เลเซอร์ : เทคโนโลยีเพื่อภาพคมชัดจากเบื้องบน - National Geographic Thailand

เลเซอร์ : เทคโนโลยีเพื่อภาพคมชัดจากเบื้องบน

เลเซอร์ : เทคโนโลยีเพื่อภาพคมชัดจากเบื้องบน

ภาพถ่ายดาวเทียมช่วยให้เราเห็นโลกจากเบื้องบน แต่เทคโนโลยีที่อยู่ใกล้โลกอย่าง เลเซอร์ กลับช่วยให้เรามองเห็นรายละเอียดได้มากกว่า และนี่คือที่มาของนวัตกรรมเพื่อเมืองที่อาศัยเลเซอร์ในการสร้างภาพ

เทคโนโลยีสำรวจทางอากาศที่เรียกว่าไลดาร์ (LIDAR ย่อมาจาก Light Detection and Ranging) ทำงานโดยการยิงแสงเลเซอร์จากเครื่องบิน เฮลิคอปเตอร์ หรือโดรน จากนั้นเครื่องมือจะรับข้อมูลที่สะท้อนกลับจากพื้นผิวเบื้องล่าง

ในอดีต ความละเอียดสูงสุดที่ได้จากไลดาร์อยู่ที่ราว 50 จุดต่อตารางเมตร แต่ทีมนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยนิวยอร์กสามารถเพิ่มความละเอียดได้ถึง 335 จุดต่อตารางเมตร ส่งผลให้ได้ภาพจากเบื้องบนโดยเฉพาะพื้นที่ในเขตเมืองที่มีรายละเอียดมากกว่าที่ผ่านมา  ถึงขนาดเห็นรอยแตก ขอบถนน และรายละเอียดด้านหน้าของตึกรามบ้านช่อง

ไลดาร์ไม่เพียงให้ภาพมุมสูง แต่ยังเผยภาพรูปทรงเรขาคณิตความละเอียดสูงของเมืองที่ดูราวกับเคลื่อนไหว ความลาดชันน้อยๆ บนทางเท้าสามารถบอกได้ว่า น้ำที่ท่วมขังจะไหลไปทางใด และอนุภาคที่รวมตัวกันเป็นกระจุกอาจหมายถึงมลพิษทางอากาศ ภาพจากไลดาร์ที่เห็นนี้มาจากย่านใจกลางเมืองดับลิน เมืองหลวงของไอร์แลนด์

“สมมุติว่าคุณทำงานด้านสาธารณสุขและรู้ว่า ย่านใดย่านหนึ่งของเมืองมีคนป่วยด้วยโรคหอบหืดมาก” เดบรา เลเฟอร์ อาจารย์ด้านสารสนเทศเขตเมืองที่มหาวิทยาลัยนิวยอร์ก บอกและเสริมว่า คุณสามารถมองหาบริเวณที่รถบรรทุกจอดติดเครื่องยนต์อยู่ มลพิษเหล่านั้นไปไหน เราจะสามารถเปลี่ยนพืชพรรณบนหลังคาอาคารต่างๆ  ปรับเปลี่ยนเส้นทางการไหลของน้ำ ไปจนถึงถนนที่รถบรรทุกใช้งาน

แม้การรวบรวมข้อมูลจากทางอากาศจะมีค่าใช้จ่ายสูง แต่เครื่องสแกนไลดาร์ที่ใช้การยิงเลเซอร์สามารถติดตั้งกับอากาศยานที่ใช้งานในภารกิจอื่นๆ ได้ เช่น เฮลิคอปเตอร์ตำรวจหรือหน่วยแพทย์ฉุกเฉิน เป็นต้น

 

การใช้ประโยชน์จากไลดาร์

  • ก่อสร้างอย่างปลอดภัย การขุดอุโมงค์ใต้เมืองเพื่อสร้างรถไฟใต้ดินหรือวางท่อระบายน้ำอาจก่อความเสียหายแก่สิ่งปลูกสร้างด้านบน การประเมินองค์ประกอบด้านหน้าอาคารระหว่างการขุด สามารถระบุอาคารที่ล่อแหลมหรือเสี่ยงจะได้รับความเสียหายได้
  • การวางผังเมือง เงาจะทอดตัวไปทางไหน ถนนจะมีลมพัดแรงจนคนเดินเท้าไม่ปลอดภัยหรือไม่ น้ำจะเริ่มท่วมขังจากบริเวณใด นักพัฒนาอสังหาริมทรัพย์และหน่วยงานวางผังเมืองสามารถใช้ประโยชน์จากข้อมูลเหล่านี้
  • การเข้าถึงของผู้พิการ ขอบถนนหรือบันไดที่สูงเกินอาจปิดกั้นการเข้าถึงของบุคคลที่มีปัญหาด้านการเคลื่อนไหว เช่น ผู้พิการ ข้อมูลที่รวบรวมได้สามารถนำไปใช้ประโยชน์ในโครงการก่อสร้างใหม่ๆ หรือใช้ในแอปพลิเคชั่นบนมือถือเพื่อช่วยหาเส้นทางที่ดีที่สุด
  • การตัดแต่งต้นไม้ แผนที่ที่รวบรวมต้นไม้ใหญ่ทั้งหมดในเมืองไว้ จะช่วยให้เจ้าหน้าที่สามารถระบุได้ว่า ต้นไม้ต้นไหนเสี่ยงที่จะสร้างความเสียหายแก่สายไฟ และต้นไหนควรได้รับการตัดแต่งเพื่อป้องกันการหักโค่นจากพายุ และลมกรรโชกแรง

เรื่อง แดเนียล สโตน

 

อ่านเพิ่มเติม

โลกไซเบอร์ : เมื่อเราถูกจับตามองมากขึ้นเรื่อยๆ

เรื่องแนะนำ

ความรู้ประจำวัน: ทำไมลิงเหล่านี้ถึงมีตูดใหญ่สีชมพู?

ความรู้ประจำวัน: ทำไมลิงเหล่านี้ถึงมีตูดใหญ่สีชมพู? รู้ได้อย่างไรว่าลิงแมนดริลตัวไหนรูปหล่อที่สุดในฝูง คำตอบคือลิงตัวที่มีสีสันโดดเด่นสะดุดตามากที่สุด เช่นเดียวกับลิงสายพันธู์อื่นๆ ในฝูงของลิงมีลำดับชั้นทางสังคม ลิงตัวผู้ที่มีสีสันบนใบหน้าและบนก้นจัดจ้านโดดเด่นที่สุดจะได้อยู่ในลำดับสูงที่มีอำนาจเหนือลิงตัวผู้ตัวอื่นๆ การจะยกตัวเองขึ้นมาสู่ลำดับสูง พวกมันต้องโค่นลิงตัวผู้เดิมให้ได้ และเมื่อทำได้ฮอร์โมนเทสโทสเตอโรนของมันจะถูกหลั่งออกมามากขึ้น ส่งผลให้สีสันบนใบหน้าเข้มขึ้น และขนที่ก้นจะร่วงเพื่อที่จะได้ขับสีแดงของก้นให้เห็นเด่นชัดมากกว่าเดิม คุณลักษณะเหล่านี้คือสัญลักษณ์ของการเป็นลิงตัวผู้ที่มีสุขภาพดี และมียีนที่ดี ซึ่งจะดึงดูดลิงตัวเมียในฝูงให้อยากผสมพันธุ์กับมัน เพื่อให้กำเนิดลูกที่แข็งแรง   อ่านเพิ่มเติม ในโลกของลิงงวงช้าง จมูกยิ่งใหญ่เท่าไหร่ยิ่งดี

ความรู้ประจำวัน: มหาสมุทรบนดาวอังคารหายไปไหน?

ความรู้ประจำวัน: มหาสมุทรบนดาวอังคารหายไปไหน? ภาพความแห้งแล้งของดาวเคราะห์สีแดงคือภาพที่คุ้นตาของดาวอังคาร แต่ย้อนกลับไปราว 3,500 ล้านปีก่อนดาวอังคารปกคลุมด้วยมหาสมุทร และมีชั้นบรรยากาศที่อบอุ่นไม่ต่างจากโลกของเรา เมื่อ 4,500 ล้านปีก่อน ในช่วงเวลาที่ระบบสุริยะจักรวาลของเราถือกำเนิดขึ้น โลกและดาวอังคารก่อตัวขึ้นพร้อมๆ กันด้วยสารประกอบเดียวกันอย่าง คาร์บอน ไนโตรเจน ออกซิเจน แต่สิ่งหนึ่งที่ต่างกันก็คือขนาด หากเทียบกันแล้วดาวอังคารมีขนาดเพียงลูกซอฟต์บอลเท่านั้น ในขณะที่โลกมีขนาดเท่าลูกโบว์ลิ่ง นั่นทำให้กว่าที่ดาวเคราะห์ทั้งสองดวงจะเย็นตัวลงนั้นต้องใช้เวลาที่ต่างกันมาก และเมื่อดาวอังคารเย็นตัวลงแล้ว โลกของเรายังเต็มไปด้วยหินร้อนหลอมละลายอยู่เลย อีกหนึ่งความแตกต่างก็คือดาวอังคารไม่มีสนามแม่เหล็กที่คอยปกป้องตัวมันเช่นโลก นั่นทำให้ลมสุริยะจากดวงอาทิตย์ปะทะเข้ากับดาวอังคารตลอดเวลาและพัดพาเอาโมเลกุลขนาดเล็กออกไป จึงทำให้ดาวอังคารค่อยๆ สูญเสียมหาสมุทรไปเรื่อยๆ จนเวลาผ่านไปหลายล้านปี ในที่สุดดาวอังคารก็มีสภาพดังที่เราเห็นในปัจจุบัน   อ่านเพิ่มเติม จำลองการใช้ชีวิตบนดาวอังคาร

มารู้จักกับ งาช้าง และ ช้างเริ่มปรับตัวกันกับการล่าเอางาได้แล้ว

เมื่อเร็ว ๆ นี้ ผลการศึกษาพบว่า ช้างเริ่มปรับตัวกับพฤติกรรมการล่า งาช้าง ของมนุษย์ได้แล้ว ก่อนอื่นเลยต้องบอกก่อนว่าความเชื่อที่ว่าช้างทุกตัวต้องมีงานั้นเป็นเรื่องที่ผิด โดยมีแค่เฉพาะสายพันธุ์แอฟริกากับเพศผู้สายพันธุ์เอเชียเท่านั้นที่เกิดมาแล้วมีงา โดยเพศเมียสายพันธุ์เอเชียบางตัวก็มีงาเช่นเดียวกัน แต่เป็นงาที่มีขนาดสั้น ๆ เท่านั้น โดยในบทความนี้ ทางเนชั่ลแนล จีโอกราฟฟิก จะพาไปรู้จักกับงาช้าง พร้อมกับเหตุผลว่า “ทำไมช้างบางสายพันธุ์ถึงเริ่มปรับตัวกับพฤติกรรมการล่า งาช้าง ของมนุษย์ได้แล้ว” งาช้างสามารถแยกได้ว่าช้างตัวไหน เป็นตัวไหน งาช้างเป็นหนึ่งใน 2 อวัยวะของช้างที่สามารถบ่งบอกตัวตนของช้างได้ โดยอีกหนึ่งอวัยวะที่สามารถบอกได้ก็คือ “ใบหู” ของช้างนั่นเอง งาช้างบอกอายุช้างได้ไหม  คำตอบคือ ได้ แต่มีข้อแม้คือ งาช้างต้องไม่เสียหาย หรือแตกหักไปเสียก่อน โดยงาของช้างนั้นสามารถบอกอายุของช้างตัวนั้น ๆ ได้เมื่อเทียบกับช้างตัวอื่น ๆ เป็นเวลาหลายช่วงทศวรรษที่มนุษย์มีการล่าช้างเพื่อเอางา ในปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ พบว่า ช้างที่เกิดใหม่เริ่มที่จะมีงาที่สั้นและบางลง เพราะสารพันธุกรรม ที่กำหนดการสร้างงาไม่ถูกส่งต่อไปยังรุ่นลูก หรือถูกส่งต่อน้อยลงมากเมื่อเทียบกับแต่ก่อน อีกเหตุผลนึงคือ นักล่างาช้างนั้นเลือกเบี่ยงเป้าหมายไปหาตัวเมียและตัวผู้ที่ยังมีอายุน้อยด้วย ทำให้การสืบพันธุ์เป็นเรื่องที่ยากขึ้นไปอีกสำหรับช้าง อยากเอางาก็เอาไปสิ แต่ไม่ต้องฆ่าช้างได้ไหม  คำตอบก็คือไม่ได้ เพราะว่า งาช้างนั้นก็ถือว่าเป็นอวัยวะที่สำคัญอย่างหนึ่งของช้าง เทียบกับมนุษย์ก็สำคัญพอ […]

หลักสูตรกระโดดไกลของแมงมุม

หลักสูตรกระโดดไกลของแมงมุม นับเป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์สามารถฝึกแมงมุมให้กระโดดไกลในระยะห่างและระดับความสูงที่แตกต่างกันได้สำเร็จ เจ้าแมงมุมตัวนี้มีชื่อว่า “คิม” และขณะนี้ทีมนักวิจัยกำลังใช้เทคโนโลยีซีทีสแกน และกล้องไฮสปีดสำหรับสังเกตการณ์การกระโดดอันน่าเหลือเชื่อของแมงมุม โดยมีเป้าหมายเพื่อทำความเข้าใจเกี่ยวกับลักษณะการทำงานในร่างกายของคิม ว่าอะไรกันที่ช่วยให้มันกระโดดได้ไกลอย่างมีประสิทธิภาพเช่นนี้ คิมสามารถกระโดดได้ไกลกว่าความยาวของลำตัวถึง 6 เท่า ในขณะที่มนุษย์ทำได้เพียง 1.5 เท่า หรือกุญแจของความสำเร็จนี้จะอยู่ที่ปริมาณขาที่มากกว่า? ทั้งนี้พวกเขาคาดหวังว่าคิมจะช่วยให้พวกเขาพัฒนาหุ่นยนต์ไมโครให้สามารถกระโดดได้ไกลเช่นเดียวกับมัน   อ่านเพิ่มเติม บรรพบรุษโบราณของแมงมุมมีหาง