ไขข้อสงสัย Google Maps และ Google Earth เอาภาพถ่ายดาวเทียมสำรวจโลกมาจากไหน?

ทำความรู้จักกับการทำงานของ Google Maps, Google Earthและดาวเทียมสำรวจโลก

ดาวเทียมสำรวจโลก คือหัวใจสำคัญเบื้องหลังประสบการณ์การสำรวจโลกเสมือนจริงที่เราคุ้นเคยกันดีใน Google Maps และ Google Earth หลายคนอาจสงสัยว่า ภาพถ่ายทางอากาศและภาพถ่ายดาวเทียมความละเอียดสูงที่เผยให้เห็นรายละเอียดของทวีป เมือง ไปจนถึงบ้านเรือนใน Google นั้น ถูกรวบรวมมาจากแหล่งใดบ้าง บทความนี้จะเจาะลึกและคลายข้อสงสัยในกระบวนการอันซับซ้อนของการรวบรวมภาพถ่ายจากแหล่งข้อมูลที่หลากหลาย ตั้งแต่ดาวเทียมเชิงพาณิชย์ไปจนถึงการถ่ายภาพทางอากาศด้วยเครื่องบิน เพื่อให้คุณเข้าใจเบื้องหลังการสร้างแบบจำลองโลกดิจิตอลที่น่าทึ่งนี้อย่างละเอียด

ประเภทของภาพที่คุณเห็นใน Google Earth และ Google Maps

1. ภาพถ่ายจากดาวเทียมสำรวจโลก (Satellite) : Google ได้ภาพถ่ายดาวเทียมความละเอียดสูงจาก ผู้ให้บริการดาวเทียมเชิงพาณิชย์และหน่วยงานภาครัฐทั่วโลก เช่น
   • ดาวเทียมเชิงพาณิชย์ : Google ทำงานร่วมกับบริษัทต่าง ๆ ที่เป็นเจ้าของและดำเนินการดาวเทียมสำรวจโลก ตัวอย่างเช่น บริษัทอย่าง Maxar Technologies (เดิมชื่อ DigitalGlobe) เป็นผู้จัดหาภาพถ่ายดาวเทียมความละเอียดสูงให้กับ Google
   • หน่วยงานภาครัฐ : Google อาจใช้ข้อมูลจากโครงการดาวเทียมสำรวจโลกของรัฐบาล เช่น โครงการ Landsat (ของ USGS และ NASA) และ Sentinel (ของ European Space Agency - ESA) ซึ่งให้บริการภาพถ่ายดาวเทียมคุณภาพดีเพื่อวัตถุประสงค์ทางวิทยาศาสตร์และการวิจัย โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับพื้นที่ที่มีความละเอียดต่ำหรือเพื่อสร้างภาพรวมโลก (Global Mosaic)
   • การรวมภาพ (Mosaicking) : ภาพถ่ายดาวเทียมแต่ละภาพจะถูกถ่ายในวันที่และเวลาที่กำหนด Google จะนำภาพหลายภาพที่ได้จากแหล่งต่างๆ มารวมเข้าด้วยกันและปรับแต่ง เพื่อสร้างเป็นภาพถ่ายโลกที่ต่อเนื่องและไร้รอยต่อ
2. ภาพถ่ายทางอากาศ (Aerial Imagery) : ภาพถ่ายทางอากาศมักให้รายละเอียดที่คมชัดกว่าภาพถ่ายจากดาวเทียมสำรวจโลก สำหรับพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่นหรือพื้นที่สำคัญๆ ซึ่งภาพถ่ายทางอากาศนี้ได้จากอุปกรณ์เหล่านี้
   • เครื่องบินและโดรน : ภาพเหล่านี้ได้จากการติดตั้งกล้องความละเอียดสูงบน เครื่องบิน หรือ โดรน ที่บินในระดับความสูงต่ำกว่าดาวเทียม การถ่ายภาพในลักษณะนี้สามารถให้ความละเอียดในระดับ 0.15 ถึง 1 เมตร ซึ่งสูงกว่าภาพถ่ายดาวเทียมส่วนใหญ่มาก
   • ภาพถ่าย 3 มิติ : ภาพภูมิประเทศและสิ่งปลูกสร้างในรูปแบบ 3 มิติ (3D Buildings) ใน Google Earth มักมาจากการรวบรวมภาพถ่ายทางอากาศที่ถ่ายจากมุมมองต่าง ๆ (Oblique Aerial Imagery) ในหลายวัน แล้วนำมาประมวลผลให้เป็นแบบจำลอง 3 มิติ
3. ภาพ Street View และภาพภาคพื้น (ground-level) : ภาพมุมมองระดับถนน (360 องศา) หรือ Street View ไม่ได้มาจากดาวเทียมหรือเครื่องบิน แต่มาจากแหล่งข้อมูลหลักสองแหล่งได้แก่
   • Google เอง : ทีมงานของ Google ใช้ยานพาหนะติดกล้องพิเศษ เช่น รถยนต์, เรือ, โดรน, คนเดินเท้าที่สะพาย Trekker เพื่อเก็บภาพพาโนรามาตามท้องถนนและสถานที่ต่างๆ ทั่วโลก
   • ผู้ร่วมให้ข้อมูล : ผู้ใช้ทั่วไปและธุรกิจสามารถถ่ายภาพพาโนรามา 360 องศา แล้วอัปโหลดเข้าสู่ Google Maps ได้ ซึ่งช่วยเพิ่มความครอบคลุมของ Street View ให้กับสถานที่ที่เข้าถึงยาก

ความละเอียดและความสดใหม่ของภาพเป็นอย่างไร?

• ความละเอียดแตกต่างกัน : ภาพดาวเทียมสำรวจโลกเชิงพาณิชย์บางชุด เช่น WorldView ของ Maxar ให้ความละเอียดเชิงพื้นที่สูงระดับสิบเซนติเมตรถึงเมตร แต่ภาพบางแหล่ง เช่น Landsat/Sentinel จะมีความละเอียดต่ำกว่า (หลายเมตรต่อพิกเซล) แต่มีความต่อเนื่องและเปิดให้ใช้ฟรี ความละเอียดที่ผู้ใช้เห็นใน Google Maps/Google Earth ขึ้นกับชั้นภาพและตำแหน่งที่ดูด้วย
• ความสดใหม่ (update frequency) : ไม่ได้อัพเดตพร้อมกันทั่วโลก เพราะบางพื้นที่สำคัญอาจอัปเดตบ่อย (เดือนหรือปี) ขณะที่พื้นที่อื่นอาจใช้ภาพเก่าหลายปี การอัพเดตขึ้นกับการถ่ายภาพใหม่ของผู้ให้บริการและการอนุญาตใช้งานของ Google ซึ่งมีระบบเลือกภาพที่ดีที่สุดสำหรับแต่ละตำแหน่งและระดับซูม โดยมีรายละเอียดดังนี้
  • การรวบรวมตามช่วงเวลา : ภาพถ่ายดาวเทียมและภาพถ่ายทางอากาศจะถูกรวบรวมตามช่วงเวลา โดยความถี่ในการอัปเดตจะแตกต่างกันไปตามพื้นที่ พื้นที่ที่มีความสำคัญสูง หรือมีการเปลี่ยนแปลงบ่อย เช่น เมืองใหญ่ ๆ อาจได้รับการอัปเดตบ่อยกว่าพื้นที่ชนบท
  • ระบุวันที่เก็บภาพ : Google พยายามระบุ วันที่หรือช่วงวันที่เก็บรวบรวมภาพ ไว้ในข้อมูลภาพ (หากผู้จัดหามีการระบุไว้) เพื่อให้ผู้ใช้ทราบว่าภาพที่เห็นนั้นเป็นภาพจากช่วงเวลาใด

นอกจากนั้นยังมี Google Earth ยังมีฟีเจอร์ที่เรียกว่า ภาพถ่ายในอดีต (Historical Imagery) ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้สามารถดูการเปลี่ยนแปลงของพื้นที่เมื่อเวลาผ่านไป โดยเป็นการเก็บรักษาภาพถ่ายจากช่วงเวลาต่างๆ ที่ Google ได้รวบรวมมา

Google Earth Engine, Timelapse และการเข้าถึงข้อมูลเชิงวิจัย

Google มีโครงการ Google Earth Engine ที่ให้เข้าถึงชุดข้อมูลดาวเทียมสำรวจโลกขนาดใหญ่ (เช่น Landsat, Sentinel) เพื่อการวิเคราะห์เชิงวิทยาศาสตร์และงานวิจัย ต่างจาก Google Maps/Maps UI ซึ่งเน้นการแสดงภาพแก่ผู้ใช้ทั่วไป นอกจากนั้น Earth Engine ยังเหมาะกับนักวิจัยที่ต้องการภาพชุดเวลา (time series) และเครื่องมือคำนวณบนคลาวด์ นอกจากนี้ Google Timelapse เป็นตัวอย่างการนำภาพชุดหลายปีมาทำเป็นอนิเมชั่นดูการเปลี่ยนแปลงของพื้นผิวโลกอีกด้วย

ตัวอย่างแหล่งข้อมูลที่มักถูกอ้างถึงในเครดิตของ Google Maps / Earth

• Landsat (USGS / NASA) — ข้อมูลสาธารณะ (multi-decade archive)
• Copernicus / Sentinel (ESA) — ข้อมูลสาธารณะความละเอียดและความถี่ในการสังเกตที่ดี
• Maxar Technologies (เชิงพาณิชย์; เก็บรายละเอียดสูง)
• Airbus Defence & Space (เชิงพาณิชย์ / ให้บริการภาพความละเอียดสูงและ OneAtlas)
• ภาพทางอากาศ (aerial) จากหน่วยงานท้องถิ่นหรือผู้ให้บริการเอกชน

จากข้อมูลที่กล่าวมาข้างต้น จะเห็นได้ชัดว่า Google Maps และ Google Earth ไม่ได้พึ่งพาแหล่งภาพถ่ายเพียงแหล่งเดียว แต่เป็นการผสานพลังของเทคโนโลยีการสำรวจโลกที่หลากหลาย ตั้งแต่ภาพถ่ายจากดาวเทียมสำรวจโลกความละเอียดสูง ภาพถ่ายทางอากาศที่เก็บรายละเอียดในเมืองต่างๆ ไปจนถึงภาพ Street View ที่ทีมงานและผู้ใช้ร่วมกันเก็บรวบรวม รูปภาพเหล่านี้ แม้ว่าจะไม่ได้เป็นภาพเรียลไทม์ แต่ก็ผ่านกระบวนการปรับแต่งและรวมภาพอย่างละเอียดถี่ถ้วน ทำให้เกิดเป็นแบบจำลองโลกดิจิตอลที่แม่นยำและครอบคลุม การทำความเข้าใจแหล่งที่มาเหล่านี้จะช่วยให้เราชื่นชมความซับซ้อนและความร่วมมือระดับโลกที่อยู่เบื้องหลังการทำงานของเครื่องมือแผนที่ที่เราใช้งานในชีวิตประจำวันอย่างไม่น่าเชื่อ

แหล่งที่มาของข้อมูล

• วิธีที่ Google รวบรวมรูปภาพ (Google Earth Help) : https://support.google.com/earth/answer/6327779?hl=th
• ข้อมูลเกี่ยวกับ Google Maps (Google Maps About) : https://maps.google.co.th/maps/about/
• สำรวจ Street View และเพิ่มรูปภาพ 360 องศา (Google Street View) : https://www.google.com/intl/th/streetview/
• Google Earth Engine (Developer) : ระบุถึงการใช้ภาพ Landsat, Sentinel, และข้อมูลความละเอียดสูงอื่นๆ
• https://developers.google.com/earth-engine/datasets 
• earth-observation/satellite-imagery
• free-satellite-imagery-sources/

หากคุณสนใจนำข้อมูลจาก ดาวเทียมสำรวจโลก ไปใช้ติดตามการเปลี่ยนแปลงของพื้นที่ ป่าไม้หรือการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในเชิงธุรกิจหรือสิ่งแวดล้อม CarbonWatch คือแพลตฟอร์มวิเคราะห์ข้อมูลคาร์บอนครบวงจรที่ใช้เทคโนโลยีภาพถ่ายดาวเทียมและ AI เพื่อช่วยองค์กรตรวจสอบพื้นที่ ดูแนวโน้มการเปลี่ยนแปลง และคำนวณปริมาณคาร์บอนอย่างแม่นยำแบบเรียลไทม์ เหมาะสำหรับองค์กรที่ต้องการบริหารจัดการคาร์บอนฟุตพรินท์หรือวางแผนโครงการด้านสิ่งแวดล้อมอย่างยั่งยืน