การศึกษาวิธีการตรวจวัดปริมาณคลอโรฟิลล์-เอ ที่พื้นผิวน้ำทะเลด้วยภาพถ่ายจากดาวเทียมเซนติเนล-3 บริเวณชายฝั่งทะเลจังหวัดตราด
คำสำคัญ:
คลอโรฟิลล์-เอ, ดาวเทียมเซนติเนล-3, อัลกอริทึม, ชายฝั่งทะเล, จังหวัดตราดบทคัดย่อ
การศึกษาวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ วิเคราะห์หาวิธีการตรวจวัดปริมาณค่าคลอโรฟิลล์-เอ ที่พื้นผิวน้ำทะเลในแหล่งน้ำทะเลชายฝั่งโดยใช้ข้อมูลภาพถ่ายจากดาวเทียม บริเวณชายฝั่งทะเลของจังหวัดตราด โดยใช้คุณสมบัติค่าการสะท้อนที่ตรวจวัดได้จากเซนเซอร์ของดาวเทียมนำไปวิเคราะห์ร่วมกับข้อมูลจากภาคสนามเพื่อนำไปสร้างอัลกอริทึมที่นำไปใช้ตรวจวัดปริมาณค่าคลอโรฟิลล์-เอ ตามวิธีการที่เหมาะสมเพื่อให้ได้ข้อมูลที่ถูกต้องและรวดเร็ว และได้ข้อมูลเชิงพื้นที่ในบริเวณกว้าง ทำให้สามารถนำผลที่ได้ไปวางแผนบริหารจัดการชายฝั่งต่อไป ทั้งนี้ได้มีการตรวจวัดความเข้มข้นของปริมาณค่าคลอโรฟิลด์-เอ จากภาคสนามในบริเวณชายฝั่งทะเลทางทิศใต้ของอ่าวตราด จังหวัดตราด จำนวน 3 ครั้ง เก็บข้อมูลจำนวน 45 ชุดข้อมูล ได้แก่ข้อมูลเดือนพฤศจิกายน 2563 เดือนมกราคม 2564 และ เดือนมีนาคม 2565 พบว่ามีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 0.65+0.38 0.74+0.18 และ 1.05+0.10 ไมโครกรัมต่อลิตร ตามลำดับ จากนั้นนำข้อมูลที่ได้ไปวิเคราะห์ร่วมกับข้อมูลภาพถ่ายจากดาวเทียมเซนติเนล-3 ที่ผ่านกระบวนการแปลงค่าพลังงานเป็นค่าการสะท้อน การปรับแก้ค่าความความผิดเพี้ยนจากบรรยากาศ และนำไปพัฒนาอัลกอริทึมที่ได้จากข้อมูลดาวเทียมที่ดีที่สุด ผลที่ได้พบว่าอัลกอริทึม OC3M ให้ค่าสัมประสิทธิ์การตัดสินใจสูงที่สุด (R2=0.77) และ
มีความเหมาะสมที่นำไปใช้ในการประมาณค่าคลอโรฟิลด์-เอ ในพื้นที่ชายฝั่งทะเลของจังหวัดตราด นอกจากนี้ผลการเปรียบเทียบความสัมพันธ์ของปริมาณค่าคลอโรฟิลด์-เอ ที่ตรวจวัดได้จากภาคสนามกับอัลกอริทึมของ OC3M และ อัลกอริทึม NN จากดาวเทียมเซนติเนล-3 พบว่ามีค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ (R=0.68) ที่ไม่แตกต่างกัน ดังนั้นอัลกอริทึม NN จากดาวเทียมเซนติเนล-3 สามารถนำไปใช้ในการประมาณค่าคลอโรฟิลด์-เอ ในพื้นที่ชายฝั่งทะเลของจังหวัดตราด ได้โดยไม่ต้องทำการวิเคราะห์ด้วยอัลกอริทึมอื่น ๆ
References
เบญจมาศ มีทรัพย์, อนุกูล บูรณประทีปรัตน์, ภัทราวุธ ไทยพิชิตบูรพา, สุธิดา กาญจน์อติเรกลาภ และ ศุภวัตร กาญจน์อติเรกลาภ. (2564). ฟลักซ์ของสารอาหารอนินทรีย์ละลายน้ำและตะกอนแขวนลอยที่บริเวณปากแม่น้ำตราด จังหวัดตราด ปี พ.ศ. 2561. วารสารวิทยาศาสตร์บูรพา, 26(1), 526-544.
ประสาร อินทเจริญ, อนุกูล บูรณประทีปรัตน์, อากิฮิโกะ โมริโมโตะ, เผชิญโชค จินตเศรณี และ วิโรจน์ ละอองมณี. (2561). อัลกอริทึมท้องถิ่นเพื่อการวิเคราะห์คลอโรฟิลล์-เอ ที่ผิวทะเลโดยใช้ข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียม MODIS บริเวณอ่าวไทยตอนบน. วารสารวิทยาศาสตร์บูรพา, 23(2), 608-623.
ภัทราวุธ ไทยพิชิตบูรพา และ จารุมาศ เมฆสัมพันธ์. (2564). อิทธิพลของสารอาหารอนินทรีย์ละลายน้ำต่อการเปลี่ยนแปลงสภาวะยูโทรฟิเคช่ันในบริเวณอ่าวตราด จังหวัดตราด. วารสารวิทยาศาสตร์บูรพา, 26(2),770-782.
ภัทราวุธ ไทยพิชิตบูรพา, อนุกูล บูรณประทีปรัตน์, วิชญา กันบัว, ประสาร อินทเจริญ, เบญจวรรณ คชเสนี และ มิถิลา ปรานศิลป์. (2566). องค์ประกอบทางชนิดของแพลงก์ตอนพืชและคุณภาพน้ำบริเวณชายฝั่งทะเล จังหวัดตราด. วารสารวิทยาศาสตร์บูรพา, 28(2), 1363-1380.
ลัดดา วงศ์รัตน์. (2542). แพลงก์ตอนพืช. สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. กรุงเทพฯ.
สุจิตรา บุญจันทร์, มิถิลา ปรานศิลป์, อิสรา อาศิรนันต์ และ อนุกูล บูรณประทีปรัตน์. (2566). การศึกษากระแสน้ำไดเวอร์เจนซ์และคอนเวอร์เจนซ์บริเวณชายฝั่งจังหวัดตราด โดยใช้แบบจำลองอุทกพลศาสตร์. วารสารวิทยาศาสตร์บูรพา, 28(1), 175-194.
สุธิดา กาญจน์อติเรกลาภ, ศุภชัย ยืนยง, กุหลาบทิพย์ โพธิ์ทอง, ปวีณา โชติช่วง, อนุกูล บูรณประทีปรัตน์ และ ศุภวัตร กาญจน์อติเรกลาภ. (2560). ฟลักซ์ของสารอาหารอนินทรีย์ละลายน้ำและของแข็งแขวนลอยบริเวณปากแม่น้ำพังราด จังหวัดระยอง ในฤดูแล้งและฤดูน้ำมาก ในปี พ.ศ. 2558. วารสารวิทยาศาสตร์บูรพา, 22(3), 500-509.
อนุกูล บูรณประทีปรัตน์ และ อัญญดา มีสุข. (2556). การเปลี่ยนแปลงเชิงเวลาของปริมาณคลอโรฟิลล์-เอ บริเวณพื้นผิวทะเลอันดามันจากการประมวลผลภาพดาวเทียมอะควา โมดิส (Aqua MODIS). วารสารวิทยาศาสตร์บูรพา, 18(1), 194-201.
Leenawarat, D., Luang-on, J., Buranapratheprat, A. and Ishizaka, J. (2022). Influences of tropical monsoon and El Nino Southern Oscillations on surface chlorophyll-a variability in the Gulf of Thailand. Frontiers in Climate, 4, 936011 doi: 10.3389/fclim.2022.936011
O’Reilly, J. E., Maritorena, S., Siegel, D. A., O’Brien, M. C., Toole, D., Mitchell, B. G., ... & Culver, M. (2000). Ocean color chlorophyll-a algorithm for SeaWiFS, OC2, and OC4: Version 4. SeaWiFS postlaunch calibration and validation analyses, Part, 3, 9-23.
Matsumura, S., Siripong, A., & Lirdwitayaprasit, T. (2006). Underwater optical environment in the Upper Gulf of Thailand. Coastal Marine Science, 30(1), 36-43.
EUMETSAT. (2021). Sentinel-3 OLCI Marine User Handbook. EUM/OPS-SEN3/MAN/17/907205, v2G e-signed. Horning, N., Robinson, J. A., Sterling, E. J., Turner, W. & Spector, S. (2010). Remote sensing for ecology and conservation: a handbook of techniques. Oxford University Press.
Strickland, J. D. H. & Parson, T. R. (1972). A Practical Handbook of Seawater Analysis. Fishery Research Board of Canada, Ottawa.
Vanhellemont, Q. & Ruddick, K. (2021). Atmospheric correction of Sentinel-3/OLCI data for mapping of suspended particulate matter and chlorophyll-a concentration in Belgian turbid coastal waters. Remote sensing of environment, 256, 112284.
