ประเภทของรูปถ่ายทางอากาศ (Aerial Photograph)

• รูปถ่ายดิ่ง (vertical photograph)
  • หมายถึง รูปถ่ายที่มีมุมของแกนกล้องเอียงไม่เกิน 3 องศาจากแนวดิ่ง
  • นิยมใช้ในการทำแผนที่
• รูปถ่ายเฉียง (oblique photograph)
  • หมายถึง รูปถ่ายที่แนวแกนกล้องอยู่ระหว่างเส้นตั้งฉากกับพื้นโลกและแนวขอบฟ้า
  • สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทคือ:
    • รูปถ่ายเฉียงต่ำ
      • หมายถึง ภาพที่ปรากฏแต่พื้นดินเต็มภาพแต่ไม่ปรากฏพื้นขอบฟ้า
    • รูปถ่ายเฉียงสูง
      • หมายถึง ภาพที่ปรากฏคลุมเนื้อที่กว้างแต่จะสังเกตุเห็นพื้นขอบฟ้าได้ในรูปถ่าย

การเปรียบเทียบระหว่างรูปถ่ายทางอากาศกับแผนที่

• ข้อดีของรูปถ่ายทางอากาศ:
  • แสดงรายละเอียดได้มากกว่า
  • รักษารูปร่างของรายละเอียดได้ดีกว่า
  • มีความทันสมัยกว่า
  • สามารถแสดงรายละเอียดบริเวณที่ไม่สามารถเข้าถึงได้
• ข้อเสียของรูปถ่ายทางอากาศ:
  • มาตราส่วนไม่เท่ากันทั้งรูปถ่าย
  • ไม่มีรายละเอียดขอบระวาง
  • ไม่สามารถมองเห็นความสัมพันธ์ของทรวดทรงต่างๆ ได้ หากไม่มีเครื่องมือช่วย
  • ผู้ใช้ต้องมีความชำนาญและรับการฝึกมามากพอสมควรเพื่อสามารถแปลความหมายได้

มาตราส่วนของรูปถ่าย (Photo Scale)

• $PS = PD$
• $PS = GD$
• $PD$ = ระยะบนรูปถ่าย
• $GD$ = ความยาวโฟกัส ระยะในภูมิประเทศ
• มาตราส่วนของรูปถ่ายทางอากาศ (Photo scale)
• มาตราส่วนของแผนที่ (Map Scale)
• ระยะเดียวกันในแผนที่ (Map Distance)
• ความสูงบิน (A.M.L)

ความคลาดเคลื่อนทางตำแหน่งของรูปถ่ายทางอากาศ

• สาเหตุของความคลาดเคลื่อน:
  • ความสูงของภูมิประเทศไม่เท่ากัน
  • การเอียงของกล้องขณะทำการถ่ายรูป
  • ความบิดเบี้ยวของเลนส์
  • ความไม่ราบเรียบของฟิล์มขณะทำการถ่ายรูปและขณะล้าง-พิมพ์รูปถ่าย
  • การยืดหดของกระดาษอัดรูป

กล้องถ่ายรูปทางอากาศ (Aerial Camera)

• คุณลักษณะเบื้องต้นของกล้องถ่ายรูปทางอากาศ
• ชนิดของกล้องถ่ายรูปทางอากาศ
• องค์ประกอบที่สำคัญของกล้องถ่ายรูปทางอากาศ
• ระบบ GPS กับการถ่ายรูปทางอากาศ

กล้องถ่ายรูปแบบกรอบชนิดเลนส์เดียว (Single-Lens Frame Camera)

• เป็นแบบที่นิยมใช้กันมากที่สุดในการทำแผนที่ เนื่องจากให้ความถูกต้องทางเรขาคณิตสูงที่สุด
• เลนส์ของกล้องชนิดนี้จะถูกยึดให้คงที่กับระนาบของพื้นรับภาพ
• ฟิล์มมักจะอยู่กับที่และจะรับแสงพร้อมกัน
  • Vacuum Back Platen
  • เปิดหน้ากล้องเพียงครั้งเดียว

ประเภทของมุมทัศนียภาพกล้องถ่ายรูปทางอากาศ

• สามารถจำแนกได้อีก 4 ประเภทตามค่าของมุมทัศนียภาพ ดังนี้:
  • แบบมุมแคบ (Narrow Angle)
    • มีค่ามุมทัศนียภาพน้อยกว่า 60 องศา
  • แบบมุมธรรมดา (Normal Angle)
    • มีค่ามุมทัศนียภาพตั้งแต่ 60 แต่ไม่เกิน 75 องศา
  • แบบมุมกว้าง (Wide Angle)
    • มีค่ามุมทัศนียภาพตั้งแต่ 75 ถึง 100 องศา
  • แบบมุมกว้างพิเศษ (Superwide Angle)
    • มีค่ามุมทัศนียภาพตั้งแต่ 100 องศาขึ้นไป

องค์ประกอบที่สำคัญของกล้องถ่ายรูปทางอากาศ

• กล่องบรรจุฟิล์ม (Magazine)
• ตัวกล้อง (Camera Body)
• ชิ้นส่วนของกรวยเลนส์ (Lens Cone Assembly)
  • เลนส์ (Lens)
  • ชัตเตอร์ (Shutter)
  • แว่นกรองแสง (Filter)
• แท่นติดตั้งกล้อง (Suspension)
• เครื่องควบคุมการทำงานของกล้อง (Control Mechanism)

ฟิล์มถ่ายรูปทางอากาศ (Aerial Film)

• ส่วนประกอบของฟิล์มถ่ายรูปทางอากาศ (สีและขาว-ดำ)
• ชนิดของฟิล์มถ่ายรูปทางอากาศ (สีและขาว-ดำ)
• ความตัดกันของระดับสี (Contrast)
• ความไวแสง (Light Sensitivity)
• กระบวนการล้างฟิล์ม

ส่วนประกอบของฟิล์มถ่ายรูปทางอากาศ (สีและขาว-ดำ)

• ชั้นบนสุด (Protective Top Coat)
  • ฉาบไว้ด้วยสารประเภท gelatin
  • ป้องกันการขีดข่วน
• ชั้นสารไวแสง (Light Sensitive Emulsion)
  • เคลือบด้วยสารจำพวก silver halide และ silver nitrate
  • ซึ่งมีคุณสมบัติในการบันทึกภาพ
• ชั้นเนื้อฟิล์ม (Plastic Film Base)
  • รองรับสารต่างๆ ที่ฉาบมีคุณสมบัติโปร่งแสง
• ชั้นล่าง (Antihalation Backing)
  • ดูดกลืนแสงเพื่อป้องกันการสะท้อนกลับไปที่ชั้นสารไวแสง

ชนิดของฟิล์มถ่ายรูปทางอากาศ (สีและขาว-ดำ)

• ฟิล์มแพนโครมาติค (Panchromatic Black and White)
  • ใช้ทั่วไป
  • ความไวต่อช่วงคลื่นแสง 0.36 - 0.72 ไมครอน (Visible Light)
  • ใช้ในการจำแนกการใช้ประโยชน์ที่ดิน
• ฟิล์มอินฟาเรด (Infrared Black and White)
  • ความไวต่อช่วงคลื่นแสง 0.3 - 0.9 ไมครอน
  • ใช้ในการจำแนกลักษณะโครงสร้างทางธรณีวิทยาและประเภทของพืชพรรณ
• ฟิล์มสี (Color Film)
  • คุณลักษณะคล้ายฟิล์มแพนโครมาติค
  • ให้สีสรรคลักษณะภูมิประเภทจริงตามธรรมชาติ
• ฟิล์มสีเพี้ยน (False Color)
  • ให้สีกลับกันกับฟิล์มสีธรรมชาติ
  • ไวต่อช่วงคลื่นอินฟราเรดด้วย

ปัจจัยที่ต้องพิจารณาในการวางแผนการบินถ่ายรูป

• วัตถุประสงค์ของการถ่ายภาพ
• มาตราส่วนภาพถ่าย
• ระดับบิน
• ส่วนซ้อน
• ส่วนเกย
• สภาพอากาศ
• ฤดูกาล

ความสูงบิน

• เครื่องวัดความสูงในเครื่องบินแสดงค่าความสูงเหนือระดับทะเลปานกลาง
• ค่าความสูงบินขณะถ่ายรูปเป็นค่าความสูงเฉลี่ยเหนือภูมิประเทศอ้างอิงกับระดับทะเลปานกลาง
• สูตรสำหรับการคำนวณความสูงบิน:
  • $S = \frac{f}{H - h_{avg}}$
  • $S$ = มาตราส่วนรูปถ่าย
  • $f$ = ความยาวโฟกัส
  • $H$ = ความสูงของเครื่องบิน
  • $h_{avg}$ = ความสูงเฉลี่ยเหนือภูมิประเทศ

ส่วนเกย (Sidelap Area)

• ระยะส่วนเกย:
  • $W$
  • $G$

การหาระยะห่างระหว่างแนวบิน

• สูตรการคำนวณ:
  • $a = S(1 - \frac{g}{100})$
  • $a$ = ระยะห่างระหว่างแนวบิน (เมตร, ฟุต)
  • $S$ = ระยะบนภูมิประเทศ (เมตร, ฟุต)
  • $g$ = ค่าของส่วนเกย (side lap)

จำนวนแนวบินและรูปถ่าย

• สูตรการคำนวณ:
  • จำนวนแนวบิน = ด้านกว้างของพื้นที่โครงการ + 1
  • จำนวนรูปถ่ายในแต่ละแนวบิน = ความยาวของพื้นที่โครงการ + 1
  • จำนวนรูปถ่ายทั้งหมดในโครงการ = จำนวนรูปถ่ายในแต่ละแนวบิน x จำนวนแนวบิน

เทคโนโลยี LIDAR

• การส่งลำแสงเลเซอร์จากแหล่งกำเนิดแล้ววัดเวลาการสะท้อนกลับ
• เปลี่ยนเวลาเป็นระยะทาง
• ระบบ LIDAR ประกอบด้วยเทคโนโลยีหลักในการทำแผนที่
  • อุปกรณ์วัดระยะด้วยแสงเลเซอร์ - LIDAR
  • อุปกรณ์ปรับแก้ความถูกต้องทางตำแหน่ง - IMU
  • อุปกรณ์รับสัญญาณดาวเทียม กำหนดตำแหน่ง - GPS

การทำงานระบบ LIDAR

• LIDAR วัดข้อมูลระยะวัตถุ
• GPS วัดข้อมูลทางตำแหน่งวัตถุ
• IMU วัดข้อมูลการปรับแก้ทางตำแหน่งของ LIDAR ขณะทำงาน
• นำข้อมูลทั้งหมดมาประมวลผลคำนวณตำแหน่งและความสูงของพื้นที่สำรวจ

คุณสมบัติของระบบ LIDAR

• ความถูกต้องทางสูง 15 ซม. ที่ 90 % C.L.
• ทางราบ 1/3000 (ความสูง) ที่ 1 ซิกม่า
• รังวัดด้วย 5,000 - 70,000 ลำแสงทุกวินาที
• ใช้เวลาสั้นในการเก็บข้อมูลและประมวลผลสามารถสำรวจได้ 750 ตร.กม./วัน
• ทำงานเป็นอิสระต่อสภาพแสง สามารถทำงานได้ในสภาพเมฆและหมอกแดดเบาบาง
• แต่ละลำแสงเลเซอร์ที่สะท้อนกลับ เก็บข้อมูลเป็น 4 จุด ได้แก่ ยอดต้นไม้, กิ่งก้านต้นไม้, ลำต้น, และพื้นดิน

ผลผลิตจาก LIDAR และการใช้งาน

• สร้างแผนที่ภูมิประเทศที่ช่วงเส้นชั้นความสูง 1 - 10 ฟุต
• ทำแผนที่บริเวณน้ำท่วมและแนวชายฝั่ง
• ทำแผนที่หาปริมาตรดิน ขุดถม และทำเหมือง
• ทำแผนที่งานสาธารณูปโภค สายไฟฟ้า ท่อส่ง
• แผนที่ป่าไม้
• แผนที่ผังเมือง

สรุปการใช้งาน LIDAR

• ผลผลิต LIDAR ใช้ในการทำแผนที่มาตราส่วนใหญ่
• เป็นทางเลือกในการลดขั้นตอนการสำรวจภาคพื้นและการเขียนแผนที่
• ใช้ทำแผนที่ภาพถ่าย
• ทำแผนที่บริเวณที่ยากแก่การเข้าถึง
• เก็บข้อมูลได้ตลอดวันที่มีเมฆและหมอกแดดเล็กน้อย
• ประยุกต์ใช้งานได้ทั้งในกิจการทหารและพลเรือน
• การแก้ปัญหาภัยธรรมชาติ