โครงการพัฒนาต้นแบบแพลตฟอร์มภูมิสารสนเทศและดาวเทียม เพื่อการบริหารจัด PM2.5 และอนุภาคในชั้นบรรยากาศแบบองค์รวม

ปัญหาฝุ่นละออง PM2.5 นอกจากจะเป็นอันตรายต่อสุขภาพแล้ว ยังส่งผลกระทบต่อเศรษฐกิจ สังคม และคุณภาพชีวิตของประชาชน การวางแผนควบคุมและแก้ไขปัญหาจึงต้องอาศัยข้อมูลเชิงพื้นที่ที่ถูกต้อง ทันต่อเหตุการณ์ และครอบคลุมทั้งในเชิงพื้นที่และเชิงเวลา แผนงานโครงการพัฒนาต้นแบบแพลตฟอร์มภูมิสารสนเทศและดาวเทียมเพื่อการบริหารจัดการ PM2.5 และอนุภาคในชั้นบรรยากาศแบบองค์รวมนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษา รวบรวม และวิเคราะห์ข้อมูลจากดาวเทียม ข้อมูลภูมิสารสนเทศ ข้อมูลจากสถานีตรวจวัด และปัจจัยทางกายภาพที่เกี่ยวข้องกับ PM2.5 เพื่อประเมินค่าฝุ่นละออง PM2.5 ณ ระดับพื้นผิวรายชั่วโมงแบบ Near Real Time และสร้างแบบจำลองในการประเมินประเภทและแหล่งที่มาของฝุ่นละออง สำหรับพัฒนาต้นแบบแพลตฟอร์มการให้บริการข้อมูลภูมิสารสนเทศเพื่อการบริหารจัดการ PM2.5 แบบออนไลน์

งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาและสกัดข้อมูลความเข้มข้นของ PM2.5 โดยใช้ข้อมูลจากดาวเทียมระบบ MODIS จัดทำเป็นฐานข้อมูล PM2.5 แบบรายวัน และข้อมูลจากดาวเทียม Himawari-8 จัดทำเป็นฐานข้อมูล PM2.5 แบบรายชั่วโมง ร่วมกับข้อมูล PM2.5 จากสถานีตรวจวัดภาคพื้นดิน จากนั้นทำการเติมเต็มข้อมูล PM2.5 ทดแทนบริเวณพื้นที่ที่มีเมฆปกคลุมด้วยข้อมูลความเร็วลม ข้อมูลความกดอากาศ ข้อมูลความชื้นสัมพัทธ์ ข้อมูลดัชนีพืชพรรณ และข้อมูลแบบจำลองภูมิประเทศ

ผลการศึกษาพบว่า การประเมินค่า PM2.5 จากข้อมูลดังกล่าวแสดงค่าความแม่นยำของการวิเคราะห์ข้อมูลถึง 80% ในช่วงวิกฤติหมอกควัน สำหรับการวิเคราะห์ข้อมูลฝุ่นละอองสามารถแบ่งกลุ่มฝุ่นละอองตามคุณสมบัติทางแสงและแหล่งที่มาของฝุ่นได้เป็น 7 กลุ่ม ได้แก่

• กลุ่มฝุ่นที่ 1: ฝุ่นจากไฟป่าในพื้นที่ และบางส่วนมาจากประเทศเมียนมาและจีน

• กลุ่มฝุ่นที่ 2: ฝุ่นจากการเผาไหม้ทุ่งหญ้าหรือชีวมวลทางการเกษตร และฝุ่นจากปฏิกิริยาลำดับที่สองในสภาวะอากาศคงตัว

• กลุ่มฝุ่นที่ 3: ควันจากการเผาไหม้ชีวมวล ฝุ่นจากกิจกรรมเมือง และฝุ่นจากปฏิกิริยาลำดับที่สอง

• กลุ่มฝุ่นที่ 4: ฝุ่นควันจากการเผาไหม้ชีวมวลจากนอกพื้นที่ และฝุ่นจากปฏิกิริยาลำดับที่สอง

• กลุ่มฝุ่นที่ 5: ฝุ่นจากปฏิกิริยาลำดับที่สองและควันจากการเผาไหม้ชีวมวลในพื้นที่ (fresh smoke)

• กลุ่มฝุ่นที่ 6: ฝุ่นจากปฏิกิริยาลำดับที่สองในกลุ่มควันจากการเผาไหม้ชีวมวล (aged smoke)

• กลุ่มฝุ่นที่ 7: ฝุ่นอนินทรีย์ (อาจเป็นเกลือทะเล/ฝุ่นดิน) และฝุ่นจากพื้นที่ห่างไกลภายใต้สภาวะลมแรง

โดยผลการใช้แบบจำลอง Linear Discriminant Model ในการคาดการณ์กลุ่มฝุ่นละอองทั้ง 7 ประเภท มีค่าความแม่นยำ 48%

แพลตฟอร์มการให้บริการข้อมูลภูมิสารสนเทศเพื่อการบริหารจัดการ PM2.5 ได้นำเสนอข้อมูล PM2.5 ที่ได้จากการวิเคราะห์ข้อมูลดาวเทียม Himawari-8 รายชั่วโมง แบบ Near Real Time ประกอบด้วยข้อมูล PM2.5 จากสถานีตรวจวัดภาคพื้นดิน แหล่งที่มาของฝุ่นละออง และข้อมูลปัจจัยทางกายภาพที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ ข้อมูลจุดความร้อน และข้อมูลพื้นที่เพาะปลูกพืชเศรษฐกิจ ครอบคลุมประเทศไทยและประเทศเพื่อนบ้าน พร้อมทั้งพัฒนาโปรแกรมประยุกต์แบบ Web Application และ Mobile Application และการบูรณาการข้อมูลร่วมกันระหว่างหน่วยงานภาครัฐต่าง ๆ เพื่อให้การใช้งานทรัพยากรต่าง ๆ เป็นไปอย่างคุ้มค่าและเกิดประสิทธิภาพสูงสุด ผู้ใช้งานทุกระดับสามารถเข้าถึงข้อมูลได้ นำไปสู่สังคมแห่งการแบ่งปันข้อมูลที่มีสภาพแวดล้อมและระบบนิเวศที่เอื้อต่อการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี การวิจัยและพัฒนา และนวัตกรรม

คำสำคัญ: PM2.5, อนุภาคในชั้นบรรยากาศ, ดาวเทียมสำรวจโลก, AERONET, แหล่งที่มาฝุ่นละอองในประเทศไทย, ลักษณะทางกายภาพเคมีฝุ่นละออง, คุณสมบัติทางแสงฝุ่นละออง