View
396
Download
4
Category
Preview:
Citation preview
การประมาณปรมาณน าฝนจากขอมลดาวเทยม FY-2C/2E
เพอใชในภารกจดานเฝาระวงภยดนถลม
นายอทธ สงวนด นกวจย
ภาควชาวศวกรรมไฟฟา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษตรศาสตร
วนท 16 ธนวาคม 2553
หวขอในการน าเสนอ
ทมาและความส าคญ
ขอมลทใชในการวเคราะห
◦ ขอมลจากดาวเทยม FY-2C/2E
◦ ขอมลจากสถานตรวจวดอากาศ
การศกษาเพอหาความสมพนธ
◦ ความสมพนธของขอมล
◦ การคดกรองขอมลเมฆฝน
สรป
หวขอในการน าเสนอ
ทมาและความส าคญ
ขอมลทใชในการวเคราะห
◦ ขอมลจากดาวเทยม FY-2C/2E
◦ ขอมลจากสถานตรวจวดอากาศ
การศกษาเพอหาความสมพนธ
◦ ความสมพนธของขอมล
◦ การคดกรองขอมลเมฆฝน
สรป
ทมาและความส าคญ
ขอมลปรมาณน าฝนถอไดวาเปนขอมลทส าคญมาก เนองจากถก
น าไปประยกตใชตอในงานวจยหลายดาน
ในประเทศไทยกมการน าขอมลปรมาณน าฝนไปประยกตใชใน
หลายๆ ดาน เชน การบรหารจดการแหลงน า การเกษตร การ
เตอนอทกภย-ภยแลง หรอการเตอนภยดนถลม ฯ
การประมาณปรมาณน าฝนทมความถกตองแมนย า และสามารถ
ตอบสนองตอความตองการไดอยางรวดเรว โดยเฉพาะการน าไป
ประยกตใชในดานการเตอนภยจงความส าคญเปนอยางยง
หวขอในการน าเสนอ
ทมาและความส าคญ
ขอมลทใชในการวเคราะห
◦ ขอมลจากดาวเทยม FY-2C/2E
◦ ขอมลจากสถานตรวจวดอากาศ
การศกษาเพอหาความสมพนธ
◦ ความสมพนธของขอมล
◦ การคดกรองขอมลเมฆฝน
สรป
ขอมลทใชในการวเคราะห
ขอมลภาพถายดาวเทยมอตนยมวทยา
◦ FY-2C (ทกๆ ครงชวโมง/หนงชวโมง)
◦ FY-2E (ทกๆ ครงชวโมง/หนงชวโมง)
ขอมลปรมาณน าฝน
◦ กรมอตนยมวทยา
(ชวงเวลา: พ.ค.-ม.ย. 2551, เม.ย.-ก.ค. 2552)
◦ กรมทรพยากรน า
(ชวงเวลา: เม.ย.-ก.ค. 2551, เม.ย.-ก.ค. 2552)
โครงสรางขอมลของดาวเทยมทรบได
โครงสรางของขอมลทรบไดถกก าหนดตาม Stretched Visible
and Infrared Spin Scan Radiometer (S-VISSR)
S-VISSR เปนรปแบบการสงขอมลของดาวเทยมกลม FY-2
(2C/2D/2E) ทสงลงมายงภาคพนดน
แบงออกเปน 5 ชองสญญาณ (IR1-4, VIS)
Spatial Resolution
◦ 5.0 km ส าหรบชองสญญาณ Infrared
◦ 1.25 km ส าหรบชองสญญาณ Visible
พนทครอบคลมและระบบการแปลงพกด
ชวงละตจด
◦ 60 องศาเหนอ ถง
60 องศาใต
ชวงลองจจด
◦ 45 องศาตะวนออก ถง
165 องศาตะวนออก
แตละพกดหางกน 5 องศา
Lat : 45NLong : 60E
Line : 325Pixel : 570
2291
2292
Channel
IDChannel Name
Wave Length
(µm)
Spatial Resolution
(km)
IR1 Long Wave Infrared 10.3 – 11.3 5
IR2 Split Window 11.5 – 12.5 5
IR3 Water Vapor 6.5 – 7.0 5
IR4 Medium Wave Infrared 3.5 – 4.0 5
VIS Visible 0.55 – 0.90 1.25
ชองสญญาณของดาวเทยม FY-2C/2E
โครงสรางของขอมล S-VISSR
โครงสรางของขอมล S-VISSR สามารถแบงออกไดเปน 2 สวน คอ
◦ สวนของขอมลรายละเอยด (Document) ประกอบไปดวย เวลาของขอมล คาคงท
ตางๆ ของดาวเทยม ตารางการแปลงคาอณหภม เปนตน
◦ สวนของขอมลภาพถาย ขอมลภาพถายดาวเทยมจากชองสญญาณ Infrared ตางๆ
(IR1-4) และชองสญญาณ Visible (VIS)
จากการศกษาพบวาขอมลรายละเอยดของขอมลแตละชดนนจะถกก าหนดขนใหม
ทกครง ตามสถานะของดาวเทยม และชวงเวลาทท าการถายภาพ ดงนนการน า
ขอมลจากดาวเทยม FY-2E มาวเคราะหรวมกบขอมลจากดาวเทยม FY-2C จง
สามารถท าได
Brightness and Brightness Temperature
หวขอในการน าเสนอ
ทมาและความส าคญ
ขอมลทใชในการวเคราะห
◦ ขอมลจากดาวเทยม FY-2C/2E
◦ ขอมลจากสถานตรวจวดอากาศ
การศกษาเพอหาความสมพนธ
◦ ความสมพนธของขอมล
◦ การคดกรองขอมลเมฆฝน
สรป
พนทศกษาวจย 1
จงหวดอตรดตถและจงหวดขางเคยง (129 สถาน)
สถานของกรม
อตนยมวทยา
สถานของกรม
ทรพยากรน า
พนทศกษาวจย 2
จงหวดเชยงใหมและจงหวดขางเคยง (147 สถาน)
สถานของกรม
อตนยมวทยา
สถานของกรม
ทรพยากรน า
หวขอในการน าเสนอ
ทมาและความส าคญ
ขอมลทใชในการวเคราะห
◦ ขอมลจากดาวเทยม FY-2C/2E
◦ ขอมลจากสถานตรวจวดอากาศ
การศกษาเพอหาความสมพนธ
◦ ความสมพนธของขอมล
◦ การคดกรองขอมลเมฆฝน
สรป
ความสมพนธระหวางอณหภมยอดเมฆกบปรมาณน าฝน
บทความ “The Rainfall Estimation Using Remote Sensing in
Thailand” โดย ผศ.ดร.ปรยาพร โกษา และ รศ.ดร.กอบเกยรต
ผองพฒ ไดน าเสนอความสมพนธระหวางอณหภมยอดเมฆกบ
ปรมาณน าฝนไวดงน
P = aTb
◦ P คอปรมาณน าฝนทวดไดจากมาตรวดฝน
◦ T คออณหภมยอดเมฆทไดจากขอมลดาวเทยมอตนยมวทยา
◦ a และ b เปนคาสมประสทธทหาไดจากการพลอตกราฟความสมพนธ
ระหวางคา P และ T
ความสมพนธระหวางอณหภมยอดเมฆกบปรมาณน าฝน (ตอ)
ความสมพนธระหวางอณหภมยอดเมฆกบปรมาณน าฝนใน
รปแบบอนๆ
P = xT2 + yT + z
◦ P คอปรมาณน าฝนทวดไดจากมาตรวดฝน
◦ T คออณหภมยอดเมฆทไดจากขอมลดาวเทยมอตนยมวทยา
◦ x y และ z เปนคาสมประสทธทหาไดจากการพลอตกราฟ
ความสมพนธระหวางคา P และ T
ความสมพนธระหวางอณหภมยอดเมฆแตละคากบปรมาณน าฝน
การศกษาความสมพนธของขอมลโดยใชคาเฉลยตวอยาง
แบงคาอณหภมยอดเมฆ (IR1) ออกเปนชวงชวงละ 1K, 2K,
5K โดยเรมทอณหภมต าสด (179K) ไปจนถงอณหภมสงสด
(304K)
แบงกลมตวอยางขอมลปรมาณน าฝนออกตามชวงของคา IR1
หาคาเฉลยตวอยาง (Sample Mean) ของปรมาณน าฝนในแตละ
ชวง เพอใชเปนตวแทนปรมาณน าฝนในชวงนนๆ
ความสมพนธระหวางอณหภมยอดเมฆกบปรมาณน าฝนทได
จากการแบงกลมขอมลชวงละ 1K (จงหวดอตรดตถ)
ความสมพนธระหวางอณหภมยอดเมฆกบปรมาณน าฝนทได
จากการแบงกลมขอมลชวงละ 2K (จงหวดอตรดตถ)
ความสมพนธระหวางอณหภมยอดเมฆกบปรมาณน าฝนทได
จากการแบงกลมขอมลชวงละ 5K (จงหวดอตรดตถ)
ความคลาดเคลอนของการประมาณปรมาณน าฝน
จากการศกษาพบวาปรมาณน าฝนทเกดขน บอยครงไมไดเกด
จากเมฆ Cumulonimbus (Cb) เพยงอยางเดยว
เมฆ Nimbostratus (Ns) ซงเปนเมฆทอยระดบต า มอณหภม
ยอดเมฆคอนขางสง (มากกวา 253K) หรอทเรยกกนวา
“เมฆอน” (Warm Cloud) กสามารถใหปรมาณน าฝนได
หวขอในการน าเสนอ
ทมาและความส าคญ
ขอมลทใชในการวเคราะห
◦ ขอมลจากดาวเทยม FY-2C/2E
◦ ขอมลจากสถานตรวจวดอากาศ
การศกษาเพอหาความสมพนธ
◦ ความสมพนธของขอมล
◦ การคดกรองขอมลเมฆฝน
สรป
การแบงประเภทของเมฆตามความสง
การศกษาการตรวจจบกลมเมฆ
จากการศกษาบทความในตางประเทศ “Daily Mapping of
24-Hr Rainfall at Pixel Scale Over South Africa Using
Satellite, Radar and Rainguage Data” พบวา
◦ คาเกณฑจากชองสญญาณ IR1 ทใชส าหรบตรวจจบกลมเมฆทจะเปน
เมฆฝนอยทประมาณ -20oC หรอ 253K
◦ ความสมพนธของขอมลทไดจากการคดกรองมขอจ ากด
ปรมาณน าฝนทไดจากการประมาณมคาเกนจรง
ไมสามารถน าไปใชคดกรองขอมลบรเวณชายฝงหรอหนาเขาได
การศกษาการคดกรองขอมลเมฆฝน
จากการศกษาบทความอนๆ ในตางประเทศ พบวาความ
แตกตางของอณหภมระหวางชองสญญาณ IR1 และ IR3
(Brightness Temperature Difference: BTD)
◦ สามารถใชกรองเมฆ Cirrus (Ci) ซงเปนเมฆทอยระดบสงท าใหม
อณหภมยอดเมฆใกลเคยงกบเมฆ Cumulonimbus (Cb) ออกจากกนได
◦ คาเกณฑของคา BTD ทใชส าหรบคดกรองเมฆ Cb ออกจากเมฆ Ci
จะอยทประมาณ 0K
การศกษาการคดกรองขอมลเมฆฝน (ตอ)
การคดกรองขอมลเมฆฝนดวยวธ Brightness Temperature
Different (BTD) ในรปแบบอนๆ
◦ คาผลตางของอณหภมระหวางชอง Long Wave Infrared (IR1) กบ
Split Window (IR2)
◦ คาผลตางของอณหภมระหวางชอง Long Wave Infrared (IR1) กบ
Medium Wave Infrared (IR4)
ตวอยางขอมลจากชองสญญาณทใชในการวเคราะห
IR2 WVIR1
โครงสรางของระบบ
ซอฟตแวรวเคราะหปรมาณน าฝน KU-Met
การเปรยบเทยบผลลพธทไดจากการคดกรองเมฆฝน
VIS FilterIR1
ตารางเปรยบเทยบวธการคดกรองขอมลเมฆฝน
วธการคดกรองขอมลเมฆฝน รอยละของเหตการณทเกดฝนตก
IR1 BTD(IR1-IR3) จงหวดอตรดตถ จงหวดเชยงใหม
< 253K - 25.04% 25.43%
> 253K - 11.52% 10.79%
< 253K < 0K 34.83% 34.55%
< 253K > 0K 20.15% 21.12%
ความสมพนธระหวางอณหภมยอดเมฆกบปรมาณน าฝนทผาน
การคดกรองขอมลเมฆฝน (จงหวดอตรดตถ)
ความสมพนธระหวางอณหภมยอดเมฆกบปรมาณน าฝนทผาน
การคดกรองขอมลเมฆฝน (จงหวดเชยงใหม)
ความสมพนธระหวางอณหภมยอดเมฆกบปรมาณน าฝนทผาน
การคดกรองขอมลเมฆฝน (ทงสองจงหวด)
หวขอในการน าเสนอ
ทมาและความส าคญ
ขอมลทใชในการวเคราะห
◦ ขอมลจากดาวเทยม FY-2C/2E
◦ ขอมลจากสถานตรวจวดอากาศ
การศกษาเพอหาความสมพนธ
◦ ความสมพนธของขอมล
◦ การคดกรองขอมลเมฆฝน
สรป
สรป
ขอมลปรมาณน าฝนถอไดวาเปนขอมลทส าคญทถกน าไป
ประยกตใชในงานวจยหลายดานทงในประเทศไทยและ
ตางประเทศ
การประมาณปรมาณน าฝนทมความถกตองแมนย า และสามารถ
ตอบสนองตอความตองการไดอยางรวดเรวจงมความส าคญเปน
อยางยง
ในการวเคราะหขอมลจงจ าเปนทจะตองมการพฒนาเครองมอท
ชวยลดความยงยากและความซบซอนในการวเคราะหหา
ความสมพนธของขอมล และมการแสดงผลลพธทชดเจนเพอ
ชวยในการตดสนใจ
ค าถาม/ขอเสนอแนะ
ขอบคณครบ
Recommended