្ពស់។
នេះពន្យល់ការសង្កេតជាច្រើន៖ រលកអ៊ុលត្រាវីយូឡេ (ខ្លី) បំផ្លាញស្បែក ឯរលកវិទ្យុ (វែង) មិនប៉ះពាល់ · រលកខ្លីត្រូវបានខ្ចាត់ខ្ចាយដោយម៉ូលេគុលខ្យល់ខ្លាំងជាង · ហើយឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាត្រូវការ ក្រឡាធំជាង សម្រាប់រលកវែង (ដូច SWIR និងកំដៅ) ដើម្បីប្រមូលថាមពលឱ្យគ្រប់គ្រាន់។ នេះជាមូលហេតុពិតដែល Sentinel-2 មានក្រឡា ១០ ម សម្រាប់ B2–B4 និង B8 ប៉ុន្តែ ២០ ម សម្រាប់ B11 និង B12។
ឯកតា៖ ក្នុងការយកព័ត៌មានពីចម្ងាយ យើងប្រើ នាណូម៉ែត្រ (nm) សម្រាប់តំបន់មើលឃើញ និង NIR ហើយ មីក្រូម៉ែត្រ (µm) សម្រាប់ SWIR និងកំដៅ។ ១ ០០០ nm = ១ µm ដូច្នេះ B8 នៅ ៨៤២ nm = ០,៨៤២ µm។
សរសេររូបមន្តទំនាក់ទំនងរវាងរលក ប្រេកង់ និងថាមពល ហើយពន្យល់អត្ថន័យ។
ឆ្លើយក្នុង ១ នាទី មុនបន្តទៅផ្នែកបន្ទាប់។
វិសាលគមបន្តពីរលកខ្លីបំផុតដល់វែងបំផុត ប៉ុន្តែអ្នកយកព័ត៌មានពីចម្ងាយប្រើតែផ្នែកខ្លះ៖
| តំបន់ | រលក | ការប្រើប្រាស់ក្នុងការយកព័ត៌មានពីចម្ងាយ |
|---|---|---|
| អ៊ុលត្រាវីយូឡេ | < ០,៤ µm | កម្រប្រើ · បរិយាកាសស្រូបស្ទើរអស់ |
| មើលឃើញ | ០,៤ ដល់ ០,៧ µm | ពណ៌ពិត · គុណភាពទឹក · ការបែងចែកតាមពណ៌ |
| អ៊ីនហ្វ្រាក្រហមជិត (NIR) | ០,៧ ដល់ ១,៣ µm | សុខភាពរុក្ខជាតិ · ព្រំដែនទឹក–ដី |
| អ៊ីនហ្វ្រាក្រហមរលករំកិល (SWIR) | ១,៣ ដល់ ៣ µm | សំណើមដី និងរុក្ខជាតិ · រ៉ែ · ភ្លើងឆេះ · ព្រិល ធៀបនឹងពពក |
| អ៊ីនហ្វ្រាក្រហមកំដៅ (TIR) | ៣ ដល់ ១៤ µm | សីតុណ្ហភាពផ្ទៃដី · ភ្លើងឆេះ · កោះកំដៅទីក្រុង |
| មីក្រូវ៉េវ (រ៉ាដា) | ១ មម ដល់ ១ ម | ឆ្លងកាត់ពពក · សំណើម · រចនាសម្ព័ន្ធ · ទឹកជំនន់ |
ចំណុចសំខាន់៖ រហូតដល់ SWIR យើងវាស់ ពន្លឺព្រះអាទិត្យដែលចាំងផ្លាត ចាប់ពី TIR ទៅ យើងវាស់ ថាមពលដែលផ្ទៃដីបញ្ចេញដោយខ្លួនឯង ព្រោះវាក្ដៅ។
នេះជាការបែងចែកគោលមួយ ព្រោះរូបភាពកំដៅអាចថតបានពេលយប់ ឯរូបភាពមើលឃើញមិនអាចទេ។
វត្ថុទាំងអស់ដែលមានសីតុណ្ហភាពលើសសូន្យដាច់ខាត បញ្ចេញរលក។
ច្បាប់ពីរពន្យល់ថាបញ្ចេញប៉ុន្មាន និងនៅរលកណា៖
គណនាពីរដែលពន្យល់អ្វីៗគ្រប់យ៉ាង៖
ដូច្នេះ «ចំណុចកាត់» ប្រហែល ៣ ទៅ ៤ µm បែងចែកពិភពពីរ៖ ក្រោមនោះ រូបភាពបង្ហាញ អ្វីដែលចាំងផ្លាត លើនោះ រូបភាពបង្ហាញ អ្វីដែលក្ដៅ។
ប្រើច្បាប់ Wien គណនារលកកំពូលនៃវត្ថុដែលមានសីតុណ្ហភាព ៨០០ K (ភ្លើងឆេះព្រៃ)។
ឆ្លើយក្នុង ១ នាទី មុនបន្តទៅផ្នែកបន្ទាប់។
មុនពន្លឺមកដល់ផ្ទៃដី និងក្រោយពេលវាចាំងផ្លាតទៅឧបករណ៍ចាប់ វាឆ្លងកាត់បរិយាកាសពីរដង។
មានដំណើរការពីរសំខាន់៖
១. ការស្រូប (Absorption)៖ ម៉ូលេគុលមួយចំនួនស្រូបថាមពលនៅរលកជាក់លាក់៖ ចំហាយទឹក (H₂O) ស្រូបខ្លាំងនៅប្រហែល ១,៤ និង ១,៩ µm · កាបូនឌីអុកស៊ីត (CO₂) ស្រូបនៅប្រហែល ២,៧ និង ៤,៣ µm · អូហ្សូន (O₃) ស្រូបអ៊ុលត្រាវីយូឡេ និងមួយផ្នែកនៅ ៩,៦ µm។ នៅរលកទាំងនោះ សញ្ញាពីផ្ទៃដីមិនអាចមកដល់ឧបករណ៍បានទេ ដូច្នេះ …
២. ការខ្ចាត់ខ្ចាយ (Scattering)៖ ភាគល្អិតប្ដូរទិសដៅរលក ដោយមិនស្រូបវា។ មានបីប្រភេទតាមទំហំភាគល្អិតធៀបនឹងរលក៖
ប្ដូរប្រភេទ ហើយអានក្រាបធៀប។ សូមកត់សម្គាល់ថាហេតុអ្វី Rayleigh ប៉ះពាល់ក្រុមរលកខៀវខ្លាំងជាងគេ។
ផលវិបាកជាក់ស្ដែងក្នុងរូបភាព៖
បង្អួចបរិយាកាស (Atmospheric window) គឺជាចន្លោះរលកដែលបរិយាកាសបញ្ជូនថាមពលបានច្រើន។
ការរចនាផ្កាយរណបចាប់ផ្ដើមពីបញ្ជីបង្អួច រួចដាក់ក្រុមរលកនៅកន្លែងដែលមានទាំងបង្អួច ទាំងព័ត៌មានអំពីផ្ទៃដី។
ប្ដូររវាង Sentinel-2 និង Landsat ហើយពិនិត្យថាក្រុមរលកនីមួយៗធ្លាក់ត្រង់បង្អួចណា។ រកមើលថាហេតុអ្វីគ្មានក្រុមរលកនៅ ១,៤ µm សម្រាប់ផ្ទៃដី។
ឧទាហរណ៍នៃការសម្រេចចិត្តរចនា៖
| ក្រុមរលក Sentinel-2 | ហេតុផល |
|---|---|
| B1 (៤៤៣ nm) | វាស់អាកាសត្រាត ដើម្បីជួយកែតម្រូវបរិយាកាស |
| B4 (៦៦៥ nm) | ការស្រូបដោយក្លរ៉ូហ្វីលខ្លាំងបំផុត |
| B5–B7 (៧០៥–៧៨៣ nm) | «គែមក្រហម» ដែលរសើបនឹងសុខភាពរុក្ខជាតិ |
| B8 (៨៤២ nm) | ខ្ពង់រាប NIR · ភាពខុសគ្នាធំបំផុតធៀបនឹង B4 |
| B9 (៩៤៥ nm) | ស្ថិតក្នុងតំបន់ស្រូបចំហាយទឹក ដើម្បី វាស់ចំហាយទឹក |
| B10 (១ ៣៧៥ nm) | ស្ថិតក្នុងតំបន់ស្រូបខ្លាំង ដើម្បី រកពពក cirrus (មិនមែនផ្ទៃដី) |
| B11–B12 (១ ៦១០ និង ២ ១៩០ nm) | បង្អួច SWIR សម្រាប់សំណើម និងដី |
សូមកត់សម្គាល់ថា B9 និង B10 ប្រើតំបន់ដែល «អាក្រក់» សម្រាប់ផ្ទៃដី ដោយចេតនា ព្រោះអ្វីដែលពួកវាចង់វាស់ គឺ បរិយាកាសខ្លួនឯង។
នេះជាឧទាហរណ៍ល្អដែលបង្ហាញថាការរចនាក្រុមរលកតែងមានហេតុផលច្បាស់លាស់។
បែងចែកការខ្ចាត់ខ្ចាយបីប្រភេទ តាមទំហំភាគល្អិត និងឥទ្ធិពលលើរលក។
ឆ្លើយក្នុង ១ នាទី មុនបន្តទៅផ្នែកបន្ទាប់។
ឧបករណ៍ចាប់វាស់ថាមពលនៅ កំពូលបរិយាកាស (Top of Atmosphere · TOA)។
តម្លៃនោះរួមបញ្ចូលទាំងអ្វីដែលចាំងផ្លាតពីផ្ទៃដី ទាំងពន្លឺផ្លូវពីបរិយាកាស។ អ្វីដែលយើងចង់បានសម្រាប់ការវិភាគ គឺ ការចាំងផ្លាតផ្ទៃដី (Bottom of Atmosphere · BOA)។
ដូច្នេះផលិតផលមានពីរកម្រិត៖
| កម្រិត | អត្ថន័យ | ពេលប្រើ |
|---|---|---|
| L1C (Sentinel-2) · Collection 2 L1 (Landsat) | ការចាំងផ្លាត TOA | ពេលធ្វើការកែតម្រូវបរិយាកាសដោយខ្លួនឯង |
| L2A (Sentinel-2) · Collection 2 L2 (Landsat) | ការចាំងផ្លាតផ្ទៃដី (កែរួច) | ការប្រៀបធៀបរវាងកាលបរិច្ឆេទ · សន្ទស្សន៍ · ការចាត់ថ្នាក់ |
សម្រាប់វគ្គសិក្សានេះ យើងប្រើ L2A ស្ទើរគ្រប់ពេល។
មូលហេតុ៖ បើអ្នកប្រៀបធៀបខែមករា និងខែមីនាដោយប្រើ L1C អ្នកនឹងឃើញ «ការផ្លាស់ប្ដូរ» ដែលពិតជាភាពខុសគ្នានៃបរិយាកាស មិនមែននៃផ្ទៃដីទេ។ ការកែតម្រូវលម្អិតស្ថិតក្នុងមេរៀនទី៧។
យើងវិភាគស្ថានភាពបើកមេរៀនដោយប្រើគោលគំនិតខាងលើ។
ខែមីនាជារដូវដុតចម្ការ និងដុតស្មៅ ដូច្នេះមានផ្សែង និងធូលីច្រើន។
ភាគល្អិតទាំងនោះមានទំហំប្រហាក់ប្រហែលរលកមើលឃើញ ដែលបង្កើត ការខ្ចាត់ខ្ចាយ Mie។
Mie ប៉ះពាល់រលកខ្លីច្រើនជាង ប៉ុន្តែមិនខ្លាំងដូច Rayleigh ទេ (ប្រហាក់ប្រហែល ១/λ ដល់ ១/λ²)។
ដូច្នេះ B2 និង B3 ស្រអាប់ខ្លាំង B4 ស្រអាប់បន្តិច ហើយ B11 B12 ស្ទើរមិនរងផលប៉ះពាល់។
ពន្លឺផ្លូវបន្ថែមតម្លៃថេរមួយទៅគ្រប់ក្រឡាក្នុងក្រុមរលកខ្លី។
លទ្ធផល៖ តម្លៃអប្បបរមាឡើងខ្ពស់ (ទឹកលែងខ្មៅ) ហើយកម្រិតពណ៌ (contrast) ធ្លាក់ ដូច្នេះរូបភាពមើលទៅស្រអាប់ខៀវស។
យើងមិនអាចដកឥទ្ធិពលបរិយាកាសចេញទាំងស្រុងដោយការមើលទេ។ សូម្បីតែ L2A ក៏នៅមានកំហុសសល់ ជាពិសេសក្នុងថ្ងៃដែលមានអ័ព្ទក្រាស់។ បើអ័ព្ទក្រាស់ពេក ដំណោះស្រាយតែមួយគត់គឺជ្រើសរូបភាពថ្ងៃផ្សេង ឬប្រើរ៉ាដា។
លំហាត់ប្រើទិន្នន័យវគ្គ RS_Data (Landsat 8 ភ្នំពេញ · Sentinel-2 ក្រុងព្រះសីហនុ) ហើយមានរូបលទ្ធផលគំរូ តារាងកំហុសទូទៅ និងប្រអប់ពិនិត្យលទ្ធផលដោយខ្លួនឯង។
ថាមពលអេឡិចត្រូម៉ាញេទិចមានទំនាក់ទំនង c = λν និង E = hc/λ ដូច្នេះរលកខ្លីមានថាមពលខ្ពស់។ តំបន់វិសាលគមសំខាន់សម្រាប់យើងគឺមើលឃើញ NIR SWIR កំដៅ និងមីក្រូវ៉េវ។
វត្ថុក្ដៅបញ្ចេញរលក តាមច្បាប់ Stefan-Boltzmann និង Wien៖ ព្រះអាទិត្យកំពូលនៅ ០,៥ µm ឯផែនដីនៅប្រហែល ៩,៧ µm។ បរិយាកាសស្រូប និងខ្ចាត់ខ្ចាយថាមពល ដែលបន្សល់ទុក បង្អួច ជាកន្លែងដែលក្រុមរលកត្រូវបានដាក់។ ការខ្ចាត់ខ្ចាយបន្ថែមពន្លឺផ្លូវ ដែលការកែតម្រូវបរិយាកាសព្យាយាមដក ហើយបង្កើតភាពខុសគ្នារវាង TOA (L1C) និង BOA (L2A)។
ក្រុមរលកមិនត្រូវបានជ្រើសដោយចៃដន្យទេ។ ទីតាំងនីមួយៗជាការសម្របសម្រួលរវាងអ្វីដែលបរិយាកាសអនុញ្ញាតឱ្យឆ្លងកាត់ និងអ្វីដែលផ្ទៃដីអាចប្រាប់យើងនៅរលកនោះ។
| ពាក្យខ្មែរ | ពាក្យអង់គ្លេស | អត្ថន័យខ្លី |
|---|---|---|
| រលក | Wavelength (λ) | ចម្ងាយរវាងកំពូលរលកពីរ |
| ប្រេកង់ | Frequency (ν) | ចំនួនរលកក្នុងមួយវិនាទី |
| ច្បាប់ Wien | Wien's displacement law | λ_max ≈ ២ ៨៩៨ / T |
| ច្បាប់ Stefan-Boltzmann | Stefan-Boltzmann law | ថាមពលសមាមាត្រនឹង T⁴ |
| ការស្រូប | Absorption | ម៉ូលេគុលទទួលថាមពល |
| ការខ្ចាត់ខ្ចាយ Rayleigh | Rayleigh scattering | ភាគល្អិតតូចជាងរលក · ១/λ⁴ |
| ការខ្ចាត់ខ្ចាយ Mie | Mie scattering | ភាគល្អិតទំហំប្រហាក់ប្រហែលរលក |
| ការខ្ចាត់ខ្ចាយមិនជ្រើសរើស | Non-selective scattering | ដំណក់ទឹកពពក · គ្រប់រលកស្មើ |
| ពាក្យខ្មែរ | ពាក្យអង់គ្លេស | អត្ថន័យខ្លី |
|---|---|---|
| បង្អួចបរិយាកាស | Atmospheric window | រលកដែលបរិយាកាសបញ្ជូន |
| ពន្លឺផ្លូវ | Path radiance | ថាមពលខ្ចាត់ខ្ចាយចូលឧបករណ៍ដោយមិនប៉ះដី |
| TOA / BOA | Top / Bottom of atmosphere | កំពូលបរិយាកាស / ផ្ទៃដី |
ក្នុងពិសោធន៍វិសាលគម ចូររកតម្លៃការបញ្ជូនប្រហាក់ប្រហែលនៅរលកទាំងនេះ៖ ០,៤៩ · ០,៦៦ · ០,៨៤ · ១,៤ · ១,៦១ · ២,១៩ · ១០,៩ µm។ បង្កើតតារាង ហើយសរសេរមួយប្រយោគសម្រាប់នីមួយៗ៖ ហេតុអ្វីមានក្រុមរលកនៅទីនោះ ឬហេតុអ្វីគ្មាន។
យើងដឹងហើយថាថាមពលអ្វីមកដល់ផ្ទៃដី និងអ្វីអាចត្រឡប់មកវិញ។ សំណួរបន្ទាប់៖ ពេលថាមពលប៉ះស្លឹកឈើ ទឹក ឬដំបូល តើមានអ្វីកើតឡើង ហើយហេតុអ្វីវត្ថុនីមួយៗមាន «សញ្ញាណ» ផ្ទាល់ខ្លួន?
អានមេរៀនពេញ និងធ្វើលំហាត់ទី២
https://khgeo.github.io/remote-sensing/lessons/lesson-02/