GISTDA พัฒนาระบบติดตามการใช้น้ำพืชจากดาวเทียม ยกระดับการบริหารจัดการน้ำเกษตรไทยสู่เวทีนานาชาติ

สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน) หรือ GISTDA เผยผลงานวิจัยล่าสุด “Development of a Remote Sensing-Based System for Monitoring Crop Water Use in Agricultural Water Management in Thailand” นำเสนอแนวทางใช้ข้อมูลดาวเทียมและเทคโนโลยี Web GIS เพื่อติดตาม “ประสิทธิภาพการใช้น้ำของพืช” (Water Use Efficiency: WUE) ครอบคลุมพื้นที่เกษตรของประเทศไทย และถูกคัดเลือกให้ตีพิมพ์ในวารสาร ISPRS Annals พร้อมนำเสนอในการประชุมนานาชาติ APRSEI – PHEDCS 2025 ที่กรุงทาชเคนต์ สาธารณรัฐอุซเบกิสถาน

หัวใจของงานวิจัยฉบับนี้ คือการนำ ข้อมูลดาวเทียม MODIS แบบอนุกรมเวลา (time series) มาประมวลผลหาค่าการคายระเหยน้ำของพืช (Evapotranspiration: ET) และผลผลิตขั้นต้นของพืช (Gross Primary Production: GPP) ก่อนนำมาคำนวณเป็น ดัชนีประสิทธิภาพการใช้น้ำ WUE ซึ่งสะท้อนว่าพืชใช้ “น้ำ 1 กิโลกรัม” สร้างมวลชีวภาพได้กี่กรัม ช่วยให้เห็นภาพว่าพืชแต่ละชนิดใช้ทรัพยากรน้ำคุ้มค่ามากน้อยเพียงใดในแต่ละช่วงเวลา

ทีมนักวิจัยของ GISTDA ได้ออกแบบสถาปัตยกรรมระบบที่รองรับข้อมูลขนาดใหญ่ (Big Earth Observation Data) ตั้งแต่ระดับฐานข้อมูลเชิงพื้นที่ด้วย PostgreSQL/PostGIS การให้บริการแผนที่ผ่าน GeoServer ไปจนถึงส่วนหน้า (Frontend) ที่แสดงผลบน Web GIS แบบโต้ตอบ ด้วย React และ Leaflet ผู้ใช้สามารถเลือกพื้นที่ศึกษา ดูแผนที่ ET–GPP–WUE รายเดือนย้อนหลัง เปรียบเทียบข้อมูลตามช่วงเวลา และเรียกใช้ผ่านเว็บเบราว์เซอร์ทั้งในคอมพิวเตอร์และโทรศัพท์มือถือ

ในด้านผลการวิเคราะห์ ข้อมูลปี 2024 พบว่า ทุเรียน มีแนวโน้มการใช้น้ำและ WUE ค่อนข้างสม่ำเสมอตลอดปี โดยมีค่า WUE เฉลี่ยมากกว่า 1.20–1.80 gC/kg H₂O สะท้อนการใช้น้ำที่มีประสิทธิภาพของไม้ผลยืนต้น ส่วน ข้าว แสดงรูปแบบที่แตกต่าง คือมีค่า ET, GPP และ WUE สูงเฉพาะช่วงฤดูเพาะปลูก ก่อนจะลดลงอย่างชัดเจนในช่วงเก็บเกี่ยวและช่วงที่ไม่มีการเพาะปลูก ซึ่งเป็นช่วงที่ยังมีการสูญเสียน้ำจากดิน แต่ไม่ได้สร้างผลผลิตเพิ่มมากนัก ข้อมูลเหล่านี้สามารถใช้เป็น “ฐาน” สำหรับวางแผนจัดสรรน้ำในพื้นที่ที่มีการปลูกข้าวและทุเรียนร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น ระบบ Web GIS ที่พัฒนาขึ้นยังผ่านการทดสอบประสิทธิภาพการทำงานจริง พบว่าสามารถโหลดชั้นข้อมูลแผนที่ได้ภายในเวลาประมาณ 1–1.2 วินาทีต่อชั้น และได้รับการประเมินความพึงพอใจจากกลุ่มผู้ใช้ตัวอย่างทั้งนักวิจัยและเกษตรกรในระดับ “ดี” แสดงให้เห็นว่าระบบตอบโจทย์ทั้งด้านความเร็ว การใช้งาน และประโยชน์เชิงปฏิบัติในการติดตามสถานการณ์น้ำของพืชในพื้นที่เกษตร

แม้งานวิจัยจะชี้ให้เห็นศักยภาพของข้อมูล MODIS ในการติดตามการใช้น้ำพืชระดับประเทศ แต่ทีมวิจัยยังมองไปข้างหน้าถึงการต่อยอดด้วยการผสาน ข้อมูลดาวเทียมความละเอียดสูง เช่น Sentinel-2, Landsat, ข้อมูลโดรน และข้อมูลตรวจวัดภาคพื้นจริง เพื่อเพิ่มความละเอียดเชิงพื้นที่ให้เหมาะกับแปลงเกษตรขนาดเล็ก ตลอดจนการนำเทคนิคปัญญาประดิษฐ์และการเรียนรู้ของเครื่องมาช่วยคาดการณ์แนวโน้ม WUE ในอนาคต

ผลงานวิจัยฉบับนี้นับเป็นอีกก้าวสำคัญของ GISTDA ในการใช้เทคโนโลยีภูมิสารสนเทศและข้อมูลดาวเทียมสนับสนุนการบริหารจัดการน้ำภาคการเกษตรอย่างยั่งยืน ช่วยให้หน่วยงานด้านน้ำ นักวางแผน และเกษตรกร มี “ภาพรวมการใช้น้ำของพืชทั้งประเทศ” อยู่ปลายนิ้ว สามารถวางแผนชลประทาน ลดความสูญเสียน้ำในช่วงที่ไม่มีการเพาะปลูก และรองรับความผันผวนของสภาพภูมิอากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น

เอกสารอ้างอิง Auntanon, S., Chansury, W., Kaewmesri, P., and Nueangjumnong, P.: Development of a Remote Sensing-Based System for Monitoring Crop Water Use in Agricultural Water Management in Thailand, ISPRS Ann. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci., X-5/W3-2025, 1–6, https://doi.org/10.5194/isprs-annals-X-5-W3-2025-1-2025, 2025.