Original Title: AN ATMOSPHERIC CORRECTION METHOD FOR ASTER THERMAL RADIOMETRY OVER LAND
Source: asterweb.jpl.nasa.gov
Document Type: Report
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original report for full accuracy.

វិធីសាស្ត្រកែតម្រូវបរិយាកាសសម្រាប់រ៉ាឌីអូម៉ែត្រកម្ដៅ ASTER នៅលើដី

ចំណងជើងដើម៖ AN ATMOSPHERIC CORRECTION METHOD FOR ASTER THERMAL RADIOMETRY OVER LAND

អ្នកនិពន្ធ៖ Frank Palluconi (Jet Propulsion Laboratory), Gordon Hoover (Jet Propulsion Laboratory), Ronald Alley (Jet Propulsion Laboratory), Marit Jentoft-Nilsen (Jet Propulsion Laboratory), Timothy Thompson (Jet Propulsion Laboratory)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 1999, Jet Propulsion Laboratory

វិស័យសិក្សា៖ Remote Sensing

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា/ប្រធានបទ (The Problem/Topic)៖ ឯកសារនេះផ្តល់នូវក្បួនដោះស្រាយដើម្បីដកចេញនូវឥទ្ធិពលនៃការបំភាយ ការស្រូប និងការខ្ចាត់ខ្ចាយរបស់បរិយាកាសផែនដី ដើម្បីកំណត់រ៉ាឌីអង់កម្ដៅបញ្ចេញពីផ្ទៃដីពិតប្រាកដ (Land-leaving thermal radiance) ពីទិន្នន័យ ASTER។

វិធីសាស្ត្រ (Approach)៖ វិធីសាស្ត្រនេះផ្តោតលើលក្ខខណ្ឌមេឃស្រឡះ (Clear sky) ដោយរួមបញ្ចូលគំរូគណនាវិទ្យុសកម្មជាមួយនឹងប៉ារ៉ាម៉ែត្របរិយាកាសជាក់ស្តែងដែលប្រមូលបានពីឧបករណ៍ផ្កាយរណបផ្សេងៗ។

សេចក្តីសន្និដ្ឋានសំខាន់ៗ (Key Conclusions)៖

២. ការរកឃើញសំខាន់ៗ (Key Findings)

របាយការណ៍នេះបង្ហាញពីវិធីសាស្ត្រក្នុងការកែតម្រូវឥទ្ធិពលបរិយាកាស ដើម្បីទាញយកទិន្នន័យសីតុណ្ហភាពផ្ទៃដីពិតប្រាកដពីឧបករណ៍រ៉ាឌីអូម៉ែត្រកម្ដៅ ASTER ដោយប្រើប្រាស់គំរូផ្ទេរវិទ្យុសកម្ម MODTRAN។ ការស្រាវជ្រាវរកឃើញថា កំហុសក្នុងការប៉ាន់ស្មានចំហាយទឹក សីតុណ្ហភាពបរិយាកាស និងកម្ពស់ដី គឺជាកត្តាចម្បងដែលប៉ះពាល់ដល់ភាពត្រឹមត្រូវនៃទិន្នន័យ។

ការរកឃើញ (Finding) ព័ត៌មានលម្អិត (Detail) ភស្តុតាង (Evidence)
គោលដៅនៃកម្រិតកំហុសសំណល់ (Residual Error Target) វិធីសាស្ត្រនេះត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីកាត់បន្ថយការរំខានពីបរិយាកាសឱ្យបានជាអតិបរមា ដើម្បីធានាថាការវាស់វែងសីតុណ្ហភាពផ្ទៃដីមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ សម្រាប់ការសិក្សាពីបម្រែបម្រួលផ្ទៃដី និងបរិស្ថាន។ គោលដៅចម្បងនៃប្រព័ន្ធគឺរក្សាកំហុសសំណល់ទាក់ទងនឹងសីតុណ្ហភាព (Residual error) ឱ្យនៅកម្រិតទាបជាង ១ K សម្រាប់ចន្លោះសីតុណ្ហភាពគោលដៅពី ២៧០ ដល់ ៣៤០ K។
ភាពរសើបទៅនឹងចំហាយទឹក និងសីតុណ្ហភាពបរិយាកាស (Sensitivity to Water Vapor and Atmospheric Temperature) ប៉ុស្តិ៍រលកកម្ដៅទី ១០ (Channel 10) របស់ ASTER គឺងាយរងគ្រោះបំផុតដោយសារការស្រូបយកកម្ដៅពីចំហាយទឹក។ កំហុសក្នុងការប៉ាន់ស្មានចំហាយទឹក និងសីតុណ្ហភាពបរិយាកាសនឹងធ្វើឱ្យលទ្ធផលសីតុណ្ហភាពដែលគណនាបានខុសពីការពិត។ កំហុស ២០% នៃការប៉ាន់ស្មានទិន្នន័យចំហាយទឹក បណ្តាលឱ្យមានកំហុសសីតុណ្ហភាពរហូតដល់ ២.២ K ចំណែកឯកំហុសសីតុណ្ហភាពបរិយាកាស ០.៥% (ប្រហែល ១.៥ K) បង្កើតឱ្យមានកំហុស -១.៨ K នៅក្នុងប៉ុស្តិ៍ទី ១០។
ផលប៉ះពាល់នៃកំហុសកម្ពស់ទីតាំងភូមិសាស្ត្រ (Impact of Elevation Errors) ភាពមិនច្បាស់លាស់នៃកម្ពស់ដី (Elevation) នៅក្នុងគំរូកម្ពស់ទីតាំងភូមិសាស្ត្រ ជះឥទ្ធិពលដោយផ្ទាល់ទៅលើការគណនាកម្រាស់បរិយាកាស ដែលតម្រូវឱ្យមានការប្រើប្រាស់ទិន្នន័យប្លង់កម្ពស់ (DEM) ដែលមានភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់។ កំហុសកម្ពស់ ១០០ ម៉ែត្រ អាចបណ្តាលឱ្យមានកំហុសអតិបរមាប្រមាណ ០.៣ K លើសីតុណ្ហភាពដែលបានគណនា (Brightness Temperature) នៅក្នុងប៉ុស្តិ៍រលកខ្លីបំផុតរបស់ ASTER។

៣. អនុសាសន៍ (Recommendations)

របាយការណ៍នេះបានស្នើឡើងនូវវិធានការបច្ចេកទេស និងការផ្ទៀងផ្ទាត់ទិន្នន័យ ដើម្បីធានាបាននូវភាពត្រឹមត្រូវនៃការកែតម្រូវបរិយាកាសសម្រាប់ទិន្នន័យកម្ដៅ ASTER៖

គោលដៅ (Target) សកម្មភាព (Action) អាទិភាព (Priority)
អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ និងអ្នកវិភាគទិន្នន័យផ្កាយរណប (Remote Sensing Scientists and Analysts) ត្រូវប្រើប្រាស់កម្មវិធី MODTRAN (ជំនាន់ 3.5 ឬថ្មីជាងនេះ) ដើម្បីគណនាការផ្ទេរវិទ្យុសកម្មបរិយាកាស ដោយរួមបញ្ចូលទិន្នន័យទម្រង់បរិយាកាស ដែលទទួលបានពីឧបករណ៍ផ្កាយរណប MODIS និង MISR។ ខ្ពស់ (High)
ស្ថាប័នស្រាវជ្រាវ និងអង្គការអវកាស (Research Institutions and Space Agencies) ត្រូវរៀបចំការចុះវាស់វែងផ្ទាល់នៅនឹងកន្លែង (In situ measurements) ជាពិសេសនៅតំបន់ផ្ទៃទឹកធំៗ ដើម្បីផ្ទៀងផ្ទាត់ និងធ្វើសុពលភាព (Validate) ទិន្នន័យសីតុណ្ហភាពផ្ទៃដីដែលទទួលបានពីក្បួនដោះស្រាយ។ ខ្ពស់ (High)
អ្នកស្រាវជ្រាវ និងស្ថាប័នគ្រប់គ្រងទិន្នន័យភូមិសាស្ត្រ (Researchers and Geospatial Data Managers) ត្រូវប្រើប្រាស់ទិន្នន័យគំរូកម្ពស់ដីឌីជីថល (DEM) ដែលមានគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់ ដើម្បីកែតម្រូវឥទ្ធិពលរយៈកម្ពស់ និងជៀសវាងកំហុសឆ្គងពីសណ្ឋានដី (Topographic artifacts) ជាពិសេសនៅតំបន់ភ្នំ ឬតំបន់ដែលមានជម្រាលចោតខ្លាំង។ មធ្យម (Medium)

៤. បរិបទកម្ពុជា (Cambodia Context)

ទោះបីជារបាយការណ៍នេះជាឯកសារបច្ចេកទេសរបស់អង្គការ NASA ក៏ដោយ ក្បួនដោះស្រាយនេះមានសារៈសំខាន់ណាស់សម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ក្នុងការអនុវត្តប្រើប្រាស់ទិន្នន័យផ្កាយរណប ASTER និង MODIS ដើម្បីតាមដានសីតុណ្ហភាពផ្ទៃដី គ្រោះរាំងស្ងួត និងការគ្រប់គ្រងធនធានធម្មជាតិប្រកបដោយភាពត្រឹមត្រូវ និងវិទ្យាសាស្ត្រពិតប្រាកដ។

ផលប៉ះពាល់មូលដ្ឋាន (Local Implications)៖

ការយល់ដឹងពីវិធីសាស្ត្រកែតម្រូវបរិយាកាសនេះ នឹងជួយឱ្យអ្នកស្រាវជ្រាវ និងស្ថាប័នរដ្ឋាភិបាលកម្ពុជាអាចទាញយកប្រយោជន៍ជាអតិបរមាពីទិន្នន័យផ្កាយរណបសង្កេតផែនដី ដើម្បីបម្រើដល់ការសម្រេចចិត្តលើគោលនយោបាយបន្ស៊ាំទៅនឹងការប្រែប្រួលអាកាសធាតុ។

៥. ផែនការអនុវត្ត (Implementation Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមអនុសាសន៍នៃរបាយការណ៍នេះ គួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. ការពង្រឹងសមត្ថភាពបច្ចេកទេស (Technical Capacity Building): បណ្តុះបណ្តាលមន្ត្រីជំនាញ និងនិស្សិតនៅតាមសាកលវិទ្យាល័យ (ឧ. វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាកម្ពុជា, សាកលវិទ្យាល័យភូមិន្ទកសិកម្ម) អំពីបច្ចេកវិទ្យា Remote Sensing ការប្រើប្រាស់កម្មវិធីកែតម្រូវបរិយាកាស និងការទាញយកទិន្នន័យពីអង្គការ NASA។
  2. ការប្រមូល និងកែច្នៃទិន្នន័យ (Data Collection and Processing): បង្កើតប្រព័ន្ធផ្ទុក និងកែច្នៃទិន្នន័យផ្កាយរណប ASTER និងទិន្នន័យរណបជំនួយដូចជា MODIS សម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ដោយអនុវត្តក្បួនដោះស្រាយការកែតម្រូវបរិយាកាស (Atmospheric Correction) ដើម្បីបង្កើតជាផែនទីទិន្នន័យ LST ដែលមានភាពសុក្រឹត។
  3. ការចុះធ្វើសុពលភាពទិន្នន័យនៅមូលដ្ឋាន (Local Field Validation): សហការជាមួយក្រសួងធនធានទឹក និងឧតុនិយម ដើម្បីរៀបចំឧបករណ៍វាស់សីតុណ្ហភាពផ្ទាល់នៅនឹងកន្លែង (In situ validation) ដូចជានៅលើផ្ទៃបឹងទន្លេសាប ដើម្បីផ្ទៀងផ្ទាត់ភាពត្រឹមត្រូវនៃទិន្នន័យកម្ដៅផ្កាយរណបជាមួយលក្ខខណ្ឌអាកាសធាតុកម្ពុជា។
  4. ការធ្វើសមាហរណកម្មទៅក្នុងប្រព័ន្ធតាមដានជាតិ (Integration into National Systems): បញ្ចូលទិន្នន័យសីតុណ្ហភាពផ្ទៃដី (LST) ដែលទទួលបានទៅក្នុងប្រព័ន្ធប្រកាសអាសន្នជាមុន (Early Warning Systems) របស់គណៈកម្មាធិការជាតិគ្រប់គ្រងគ្រោះមហន្តរាយ ដើម្បីតាមដាន និងត្រៀមឆ្លើយតបនឹងគ្រោះរាំងស្ងួត និងរលកកម្ដៅទាន់ពេលវេលា។

៦. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Atmospheric Correction ជាដំណើរការបំបាត់ ឬដកចេញនូវឥទ្ធិពលរំខានដែលបង្កឡើងដោយបរិយាកាសផែនដី (ដូចជាការស្រូប ឬការខ្ចាត់ខ្ចាយកាំរស្មីដោយចំហាយទឹក និងឧស្ម័ន) ពីទិន្នន័យដែលថតបានដោយផ្កាយរណប ដើម្បីទទួលបានតម្លៃពិតប្រាកដនៃកម្ដៅដែលភាយចេញពីផ្ទៃដី។ ដូចជាការជូតកញ្ចក់វ៉ែនតាដែលស្រអាប់ដោយសារអ័ព្ទ ដើម្បីអាចមើលឃើញរូបភាពពិតនៅខាងក្រៅបានច្បាស់។
Thermal Infrared (TIR) ជាផ្នែកមួយនៃវិសាលគមអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច ដែលផ្តោតលើការវាស់វែងរលកកម្ដៅដែលភាយចេញពីវត្ថុផ្សេងៗ (ជាជាងពន្លឺដែលជះត្រឡប់)។ នៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យាផ្កាយរណប វាត្រូវបានប្រើដើម្បីសិក្សាពីសីតុណ្ហភាពផ្ទៃដី និងបរិស្ថាន។ ដូចជាកាមេរ៉ាស៊ីកាមេរ៉ាកម្ដៅ (Thermal Camera) ដែលអាចមើលឃើញមនុស្ស ឬសត្វនៅពេលយប់តាមរយៈកម្ដៅខ្លួនរបស់ពួកគេ។
Radiative Transfer Model ជាកម្មវិធីកុំព្យូទ័រ ឬគំរូគណិតវិទ្យា (ឧទាហរណ៍៖ MODTRAN) ដែលប្រើសម្រាប់ក្លែងធ្វើ (simulate) នូវដំណើរឆ្លងកាត់នៃពន្លឺ និងកម្ដៅក្នុងបរិយាកាសផែនដី ដោយគិតបញ្ចូលទាំងបរិមាណឧស្ម័ន ចំហាយទឹក និងអេរ៉ូសូល។ ដូចជារូបមន្តគណនាដែលប្រាប់យើងជាមុនថា ពន្លឺព្រះអាទិត្យនឹងខ្សោយប៉ុនណាពេលឆ្លងកាត់ពពកក្រាស់។
Surface Leaving Radiance ជាបរិមាណសរុបនៃថាមពលកម្ដៅដែលបញ្ចេញ (emitted) និងជះត្រឡប់ (reflected) ចេញពីផ្ទៃដីដោយផ្ទាល់ មុនពេលវាឆ្លងកាត់បរិយាកាសឡើងទៅកាន់សេនស័ររបស់ផ្កាយរណប។ វាជាទិន្នន័យគោលដៅក្រោយការកែតម្រូវបរិយាកាស។ ដូចជាកម្ដៅដែលភាយចេញពីថ្នល់កៅស៊ូក្តៅនៅពេលថ្ងៃត្រង់ ដែលយើងអាចវាស់បាននៅជាប់នឹងថ្នល់នោះផ្ទាល់។
Brightness Temperature ជាសីតុណ្ហភាពប៉ាន់ស្មាននៃវត្ថុមួយដោយផ្អែកលើបរិមាណវិទ្យុសកម្មដែលវាបញ្ចេញ ដោយសន្មតថាវាជាវត្ថុដែលបញ្ចេញកម្ដៅបានល្អឥតខ្ចោះ (Blackbody)។ វាមិនមែនជាសីតុណ្ហភាពពិតប្រាកដរបស់ផ្ទៃដីទេ លុះត្រាតែមានការកែតម្រូវអត្រាបញ្ចេញកម្ដៅ (Emissivity)។ ដូចជាការទាយកម្ដៅនៃដុំដែកកំពុងដុតភ្លើង ដោយគ្រាន់តែមើលទៅលើកម្រិតពន្លឺពណ៌ក្រហមរបស់វា។
Emissivity ជារង្វាស់បញ្ជាក់ពីសមត្ថភាពរបស់ផ្ទៃវត្ថុណាមួយក្នុងការបញ្ចេញថាមពលកម្ដៅ (វិទ្យុសកម្មអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ)។ ផ្ទៃវត្ថុផ្សេងៗគ្នា (ដូចជាទឹក ដី ខ្សាច់ ព្រៃឈើ) មានតម្លៃ Emissivity ខុសៗគ្នា ដែលជាកត្តាសំខាន់ក្នុងការគណនាសីតុណ្ហភាពពិតប្រាកដ។ ដូចជាភាពខុសគ្នារវាងការកាន់កែវជ័រ និងកែវដែកដែលមានទឹកក្តៅក្នុងកម្រិតស្មើគ្នា ប៉ុន្តែយើងមានអារម្មណ៍ថាកែវមួយក្តៅជាងកែវមួយទៀត។
Noise Equivalent Delta Temperature (NEΔT) ជារង្វាស់កំណត់កម្រិតភាពរសើប (Sensitivity) ឬភាពជាក់លាក់របស់ឧបករណ៍វាស់កម្ដៅ (សេនស័រ)។ វាបង្ហាញពីបំរែបំរួលសីតុណ្ហភាពតូចបំផុតដែលអាចត្រូវបានចាប់យកដោយឧបករណ៍នោះ ដោយមិនត្រូវបានរំខានដោយភាពមិនច្បាស់លាស់នៃម៉ាស៊ីន។ ដូចជាទែម៉ូម៉ែត្រដ៏ទំនើបដែលអាចវាស់ដឹងពីការប្រែប្រួលសីតុណ្ហភាព ទោះបីជាវាឡើង ឬចុះត្រឹមតែ ០.១ ដឺក្រេក៏ដោយ។
Digital Elevation Model (DEM) ជាសំណុំទិន្នន័យតំណាងរចនាសម្ព័ន្ធកម្ពស់នៃផ្ទៃដីជាទម្រង់ឌីជីថល។ នៅក្នុងការកែតម្រូវបរិយាកាស វាត្រូវបានប្រើដើម្បីប៉ាន់ស្មានកម្រាស់នៃស្រទាប់បរិយាកាសដែលនៅពីលើផ្ទៃដីត្រង់ចំណុចភូមិសាស្ត្រនីមួយៗ។ ដូចជាផែនទី 3D នៅក្នុងកុំព្យូទ័រ ដែលបង្ហាញយ៉ាងច្បាស់ពីកម្ពស់ភ្នំ និងជម្រៅជ្រលងដី។
Aerosol Optical Depth ជារង្វាស់ដែលបង្ហាញពីកម្រិតនៃការរារាំងពន្លឺ ឬកម្ដៅមិនឱ្យឆ្លងកាត់បរិយាកាសផែនដី ដោយសារវត្តមាននៃភាគល្អិតអេរ៉ូសូល (ដូចជា ធូលី ផ្សែង អ័ព្ទ)។ ដូចជារង្វាស់នៃភាពកខ្វក់នៃកញ្ចក់បង្អួច ដែលប្រាប់យើងថាកញ្ចក់នោះរារាំងពន្លឺព្រះអាទិត្យមិនឱ្យចូលក្នុងបន្ទប់បានកម្រិតណា។

៧. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖