เมฆเต็มฟ้าตอนน้ำท่วม แล้วดาวเทียมยังเห็นพื้นดินได้ยังไง? เพราะมันไม่ได้ “ถ่ายรูป” แบบกล้อง

เวลาฝนตกหนักจนเกิดน้ำท่วม สิ่งที่มักตามมาคือ เมฆหนาปกคลุมพื้นที่ จนบางครั้งแทบมองไม่เห็นพื้นจากบนฟ้า

แต่วันที่ 22 สิงหาคม 2569 GISTDA ยังสามารถใช้ข้อมูลจากดาวเทียม Sentinel-1D วิเคราะห์พื้นที่น้ำท่วมขังในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ 6 จังหวัด ได้แก่ นครพนม สกลนคร บึงกาฬ หนองคาย อุดรธานี และร้อยเอ็ด รวมประมาณ 216,020 ไร่

คำถามคือ ถ้าเมฆบังอยู่เต็มฟ้า ดาวเทียมที่อยู่สูงจากโลกหลายร้อยกิโลเมตรมองเห็นน้ำด้านล่างได้อย่างไร?

คำตอบคือ Sentinel-1D ไม่ได้มองโลกเหมือนกล้องถ่ายรูปทั่วไปตั้งแต่แรก

ภาพข้อมูลสถานการณ์น้ำท่วมจาก GISTDA ซึ่งวิเคราะห์จากข้อมูลดาวเทียม Sentinel-1D วันที่ 22 สิงหาคม 2569 ผลการประเมินเป็นข้อมูลเชิงพื้นที่เบื้องต้น และยังไม่ได้ผ่านการตรวจสอบกับสภาพพื้นที่จริงทั้งหมด

กล้องต้องอาศัยแสง แต่เรดาร์ส่งคลื่นลงไปเอง

เซนเซอร์ดาวเทียมแบบ Optical ที่ใช้แสงสะท้อนจากพื้นโลกมีข้อจำกัดชัดเจนเมื่อมีเมฆหนา เพราะเมฆสามารถบดบังพื้นดินด้านล่างได้

Sentinel-1D ต่างออกไป เพราะติดตั้ง Synthetic Aperture Radar หรือ SAR ย่าน C-band

SAR เป็นระบบแบบ Active หมายความว่าดาวเทียม ส่งคลื่นไมโครเวฟลงไปยังพื้นโลกเอง แล้ววัดพลังงานที่สะท้อนกลับมายังเซนเซอร์ จึงไม่ต้องพึ่งแสงอาทิตย์และสามารถเก็บข้อมูลได้ทั้งกลางวัน กลางคืน รวมถึงในสภาพที่มีเมฆและฝน

นี่เป็นข้อได้เปรียบสำคัญมากในงานน้ำท่วม เพราะช่วงที่ต้องการรู้ว่าน้ำกำลังขยายไปถึงไหน ก็มักเป็นช่วงเดียวกับที่ท้องฟ้ายังปิดอยู่พอดี

แล้วเรดาร์รู้ได้อย่างไรว่าตรงไหนเป็นน้ำ?

ดาวเทียมไม่ได้ถามว่าพิกเซลตรงนั้น “เป็นสีฟ้าหรือไม่” แต่มองว่า คลื่นที่ส่งลงไปสะท้อนกลับมาหาดาวเทียมมากแค่ไหน หรือที่เรียกว่า Backscatter

พื้นผิวขรุขระ เช่น พื้นดิน พืชพรรณ หรือสิ่งปลูกสร้าง สามารถกระจายคลื่นไปหลายทิศ และมีพลังงานส่วนหนึ่งสะท้อนกลับไปถึงดาวเทียม

แต่ ผิวน้ำเปิดที่ค่อนข้างเรียบ มีพฤติกรรมคล้ายกระจก คลื่นจำนวนมากสะท้อนออกไปในทิศอื่นแทนที่จะย้อนกลับหาเซนเซอร์ ทำให้ค่า Backscatter ต่ำ

พื้นที่น้ำสงบจึงมักปรากฏเป็นบริเวณ ค่อนข้างมืดในภาพ SAR

ภาพสร้างด้วย AI เพื่ออธิบายหลักการ SAR แบบง่าย ไม่ใช่แผนภาพทางวิศวกรรมของ Sentinel-1D และแผนที่ในภาพไม่ใช่ข้อมูลน้ำท่วมจริง หลัก “น้ำเรียบมักมืด” เป็นหลักทั่วไป แต่สภาพจริงอาจแตกต่างตามลม คลื่น พืชพรรณ สิ่งปลูกสร้าง และมุมรับสัญญาณ

แต่เห็นเป็นสีดำ ไม่ได้แปลว่าเป็นน้ำทุกจุด

ตรงนี้เป็นเหตุผลว่าทำไมการทำแผนที่น้ำท่วมจากเรดาร์ยังต้องอาศัยการวิเคราะห์

พื้นผิวอื่นที่เรียบมากก็สามารถให้สัญญาณสะท้อนกลับต่ำและดูมืดได้เช่นกัน ขณะที่ผิวน้ำซึ่งมีลมหรือคลื่นจนขรุขระขึ้น อาจสะท้อนสัญญาณกลับมายังดาวเทียมมากขึ้น

พื้นที่เมืองยิ่งซับซ้อน เพราะอาคาร ถนน น้ำ และโครงสร้างแนวตั้งสามารถสร้างการสะท้อนหลายรูปแบบ ส่วนพื้นที่ที่มีพืชปกคลุมก็อาจให้สัญญาณแตกต่างจากน้ำเปิดธรรมดา

แผนที่น้ำท่วมจึงไม่ใช่การเอาภาพ SAR มาเลือกทุกพิกเซลที่เป็นสีดำแล้วระบายว่า “น้ำ” แต่ต้องผ่าน การประมวลผลและจำแนกข้อมูล และอาจเปรียบเทียบกับข้อมูลช่วงก่อนเกิดน้ำท่วม รวมถึงข้อมูลภูมิประเทศและข้อมูลเชิงพื้นที่อื่น

Sentinel-1D เพิ่งขึ้นสู่อวกาศในปลายปี 2025

Sentinel-1D ถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศเมื่อวันที่ 4 พฤศจิกายน 2025 เป็นส่วนหนึ่งของภารกิจ Copernicus Sentinel-1 ของยุโรป และปัจจุบันทำงานในกลุ่มดาวเดียวกับ Sentinel-1C

ดาวเทียมทั้งสองติดตั้งเรดาร์ SAR ย่าน C-band และเมื่อทำงานในโครงแบบสองดาวเทียม ภารกิจ Sentinel-1 มีรอบการกลับมาสังเกตพื้นที่เดิมโดยทั่วไปประมาณ 6 วันบริเวณเส้นศูนย์สูตร

ประโยชน์ของข้อมูลประเภทนี้ไม่ได้จำกัดอยู่ที่น้ำท่วม แต่ยังใช้ติดตามการเปลี่ยนแปลงของพื้นดิน น้ำแข็ง มหาสมุทร การเคลื่อนตัวของพื้นผิว และช่วยสนับสนุนงานรับมือภัยพิบัติประเภทอื่นได้ด้วย

แล้วตัวเลข 216,020 ไร่ แม่นถึงพื้นจริงทุกจุดไหม?

ตรงนี้ GISTDA ใส่หมายเหตุไว้ชัดเจนว่า การประเมินพื้นที่น้ำท่วม ความลึก ผลกระทบ และความเสียหาย เป็น ผลการวิเคราะห์และประเมินเบื้องต้นจากข้อมูลเชิงพื้นที่ ซึ่งยังไม่ได้ตรวจสอบความถูกต้องกับสภาพพื้นที่จริงทั้งหมด

ดาวเทียมมีข้อดีตรงที่สามารถมองพื้นที่กว้างได้ในครั้งเดียว ทำให้หน่วยงานเห็นภาพรวมและติดตามการเปลี่ยนแปลงของมวลน้ำได้รวดเร็ว

แต่เมื่อต้องตัดสินสถานการณ์เฉพาะจุด ก็ยังต้องใช้ข้อมูลอื่นประกอบ เช่น ระดับน้ำ ภูมิประเทศ รายงานจากเจ้าหน้าที่ และข้อมูลภาคพื้นดิน

สิ่งที่ดาวเทียม “มองเห็น” จึงไม่เหมือนสิ่งที่ตาเราเห็น

เวลาเห็นแผนที่น้ำท่วมจากดาวเทียม เราอาจนึกภาพว่ามีกล้องกำลังซูมจากอวกาศลงมาแล้วมองทะลุเมฆ

แต่สิ่งที่เกิดขึ้นจริงน่าสนใจกว่านั้น

Sentinel-1D ไม่จำเป็นต้องเห็นสีของน้ำ ไม่ต้องรอแดด และไม่ต้องรอให้เมฆเปิด

มันส่งคลื่นลงไปแล้วอ่านว่า พื้นผิวแต่ละชนิดตอบกลับคลื่นนั้นอย่างไร

เมื่อข้อมูลเหล่านั้นผ่านการประมวลผล เราจึงสามารถสร้างแผนที่ที่ช่วยติดตามน้ำท่วมในพื้นที่กว้างได้ แม้ท้องฟ้ายังเต็มไปด้วยเมฆและฝน

ดังนั้นคำตอบของคำถามว่า “เมฆเต็มฟ้า แล้วดาวเทียมยังเห็นน้ำท่วมได้อย่างไร?” ไม่ใช่เพราะกล้องของมันมองเก่งกว่าตามนุษย์

แต่เป็นเพราะมัน ไม่ได้ใช้วิธีมองแบบเดียวกับเราตั้งแต่แรก

หมายเหตุภาพ: รูปแรกเป็นภาพข้อมูลสถานการณ์น้ำท่วมที่เผยแพร่จากข้อมูลของ GISTDA ส่วนรูปที่สองสร้างด้วย AI เพื่ออธิบายหลักการทำงานของเรดาร์ SAR เท่านั้น แผนที่ ดาวเทียม และรายละเอียดทางกายภาพในรูปที่สองเป็นภาพจำลอง ไม่ควรนำไปใช้แทนข้อมูลทางวิศวกรรมหรือขอบเขตน้ำท่วมจริง