พื้นที่ศึกษา

พื้นที่ริมตลิ่งแม่น้ำโขงสายประธาน ในเขตพรมแดนประเทศไทย ตลอดความยาว 958 กิโลเมตร

อยู่ในพื้นที่ 8 จังหวัด ได้แก่ เชียงราย เลย หนองคาย บึงกาฬ นครพนม มุกดาหาร อำนาจเจริญ และอุบลราชธานี

แผนที่แสดงพื้นที่การศึกษาด้านการพังทลายของตลิ่งของแม่น้ำโขงสายประธาน

ที่อยู่ในเขตประเทศไทย

วิธีการศึกษา

1) การรวบรวมข้อมูลทุติยภูมิ

• ทบทวนรายงานการศึกษาที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาด้านสัณฐานตลิ่งริมน้ำโขง ที่เผยแพร่ในเว็บไซต์ของคณะกรรมาธิการแม่น้ำโขง และเอกสารงานศึกษาวิจัยที่เกี่ยวข้อง
• ข้อมูลพื้นฐานทางภูมิศาสตร์ เช่น ขอบเขตจังหวัด/อำเภอ/ตำบล ในพื้นที่ศึกษา
• ภาพถ่ายดาวเทียม Landsat ในพื้นที่ศึกษาและช่วงเวลาเหมาะสม

2) การวิเคราะห์ภาพถ่ายดาวเทียม

• วิเคราะห์ภาพถ่ายข้อมูลดาวเทียม ในแต่ละปี เพิ่มเติมจากการศึกษาในปีงบประมาณ พ.ศ. 2565
• ข้อมูลดาวเทียม Landsat Level 1A ที่มีการปรับแก้ความคลาดเคลื่อนเชิงรังสี (Radiometric Correction) และการปรับแก้ความคลาดเคลื่อนเชิงเรขาคณิต (Geometric Correction) ซึ่งจะใช้ข้อมูลดาวเทียมในปี พ.ศ. 2534 ซึ่งเป็นปีก่อนที่จะมีการพัฒนาเขื่อนบนแม่น้ำโขงสายประธานมาเป็นเส้นฐานหลัก (Baseline) ของตลิ่งแม่น้ำโขง เพื่อนำไปเปรียบเทียบกับข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียมในแต่ละปีที่เป็นข้อมูลปีปัจจุบันที่สุด

ข้อมูลดาวเทียมต่าง ๆ และช่วงปีและเดือนที่นำภาพมาใช้ในการศึกษานี้

• การจำแนกด้วยดัชนีผลต่างความชื้น (The Normalize Difference Water Index : NDWI) เป็นการนำภาพถ่ายดาวเทียมในแต่ละปีมาแยกระหว่างพื้นดินกับพื้นที่ชุ่มน้ำ โดยการคำนวณค่าการสะท้อนแสงในรูปตัวเลข (Digital Number) มีค่าอยู่ที่ -1 ถึง 1 ในที่นี้คือการเข้าสัดส่วนซึ่งกันและกันแล้วให้ผลลัพธ์ในการจำแนกในบริเวณที่เป็นน้ำและพื้นที่ที่ไม่ใช่น้ำได้อย่างชัดเจน ด้วยสมการเมื่อ Green = ช่วงคลื่นสีเขียว

        NIR     = ช่วงคลื่นอินฟราเรดใกล้

• จำแนกข้อมูลด้วยระบบคอมพิวเตอร์ด้วยการจำแนกประเภทข้อมูลแบบควบคุมจุดภาพ (Supervised Classification) แบบความน่าจะเป็นสูงสุด (Maximum Likelihood)

วิธีการศึกษา

3) ช่วงเวลาในการวิเคราะห์ข้อมูลการเปลี่ยนแปลงพื้นที่ตลิ่ง

• แบ่งช่วงเวลาในการวิเคราะห์ข้อมูลตามช่วงเวลาของการดำเนินการการพัฒนาเขื่อนบนแม่น้ำโขงสายประธาน ซึ่งแบ่งออกเป็น 3 ช่วงเวลา ดังนี้
  – ช่วงปีก่อนที่จะมีการพัฒนาเขื่อนบนแม่น้ำโขงสายประธาน ช่วงปี พ.ศ. 2528–2534

      –  ช่วงปีหลังมีการพัฒนาเขื่อนบนแม่น้ำโขงสายประมาณตอนบน แต่ก่อนที่เขื่อนบนแม่น้ำโขง
          สายประธานตอนล่าง เขื่อนแรกของ สปป.ลาว (เขื่อนไซยะบุรี) เปิดดำเนินการ ช่วงปี พ.ศ. 2535-
          2561

      –  ช่วงปีหลังจากที่เขื่อนบนแม่น้ำโขงสายประธานตอนล่าง เขื่อนแรกของสปป.ลาว (เขื่อนไซยะบุรี)
         เปิดดำเนินการ (พ.ศ. 2562-2566)

4) การตรวจสอบข้อมูลการเปลี่ยนแปลงของตลิ่งในภาคสนาม

• วิเคราะห์หาพื้นที่ที่มีการเปลี่ยนแปลงด้วยวิธีการซ้อนทับข้อมูลเชิงพื้นที่ (Overlays Analysis) เพื่อหาพื้นที่การกัดเซาะและทับถมของพื้นที่แม่น้ำโขงฝั่งไทยในปี พ.ศ. 2566 และพิจารณาความสอดคล้องของ
  สภาพพื้นที่กับผลจากการวิเคราะห์ภาพถ่ายดาวเทียม
• กำหนดตัวแทนตำแหน่งของพื้นที่ที่มีแนวโน้มได้รับความเสี่ยงสูงด้านการกัดเซาะ/ทับถม เพื่อทำ
  การลงสำรวจพื้นที่จากผลการวิเคราะห์ข้อมูลล่าสุดของปี พ.ศ. 2566
• จากการวิเคราะห์ภาพถ่ายดาวเทียมข้อมูลปี พ.ศ. 2566 จะใช้ข้อมูลการวิเคราะห์มาช่วยในการกำหนดตำแหน่งการลงพื้นที่สำรวจจุดกัดเซาะเขื่อนกั้นตลิ่งตามแนวแม่น้ำโขงของพื้นที่ศึกษาทั้งหมด 8 จังหวัดระยะทาง 330 กิโลเมตร การกำหนดตำแหน่งการลงพื้นที่สำรวจจะมุ่งเน้นในพื้นที่โดยรอบของสถานีตรวจวัดน้ำของประเทศไทยทั้ง 9 สถานี พื้นที่ที่มีกลุ่มของการกัดเซาะและทับถมที่อยู่ในพื้นที่อยู่อาศัยและชุมชน และพื้นที่ที่มีแนวเขื่อนกั้นตลิ่ง โดยใช้ภาพถ่ายดาวเทียมสำรวจทรัพยากรมาเป็นตัวช่วยเพื่อให้ข้อมูลตลิ่งริมฝั่งแม่น้ำโขงมีความสมบูรณ์มากยิ่งขึ้น โดยการคัดเลือกจุดสำรวจนั้น เพื่อดูว่าพื้นที่บนฝั่ง ณ จุดที่มีการกัดเซาะและทับถมมีกิจกรรมหรือการใช้ประโยชน์ที่ดินประเภทใด
• การกำหนดเกณฑ์คัดเลือกพื้นที่ในการลงสำรวจ ได้แก่

-ความปลอดภัย การเลือกจุดพื้นที่กัดเซาะและทับถม จะคำนึงถึงความปลอดภัยของผู้เข้าสำรวจในแต่ละพื้นที่ เนื่องจากผู้เข้าสำรวจต้องเข้าพื้นที่ทำการศึกษาเฉพาะจุด (Hotspot) เพื่อทำการบันทึกภาพจากระบบหุ่นยนต์อากาศยาน ดังนั้น พื้นที่สำรวจจึงต้องเป็นจุดที่ปลอดภัย และได้รับความร่วมมือกับหน่วยงานราชการและชาวบ้านในพื้นที่ จึงเลือกเป็นจุดพื้นที่ศึกษา

-ความสะดวกในการเข้าถึงพื้นที่ หลังจากได้พื้นที่การกัดเซาะและทับถม แล้วจึงนำมาพิจารณาสภาพแวดล้อมว่ามีลักษณะของพื้นที่เป็นอย่างไร สามารถเข้าถึงได้โดยง่ายหรือไม่ เพื่อใช้สำหรับคัดเลือกพื้นที่ในการสำรวจ

หลังจากได้พื้นที่ที่ผ่านการคัดกรองเรียบร้อยแล้ว จะนำอากาศยานไร้คนขับมาใช้ในการเก็บข้อมูลทำแผนที่เฉพาะจุด (Hotspot Area) ในตำแหน่งที่ได้ทำการวิเคราะห์ไว้ เพื่อให้ได้ภาพที่มีความละเอียดสูงที่จะนำมาเปรียบเทียบหาความสอดคล้องกับข้อมูลจากการวิเคราะห์ภาพถ่ายดาวเทียม และเป็นฐานข้อมูลต่อไปในอนาคต

5) ช่วงเวลาในการวิเคราะห์ข้อมูลการเปลี่ยนแปลงพื้นที่ตลิ่ง

• หลังจากการประมวลผลด้วยการซ้อนทับ (Overlays Analysis) ของข้อมูลแนวแม่น้ำโขงในปีล่าสุด ในการคำนวณหาพื้นที่การเปลี่ยนแปลงของตลิ่ง จะทำการคำนวณหาพื้นที่ที่มีการกัดเซาะมากที่สุด โดยนำข้อมูลตลิ่งที่ทำการก่อสร้างด้วยมนุษย์มีระยะทางประมาณ 330 กิโลเมตร มาตัดพื้นที่ออก
  เพื่อให้เหลือแต่พื้นที่ตลิ่งตามธรรมชาติเท่านั้น
• ในขั้นต้นนี้เป็นการนำเทคโนโลยีอากาศยานไร้คนขับ มาทำการสำรวจ และบันทึกภาพถ่ายทางอากาศที่มีรายละเอียดสูงเข้ามาใช้ในการสำรวจเฉพาะพื้นที่ เพื่อตรวจสอบผลการศึกษาที่ได้จากการวิเคราะห์ด้วยภาพถ่ายดาวเทียมในข้างต้น ว่ามีความสอดคล้องกับสภาพพื้นที่จริงมากน้อยเพียงใด รวมทั้งลดข้อจำกัดและความเสี่ยงที่เกิดจากการสำรวจโดยมนุษย์ ภาพที่ได้นั้นเมื่อนำไประมวลผลแล้วสามารถรังวัดขนาดพื้นที่ และระยะของแนวกัดเซาะตลิ่ง โดยข้อมูลที่ได้จากระบบหุ่นยนต์อากาศยานสาม
• ารถนำไปจัดทำฐานข้อมูลทางภูมิสารสนเทศศาสตร์ เพื่อใช้ประกอบในการบริหารจัดการพื้นที่ได้ละเอียดและมีประสิทธิภาพมากขึ้น
•  
• ระบบหุ่นยนต์อากาศยานขนาดเล็ก ที่ใช้ในการทำแผนที่นั้น จะใช้ระบบหุ่นยนต์อากาศยานแบบหลายใบพัด (Multirotor) ซึ่งประกอบด้วยลำตัวอากาศยาน (Aircraft) ระบบการบินควบคุมแบบอัตโนมัติ (Autopilot System) ระบบบันทึกภาพ (Camera) ลำตัวอากาศยานแบบใช้พลังงานไฟฟ้า 4 ใบพัด (Quad-rotors) พร้อมติดตั้งอุปกรณ์ ได้แก่ มอเตอร์ไฟฟ้าพร้อมชุดควบคุมความเร็ว (Motor and Speed Controller) ใบพัด (Propeller) แผงวงจรส่วนกลาง (Center Board) พร้อมติดตั้งกับตัวอากาศ ชุดควบคุมระบบการสื่อสาร (Communication Unit) ได้แก่ ชุดวิทยุบังคับ (Remote Control : RC) โดยมนุษย์ ทั้งภาคส่งและภาครับ (Transmitter and Receiver) สำหรับควบคุมการบินของเครื่องบิน ตลอดจนโปรแกรมระบบควบคุมภาคพื้นดิน (Ground Control Station) ซึ่งสามารถติดตั้งบนโทรศัพท์มือถือแบบสมาร์ทโฟนหรือแท็บเลตซึ่งมีระบบปฏิบัติการ IOS หรือ Android และมีความสามารถในการกำหนดจุดบินแบบอัตโนมัติ (Way points) รวมทั้งกำหนดความสูงเพดานบิน ความเร็วแนวระนาบและการสั่งบินกลับ เป็นต้น

ระบบบันทึกภาพถ่ายทางอากาศ ระบบบันทึกภาพทางอากาศที่ใช้เป็นช่วงคลื่นตามองเห็นแบบดิจิตอล (Visible camera: RGB) พร้อมอุปกรณ์ควบคุมเสถียรภาพ (Gimbal) ซึ่งตัวเซนเซอร์กล้องต้องสามารถตรวจวัดช่วงคลื่นตามองเห็น (RGB) และมีรายละเอียด 16 ล้านพิกเซล และระบบการปรับแก้ค่าพื้นฐานโดย และกำหนดเวลาการบันทึกภาพ (Interval capture) ได้ มีระบบบันทึกภาพนิ่งในรูปแบบการบีบอัดของไฟล์ JPEG หรือ TIFF และภาพเคลื่อนไหวในรูปแบบการบีบอัดไฟล์ MPEG4 และมีระบบบันทึกค่าพิกัดภาพ (Geotag)

กล้องดิจิตอล
(Visible camera : RGB)

การวางแผนการบินแบบกริด (Grid Flight Planning) รูปแบบการวางแผนแนวบินนั้นจะใช้การบินแบบกริด (Grid flight planning) เพื่อทำให้ภาพถ่ายทาอากาศนั้นมีจุดซ้อนทับของภาพ
และนำมาสร้างแผนที่รายละเอียดสูงได้อย่างสมบูรณ์ ในการศึกษาครั้งจะใช้แอพพลิเคชั่น Drone Depoly เข้ามาช่วยในการวางแผนการบินแบบกริด โดยการถ่ายภาพสำรวจในแต่ละครั้งจะกำหนดความสูงในการบินที่ 300 เมตร และบินด้วยความเร็ว 15 เมตร/วินาที มีการซ้อนทับด้านหน้าของภาพ (Overlap) และซ้อนทับด้านข้าง (Sidelap) จะกำหนดการซ้อนทับเป็นเปอร์เซ็นต์ตามความเหมาะสมของงาน โดยแบ่ง Flight plan ให้ครอบคลุมพื้นที่ศึกษา

การวางแผนการบินแบบกริด
(Gridflight Planing)

การประมวลผลภาพถ่ายทางอากาศ นำข้อมูลภาพถ่ายจากหุ่นยนต์อากาศยาน (Still Image) ของพื้นที่มาประมวลผลเพื่อที่จะสร้างแผนที่รายละเอียดสูง จากการทำภาพออโธร์ (Orthophoto) โดยใช้โปรแกรมทาง (Computer Vision) ดิจิทัลโฟโตแกรมเมทรี (Digital Photogrametry) และการประมวลผลภาพดิจิทัล (Digital Image Processing) โดยอาศัยข้อมูลจาก Image Geotaging หรือ Geolocation เพื่อบ่งบอกถึงการมีพิกัดของภาพ โดยบันทึกพิกัดไปที่ EXIF.  File ของภาพ ซึ่งทำได้โดยหุ่นยนต์อากาศยานขนาดเล็กถ่ายภาพขณะที่เปิดรับสัญญาณ GPS ไปในเวลาเดียวกัน จะทำให้ได้ภาพแผนที่รายละเอียดสูงของพื้นที่ศึกษา(Orthomosaic Mapping)

ภาพแสดงตัวอย่างข้อมูลการประมวลผลภาพ

การประเมินพื้นที่สภาพการเปลี่ยนแปลงของด้านการลดลงและการเพิ่มขึ้นของตลิ่ง

เกณฑ์การประเมินพื้นที่สภาพการเปลี่ยนแปลงด้านการลดลงของตลิ่ง

ในการประเมินระดับสภาพการเปลี่ยนแปลงด้านการลดลงของตลิ่งของการศึกษาในปีงบประมาณ พ.ศ. 2566 นี้ จะอ้างอิงเกณฑ์การประเมินตามการศึกษาในปีงบประมาณ พ.ศ. 2561 ซึ่งแบ่งเป็น 5 ระดับ ตามขนาดพื้นที่ที่เกิดการลดลงของตลิ่ง (พื้นที่ที่หายไป) เทียบกับช่วงก่อนมีการพัฒนาเขื่อนซึ่งแบ่งระดับตามการกระจายของข้อมูลจริงโดยอ้างอิงจากวิธีทางสถิติ โดยการพิจารณาจากค่าเปอร์เซ็นไทล์ที่ 20, 40, 60 และ 80 ของข้อมูลดังนี้

1. ระดับสภาพการเปลี่ยนแปลงน้อยมาก : ขนาดพื้นที่ที่เกิดการลดลงของตลิ่ง อยู่ระหว่าง 0-0.34 ตร.กม.
2. ระดับสภาพการเปลี่ยนแปลงน้อย : ขนาดพื้นที่ที่เกิดการลดลงของตลิ่ง อยู่ระหว่าง >0.34-0.85 ตร.กม.
3. ระดับสภาพการเปลี่ยนแปลงปานกลาง :ขนาดพื้นที่ที่เกิดการลดลงของตลิ่งอยู่ระหว่าง >0.85-1.06 ตร.กม.
4. ระดับสภาพการเปลี่ยนแปลงสูง : ขนาดพื้นที่ที่เกิดการลดลงของตลิ่ง อยู่ระหว่าง >1.06-3.17 ตร.กม.
5. ระดับสภาพการเปลี่ยนแปลงสูงมาก : ขนาดพื้นที่ที่เกิดการลดลงของตลิ่ง อยู่ระหว่าง >3.17 ตร.กม.

เกณฑ์การประเมินพื้นที่มีระดับแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงด้านการเพิ่มขึ้นของตลิ่ง

ในการประเมินพื้นที่มีแนวโน้มที่มีระดับสภาพการเปลี่ยนแปลงของตลิ่งด้านการทับถมตะกอนของการศึกษาในปีงบประมาณ พ.ศ. 2566 นี้ จะอ้างอิงเกณฑ์การประเมินตามการศึกษาในปีงบประมาณ พ.ศ. 2561 ซึ่งแบ่งเป็น 5 ระดับ ตามขนาดพื้นที่ที่เกิดการทับถมตะกอนที่เปลี่ยนแปลงไป เทียบกับช่วงก่อนมีการพัฒนาเขื่อน ซึ่งแบ่งระดับตามการกระจายของข้อมูลจริงโดยอ้างอิงจากวิธีทางสถิติ โดยการพิจารณาจากค่าเปอร์เซ็นไทล์ที่ 20, 40, 60 และ 80 ของข้อมูลดังนี้

1. ระดับสภาพการเปลี่ยนแปลงน้อยมาก : ขนาดพื้นที่ที่เกิดการเพิ่มขึ้นของตลิ่ง อยู่ระหว่าง 0-0.22 ตร.กม.
2. ระดับสภาพการเปลี่ยนแปลงน้อย : ขนาดพื้นที่ที่เกิดการเพิ่มขึ้นของตลิ่ง อยู่ระหว่าง >0.22-0.46 ตร.กม.
3. ระดับสภาพการเปลี่ยนแปลงปานกลาง : ขนาดพื้นที่ที่เกิดการเพิ่มขึ้นของตลิ่ง อยู่ระหว่าง >0.46-1.00 ตร.กม.
4. ระดับสภาพการเปลี่ยนแปลงสูง : ขนาดพื้นที่ที่เกิดการเพิ่มขึ้นของตลิ่ง อยู่ระหว่าง >1.00-1.38 ตร.กม.
5. ระดับสภาพการเปลี่ยนแปลงสูงมาก : ขนาดพื้นที่ที่เกิดการเพิ่มขึ้นของตลิ่ง อยู่ระหว่าง >1.38 ตร.กม.

สรุปภาพรวมการเปลี่ยนแปลงพื้นที่ตลิ่งแม่น้ำโขงสายประธานของประเทศไทย

การเปลี่ยนแปลงพื้นที่ตลิ่ง มีรายละเอียดแตกต่างกันไปตามตำแหน่งของพื้นที่ในแต่ละจังหวัดริมฝั่งแม่น้ำโขงสายประธาน แต่โดยสรุปในภาพรวมการเปลี่ยนแปลงทั้งประเทศแล้ว เมื่อรวมขนาดของพื้นที่ที่มีการเปลี่ยนแปลงของตลิ่งทั้งหมดของ  8 จังหวัดริมฝั่งแม่น้ำโขงสายประธานของประเทศไทย โดยเปรียบเทียบกันระหว่างปี พ.ศ. 2562-2566 ขนาดของพื้นที่ตลิ่งที่มีการเปลี่ยนแปลงมีทั้งลดลงและเพิ่มขึ้นนั้น พบว่า มีการสูญเสียพื้นที่ตลิ่งมากกว่าได้เพิ่มขึ้นในระหว่างปี พ.ศ. 2562-2563 โดยสูญเสียพื้นที่ตลิ่งมากที่สุด 36.58 ตารางกิโลเมตร ในปี พ.ศ. 2563 ในขณะที่ได้พื้นที่ตลิ่งเพิ่มน้อยที่สุด 1.92 ตารางกิโลเมตร ในปี พ.ศ. 2563 สำหรับในปี พ.ศ. 2564 มีพื้นที่ตลิ่งเพิ่มขึ้นมากกว่าการสูญเสียพื้นที่ตลิ่ง ซึ่งได้พื้นที่ตลิ่งเพิ่มขึ้นมา 8.02 ตารางกิโลเมตร ในขณะที่สูญเสียพื้นที่ตลิ่ง 6.74 ตารางกิโลเมตร ส่วนในปี พ.ศ. 2565 มีการได้พื้นที่ตลิ่งเพิ่มขึ้นน้อยกว่าการสูญเสียพื้นที่ตลิ่ง ซึ่งได้พื้นที่ตลิ่งเพิ่มขึ้นมา 6.45 ตารางกิโลเมตร ในขณะที่สูญเสียพื้นที่ตลิ่ง 18.77 ตารางกิโลเมตร กิโลเมตร และในปี พ.ศ. 2566 มีการได้พื้นที่ตลิ่งเพิ่มขึ้นน้อยกว่าการสูญเสียพื้นที่ตลิ่ง ซึ่งได้พื้นที่ตลิ่งเพิ่มขึ้นมา 6.62 ตารางกิโลเมตร ในขณะที่สูญเสียพื้นที่ตลิ่ง 12.48 ตารางกิโลเมตร แสดงดังรูปที่ 4-6 สภาพที่พบนี้ คาดการณ์สาเหตุได้หลายปัจจัย ทั้งสภาพทางธรณีสัณฐานของลำน้ำ ลักษณะทางธรณีวิทยาของพื้นท้องและตลิ่งของลำน้ำ ความรุนแรงของการเปลี่ยนแปลงสภาพการไหลของน้ำและความผันผวนของระดับน้ำในแม่น้ำโขงสายประธาน กิจกรรมการใช้ประโยชน์ของมนุษย์รวมทั้งการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ การดำเนินการดูดทราย อัตราการไหลของน้ำ ล้วนมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงพื้นที่ตลิ่งแม่น้ำโขงสายประธาน

การเปลี่ยนแปลงพื้นที่ตลิ่งแม่น้ำโขงสายประธาน
ของประเทศไทย ระหว่างปี พ.ศ. 2562-2566