วันเสาร์ที่ 15 พฤศจิกายน พ.ศ. 2557

การผสมสีภาพ

การผสมสีภาพ (Image Color Composite)

    ภาพสีผสมแบ่งได้ 3 ชนิด
  •    ภาพสีผสมแบบสีธรรมชาติ  (Natural Color Composite)NCC

                ได้แก่ 3-2-1: R-G-B
  •    ภาพสีผสมแบบสีจริง  (True Color Composite)TCC

              เช่น 3-4-1 , 3-4-6 , 7-4-3
  •    ภาพสีผสมเท็จ  (False Color Composite)FCC

                เช่น 4-5-3 , 4-1-7 , 5-3-2 


ตัวอย่างภาพสีผสมแบบสีธรรมชาติ  (Natural Color Composite)   


BAND 3-2-1


ตัวอย่างภาพสีผสมแบบสีจริง (True Color Composite)    



BAND 3-4-1


ตัวอย่างภาพสีผสมเท็จ  (False Color Composite)



BAND 4-2-1


ภาพสีผสมจำนวน 6 แบนด์ ได้แก่ 1,2,3,4,5 และ 7( 120 ภาพ )
ดาวเทียม Landsat 5 ระบบ TM 






ความละเอียด

ความละเอียด (Resolution)



     จากภาพเป็นการเปรียบเทียบขนาดของข้อมูลที่ได้จากการตรวจวัดจากดาวเทียมดวงต่าง ๆ กับพื้นที่สนามฟุตบอล เช่น ดาวเทียม SPOT ชนิด panchromatic ให้ความละเอียดที่ 10 เมตร ดาวเทียม Landsat ให้รายละเอียดที่ 30 เมตร ผู้ใช้จำเป็นที่จะต้องเลือกข้อมูลจากดาวเทียมให้เหมาะสมกับการใช้งาน เนื่องจากดาวเทียมที่รายละเอียดมาก มีราคาสูง และพื้นที่ในการตรวจวัดแต่ละครั้งมีขอบเขตค่อนข้างแคบ ถ้าผู้ใช้เลือกชนิดของข้อมูลดาวเทียมไม่เหมาะสม เช่น ผู้ใช้ทำการศึกษาเกี่ยวกับสิ่งปกคลุมดิน เพื่อเป็นตัวแปรในแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่พัฒนาขึ้นเพื่อทำนายการเกิดน้ำท่วมในลุ่มน้ำเจ้าพระยาตอนล่าง แต่ผู้ใช้เลือกใช้ข้อมูลจากดาวเทียม IKONOS ที่ขนาดรายละเอียด 1 เมตร ทำให้เสียเวลา และงบประมาณในการแปรความหมายข้อมูลการใช้ประโยชน์ที่ดินมากเกินความจำเป็น





ยานสำรวจ

ยานสำรวจ (Platform)

   เพื่อให้เครื่องมือวัดอยู่ห่างจากสิ่งที่ต้องการสำรวจ จึงมักติดตั้งเครื่องมือวัดไว้ในที่สูง ซึ่งอาจเป็นการติดตั้งเครื่องมือไว้บนเสาสูง ยอดตึก หรือบนภูเขา ซึ่งการติดตั้งในลักษณะนี้จะมีข้อดีคือสามารถตรวจวัดเฝ้าระวังสิ่งที่สนใจได้อย่างต่อเนื่อง แต่มีข้อจำกัดที่การตรวจวัดจะมีขอบเขตพื้นที่คงที่ตามตำแหน่งที่ติดตั้งเครื่องมือวัดเท่านั้น การติดตั้งเครื่องมือสำรวจด้วยเทคโนโลยีรีโมทเซนซิงมักติดตั้งบนพาหนะที่ลอยได้ ซึ่งอาจเป็นบอลลูน เครื่องบินบังคับ เครื่องบินขนาดเล็ก เครื่องบินที่มีพิสัยการบินสูง ยานอวกาศ หรือดาวเทียม


    นอกจากดาวเทียมแล้ว ยานสำรวจที่เหลือจะเป็นการบินสำรวจตามภารกิจที่ต้องมีการกำหนดเส้นทางบิน และระดับความสูงการบินเฉพาะ ช่วงเวลาในการสำรวจจะจำกัดตามความจุเชื้อเพลิงของยานพาหนะที่เลือกใช้ ดังนั้นช่วงเวลา และพื้นที่สำรวจมักครอบคลุมบริเวณใดบริเวณหนึ่งตามที่กำหนดโดยภารกิจการสำรวจเท่านั้น
     ส่วนการใช้ดาวเทียมเป็นยานสำรวจ จะมีข้อดีคือดาวเทียมอาศัยหลักการสมดุลระหว่างแรงหนีศูนย์กลางและแรงดึงดูดของโลกมาเป็นตัวรักษาวงโคจรของดาวเทียม (แทนที่จะใช้เชื้อเพลิงมาขับเคลื่อนไม่ให้ยานตกลงสู่พื้นโลก) ดาวเทียมจึงไม่มีข้อจำกัดในด้านความจุเชื้อเพลิงเพื่อใช้ในการเคลื่อนที่ของดาวเทียม และทำให้ดาวเทียมสามารถโคจรรอบโลกอยู่ได้นานทำให้การสำรวจสามารถครอบคลุมเวลาได้นานเป็นปีๆ และสามารถเลือกพื้นที่ที่จะให้ดาวเทียมบินสำรวจได้ครอบคลุมพื้นที่กว้างโดยขึ้นอยู่กับวงโคจรที่จะให้ดาวเทียมเคลื่อนที่
    จากภาพเป็นการแสดงลักษณะของยานสำรวจชนิดต่าง ๆ ที่ใช้ในการติดตั้งเครื่องมือตรวจวัด ซึ่งมีหลายประเภท นับตั้งแต่ การใช้รถกระเช้าเพื่อถ่ายภาพในที่สูง การใช้บัลลูนเพื่อติดตั้งเครื่องมือตรวจวัดอากาศ การใช้เครื่องบินในระดับความสูงต่าง ๆ ทำการถ่ายภาพ จนถึงการใช้ดาวเทียมเพื่อทำการสำรวจทรัพยากรในด้านต่าง ๆ ซึ่งยานสำรวจในลักษณะต่างกัน ย่อมมีขีดความสามารถในการสำรวจที่แตกต่างกัน
เช่น ประเภทของข้อมูลที่ทำการตรวจวัด ขอบเขตของพื้นที่ที่สามารถทำการตรวจวัด ตลอดจนลายละเอียดของสิ่งที่ตรวจวัด เป็นต้น การสำรวจด้วยรีโมทเซนชิงมีการใช้วงโคจรของดาวเทียม 2 ลักษณะสำคัญคือ

วงโคจรแบบค้างฟ้า (geostationary orbit)
      ดาวเทียมจะปรากฏเหมือนอยู่นิ่งเมื่อสัมพัทธ์กับตำแหน่งบนพื้นโลก ดาวเทียมโคจรในทิศเดียวกับการหมุนรอบตัวเองของโลก มีระนาบการโคจรอยู่ในแนวเส้นศูนย์สูตร และมีความสูงประมาณ 36,000 กิโลเมตร
   ตำแหน่งของดาวเทียมสัมพัทธ์กับตำแหน่งบนพื้นโลกจะเสมือนว่าดาวเทียมอยู่นิ่งค้างอยู่บนฟ้าตลอดเวลา จึงเรียกดาวเทียมที่มีลักษณะวงโคจรเช่นนี้ว่า ดาวเทียมค้างฟ้า (Geostationary satellite)
   ดาวเทียมด้านอุตุนิยมวิทยาที่ใช้ศึกษา และสังเกตการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศโดยดูจากรูปทรงและการเคลื่อนตัวของเมฆ จะใช้วงโคจรลักษณะนี้ ตัวอย่างเช่น ดาวเทียม GMS ของประเทศญี่ปุ่น นอกจากนั้นดาวเทียมสื่อสารจำนวนมาก เช่น ดาวเทียมปาลาป้า ดาวเทียมของ StarTV รวมทั้ง ดาวเทียมไทยคม ของบริษัทชินวัตร ก็ใช้วงโคจรแบบ geostationary เช่นกัน

วงโคจรแบบใกล้แกนหมุนของโลก (Near polar orbit)
    ระนาบของวงโคจรของดาวเทียมจะอยู่ในทิศใกล้เคียงกับแนวแกนหมุนของโลก โดยดาวเทียมอาจอยู่ที่ระดับความสูงใดก็ได้ที่ความเสียดทานของบรรยากาศมีน้อยจนไม่สามารถทำให้ความเร็วของดาวเทียมลดลง
   ดาวเทียมสำรวจส่วนมากจะมีวงโคจรในลักษณะนี้ โดยจะมีการกำหนดระดับความสูง และมุมของระนาบวงโคจรเทียบกับแนวเส้นศูนย์สูตร ที่เหมาะสม (โดยมากจะมีความสูงประมาณ 700-1000 กิโลเมตร และมีมุมเอียงประมาณ 95 - 100 องศา จากระนาบศูนย์สูตร) ตัวอย่างเช่น ดาวเทียม Landsat (สหรัฐอเมริกา) SPOT (ฝรั่งเศส) ADEOS (ญี่ปุ่น) INSAT (อินเดีย) RADARSAT (แคนาดา)
   ดาวเทียมเพื่อการสื่อสาร เช่น ดาวเทียมอีริเดียม ใช้วงโคจรในลักษณะนี้ แต่จะมีระนาบวงโคจรที่เอียงออกจากแนวแกนหมุนของโลกมากกว่านี้




เครื่องมือตรวจวัด

เครื่องมือตรวจวัด (Sensor)

     เครื่องมือวัดในเทคโนโลยีรีโมทเซนชิง คือเครื่องมือที่วัดพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เครื่องมือซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีคือกล้องถ่ายรูป กล้องถ่ายวีดีโอ และเรดาร์ โดยเครื่องมือวัดจะประกอบด้วยส่วนสำคัญสามส่วนคือ


    ส่วนรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (receiver) เป็นส่วนที่ทำหน้าที่รับ และขยายคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าให้มีความเข้มเพียงพอที่จะทำให้อุปกรณ์วัดสามารถรับรู้ได้ ตัวอย่างของส่วนเครื่องมือนี้คือ เลนส์ของกล้อง และส่วนรับคลื่นวิทยุ (antenna) ซึ่งอาจเป็นเส้นเหมือนเสาวิทยุ หรือเป็นจานกลม (แบบจานรับสัญญาณดาวเทียม) ทั้งนี้รูปแบบ ขนาด และวัสดุที่ใช้ของอุปกรณ์ส่วนนี้จะขึ้นอยู่กับช่วงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ต้องการตรวจวัด และรายละเอียดของข้อมูลของสิ่งที่ต้องการสำรวจ เช่นในช่วงคลื่นแสง ส่วนที่รับมักจะเป็นเลนส์ที่ทำจากผลึก quartz โดยมีขนาดและรูปทรงขึ้นอยู่กับว่าต้องการกำลังขยายภาพเท่าใด ในช่วงคลื่นวิทยุ ส่วนที่รับมักจะเป็นจานวิทยุ หรือเสาวิทยุ โดยมีขนาดใหญ่หรือเล็กขึ้นอยู่กับว่าสิ่งที่เล็กที่สุดที่ต้องการให้มองเห็นมีขนาดเท่าใด

    ส่วนที่ทำการวัดพลังงานของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Detector)
     เป็นส่วนที่แปลงพลังงานของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ต้องการวัด ให้อยู่ในรูปแบบที่เครื่องมือวัดจะเปรียบเทียบค่าได้ ซึ่งการวัดพลังงานอาจใช้
  • ปฏิกิริยาเคมี โดยการเคลือบสารที่ทำปฏิกิริยากับแสง (เช่น silver nitrate) ลงบนแผ่นฟิล์ม ซึ่งขนาดของปฏิกิริยาเคมีที่เกิดกับสารที่เคลือบจะแปรผันตามความเข้มของแสงที่ตกกระทบ
  • การเปลี่ยนพลังงานเป็นสัญญาณไฟฟ้า โดยใช้อุปกรณ์ประเภทสารกึ่งตัวนำ (semiconductor) ซึ่งจะให้ความเข้มของสัญญาณไฟฟ้าแปรผันตามความเข้มแสงที่ตกกระทบ
  • นอกจากนั้นส่วน detector อาจเป็นแผ่นมีมิติกว้าง-ยาว เช่นแผ่นฟิล์ม ซึ่งสามารถบันทึกภาพได้ทั้งภาพในครั้งเดียว หรืออาจเป็น scanner ซึ่งมักจะประกอบขึ้นจากแถวของอุปกรณ์รับแสง ที่จะบันทึกภาพด้วยการกวาดอุปกรณ์รับแสงนี้ไปที่ละส่วนของภาพ (คล้ายกับการทำงานของเครื่องถ่ายเอกสาร ที่จะค่อยๆ กวาดภาพจากหัวกระดาษไปยังท้ายกระดาษจึงจะได้ภาพทั้งภาพ)
     ส่วนที่ทำการบันทึกค่าพลังงานที่วัดได้ (Recorder)
    อาจเป็นตัวแผ่นฟิล์มเองในกรณีการใช้แผ่นฟิล์มเป็นส่วนทำการวัดพลังงาน แต่ถ้าเป็นการวัดโดยแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าส่วนนี้อาจจะเป็นแถบแม่เหล็ก (เช่นเดียวกับที่ใช้ในกล้องถ่ายวีดีโอ) หรืออาจใช้หน่วยเก็บความจำอื่น เช่นฮาร์ดดิสก์ หรือ RAM เช่นเดียวกับที่ใช้ในเครื่องคอมพิวเตอร์    ในส่วนของเครื่องมือวัดยังมีส่วนที่จะต้องพิจารณาอีกส่วนหนึ่งคือแหล่งกำเนิดของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ใช้ในการสำรวจ โดยจำแนกได้เป็นสองกลุ่มคือ
  • Active sensor เป็นระบบที่เครื่องมือวัดเป็นแหล่งกำเนิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเองด้วย ในระบบรีโมทเซนซิงที่วัดจากระยะไกลมาก คลื่นกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้จะจำกัดอยู่ในช่วงคลื่นวิทยุเท่านั้น เนื่องจากปัญหาของแหล่งพลังงาน
  • Passive sensor เป็นระบบที่อาศัยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากแหล่งกำเนิดอื่น เช่นใช้แสงจากดวงอาทิตย์ หรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่สิ่งที่ต้องการสำรวจแผ่รังสีออกมาเอง (มักจะเป็นช่วงอินฟราเรดความร้อน) ในกรณีที่ใช้แสงจากดวงอาทิตย์ เครื่องมือวัดจะทำงานได้เฉพาะในเวลากลางวันเท่านั้น นอกจากการศึกษารูปแบบของเมฆในทางอุตุนิยมวิทยา การตรวจวัดยังต้องการท้องฟ้าที่ปลอดโปร่ง ไม่มีเมฆ หรือฝนในช่วงที่ทำการตรวจวัดด้วย

http://www.gisthai.org/about-gis/sensor.html

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Radiation)




     คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นรูปแบบหนึ่งการถ่ายเทพลังงาน จากแหล่งที่มีพลังงานสูงแผ่รังสีออกไปรอบๆ โดยมีคุณสมบัติที่เกี่ยวข้องกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า คือ ความยาวคลื่น (l) โดยอาจวัดเป็น nanometer (nm) หรือ micrometer (mm) และ ความถี่คลื่น (f) ซึ่งจะวัดเป็น hertz (Hz) โดยคุณสมบัติทั้งสองมีความสัมพันธ์ผ่านค่าความเร็วแสง ในรูป c = fl



    พลังงานของคลื่น พิจารณาเป็นความเข้มของกำลังงาน หรือฟลักซ์ของการแผ่รังสี (มีหน่วยเป็น พลังงานต่อหน่วยเวลาต่อหน่วยพื้นที่ = Joule s-1 m-2 = watt m-2) ซึ่งอาจวัดจากความเข้มที่เปล่งออกมา (radiance) หรือความเข้มที่ตกกระทบ (irradiance)


          


     จากภาพเป็นการแสดงช่วงความยาวคลื่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งเครื่องมือวัด (Sensor) ของดาวเทียมหรืออุปกรณ์ตรวจวัดจะออกแบบมาให้เหมาะสมกับช่วงความยาวของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงคลื่นต่างกัน เช่น
  • ช่วงรังสีแกมมา (gamma ray : l < 0.1 nm) และช่วงรังสีเอ็กซ์ (x-ray : 0.1 nm < l < 300 nm) เป็นช่วงที่มีพลังงานสูง แผ่รังสีจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ หรือจากสารกัมมันตรังสี
  • ช่วงอัลตราไวโอเลต เป็นช่วงที่มีพลังงานสูง เป็นอันตรายต่อเซลสิ่งมีชีวิต
  • ช่วงคลื่นแสง เป็นช่วงคลื่นที่ตามนุษย์รับรู้ได้ ประกอบด้วยแสงสีม่วง ไล่ลงมาจนถึงแสงสีแดง
  • ช่วงอินฟราเรด เป็นช่วงคลื่นที่มีพลังงานต่ำ ตามนุษย์มองไม่เห็น จำแนกออกเป็น อินฟราเรดคลื่นสั้น และอินฟราเรดคลื่นความร้อน
    • Near Infrared (NIR) ความยาวคลื่นจะอยู่ในช่วงระหว่าง 0.7 ถึง 1.5 µm.
    • Short Wavelength Infrared (SWIR) ความยาวคลื่นจะอยู่ในช่วงระหว่าง 1.5 ถึง 3 µm.
    • Mid Wavelength Infrared (MWIR) ความยาวคลื่นจะอยู่ในช่วงระหว่าง 3 ถึง 8 µm.
    • Long Wavelength Infrared (LWIR) ความยาวคลื่นจะอยู่ในช่วงระหว่าง 8 ถึง 15 µm.
    • Far Infrared (FIR) ความยาวคลื่นจะมากกว่า 15 µm.
  • ช่วงคลื่นวิทยุ (radio wave) เป็นช่วงคลื่นที่เกิดจากการสั่นของผลึกเนื่องจากได้รับสนามไฟฟ้า หรือเกิดจากการสลับขั้วไฟฟ้า สำหรับในช่วงไมโครเวฟ มีการให้ชื่อเฉพาะ เช่น
    • P band ความถี่อยู่ในช่วง 0.3 - 1 GHz (30 - 100 cm)
    • L band ความถี่อยู่ในช่วง 1 - 2 GHz (15 - 30 cm)
    • S band ความถี่อยู่ในช่วง 2 - 4 GHz (7.5 - 15 cm)
    • C band ความถี่อยู่ในช่วง 4 - 8 GHz (3.8 - 7.5 cm)
    • X band ความถี่อยู่ในช่วง 8 - 12.5 GHz (2.4 - 3.8 cm)
    • Ku band ความถี่อยู่ในช่วง 12.5 - 18 GHz (1.7 - 2.4 cm)
    • K band ความถี่อยู่ในช่วง 18 - 26.5 GHz (1.1 - 1.7 cm)
    • Ka band ความถี่อยู่ในช่วง 26.5 - 40 GHz (0.75 - 1.1 cm
    ความยาวช่วงคลื่นและความเข้มของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของแหล่งกำเนิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เช่น ดวงอาทิตย์ มีอุณหภูมิ 6,000 K จะแผ่พลังงานในช่วงคลื่นแสงมากที่สุด วัตถุต่างๆ บนพื้นโลกส่วนมากจะมีอุณหภูมิประมาณ 300 K จะแผ่พลังงานในช่วงอินฟราเรดความร้อนมากที่สุด คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเมื่อเดินทางผ่านชั้นบรรยากาศ จะถูกโมเลกุลอากาศ และฝุ่นละอองในอากาศดูดกลืน และขวางไว้ทำให้คลื่นกระเจิงคลื่นออกไป คลื่นส่วนที่กระทบถูกวัตถุจะสะท้อนกลับ และเดินทางผ่านชั้นบรรยากาศมาตกสู่อุปกรณ์วัดคลื่น


     เนื่องจากวัตถุต่างๆ มีคุณสมบัติการสะท้อนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ช่วงคลื่นต่างๆ ไม่เหมือนกัน ดังนั้นเราจึงสามารถใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในการสำรวจจากระยะไกลได้ รูปต่อไปนี้แสดงลักษณะการสะท้อนแสงเปรียบเทียบระหว่างวัตถุต่างชนิดกันที่ช่วงคลื่นต่างๆ กัน ความสามารถในการสะท้อนแสงของวัตถุต่างๆ บนพื้นโลกสามารถสรุปได้ดังนี้
  • น้ำสะท้อนแสงในช่วงแสงสีน้ำเงินได้ดี และดูดกลืนคลื่นในช่วงอื่นๆ และให้สังเกตว่าน้ำจะดูดกลืนคลื่น IR ช่วง 0.91 mm ในช่วงนี้ได้ดีมาก
  • ดินสะท้อนแสงในช่วงคลื่นแสงได้ดีทุกสี
  • พืชสะท้อนแสงช่วงสีเขียวได้ดี และสะท้อนช่วงอินฟราเรดได้ดีกว่าน้ำและดินมาก


ข้อมูลจากการสำรวจระยะไกล

ข้อมูลจากการสำรวจระยะไกล (Remote Sensing)    


      การสำรวจระยะไกลเป็นการสำรวจจากระยะไกล โดยเครื่องมือวัดไม่มีการสัมผัสกับสิ่งที่ต้องการตรวจวัดโดยตรง กระทำการสำรวจโดยให้เครื่องวัดอยู่ห่างจากสิ่งที่ต้องการตรวจวัด โดยอาจติดตั้งเครื่องวัดเช่น กล้องถ่ายภาพ ไว้ยังที่สูง บนบอลลูน บนเครื่องบิน ยาวอวกาศ หรือดาวเทียม แล้วอาศัยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่ หรือสะท้อนมาจากสิ่งที่ต้องการสำรวจเป็นสื่อในการวัด การสำรวจโดยใช้วิธีนี้เป็นการเก็บข้อมูลที่ได้ข้อมูลจำนวนมาก ในบริเวณกว้างกว่าการสำรวจภาพสนาม จากการใช้เครื่องมือสำรวจระยะไกล โดยเครื่องมือสำรวจไม่จำเป็นที่ต้องสัมผัสกับวัตถุตัวอย่าง เช่น เครื่องบินสำรวจเพื่อถ่ายภาพในระยะไกล การใช้ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรทำการเก็บข้อมูลพื้นผิวโลกในระยะไกล
 

     จากภาพเป็นการแสดงภาพถ่ายทางอากาศบริเวณจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และทำการซ้อนทับกับข้อมูลขอบเขตอาคารและการใช้ประโยชน์ของที่ดิน ซึ่งเมื่อเปรียบเทียบระหว่างข้อมูลระยะไกลกับข้อมูลภาคสนามแล้วจะเห็นได้ว่า ข้อมูลจากการสำรวจระยะไกลจะให้รายละเอียดของข้อมูลน้อยกว่าการสำรวจภาคสนาม แต่จะให้ชอบเขตของการสำรวจที่กว้างกว่า และข้อมูลที่ได้จะเป็นข้อมูลที่ได้จากการเก็บตัวอย่างเพียงครั้งเดียว เมื่อกล่าวถึงเทคโนโลยีการสำรวจระยะไกล มีองค์ประกอบที่จะต้องพิจารณาคือ
  • คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งเป็นสื่อที่ใช้เชื่อมระหว่างเครื่องวัด กับวัตถุที่ต้องการสำรวจ
  • เครื่องมือวัด ซึ่งเป็นตัวกำหนดช่วงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่จะใช้ในการตรวจวัด ตลอดจนรูปลักษณะของข้อมูลที่จะตรวจวัดได้
  • ยานที่ใช้ติดตั้งเครื่องมือวัด ซึ่งเป็นตัวกำหนดระยะระหว่างเครื่องมือวัด กับสิ่งที่ต้องการวัด ขอบเขตพื้นที่ที่เครื่องมือวัดสามารถครอบคลุมได้ และช่วงเวลาในการตรวจวัด
  • การแปลความหมายของข้อมูลที่ได้จากการวัด อันเป็นกระบวนการในการแปลงข้อมูลความเข้ม และรูปแบบของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่วัดได้ ออกเป็นข้อมูลที่ต้องการสำรวจวัดอีกต่อหนึ่งซึ่งจะกล่าวในบทถัดไป



เครื่องมือที่ใช้ในการศึกษาข้อมูลทางภูมิศาสตร์

เครื่องมือที่ใช้ในการศึกษาข้อมูลทางภูมิศาสตร์

            ประเภทให้ข้อมูล  ได้แก่  แผนที่  รูปถ่ายทางอากาศ   ภาพจากดาวเทียม  และอินเตอร์เน็ต
 1. รูปถ่ายทางอากาศ 

  รูปถ่ายทางอากาศ  คือ  รูปที่ได้จากการถ่ายทำทางอากาศ   โดยผ่านกล้องและฟิล์มหรือบันทึกตัวเลข แสดงให้เห็นถึงภาพรวมของข้อมูลในพื้นที่เป็นบริเวณกว้าง

     สำหรับประเทศไทย หน่วยงานที่รับผิดชอบผลิตรูปถ่ายทางอากาศ คือ กรมแผนที่ทหาร กระทรวงกลาโหม ผลิตเพื่อใช้ประโยชน์ในราชการทหารตั้งแต่ พ.ศ.2496 ซึ่งปัจจุบันมีการจัดทำเพิ่มขึ้นหลายชุด  และได้รับอนุญาตให้หน่วยงานของรัฐและสถาบันการศึกษาต่างๆ ใช้รูปถ่ายทางอากาศในการศึกษาและวิจัยได้
   
    ประเภทของรูปถ่ายทางอากาศ
         1. รูปถ่ายดิ่ง  หมายถึง ภาพที่ถ่ายโดยใช้แกนกล้องอยู่ในแนวดิ่ง  หรือเกือบจะดิ่งกับพื้นผิวของลักษณะภูมิประเทศ  สามารถนำมาศึกษาหรือดูภาพในลักษณะสามมิติได้


2. รูปถ่ายเฉียง หมายถึง ภาพที่ถ่ายโดยให้แกนกล้องเอียงจากแนวดิ่ง แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ
            2.1 รูปถ่ายเฉียงสูง เป็นรูปถ่ายที่เห็นขอบฟ้าปรากฏอยู่บนรูปด้วย
            2.2 รูปถ่ายเฉียงต่ำ เป็นรูปถ่ายที่ไม่ปรากฏขอบฟ้าบนรูป
รูปถ่ายทางอากาศแนวเฉียงสูง  :  Tokyo

รูปถ่ายทางอากาศแนวเฉียงต่ำ

หลักการแปลความหมายจากรูปถ่ายทางอากาศ มีหลักการดังนี้
          การแปลความหมายรายละเอียดภาพในรูปถ่ายทางอากาศนั้น  มีหลักเกณฑ์ที่ใช้ในการพิจารณารายละเอียดในรูปถ่ายทางอากาศมีอยู่ด้วยกัน ๗ ประการคือ
          1. รูปร่าง รูปร่างของรายละเอียดในภูมิประเทศที่ปรากฏบนรูปถ่ายจะมีลักษณะเป็นภาพ แบนราบ รายละเอียดของวัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้นจะมีรูปร่างสม่ำเสมอเป็นระเบียบเป็นแนวตรง มีโค้งเรียบ ส่วนลักษณะรายละเอียดที่เกิดขึ้นจากธรรมชาติ จะมีรูปร่างไม่สม่ำเสมอ ไม่เป็นระเบียบ การที่รูปร่างของธรรมชาติแปลกแตกต่างกันนี้จะเป็นส่วนช่วยให้สามารถแปลความหมายรายละเอียดในรูปถ่ายได้
          2. ขนาด การพิจารณารายละเอียดเกี่ยวกับขนาดนี้ ต้องมีความรู้เรื่องความสัมพันธ์และสัมบูรณ์ของขนาด หากเราพิจารณาภาพ ของรายละเอียดในรูปถ่าย และรู้ขนาดที่แน่นอนของรายละเอียดที่ปรากฏจริงในภูมิประเทศแล้วเราก็สามารถหาขนาดของรายละเอียดอื่นๆ ได้โดยเปรียบเทียบกับขนาดของรายละเอียดที่ทราบแล้ว
          3. สี วัตถุที่มีสีต่างๆ กันจะมีคุณสมบัติการสะท้อนของแสงต่างกันด้วย  จึงทำให้การเห็นเงาหรือสีของวัตถุเปลี่ยนแปลงไปในรูปถ่ายเนื่องจากฟิล์มรูปถ่ายทางอากาศที่ใช้ส่วนมากเป็นฟิล์มชนิดธรรมดา ไม่ใช้ฟิล์มสี ดังนั้นสีของวัตถุต่างๆ จึงปรากฏเป็นสีเทาชนิดต่างๆ กัน โดยมีระดับของสีจากชนิดเกือบดำไปจนถึงสีขาว ลักษณะของสีเทาของรายละเอียดที่ปรากฏบนรูปถ่ายเรียกว่าสีของภาพ ความเข้มหรือความจางของสีของภาพจะขึ้นอยู่กับจำนวนแสงสว่างที่สะท้อนจากรายละเอียดในภูมิประเทศมายังกล้องถ่ายรูป รายละเอียด ใดให้ปริมาณการสะท้อนแสงมากจะมีลักษณะสีของภาพปรากฏค่อนข้างเป็นสีขาว หากรายละเอียดใดไม่มีอาการสะท้อนแสงก็จะมีสีของภาพเป็นสีดำ  ปริมาณการสะท้อนแสงนี้ขึ้นอยู่กับโครงสร้างและชนิดของรายละเอียดที่ปรากฏในภูมิประเทศ และมุมสะท้อนของลำแสงที่พุ่งมายังกล้องถ่ายรูป
          4. รูปแบบ ลักษณะรายละเอียดในรูปถ่ายจะมีรูปแบบแตกต่างกัน  ระหว่างสิ่งที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติกับสิ่งที่มนุษย์สร้างขึ้น เช่น การจัดต้นไม้ในสวน เมื่อเปรียบเทียบกับต้นไม้ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติแล้วจะเห็นความแตกต่างได้ชัดเจน
          5. เงา การพิจารณาเรื่องเงา นับว่าเป็นหลักเกณฑ์ที่สำคัญมากในการแปลความหมายรายละเอียดบนรูปถ่ายทางอากาศ การพิจารณารูปร่างของรายละเอียดให้ได้ผลดีจะพิจารณาจากเงาได้มากกว่าการพิจารณาจากสีหรือลวดลายทั้งนี้เนื่องจากว่าขนาดทางดิ่งที่แสดงด้วยเงานั้น  จะปรากฏให้เห็นเด่นชัดกว่าขนาดในทางราบที่แสดงด้วยภาพของรายละเอียด สีของภาพ รายละเอียดจะเปลี่ยนไปตามสภาพสิ่งแวดล้อม แต่เงาจะแสดงให้เห็นได้ชัดเจน
          6. ตำแหน่งในภูมิประเทศ การพิจารณารายละเอียดในภูมิประเทศ  บางครั้งอาจต้องพิจารณาจากความสูงสัมพันธ์ ลักษณะทางน้ำ เป็นตัวสำคัญอย่างหนึ่งที่ใช้พิจารณาลักษณะสภาพดิน หรือการเกิดพืชและพันธุ์ไม่ได้
          7. ความหยาบละเอียด ระดับความหยาบหรือความละเอียดของภาพในรูปถ่าย อาจใช้ ประโยชน์ได้ในการแปลความหมายภาพ ลักษณะความหยาบละเอียดนี้เมื่อคิดเท่ากับขนาดวัตถุให้พอดีแล้ว จะมีความสัมพันธ์โดยตรงกับมาตราส่วนรูปถ่าย
          การแปลความหมายภาพนี้ แต่เดิมจะใช้หลักเกณฑ์ที่กล่าวมาแล้วข้างต้นเป็นข้อพิจารณา  แต่ปัจจุบันนี้เทคโนโลยีได้เจริญก้าวหน้าไปมาก มีการกวาดตรวจ (scanning) รายละเอียดบนรูปถ่ายหรือทำข้อมูลเป็นตัวเลข ทำให้เกิดระบบอัตโนมัติขึ้นในการใช้รูปถ่ายเพื่อกิจการต่างๆ เช่น การทำแผนที่ เป็นต้น จากระบบการทำข้อมูลตัวเลขจากรูปถ่ายนี่เอง ที่ทำให้มีการทดลองแปลความหมายภาพโดยอัตโนมัติขึ้น (automatic image interpretation) มีการทดลองกวาดตรวจอัตโนมัติและใช้เครื่องมือประกอบ ซึ่งมีชื่อว่าเครื่องมือ แพตเทิร์น  รีคอกนิชัน (pattern recognition equipment) พบว่ามีความเชื่อถือได้ถึง ๘๐% ถ้านำมาใช้ในการแปลลักษณะภูมิประเทศ ๔ ชนิดคือทางน้ำ พื้นที่เพาะปลูก  พืชพรรณไม้ และบริเวณ ชุมชนในเมือง หากได้มีการพัฒนาทางด้านออปติกอิเล็กทรอนิกส์ (optic electronics) ให้มากขึ้นแล้ว จะทำให้ผู้แปลความหมายภาพได้ใช้เครื่องมือบันทึกการกวาดตรวจแบบวิเคราะห์ที่ทำคำสั่งไว้ มาใช้ในงานจำแนกรายละเอียดได้ และเมื่อได้วิเคราะห์งานแปลความหมายจากพื้นที่เป้าหมายที่ครอบคลุมพื้นที่ซ้ำกันแล้ว จะเห็นว่าสามารถใช้ระบบอัตโนมัติได้ชัดเจนขึ้น
          ประโยชน์ของการแปลความหมายภาพภูมิประเทศ คือการนำไปใช้ในกิจการต่างๆ มาก มายหลายประการ  เช่น  การศึกษาด้านธรณีวิทยารูปร่างของที่ดิน การเกษตรและการใช้ประโยชน์ที่ดิน กิจการด้านป่าไม้  ด้านวิศวกรรม อุตสาหกรรม การวิเคราะห์เป้าหมายทางการทหารและการข่าว เป็นต้น นับได้ว่าวิธีการนี้มีประโยชน์นานัปการ เหมาะแก่การนำไปใช้ในการพัฒนาประเทศในทุกด้าน

ขั้นตอนการถ่ายรูปทางอากาศ
           ในการถ่ายรูปทางอากาศในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่ง จำเป็นต้องมีการกำหนดพื้นที่ให้ครอบคลุมบริเวณที่ต้องการและกำหนดแนวถ่ายรูปให้เป็นแนวขนานกัน โดยแนวขนานนี้จะกำหนดให้เป็นทิศทาง ออก-ตก หรือแนวขนานทิศทาง เหนือ-ใต้ ก็ได้ขึ้นอยู่กับลักษณะบริเวณที่ต้องการ โดยแนวเส้นขนานนี้ถูกเรียกว่าแนวบิน (flight lines) หรือ แถบบิน (flight strips) เมื่อกำหนดแนวบินได้แล้ว จึงทำการถ่ายภาพโดยใช้เทคนิคถ่ายภาพแบบต่อเนื่อง โดยถ่ายภาพให้ครบตามแนวบินจนครอบคลุมพื้นที่ที่ต้องการ และจะได้รูปที่เรียงลำดับต่อกัน ซึ่งรูปที่ถ่ายข้างเคียงกันจะมีส่วนเหลื่อมซ้อนกัน (end lap หรือ over lap) ประมาณร้อยละ 60 ซึ่งรูปถ่ายบริเวณที่ซ้อนกันนี้มีประโยชน์ในการใช้ดูภาพสามมิติ เราสามารถดูภาพสามมิติได้ด้วยการใช้กล้องดูภาพสามมิติ (Stereoscope) ภาพสามมิตินี้ก็จะเหมือนกับหุ่นจำลองภูมิประเทศ เนื่องจากพื้นที่แต่ละโครงการมักมีบริเวณกว้างใหญ่ ทำให้มีแนวบินได้หลายแนวบิน และการบินถ่ายแบบต่อเนื่องจะต้องให้มีส่วนเกย (side lap) ของแต่ละแนวบินด้วย โดยส่วนเกยนี้ จะอยู่ที่ประมาณร้อยละ 30 ส่วนนี้มีไว้เพื่อใช้ในการดูภาพสามมิติ เช่นกัน และมีไว้เพื่อต่อรูปภาพให้ต่อเนื่องเป็นรูปเดียวกัน การต่อรูปภาพเรียกว่า Mosaic
         รูปถ่ายทางอากาศมีประโยชน์ต่อการเรียนทางภูมิศาสตร์  การศึกษาทรัพยากรธรรมชาติ  เมืองและหมู่บ้าน  โรงงานอุตสาหกรรม  ความหลากหลายทางชีวภาพสิ่งแวดล้อม  และอื่นๆอีกมากเช่น
(1)    การสำรวจและทำแผนที่ภูมิประเทศ
(2)    การสำรวจและติดตามการเปลี่ยนแปลงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม
(3)    การสำรวจและติดตามการเปลี่ยนแปลงพื้นที่การเกษตร  การใช้ที่ดิน
(4)    การวางผังเมืองและชุมชน
(5)   การสำรวจและติดตามการเปลี่ยนแปลงความหลากหลายทางชีวภาพ
(6)    การสำรวจแหล่งโบราณคดี
(7)    การคมนาคมทางบก  ทางน้ำ  การทหาร

2. ภาพจากดาวเทียม
  ภาพถ่ายจากดาวเทียม  หมายถึง ภาพที่ได้จากการส่งดาวเทียมที่มีการติดตั้งเครื่องถ่ายภาพที่สามารถยายและจำแนกความแตกต่างของสิ่งต่างๆ ทีปรากฏบนผิวโลก  โดยอาศัยการสะท้อนรังสีความร้อนของสิ่งต่างๆ บนผิวโลก 
              ข้อมูลจากดาวเทียม   เป็นสัญญาณตัวเลขที่ได้รับ  ณ  สถานีรับสัญญาณดาวเทียมภาคพื้นดินซึ่งกระจายอยู่ในบางประเทศทั่วโลก  เมื่อสถานีรับสัญญาณภาคพื้นดินได้รับข้อมูลตัวเลขที่ส่งมาแล้ว  จึงแปลงตัวเลขออกเป็นภาพอีกครั้งหนึ่ง   ซึ่งเรียกว่าภาพจากดาวเทียม  ที่นำไปแปลความหมายต่อไปได้  ในระบบคอมพิวเตอร์สามารถจะนำข้อมูลตัวเลขมาวิเคราะห์เชิงสถิติเพื่อจัดกลุ่มข้อมูลใหม่
              ประเทศไทยได้ร่วมมือกับองค์การนาซาจัดตั้งสถานีรับสัญญาณดาวเทียมเพื่อสำรวจทรัพยากรขึ้นที่เขตลาดกระบัง กรุงเทพมหานคร ตั้งแต่ พ.ศ. 2525 ปัจจุบันอยู่ในความรับผิดชอบของ สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยี่อวกาศและภูมิสารสนเทศ
              ดาวเทียมดวงแรกที่ประเทศไทยใช้เพื่อการสำรวจทรัพยากรธรรมชาติมีชื่อว่า ดาวเทียมธีออส (THEOS - Thai Earth Observation System) ซึ่งเป็นความร่วมมือระหว่างรัฐบาลไทยและรัฐบาลฝรั่งเศส ได้ขึ้นสู่วงโคจรเมื่อวันที่ 1 ตุลาคม 2551 โดยอยู่ในความรับผิดชอบของสำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน) หรือ สทอภ.  และกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (วท.)
               ชนิดของดาวเทียม
     1. ดาวเทียมสื่อสาร 
         ดาวเทียมสื่อสารเป็นดาวเทียมที่ต้องทำงานอยู่ตลอดเวลา เรียกได้ว่าทำงานตลอด 24 ชม. ไม่มีวันหยุด เพื่อที่จะเชื่อมโยงเครือข่ายการสื่อสารของโลกเข้าไว้ด้วยกัน ดาวเทียมสื่อสารเมื่อถูกส่งเข้าสู่วงโคจร มันก็พร้อมที่จะทำงานได้ทันที มันจุส่งสัญญาณไปยังสถานีภาคพื้นดิน สถานีภาคพื้นดินจะรับสัญญาณโดยใช้อุปกรณ์ ที่เรียกว่า "Transponder" ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่พักสัญญาณ แล้วกระจายสัญญาณไปยังจุดรับสัญญาณต่างๆ บนพื้นโลก ดาวเทียมสื่อสารสามารถส่งผ่านสัญญาณโทรศัพท์ ข้อมูลต่างๆ รวมถึงสัญญาณภาพโทรทัศน์ได้ไปยังทุกหนทุกแห่ง 
    2. ดาวเทียมสำรวจทรัพยากร                               
        การใช้ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรและสภาพแวดล้อมของโลก เป็นการผสมผสานระหว่างเทคโนโลยีการถ่ายภาพ และโทรคมนาคม โดยการทำงานของดาวเทียมสำรวจทรัพยากรจะใช้หลักการ สำรวจข้อมูลจากระยะไกล
       หลักการที่สำคัญของดาวเทียมสำรวจทรัพยากร คือ Remote Sensing โดยใช้คลื่นแสงที่เป็นพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า (EME : Electro - Magnetic Energy) ทำหน้าที่เสมือนสื่อกลางส่งผ่านระหว่างวัตถุเป้าหมาย และอุปกรณ์บันทึกข้อมูล อุปกรณ์ถ่ายถาพที่ติดตั้งอยู่บนดาวเทียม มักจะได้รับการออกแบบให้มีความสามารถถ่ายภาพ และมีความหลากหลายในรายละเอียดของภาพได้อย่างเหมาะสม เพื่อประโยชน์ในการจำแนกประเภททรัพยากรที่สำคัญๆ  เช่น ดาวเทียมธีออส THEOS ดาวเทียม LANDSAT ของสหรัฐอเมริกา ดาวเทียม SPOT ของฝรั่งเศส
ดาวเทียมธีออส THEOS


ดาวเทียม LANDSAT5ของสหรัฐอเมริกา 


ดาวเทียม SPOTของฝรั่งเศส

ภาพถ่ายจาก ดาวเทียมLANDSAT5


ภาพถ่ายจากดาวเทียม SPOT พื้นที่น้ำท่วม จังหวัดนคนสวรรค์
และกำแพงเพชร 

        3. ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา
       ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาเป็นดาวเทียมที่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับสภาพภูมิอากาศด้วยภาพถ่ายเรดาร์ (Radar) และภาพถ่ายอินฟาเรด(Infared) เนื่องจากดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาเป็นดาวเทียมสำรวจประเภทหนึ่งจึงมีอุปกรณ์บนดาวเทียมคล้ายกับดาวเทียมสำรวจทรัพยากร จะแตกต่างก็เพียงหน้าที่ การใช้งาน ดังนั้นดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาจึงมีหลักการทำงานเช่นเดียวกับดาวเทียมสำรวจทรัพยากร กล่าวคือ อุปกรณ์สำรวจอุตุนิยมวิทยาบนดาวเทียมจะส่ง สัญญาณมายังเครื่องรับที่สถานีภาคพื้นดิน ซึ่งที่สถานีภาคพื้นดินนี้จะมีระบบรับสัญญาณแตกต่างกันไปตามดาวเทียมแต่ละดวง เช่น ดาวเทียม GMS ดาวเทียม GOES  เป็นต้น ซึ่งมีการบันทึกข้อมูลภูมิอากาศเกือบตลอดเวลา จึงเป็นประโยชน์มากในการพยากรณ์อากาศและเตือนภัย
ดาวเทียม GOES


ภาพพายุคู่จากดาวเทียม GMS-5


ภาพถ่ายจากดาวเทียม GOES

4. ดาวเทียมบอกตำแหน่ง
ระบบหาตำแหน่งโดยใช้ดาวเทียม (Global Positioning Satellite System - GPS) ถูกพัฒนาโดยทหารสำหรับการใช้งานในกระทรวงกลาโหม ของสหรัฐอเมริกา ซึ่งในปัจจุบันได้มีการนำมาใช้งานในเชิงพาณิชย์ โดยใช้เป็นระบบนำร่องให้กับเครื่องบิน เมื่อดาวเทียมที่ใช้กับระบบ GPS ขยายตัวมากขึ้น จึงมีพื้นที่การครอบคลุมมากขึ้น และได้มีการนำมาประยุกต์ใช้งานอย่างกว้างขวาง เช่น การนำร่องให้เรือเดินสมุทรพาณิชย์ในบริเวณที่ระบบนำร่องภาคพื้นดิน ไม่สามารถใช้ได้
   5. ดาวเทียมประเภทอื่นๆ
      ดาวเทียมสมุทรศาสตร์
      เราสามารถนำดาวเทียมไปใช้กับงานได้หลากหลายสาขา งานทางด้านสำรวจทางทะเลก็เป็นอีกสาขาหนึ่งที่ดาวเทียมได้เข้าไปมีบทบาทปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ทางทะเล และนักชีววิทยาทางทะเลสามารถตรวจจับความ เคลื่อนไหวของทุกสรรพสิ่งในท้องทะเลได้ ก็ด้วยการใช้งานจากดาวเทียมนั่นเอง โดยนำข้อมูลที่ได้จากดาวเทียมสำรวจทางทะเลมาตรวจวิเคราะห์สภาพแวดล้อม ลักษณะสิ่งมีชีวิต ความแปรปรวนของคลื่นลมและกระแสน้ำ จนกระทั่งได้รายงานสรุปสภาพทางทะเลที่สมบูรณ์  เช่นดาวเทียม SEASAT และดาวเทียม MOS (Marine Observation Satellite)


ดาวเทียม SEASAT


แสดงความผิดปกติในทะเลจากข้อมูล Seasat


ดาวเทียม MOS  (Marine Observation Satellite)


ภาพถ่าย จากดาวเทียม MOS-1  (Marine Observation Satellite) 

                                       
  ดาวเทียมสำรวจอวกาศ
     ดาวเทียมเพื่อการสำรวจอวกาศเป็นเทคโนโลยีที่ยังใหม่มาก โดยดาวเทียมประเภทนี้จะถูกนำขึ้นไปสู่วงโคจรที่สูงกว่าดาวเทียมประเภทอื่น ๆ ลึกเข้าไปในอวกาศ ดังนั้นดาวเทียมสำรวจอวกาศจึงให้ภาพที่ไร้สิ่งกีดขวางใด ๆ ไม่มีชั้นบรรยากาศของโลกมากั้น ดาวเทียมสำรวจอวกาศบางดวงก็จะนำอุปกรณ์ตรวจจับ และบันทึกคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า บางดวงก็จะมีหน้าที่ตรวจจับและบันทึกรังสีอัลตร้าไวโอเล็ต
     ดาวเทียมจารกรรม
     ดาวเทียมที่น่าสนใจอีกประเภทหนึ่งก็คือ ดาวเทียมเพื่อการจารกรรมหรือสอดแนม ซึ่งแบ่งออกเป็น 4 ชนิดใหญ่ ๆ ด้วยกัน แต่ที่นิยมมากที่สุดคือประเภทที่ใช้เพื่อการลาดตระเวน โดยมีการติดกล้องเพื่อใช้ในการถ่ายภาพพิเศษ สามารถสืบหาตำแหน่งและรายละเอียดเฉพาะพื้นที่ที่ต้องการได้ ดาวเทียมจะมีอุปกรณ์ตรวจจับ คลื่นวัตถุด้วยเรด้าร์และ แสงอินฟราเรด ซึ่งสามารถตรวจจับได้ทั้งในที่มืด หรือที่ที่ถูกพรางตาไว้
ภาพถ่ายดาวเทียม พายุนากิส



1)      ดาวเทียมที่เราควรรู้จักได้แก่
        1.1)  ดาวเทียมแลนด์แซต   เป็นดาวเทียมของอเมริกา  เริ่มส่งและดำเนินการบันทึกข้อมูลจากดาวเทียมแลนด์แซตดวงแรก
        1.2)    ดาวเทียมสปอต  เป็นดาวเทียมของฝรั่งเศสและกลุ่มประเทศยุโรป  ใช้ศึกษาตะกอนในน้ำ  ปากแม่น้ำ  น้ำชายฝั่งทะเล  แยกประเภทพืช  ศึกษาสภาพภูมิประเทศ
        1.3)    ดาวเทียมโนอา  เป็นดาวเทียมขององค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งอเมริกา  มีวัตถุประสงค์หลักเพื่อศึกษาด้านอุตุนิยมวิทยา  โดยเฉพาะการพยากรณ์อากาศ  
 2)  การใช้ประโยชน์ข้อมูลจากดาวเทียม
            ในการจัดการทรัพยากรและสิ่งแวดล้อมหลังจากที่ได้มีการศึกษาและวางแผนอย่างมีระบบและได้มีการดำเนินงานในพื้นที่แล้ว เช่น  พื้นที่ที่ควรคืนสภาพป่า  พื้นที่ที่อนุญาตให้ตัดป่า  จำเป็นต้องมีวิธีการจัดการอย่างต่อเนื่องเช่น  การเช้าไปสังเกตการณ์การตรวจวัด    แต่ถ้าพื้นที่ที่มีขนาดใหญ่  การติดตามตรวจสอบทำได้ยากและมีค่าใช้จ่ายสูง  จึงต้องนำเทคโนโลยีมาใช้คือการใช้ข้อมูลจากดาวเทียม  แต่ละดวงมีการเก็บข้อมูลด้วยความถี่สม่ำเสมอและสามารถใช้   ทดแทนกันได้