แหล่งข้อมูลดาวเทียม · 06
Sentinel-1: เรดาร์ที่มองทะลุเมฆ กับคะแนนสุขภาพแปลง
คะแนนสุขภาพ 0–100 ที่เห็นบนแดชบอร์ดของทุกแปลงไม่ได้มาจากภาพถ่ายสีที่คุ้นตา แต่มาจากคลื่นเรดาร์ที่ส่องทะลุเมฆลงไปวัดโครงสร้างพืชโดยตรง บทความนี้อธิบายว่าเรดาร์เห็นอะไร คะแนนคำนวณอย่างไร และอะไรที่เรดาร์มองไม่เห็น
ดาวเทียมที่พกไฟฉายของตัวเอง
ดาวเทียมแสงอย่าง Sentinel-2 ทำงานเหมือนกล้องถ่ายรูป — ต้องรอแสงอาทิตย์และฟ้าเปิด แต่ Sentinel-1 เป็นเรดาร์ (SAR: Synthetic Aperture Radar): มันส่งคลื่นไมโครเวฟย่าน C ลงมาเองแล้ววัดสัญญาณที่สะท้อนกลับ คลื่นย่านนี้ทะลุเมฆได้ ทำให้ถ่ายได้ทั้งวันฟ้าปิด ทั้งกลางคืน — คุณสมบัติที่มีค่ามหาศาลสำหรับหน้าฝนของประเทศไทย ระบบใช้ภาพแบบ RTC (Radiometric Terrain Corrected) ที่แก้ผลของภูมิประเทศมาแล้ว
VV, VH และ RVI คืออะไร
เรดาร์วัด "การกระเจิงกลับ" (backscatter) ของคลื่นในสองรูปแบบตามทิศทางของคลื่น (polarization) ซึ่งตอบสนองต่อพื้นผิวต่างกัน:
| ค่า | วัดจาก | ไวต่อ |
|---|---|---|
| VV | ส่งแนวตั้ง–รับแนวตั้ง | พื้นผิวดิน ความขรุขระ ความชื้นผิว |
| VH | ส่งแนวตั้ง–รับแนวนอน | การกระเจิงในเรือนพืช — ใบ กิ่ง ลำต้น ยิ่งพืชแน่นค่ายิ่งสูง |
| RVI | คำนวณ: 4×VH / (VV + VH) | สัดส่วนโครงสร้างพืชโดยรวม (0–1) ตัวแทน “มวลพืช” ที่ดีที่สุดของเรดาร์ |
หลักจำง่าย ๆ: คลื่นที่กระดอนกับพื้นเรียบจะสะท้อนแบบเรียบ ๆ (VV เด่น) แต่คลื่นที่เข้าไปกระเจิงวนอยู่ในพุ่มใบจะเปลี่ยนทิศทางปั่นป่วน (VH สูงขึ้น) RVI จึงไต่ขึ้นตามการเติบโตของเรือนพืช และร่วงลงเมื่อพืชโทรมหรือถูกเก็บเกี่ยว — โดยไม่สนใจว่าวันนั้นเมฆหนาแค่ไหน
คะแนนสุขภาพแปลง 0–100 คำนวณอย่างไร
ตัวเลข "ดัชนีสุขภาพ" ที่เห็นบนแดชบอร์ดของทุกแปลงคำนวณจากข้อมูลเรดาร์เป็นฐาน เพราะเป็นแหล่งเดียวที่ต่อเนื่องตลอดฤดูฝน สูตรถ่วงน้ำหนักตามความไวต่อสุขภาพพืช:
Health Score = 0.50×RVI + 0.35×VH + 0.15×VV (หลัง normalize เป็น 0–100)
- ค่าทั้งสามถูก normalize เทียบกับช่วงต่ำสุด–สูงสุดของแปลงนั้นเองในฤดูนั้น คะแนนจึงสะท้อน "พัฒนาการของแปลงตัวเอง" ไม่ใช่การเทียบกับแปลงข้างบ้าน
- ≥ 70 = Healthy · 40–69 = เครียดปานกลาง · < 40 = เครียดรุนแรง
- วันที่ไม่มีภาพเรดาร์จริง ระบบประมาณค่าจากดัชนีแสง (NDVI/NDRE) และติดป้ายกำกับไว้ในข้อมูลว่าเป็นค่าประมาณ ไม่ปนกับค่าวัดจริง
เรดาร์กับระยะการเติบโต
ระบบยังใช้ RVI คู่กับอายุปลูก (วันหลังปลูก — DAP) ประเมินว่าแปลงอยู่ระยะไหน: งอก (ช่วง 10 วันแรก) เจริญเติบโตทางใบ (ถึงราววันที่ 35) ออกดอก–สร้างฝัก (ถึงราววันที่ 65) และพร้อมเก็บเกี่ยว โดยหน้าต่างเก็บเกี่ยวของถั่วแระญี่ปุ่นประมาณไว้ที่ 75–80 วันหลังปลูก ถ้า RVI ต่ำผิดจากระยะที่ควรเป็น เช่น อายุ 30 วันแล้วโครงสร้างพืชยังเบาบาง นั่นคือสัญญาณที่ระบบใช้ลดคะแนนสุขภาพ
สิ่งที่เรดาร์เห็น และสิ่งที่มันมองไม่เห็น
ทะลุเมฆ ถ่ายได้ทุกสภาพอากาศ ไวต่อโครงสร้างและมวลของพืช เห็นการล้มของต้น การเก็บเกี่ยว และการเปลี่ยนแปลงเชิงกายภาพได้ชัด — เป็นกระดูกสันหลังของข้อมูลช่วงมรสุม
เรดาร์ไม่เห็น "สี" — ใบที่เหลืองจากขาดไนโตรเจนแต่โครงสร้างยังเต็ม เรดาร์อาจยังอ่านว่าปกติ สัญญาณมี speckle noise ตามธรรมชาติทำให้ค่ารายวันแกว่ง และฝนตกหนักขณะดาวเทียมผ่านทำให้ค่ากระเจิงเพี้ยนชั่วคราวได้ การอ่านโรคระยะเริ่มต้นจึงยังต้องพึ่งดัชนีแสงอย่าง NDRE และ PSRI ในวันที่ฟ้าเปิด
สรุป
Sentinel-1 คือคำตอบของคำถามที่เกษตรกรถามบ่อยที่สุด: "หน้าฝนเมฆบังทั้งเดือน ระบบเอาข้อมูลมาจากไหน" — จากเรดาร์ที่ส่องทะลุเมฆลงไปวัดโครงสร้างพืชโดยตรง แล้วกลั่นเป็นคะแนนสุขภาพ 0–100 ที่อัปเดตต่อเนื่องทั้งฤดู ใช้คะแนนนี้เป็นเข็มทิศจัดลำดับแปลง แล้วใช้ดัชนีแสงเจาะรายละเอียดในวันที่ฟ้าเปิด