วันอาทิตย์ที่ 2 พฤศจิกายน พ.ศ. 2557

การสะทอนชวงคลื่นของพืชพรรณ ดิน และน้ำ

การสะทอนชวงคลื่น (Spectral Signature) ของพืชพรรณ ดิน และน้ํา
          พืช ดินและน้ํา เปนวัตถุปกคลุมผิวโลกเปนสวนใหญ การสะทอนพลังงานที่ความยาวชวงคลื่นตางกันของพืช ดินและน้ํา จะทําใหสามารถแยกประเภทของวัตถุชนิดตางๆ ไดโดยวัตถุทั้งสามชนิดหลักนี้ จะมีรูปแบบการตอบสนองตอชวงคลื่นตางๆเฉพาะตัว เรียกวา Spectral Signature หรือลายเซนตเชิงคลื่น โดยที่ชวงคลื่นเดียวกัน วัตถุตางชนิด จะใหคาการสะทอนพลังงานตางกันในขณะที่วัตถุชนิดเดียวกัน จะใหคาการสะทอนชวงคลื่นที่ตางกัน แตกตางกันออกไป ทําใหสามารถแยกแยะชนิดของวัตถุได

ลายเซ็นชวงคลื่นจากพืชที่สมบูรณดิน และน้ํา

  • พืชพรรณ
         ในชวงคลื่นมองเห็น คลอโรฟลลของใบพืชดูดกลืนพลังงานที่ชวงความยาวคลื่น 0.45-0.65 ไมครอน ซึ่งเปนชวงคลื่นสีน้ําเงินและสีแดง สะทอนพลังงานที่ความยาวคลื่น 0.5 ไมครอน ดังนั้นดวงตามนุษยจึงมองเห็นใบพืชเปนสีเขียว ถาใบพืชมีอาการผิดปกติเชน แหง เหี่ยว ทําใหคลอโรฟลลลดลงก็จะทําใหการสะทอนที่คลื่นสีแดงสูงขึ้น ในชวงคลื่นอินฟราเรดสะทอน (Reflected Infrared) (0.7-1.3 ไมครอน) การสะทอนพลังงานของใบพืชจะสูง คือ จะสะทอนพลังงานประมาณ 50 % ของพลังงานที่ตกกระทบ ซึ่งลักษณะของการสะทอน พลังงานนี้เปนผลเนื่องมาจากโครงสรางภายในของพืช(Cell Structure) เนื่องจากพืชก็จะสามารถแยกชนิดจะมีลักษณะโครงสรางภายในที่แตกตางกัน ดังนั้นถาวัดการสะทอนพลังงานในชวงนี้ก็จะสามารถแยกชนิดของพืชได แมวาการสะทอนพลังงานของพืชในชวงคลื่นเห็นไดจะใกลเคียงกัน ในทํานองเดียวกันการสะทอนพลังงานที่ความยาวคลื่นอินฟราเรดสะทอน ของพืชที่มีอาการผิดปกติทางใบ จะมีความแตกตางไปจากการสะทอนที่มีความยาวคลื่นเดียวกันของพืชที่สมบูรณ ดังน้นระบบการสำรวจ ขอมูลจากระยะไกลที่สามารถบันทึกคาสะทอนของชวงคลื่นนี้ได สามารถใชสํารวจอาการผิดปกติของพืชไดในชวงคลื่นที่มีความยาวสูงกวา 1.3 ไมครอน พลังงาน สวนใหญจะถูกดูดกลืนหรือสะทอนมีการสงผานนอยมาก มักพบคาต่ําลงที่ชวงคลื่น 1.4, 1.9 และ2.7 เพราะวาในชวงเหลานี้น้ําในใบพืชจะดูดกลืนพลังงาน จึงเรียกวาชวงคลื่นเหลานี้วา ชวงคลื่นการดูดซับน้ํา (Water Absorption Bands) ดังนั้นคาการสะทอนพลังงานของใบพืชจึงแปรผกผันกับปริมาณน้ําท้งหมดในใบพ ั ืชสําหรับชวงคลื่นเหลานี้ดวย

  • ดิน                                                                 
       ความสัมพันธระหวางการสะทอนพลังงานของดินกับความยาวคลื่นมีความแปรปรวนนอย ปจจัยหลักที่มีผลตอการสะทอนพลังงานของดิน คือ ความชื้นในดิน ปริมาณอินทรียวัตถุเนื้อดิน ปริมาณเหล็กออกไซดและความขรุขระของผิวดิน (Roughness) ปจจัยดังกลาวมีความซับซอน และสัมพันธซึ่งกันและกัน เชน ลักษณะเนื้อดิน มีความสัมพันธกับปริมาณน้ําในดิน ดินทรายหยาบมีการระบายน้ําดีจะสะทอนพลังงานสูง ดินละเอียดมีการระบายน้ําเลวจะสะทอนพลังงานต่ํา ดินที่มีอินทรียวัตถุสูงจะมีสีคล้ําดูดกลืนพลังงานสูงในชวงสายตามองเห็น เชนเดียวกับดินที่มีเหล็กออกไซดใน ปริมาณสูง จะปรากฏเปนสีเขม เนื่องจากการสะทอนพลังงานลดลง ดินที่มีผิวขรุขระมากก็จะทําใหการสะทอนของพลังงานลดลงเชนเดียวกัน แสดงลักษณะการสะทอนพลังงานของดินชนิดตางๆ ในสภาพความชื้นต่ํา

  • น้ำ
           การสะทอนพลังงานของน้ํามีลักษณะตางจากวัตถุอื่นอยางชัดเจน โดยเฉพาะในชวงคลื่นอินฟราเรด ทําใหสามารถเขียนขอบเขตของน้ําได เนื่องจากน้ําที่ปรากฏอยูบนผิวโลกมีหลายสภาพ   ดวยกัน เชน น้ําขุน น้ําใส หรือน้ําที่มีสารตางๆ เจือปน ดังนั้นการสะทอนพลังงานจึงแตกตางกันออกไป บางครั้งพื้นที่ที่รองรับน้ําอาจจะมีผลตอการสะทอนพลังงานของน้ํา น้ําใสจะดูดกลืนพลังงานเล็กนอยที่ชวงคลื่นต่ําวา 0.6 ไมครอน การสงผานพลังงานเกิดขึ้นสูงในชวงแสงสีน้ําเงิน เขียวแตน้าที่มีตะกอนหรือสิ่งเจือปน การสะทอน และการสงผานพลังงานจะเปลี่ยนไป เชน น้ําที่มีตะกอนดินแขวนลอยอยูมาก จะสะทอนพลังงานไดมากกวาน้ําใส ถามีสารคลอโรฟลลในน้ํามากขึ้น การสะทอนชวงคลื่นสีน้ําเงินจะลดลงและจะเพิ่มขึ้นในชวงคลื่นสีเขียว ซึ่งอาจใชเปนประโยชนในการติดตามและคาดคะเนปริมาณสาหราย นอกจากนี้ขอมูลการสะทอนพลังงานยังเปนประโยชนในการสํารวจคราบน้ํามัน และมลพิษจากโรงงานได

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น