ลายเซ็นช่วงคลื่นจากพืชที่สมบูรณ์ในช่วงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าต่างๆ
กัน
ความสัมพันธ์ของการสะท้อนแสงของพืช ดิน
และน้ำ
1. พืชพรรณ
ค่าการสะท้อนแสงของพืช จะแปรผันไปตามความยาวของช่วงคลื่น
การที่จะทราบว่าพืช
แต่ละชนิดให้ค่าสะท้อนแสงแตกต่างกันออกไปจะต้องพิจารณาถึงความแตกต่างใน
เรื่องสีของรงควัตถุในใบพืชโครงสร้างภายในของพืชและน้ำที่อยู่ในพืช พืชชั้นสูงมักประกอบไปด้วยคลอโรฟิลด์(Chlorophyll) คาโรทีน (Carotene) และแซนโตฟิลด์ (Xanthophyll) ซึ่งมีความสามารถในการดูดกลืนแสงที่มองเห็นได้
เพื่อใช้ในขบวนการสังเคราะห์แสง และเป็นปัจจัยที่ก่อให้เกิดรูปแบบการสะท้อนแสงของพืชลักษณะการสะท้อนแสงนี้เรียกว่า
“ลายเซ็นช่วงคลื่น” (Spectral Signature) ลายเซ็นช่วงคลื่นของพืชดิน
และน้ำ จะมีค่าแตกต่างกันออกไป
พืชที่สมบูรณ์จะมีการสะท้อนพลังงานต่ำ ในช่วงคลื่นสีน้ำเงินและสีแดง (0.45-0.65
ไมครอน) เนื่องจากมีการดูดกลืนพลังงานเพื่อใช้ในการสังเคราะห์แสง
จึงเรียกช่วงคลื่นนี้ว่าเป็นช่วงคลื่นที่ถูกดูดกลืนโดยคลอโรฟิลด์ (Chlorophyll
Absorption Bands) พืชสะท้อนแสงปานกลางในช่วงคลื่นสีเขียวแต่จะสะท้อนพลังงานสูงขึ้นในช่วงคลื่นอินฟราเรดใกล้
(Near Infrared) ซึ่งเป็นผลมาจากโครงสร้างภายใน (Cell
Structure) ของพืชทำให้สามารถจำแนกประเภทของพืชได้
นอกจากนี้แล้วชนิดของพืชความหนาแน่นของใบและเรือนยอดก็ยังมีบทบาทต่อการ
สะท้อนแสงอีกด้วยพืชที่มีใบหนา เช่น ข้าวโพด
ยอมให้การส่งผ่านพลังงานน้อยแต่จะดูดกลืนพลังงานมาก แต่พืชที่มีใบบาง เช่น กะหล่ำแก้ว
จะส่งผ่านพลังงานมากแต่มีการดูดกลืนน้อย เป็นต้น ในช่วงคลื่นอินฟราเรดกลาง (1.3-
2.6 ไมครอน) ค่าสะท้อนแสงจากพืชจะลดลงเนื่องจากน้ำในใบพืชจะดูดซับพลังงานในช่วงคลื่นนี้ไว้
(ช่วง1.49, 1.6 และ2.7 ไมครอน) จึงเรียกช่วงคลื่นนี้ว่า “Water
Absorption Band”
2. ดิน
ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการสะท้อนแสงของดิน ได้แก่ ความชื้นภายในดิน (Moisture
Content) ความหยาบละเอียดของดิน (Soil Texture) เช่น ดินทราย ดินร่วน
จะมีความสามารถในการกักเก็บน้ำต่างกันความขรุขระของพื้นผิวดินส่วนผสมของเหล็กออกไซด์
และอินทรีย์วัตถุที่อยู่ในดิน เป็นต้น ยกตัวอย่างเช่น
ความชื้นที่อยู่ในดินจะมีผลทำให้ค่าสะท้อนแสงลดลง
ดินทรายมีเนื้อหยาบจึงระบายน้ำได้ดีมีความชื้นในดินต่ำ
มีผลทำให้การสะท้อนแสงสูงขึ้นส่วนดินที่มีเนื้อละเอียด เช่น
ดินเหนียวจะมีการอุ้มน้ำได้ดี มีผลทำให้การสะท้อนแสงลดลงลายเซ็นช่วงคลื่นของดินค่อนข้างจะสม่ำเสมอกว่าลายเซ็นช่วงคลื่นของพืช
เช่น ดินแห้งจะมีการสะท้อนแสงสูงในทุกช่วงคลื่น
3. น้ำ
การสะท้อนพลังงานของน้ำมีลักษณะต่างจากวัตถุอื่นอย่างชัดเจนโดยเฉพาะในช่วง
คลื่นอินฟราเรด ทำให้สามารถเขียนขอบเขตของน้ำได้
ลักษณะการสะท้อนพลังงานของน้ำขึ้นอยู่กับคุณภาพของน้ำความลึกของน้ำ
การดูดกลืนพลังงานของน้ำจะมีค่ามากที่ช่วงคลื่นอินฟราเรดใกล้
จึงทำให้งานทำแผนที่แหล่งน้ำโดยใช้รีโมทเซนซิง ทำได้ง่ายในช่วงคลื่นดังกล่าว
น้ำใสจะมีการดูดกลืนพลังงานเล็กน้อยที่มีช่วงคลื่นสั้นกว่า0.6 ไมครอน
แต่จะมีการส่งผ่านพลังงานสูงมากในช่วงคลื่นสีน้ำเงิน – เขียว
และสะท้อนแสงต่ำมากในช่วงคลื่นที่มองเห็นได้
หากน้ำมีความขุ่นก็จะมีผลทำให้การส่งผ่านความร้อน
และการสะท้อนแสงเปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็ว เช่น น้ำที่ประกอบไปด้วยตะกอนที่เกิดจากการพังทลายของดิน
ทำให้มีค่าสะท้อนแสงสูงขึ้นในช่วงคลื่นที่มองเห็นได้มากกว่าน้ำใสที่อยู่ใน
แหล่งเดียวกัน
แหล่งที่มา : อ.ดร.นฤมล อินทรวิเชียร
http://www.rmutphysics.com/charud/oldnews/201/sattlelite/18_files/rs_00005.gif
http://www.ee.eng.cmu.ac.th/~tharadol/teach/912706/geo_03.pdf
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น