ทุกวันนี้ ผู้คนทั่วโลกต่างตระหนักดีถึงผลของปรากฏการณ์การเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ หรือ Climate Change ทั้งจากภัยพิบัติทางธรรมชาติที่ผ่านมา ซึ่งทวีความรุนแรงและก่อให้เกิดความเสียหายมากขึ้นทุกครั้ง รวมถึงการเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศยังส่งผลให้การบริหารจัดการทรัพยากรธรรมชาติที่ใช้ในการดำรงชีวิตของมนุษย์ยากขึ้นด้วย โดยปริมาณฝน ก็เป็นปัจจัยหนึ่งที่ควรต้องมีเครื่องมือที่จะมาช่วยให้การคาดการณ์ปริมาณน้ำฝนทั่วประเทศนั้น แม่นยำและครอบคลุมทั่วทุกภูมิภาคของประเทศมากขึ้น เพราะพื้นที่ส่วนใหญ่ของประเทศไทยก็ยังคงทำกสิกรรมเป็นอาชีพหลัก และต้องพึ่งพาปริมาณน้ำฝนที่เพียงพอ ไม่มาก ไม่น้อยจนเกินไป นี่จึงเป็นสาเหตุให้นักวิจัยไทยคิดค้น ‘อัลกอริทึมประมาณค่าฝน’ ขึ้น


คิดจากปัญหาสู่การหาทางออกด้วยงานวิจัย ไอเดียบริหารจัดการ น้ำจากฟ้า ให้เป็นประโยชน์ที่สุด

ชื่ออย่างเป็นทางการของนวัตกรรมที่ได้จากการศึกษาวิจัยของนักวิจัยชาวไทยชิ้นนี้ คือ อัลกอริทึมประมาณค่าหยาดน้ำฟ้า ซึ่งสิ่งประดิษฐ์นี้จะมีระบบปฏิบัติการที่ครอบคลุมพื้นที่ประเทศไทยทั้งหมดด้วยการสังเกตของดาวเทียมใน ‘โครงการพัฒนาระบบรับรู้ระยะไกลหยาดน้ำฟ้าจากดาวเทียม’ ซึ่งข้อมูลที่ได้จะนำมาทำแผนที่แสดงปริมาณฝนที่มีความถูกต้องแม่นยำสูงครอบคลุมประเทศไทย เพื่อใช้ในการเตือนภัยธรรมชาติและบริหารจัดการน้ำภายใต้การดำเนินงานของ ศูนย์ความเป็นเลิศด้านการรับรู้ระยะไกลและการพยากรณ์อากาศและภูมิอากาศ (RPWC) ที่เกิดขึ้นด้วยความร่วมมือระหว่าง สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง (สจล.) และสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.)

ผศ.ดร.ชินวัชร์ สุรัสวดี

ผศ.ดร.ชินวัชร์ สุรัสวดี อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมโทรคมนาคม คณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง ในฐานะหัวหน้าโครงการฯ นี้กล่าวว่า

“ข้อมูลปริมาณฝนที่ถูกต้องแม่นยำและครอบคลุมทั้งประเทศ มีความสำคัญต่อการบริหารจัดการน้ำและการบริหารจัดการภัยธรรมชาติอย่างมาก แต่ที่ผ่านมาการใช้ข้อมูลปริมาณฝนของไทยมาจากข้อมูลมาตรวัดฝนและเรดาร์ แต่ทั้งประเทศ มีสถานีวัดฝนติดตั้งอยู่ไม่กี่จุด ทั้งที่ปริมาณฝนที่ตกในแต่ละพื้นที่ไม่เท่ากัน เช่น กรุงเทพฯ บางพื้นที่ฝนตก บางพื้นที่ก็ไม่ตก และไม่สามารถบอกได้ว่าปริมาณฝนที่ตกจริงๆ มีเท่าไร ซึ่งหากต้องการรู้ข้อมูลน้ำที่ไหลลงลุ่มน้ำ เพื่อบริหารจัดการน้ำในลุ่มน้ำ ก็จำเป็นต้องรู้ปริมาณฝนทั้งลุ่มน้ำ แต่ถ้ามีข้อมูลอยู่ไม่กี่จุดในลุ่มน้ำก็จะไม่รู้ว่ามีปริมาณฝนจริงๆ เท่าไร ทำให้การจะบริหารจัดการน้ำไม่มีประสิทธิภาพและสะท้อนให้เห็นว่า การใช้ข้อมูลเพียงมาตรวัดฝนย่อมไม่เพียงพอต่อการบริหารจัดการน้ำ”

นอกจากนั้น ผศ.ดร.ชินวัชร์ อธิบายให้เห็นภาพชัดขึ้นด้วยว่า การใช้ข้อมูลจากมาตรวัดฝนมีปัญหาตรงที่มาตรวัดฝนเปรียบเสมือนถังฝนที่ต้องรอให้ฝนตกลงมาเฉพาะในจุดที่ติดตั้ง แต่ในความเป็นจริง ปริมาณฝนในแต่ละพื้นที่แตกต่างกัน แม้ว่าจะอยู่ในตำแหน่งข้างเคียงกัน ฝนก็อาจตกไม่เท่ากัน จึงไม่อาจวัดหรือรู้ปริมาณฝนที่แม่นยำ กอปรกับมีปัจจัยที่ควบคุมไม่ได้อย่างอิทธิพลของลม หากเกิดลมพัด ฝนอาจไม่ตกลงในจุดที่มีมาตรวัดจึงอาจเกิดความผิดพลาดได้ อีกทั้งมาตรวัดฝนก็ไม่ได้รับการติดตั้งอย่างครอบคลุมพื้นที่ทั้งประเทศ

ส่วนเรดาร์ เป็นการวัดด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ทำปฏิกิริยากับน้ำและน้ำแข็งในเมฆ แต่ในความเป็นจริง อนุภาคของน้ำหรือน้ำแข็งที่ลอยอยู่ในบรรยากาศไม่จำเป็นต้องตกลงมาเป็นฝนหรือหิมะ เพราะอาจเจอลมพัดหรือเปลี่ยนสถานะจากการระเหิดไปในบรรยากาศ ข้อมูลที่ได้จึงไม่แม่นยำพอ จึงอาจเกิดความผิดพลาดในการประมาณค่าฝน อีกทั้งการติดตั้งเรดาร์ก็ยังไม่ครอบคลุมทั่วประเทศเช่นกัน และสัญญาณยังอาจถูกภูเขาสูงขวางด้วย

ไม่เพียงแค่นั้น เพราะข้อมูลฝนที่แม่นยำยังสามารถใช้เพื่อระบุพื้นที่แห้งแล้งได้ ถ้าพบว่าตรงไหนที่ฝนทิ้งช่วง จะได้มีการวางแผนทำฝนหลวง หรือวางแผนระบบชลประทานของประเทศเพื่อแก้ปัญหาภัยแล้ง ขณะเดียวกัน ถ้าที่ไหนมีฝนตกนานต่อเนื่อง ย่อมมีความเสี่ยงที่จะเกิดน้ำท่วมหรือดินถล่มได้ แต่ที่ผ่านมาข้อมูลปริมาณฝนที่ไทยใช้มาจากมาตรวัดฝนและเรดาร์ พบว่ายังมีข้อจำกัดและไม่ครอบคลุมในกรณีการพยากรณ์ภัยแล้ง


คิด 1 ได้ถึง 2 ทั้ง ‘อัลกอริทึมประมาณค่าฝน’ และ ‘แอปพลิเคชัน ThailandRain’

จากความตั้งใจที่จะพัฒนาระบบเก็บข้อมูลปริมาณน้ำฝนของไทยให้มีประสิทธิภาพกว่าระบบที่ใช้อยู่เดิม คณาจารย์ผู้วิจัยพัฒนา อัลกอริทึมประมาณค่าฝน จึงสังเกตข้อมูลจากดาวเทียมจำนวน 10 ดวง ในชื่อ POP ที่พัฒนาขึ้นมาเพื่อให้ประมาณค่าปริมาณฝนได้ ซึ่งการศึกษาวิจัย ตรวจสอบ และเปรียบเทียบกับค่าที่วัดจริงจากมาตรวัดฝนที่กระจายตัวอยู่ตามที่ต่างๆ ของประเทศ พบว่าอัลกอริทึม POP มีความถูกต้องแม่นยำสูง ดังนั้น ข้อมูลฝนที่ได้จากงานวิจัยนี้ จึงทำให้ได้ข้อมูลปริมาณฝนทุกจุด ครอบคลุมทั้งประเทศ แม้กระทั่งในจุดที่ไม่มีมาตรวัดฝนและเรดาร์ ก็สามารถรู้ปริมาณฝนได้

นอกจากจะเป็นครั้งแรกที่ไทยนำข้อมูลดาวเทียมมาใช้เพื่อให้ได้ข้อมูลปริมาณฝนครอบคลุมทั่วประเทศแล้ว การดำเนินงานของโครงการนี้ยังได้ต่อยอดพัฒนาแอปพลิเคชัน ThailandRain ที่เปิดให้ดาวน์โหลดฟรีทั้งอุปกรณ์ในระบบ Android และ iOS ซึ่งให้ข้อมูลฝน (เกือบ) ปัจจุบัน ฝนรายชั่วโมง ฝนรายวัน ฝนรายเดือน และฝนรายปี ครอบคลุมทุกพื้นที่ของประเทศไทย โดยนักวิจัยผู้คิดค้นแอปพลิเคชันนี้ต้องการให้เกิดการเผยแพร่แผนที่ข้อมูลฝนสู่สาธารณะ และเปิดกว้างให้มีการนำผลงานวิจัยนี้ไปใช้จริงในภารกิจของหน่วยงานต่างๆ ที่เกี่ยวข้องด้วย


ทำความรู้จักอีกหนึ่งแอปพลิเคชัน ‘WMApp’ ฝีมือนักวิจัยไทย หนึ่งในอาเซียน พยากรณ์อากาศได้แม่นยำ

ยังมีอีกหนึ่งแอปพลิเคชันสร้างชื่อซึ่งคิดค้นโดย ผศ.ดร.ชินวัชร์ ที่อยากแนะนำให้ทุกคนได้รู้จัก ชื่อ WMApp ที่เปิดให้ใช้ฟรีทั้งอุปกรณ์ในระบบ Android และ iOS ซึ่งเป็นแอปที่พยากรณ์อากาศได้อย่างละเอียด สามารถระบุตำแหน่งและเวลาที่ฝนจะตกได้ นับเป็นครั้งแรกในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ที่มีการคิดค้นแอปพยากรณ์อากาศได้แม่นยำเช่นนี้

โดยแอป WMApp ให้ผลพยากรณ์อากาศรอบด้านถึง 6 ด้าน คือ อัตราการตกของฝน (มีหน่วยเป็นมิลลิเมตรต่อชั่วโมง) ความเร็วและทิศทางลม ปริมาณน้ำในอากาศ อุณหภูมิในแต่ละพื้นที่ว่าบริเวณไหนร้อนหรือหนาว ความชื้นสัมพัทธ์ในแต่ละพื้นที่ และพายุหมุนเขตร้อน ซึ่งตอนนี้มีผู้ดาวน์โหลดมาใช้งานแล้วมากกว่า 1.5 แสนคน

และเพื่อให้นวัตกรรมจากงานวิจัยนี้ได้เผยแพร่ไปให้สาธารณชนได้ใช้ประโยชน์มากขึ้น ผศ.ดร.ชินวัชร์ จึงได้เปิดเพจเฟซบุ๊กชื่อ ‘สจล.พยากรณ์อากาศประเทศไทย’ โดยนำเสนอผลการพยากรณ์อากาศจาก WMApp และข้อมูลปริมาณฝนจาก ThailandRain ซึ่งตอนนี้มีผู้ติดตามเพจแล้วมากกว่า 2.4 แสนคน และมีคนถูกใจมากกว่า 2.34 แสนคน

ผศ.ดร.ชินวัชร์ เน้นย้ำถึงวัตถุประสงค์ของโครงการวิจัยฯ นี้ว่า

“ที่ผ่านมาประเทศไทยต้องเผชิญกับภัยธรรมชาติขนาดใหญ่ ทั้งภัยแล้ง ขาดแคลนน้ำ น้ำท่วม ดินถล่ม ซึ่งภัยธรรมชาติที่กล่าวมานี้เกี่ยวข้องโดยตรงกับฝน ดังนั้น ข้อมูลฝนและผลการพยากรณ์อากาศที่มีความแม่นยำ จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการบริหารจัดการน้ำและการเตือนภัยธรรมชาติ ลดความเสียหายที่จะเกิดขึ้นจากภัยธรรมชาติ ซึ่งจะเกิดประโยชน์ต่อสังคมและเศรษฐกิจเป็นวงกว้างได้ในที่สุด”


อ้างอิง :

  • รายงานข่าวเรื่อง “นักวิจัยไทยพัฒนา POP อัลกอลิทึม ประมาณการณ์ค่าฝน” เว็บไซต์ไทยโพสต์ วันที่ 14 ธันวาคม พ.ศ. 2561 (https://www.thaipost.net/main/detail/24220)
  • รายงานข่าวเรื่อง ‘อัลกอริทึมประมาณค่าฝน การพัฒนาเพื่อบริหารทรัพยากร’ หนังสือพิมพ์กรุงเทพธุรกิจ ฉบับวันพฤหัสบดีที่ 27 ธันวาคม 2561

งานวิจัยดีๆ จากไอเดียนักวิจัยไทย ยังมีให้อ่านกันต่อ ที่นี่

ยาต้านไวรัสเอดส์ องค์การเภสัชกรรม แห่งประเทศไทย สร้างชื่อ ได้รับการบรรจุลงในบัญชียา WHO แล้ว

รู้จักแล้วจะรัก ‘หุ่นยนต์ดินสอมินิ เวอร์ชัน 4’ หุ่นยนต์สัญชาติไทยที่เกิดมาเพื่อ สังคมผู้สูงอายุ โดยเฉพาะ

แอปพลิเคชัน DeepEye ตรวจเบาหวานขึ้นตาได้ง่ายๆ ผ่านสมาร์ทโฟน