งานวิจัย : การพัฒนาระบบเตือนภัยไฟป่าและมลพิษทางอากาศจากไฟป่าในจังหวัดแม่ฮ่องสอนบนระบบภูมิสารสนเทศเครือข่ายสาธารณะ
นักวิจัย : รศ.ดร.ชฎา ณรงค์ฤทธิ์
วันเริ่มต้นโครงการ : 15/02/2008
วันสิ้นสุดโครงการ : 14/08/2009
จังหวัด : แม่ฮ่องสอน
เอกสารประกอบ :

ความเป็นมาของโครงการ

เทคโนโลยีภูมิสารสนเทศซึ่งประกอบด้วย 3 เทคโนโลยีหลัก ได้แก่การสำรวจระยะไกล (remote sensing) การกำหนดตำแหน่งพิกัดภูมิศาสตร์ (geographic positioning system) และระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (geographic information system) ซึ่งระบบหลังมีจุดเด่นกว่าเทคโนโลยีสารสนเทศอื่น ๆ คือสามารถแสดงการกระจายของข้อมูลสารสนเทศจากการสำรวจหรือการจำลองแบบในรูปแผนที่ ปัจจุบันยังมีการพัฒนาต่อยอดการใช้เทคโนโลยีภูมิสารสนเทศข้างต้นให้ออกมาในรูปแบบข้อมูลภูมิสารสนเทศบนเครือข่ายสาธารณะ (internet GIS application) อันจะช่วยในการเผยแพร่ข้อมูลภูมิสารสนเทศให้เกิดประโยชน์แก่ผู้ใช้ในวงกว้างที่ไม่จำกัดอยู่เฉพาะกลุ่มนักวิชาการ ดังนั้นจึงทำให้มีการใช้ข้อมูลภูมิสารสนเทศสำหรับการดำรงชีวิตประจำวันหรือการทำงานประจำกันมากขึ้น การใช้เทคโนโลยีภูมิสารสนเทศในการศึกษาและติดตามเฝ้าระวังภัยธรรมชาตินับเป็นอีกแนวทางหนึ่งของการประยุกต์เทคโนโลยีดังกล่าว ปัจจุบันประเทศไทยได้ให้ความสนใจในการนำเทคโนโลยีด้านภูมิสารสนเทศเข้ามามีบทบาทต่อการบริหารจัดการทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมของประเทศไทยมากขึ้น อย่างไรก็ตาม การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีหรือแม้กระทั่งการสื่อสารถึงผลจากการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีดังกล่าวยังคงจำกัดอยู่ในวงแคบเฉพาะนักวิชาการหรือหน่วยงานระดับประเทศ ทั้ง ๆ ที่ผลการประยุกต์ใช้มีความสำคัญโดยตรงต่อความรู้ ความเข้าใจ และความตระหนักของชุมชนระดับท้องถิ่น ที่ควรมีต่อผลที่ได้จากการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีดังกล่าวนี้

จังหวัดแม่ฮ่องสอนตั้งอยู่ในภาคเหนือตอนบนซึ่งพื้นที่ส่วนใหญ่เป็นเทือกเขาสูง เป็นแหล่งป่าไม้ต้นน้ำลำธาร และยังเป็นแหล่งท่องเที่ยวทางธรรมชาติและวิถีชีวิตที่สำคัญอีกแห่งหนึ่งของประเทศไทย อย่างไรก็ตาม จังหวัดแม่ฮ่องสอนเป็นจังหวัดหนึ่งที่เสี่ยงต่อการเกิดภัยธรรมชาติ โดยเฉพาะไฟป่า จังหวัดแม่ฮ่องสอนมีเนื้อรวมทั้งหมด 12,747 ตารางกิโลเมตร หรือ 7,966,875.00 ไร่ ในจำนวนนี้เป็นพื้นที่ป่าไม้ถึง 11,439.83 ตารางกิโลเมตร หรือ 7,149,892.67 ไร่ หรือคิดเป็น 89.7 เปอร์เซนต์ จังหวัดแม่ฮ่องสอนนับเป็นจังหวัดที่เกิดไฟป่ามากที่สุดในประเทศไทย โดยในปี 2542 ถึง ปี 2545 มีพื้นที่ป่าไม้ที่ถูกไฟไหม้ประมาณ 202,521 153,927 56,904 และ 145,864 ไร่ ตามลำดับ (http://www.dnp.go.th/forestfire/pdf/รายจังหวัด.pdf) ปัญหาภัยไฟป่าในจังหวัดแม่ฮ่องสอนนับเป็นปัญหาที่นอกจากทำให้เกิดการสูญเสียเนื้อที่ป่าไม้แล้ว ยังส่งผลทำให้เกิดปัญหามลพิษทางอากาศจากหมอกควันและก๊าซเรือนกระจกอันส่งผลกระทบต่อสุขภาพและการท่องเที่ยวในท้องถิ่น ตลอดจนส่งผลต่อการสะสมของก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศ การศึกษาและติดตามเฝ้าระวังการเกิดไฟป่าในปัจจุบันได้ใช้ข้อมูลภาพจากการสำรวจระยะไกลด้วยดาวเทียม ตัวอย่างข้อมูลสำรวจจากดาวเทียมที่นิยมนำข้อมูลมาพัฒนาวิธีการหรืออัลกอริทึม (algorithm) ในการสกัด(detection) จุดภาพความร้อน (hotspots) ที่เกิดจากไฟป่าได้แก่ NOAA/AVHRR, Terra/MODIS, Aqua/MODIS และ ASTER เป็นต้น นับแต่ดาวเทียม Terra/MODIS และAqua/MODIS ได้ถูกส่งขึ้นไปในห้วงอวกาศตั้งแต่ 18 ธันวาคม1999 และ 4 พฤษภาคม 2002 ตามลำดับ นั้น ทำให้ข้อมูล MODIS มีบทบาทสูงในการติดตามการเปลี่ยนแปลงของโลกแทนข้อมูล NOAA/AVHRR ซึ่งมีอยู่ก่อนหน้า เนื่องจากข้อมูล Terra/MODIS และ Aqua/MODIS มีค่าเรดิโอเมตริก (radiometric) สูงถึง 12 บิท มีจำนวนแบนด์ในการเก็บบันทึกข้อมูลแยกตามความยาวคลื่นได้ถึง 36 แบนด์ ครอบคลุมตั้งแต่ความยาวคลื่น 0.4-14.4 ไมครอน โดยที่ 2 แบนด์ให้ข้อมูลภาพรายละเอียด 250 เมตร และ 5 แบนด์ให้ข้อมูลภาพรายละเอียด 500 เมตร ส่วนที่เหลืออีก 29 แบนด์ให้ข้อมูลรายละเอียด 1 กิโลเมตร สามารถบันทึกภาพแต่ละครั้งครอบคลุมพื้นที่ 2,330 กิโลเมตร และสำรวจกลับมายังพื้นที่เดิม ๆ ทุก 1-2 วัน ทั้งเวลากลางวันและกลางคืน ปัจจุบันแม้ว่ามีการพัฒนาอัลกอริทึมจากข้อมูลภาพดาวเทียม Terra/MODIS และ Aqua/MODIS ในการสกัดจุดภาพความร้อนที่เกิดจากไฟป่า อย่างไรก็ตาม อัลกอริทึมที่จะใช้ในการสกัดจุดภาพที่เป็นพื้นที่เกิดไฟป่านั้นยังคงต้องทำการวิจัยและพัฒนาต่อไปเพื่อให้ได้อัลกอริทึมที่มีความแม่นยำในการสกัดจุดภาพความร้อนในพื้นที่จำเพาะแต่ละแห่งที่มีลักษณะความรุนแรงและพฤติกรรมของการเกิดไฟป่าต่างกัน

ปัจจุบันการติดตามและควบคุมไฟป่าในประเทศไทยรับผิดชอบโดยส่วนควบคุมไฟป่า สำนักป้องกัน ปราบปราม และควบคุมไฟป่า กรมป่าไม้ จากเวบไวต์ของหน่วยงาน( http://www.dnp.go.th/forestfire/index.htm) แสดงให้เห็นว่าการดำเนินการด้านการติดตามและควบคุมไฟป่านั้นได้มีการนำเสนอข้อมูลอุตุนิยมวิทยาสำหรับการพยากรณ์สถานการณ์ไฟป่า และมีการแสดงแผนที่จุดที่ดาวเทียมตรวจพบความร้อนซึ่งมีโอกาสเป็นบริเวณที่เกิดไฟไหม้จากดาวเทียม Terra หรือ Aqua MODIS (Thailand Daily Hotspots Maps from Terra or Aqua MODIS) และดัชนีการเกิดไฟป่า (Fire Weather Index, FWI) แม้ว่าการนำเสนอข้อมูลทั้งข้อมูลอุตุนิยมวิทยา ข้อมูลจุดที่ดาวเทียมตรวจพบความร้อนซึ่งมีโอกาสเป็นบริเวณที่เกิดไฟไหม้ และดัชนีการเกิดไฟป่าจะค่อนข้างปรับปรุงให้เป็นปัจจุบันแต่การพัฒนาระบบสารสนเทศบนเวบไซต์ดังกล่าวยังให้รายละเอียดของข้อมูลต่ำ เช่น ข้อมูลอุตุนิยมวิทยาพยากรณ์รายสัปดาห์ระดับรายภาค ข้อมูล hotspots และ FWI เป็นข้อมูลภาพนามสกุล .jpg ซึ่งไม่สามารถให้ความแม่นยำทางตำแหน่งของข้อมูลสารสนเทศ hotspots และ FWI ในการใช้งานในท้องถิ่นสำหรับนำไปใช้ในการควบคุมไฟป่าหรือเตือนภัยจากไฟป่าที่เกิดขึ้นในท้องถิ่นนั้นได้ อีกทั้งปัญหาของการใช้ข้อมูลภาพดาวเทียมในการตรวจพบ hotspots ยังมีข้อผิดพลาดสูงเพราะจุดภาพที่มีความร้อนผิดปกตินั้นอาจไม่ได้เป็นจุดภาพที่เกิดไฟป่าเท่านั้น แต่อาจจะเป็นจุดภาพที่มีอุณหภูมิสูงจากสาเหตุอื่น ๆ เช่น พื้นคอนกรีต ที่โล่งแจ้ง บริเวณที่เกิดไฟไหม้ และการเผาไหม้ที่ออกจากปล่องโรงงานหรือกองขยะ เป็นต้น ดังนั้น hotspots ที่นำเสนอผ่านเวบไวต์สาธารณะทั่วไปนั้นจึงยังไม่มีการตรวจสอบความถูกต้องทางภาคพื้นดิน (ground validation)

ในการศึกษาครั้งนี้จึงต้องการศึกษาความถูกต้องของการจำแนกจุดภาพความร้อนจากข้อมูล MODIS กับข้อมูลการเกิดไฟป่าที่สำรวจจากภาคสนามในพื้นที่จังหวัดแม่ฮ่องสอน การกำหนดพื้นที่เสี่ยงการเกิดไฟป่าโดยวิธีการทางระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ และการจัดสร้างระบบฐานข้อมูลจากการรวบรวมข้อมูลจากแหล่งทุติยภูมิ เพื่อนำมาพัฒนาเป็นระบบสารสนเทศบนเครือข่ายสาธารณะ (internet map server) สำหรับการใช้งานในระดับจังหวัด โดยในการศึกษานี้ได้เลือกพื้นที่จังหวัดแม่ฮ่องสอนเป็นจังหวัดต้นแบบ เพื่อนำผลการวิจัยที่ใช้เทคโนโลยีภูมิสารสนเทศเป็นเครื่องมือหลักมาบูรณาการร่วมกับการสังเคราะห์องค์ความรู้จากบทเรียนของท้องถิ่นที่ประสบปัญหาไฟป่าเพื่อให้ได้ผลลัพธ์จากโครงการวิจัยนี้ที่เป็นประโยชน์ต่อหน่วยงานท้องถิ่นในการใช้เป็นสารสนเทศสำหรับสนับสนุนการตัดสินใจ ในการประเมินและเฝ้าระวังพื้นที่เสี่ยงภัยธรรมชาติจากไฟป่า อีกทั้งใช้กระบวนการวิจัยชุมชนท้องถิ่น (local community-based research) เข้ามาร่วมในการสังเคราะห์ข้อมูลสารสนเทศ เพื่อให้ชุมชนและหน่วยงานท้องถิ่นสามารถเรียนรู้การนำเทคโนโลยีสมัยใหม่มาใช้ร่วมในการสนับสนุนการจัดการเพื่อลดความเสี่ยงจากไฟป่า หรือกำหนดยุทธศาสตร์ในการบริหารจัดการทรัพยากรเชิงพื้นที่ที่และชุมชนผู้มีส่วนได้ส่วนเสียในพื้นที่เสี่ยงภัยไฟป่าต่อไป

วัตถุประสงค์

  1. ตรวจสอบความถูกต้องของการจำแนกและปัจจัยที่มีผลต่อความผิดพลาดในการจำแนกจุดภาพความร้อนจากข้อมูล MODIS
  2. กำหนดพื้นที่เสี่ยงเกิดไฟป่าโดยใช้เทคนิคทางระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ร่วมกับกระบวนการมีส่วนร่วมของชุมชนท้องถิ่น
  3. พัฒนาระบบฐานข้อมูลและระบบสารสนเทศเครือข่ายสาธารณะ (internet map server) สำหรับการเตือนภัยและการจัดการไฟป่าของจังหวัดแม่ฮ่องสอน
  4. พัฒนาระบบ server เชื่อมโยงระบบเตือนภัยไฟป่าและมลพิษทางอากาศเข้ากับระบบฐานข้อมูลอื่น ๆ ของจังหวัดแม่ฮ่องสอน