Loading ...

ระบบฐานข้อมูลเชิงพื้นที่การเปลี่ยนแปลงพื้นที่ชายฝั่งทะเลไทย

Intro

ระบบฐานข้อมูลเชิงพื้นที่การเปลี่ยนแปลงพื้นที่ชายฝั่งทะเลไทย

ในอดีตการเปลี่ยนแปลงชายฝั่งทะเลประเทศไทย จะเกิดขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปตามกระบวนการเปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติ และจะปรับสภาพชายฝั่งให้เข้าอยู่ในภาวะสมดุลอยู่ตลอดเวลาที่เรียกว่าสมดุลแบบพลวัต (Dynamic equilibrium) ตามรอบฤดูกาล ซึ่งเป็นความสมดุลบนความเคลื่อนไหวตามธรรมชาติ แต่ในในช่วง 3 ทศวรรษที่ผ่านมาชายฝั่งทะเลประเทศไทยเกิดการกัดเซาะอย่างรุนแรง ทั้งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพทางธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมในปัจจุบัน การขาดตะกอนสะสมตัวเพราะสิ่งก่อสร้างต่างๆ ที่ไปขวางกั้นทางน้ำโดยมนุษย์ เช่น สะพาน ถนน แนวกันคลื่น การขุดทรายก่อสร้างตามแนวหาดส่งผลกระทบให้ตะกอนลดลง และไม่สามารถไปชดเชยตะกอนที่อยู่บริเวณชายฝั่งที่ถูกกัดเซาะได้เพียงพอเมื่อถึงฤดูมรสุมหรือมีคลื่นลมมากระทบชายฝั่งจึงพัดพาตะกอนออกไปจากชายฝั่ง จึงทำให้เกิดผลกระทบด้านต่างๆ อย่างมากมายทั้งด้านระบบนิเวศ ด้านเศรษฐกิจ ด้านสังคม (กายภาพและชีวภาพ)

ด้วยเหตุนี้เพื่อเป็นการติดตามการเปลี่ยนตามแนวชายฝั่งทะเลประเทศไทย การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศในการบริหารจัดการทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมทางทะเลและชายฝั่ง จึงได้มีการประยุกต์ใช้ความรู้และความสามารถทางด้านแผนที่ดาวเทียม การวิเคราะห์เส้นชายฝั่ง (Spatial & None-spatial Data) ข้อมูลเรดาร์ชายฝั่ง โมเดลทางคณิตศาสตร์ (Mathematical Model) และการโปรแกรมมิ่งเชิงตัวเลข (Numerical Modelling & numerical analysis) เพื่อเข้ามามีบทบาทในการคาดการณ์ในด้านการเปลี่ยนแปลงของปรากฎการณ์ที่เกิดขึ้นในธรรมชาติ โดยการศึกษาและจัดทำสร้างแบบจำลองการกัดเซาะเพื่อการติดตามเปลี่ยนแปลง จัดเก็บสถิติข้อมูลเชิงพื้นที่รวมถึงการจัดทำระบบฐานข้อมูลและพัฒนาระบบฐานข้อมูลเชิงพื้นที่การเปลี่ยนแปลงพื้นที่เพื่อเป็นฐานข้อมูลกลางในการติดตามการเปลี่ยนแปลงพื้นที่ชายฝั่งในภาพรวม โดยเฉพาะการกัดเซาะชายฝั่งทะเลประเทศไทยในหลายพื้นที่มีลักษณะการเปลี่ยนแปลงแตกต่างกันในแต่ละพื้นที่ ตามลักษณะพื้นฐานต่างๆ ทั้งนี้จะต้องพิจารณาจากลักษณะทางอุทกศาสตร์ ธรณีสัณฐานชายฝั่ง (Coastal geomorphology) เป็นลักษณะรูปร่างของพื้นที่ชายฝั่งในแต่ละพื้นที่ การลงสำรวจเก็บข้อมูลและรวมถึงการประเมินค่า CVI (ดัชนีความอ่อนไหวชายฝั่ง – Coastal Vulnerability Index) ที่มีทำให้มีผลกระทบทั้งทางด้านเศษฐกิจและสังคม



Definition

Coastal Profile

Coastal Profile

ที่มา: http://pfalevelgeog.pbworks.com/w/page/110279536/Coasts

การวิเคราะห์แนวชายฝั่งจะเลือกใช้นิยามใดนั้นขึ้นอยู่กับข้อมูลที่ใช้ในการวิเคราะห์ รวมไปถึงวัตถุประสงค์ของงานนั้นๆ แต่จำเป็นต้องใช้นิยามให้อยู่ในรูปแบบเดียวกันตลอดการดำเนินงาน เช่น หากใช้นิยามของแนวพืชพรรณถาวรบริเวณชายฝั่ง ก็ต้องทำการลากแนวชายฝั่ง (Digitize) จากแนวพืชพรรณถาวรบริเวณชายฝั่ง ในทุกๆชุดข้อมูลที่ทำการดำเนินงาน มิฉะนั้นจะส่งผลให้การศึกษาเกิดข้อผิดพลาดได้ ซึ่งในโครงการนี้ได้ใช้นิยามของการวิเคราะห์ เส้นเฝ้าระวังชายฝั่ง (Coastal Monitoring Line: CM. Line) ในการดำเนินงาน

1. เส้นเฝ้าระวังชายฝั่ง (Coastal Monitoring Line: CM. Line)

พระราชบัญญัติส่งเสริมการบริหารจัดการทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่ง พ.ศ. 2558 กำหนดให้กรมทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่งเสนอรายงานสถานการณ์ด้านทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่งและการกัดเซาะชายฝั่งต่อคณะรัฐมนตรี อย่างน้อยปีละหนึ่งครั้ง ดังนั้นกรมทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่งจึงได้กำหนดหลักเกณฑ์ในการจัดทำเส้นเฝ้าระวังการเปลี่ยนแปลงชายฝั่งทะเล เพื่อใช้เป็นเส้นฐานที่ใช้ติดตามการเปลี่ยนแปลงแนวชายฝั่ง โดยได้ใช้แนวน้ำทะเลขึ้นสูงสุดตามปกติธรรมชาติ แนวไม้พุ่ม/ไม้ยืนต้นตามแนวชายหาด หรือแนวโครงสร้างทางวิศวกรรมได้แก่ กำแพงป้องกันคลื่นริมชายหาด (Seawall) หรือเขื่อนป้องกันตลิ่งริมทะเล (Revetment) เป็นเกณฑ์ในการกำหนดแนวเส้นระวังการกัดเซาะชายฝั่ง โดยหลักเกณฑ์ และขั้นตอนในการจัดทำเส้นเฝ้าระวังการเปลี่ยนแปลงชายฝั่งทะเล มีรายละเอียด ดังนี้

1.1 หลักเกณฑ์การวิเคราะห์เส้นเฝ้าระวังชายฝั่ง (Coastal Monitoring Line: CM. Line) ด้วยข้อมูลภาพถ่ายจากดาวเทียม

กระบวนการและขั้นตอนในการวิเคราะห์เส้นเฝ้าระวังชายฝั่ง (CM. Line) ทำการแปลตีความเส้นเฝ้าระวังชายฝั่งด้วยภาพถ่ายจากดาวเทียมรายละเอียดภาพ 2 เมตร ร่วมกับการสำรวจข้อมูลภาคสนาม และตรวจสอบความถูกต้อง โดยกรมทรัพยากรทางทะเลชายฝั่ง (ทช.) ซึ่งมีเกณฑ์การจัดทำเส้นเฝ้าระวังชายฝั่งด้วยภาพถ่ายจากดาวเทียมดังนี้

1.1 การแปลภาพถ่ายจากดาวเทียม เพื่อกำหนดแนวเส้นเฝ้าระวังการกัดเซาะชายฝั่ง ได้กำหนดเกณฑ์ในการพิจารณา โดยลำดับแรกจะพิจารณาจากสภาพทางธรรมชาติเป็นลำดับแรก ในกรณีที่สภาพทางธรรมชาติถูกทำลาย จึงใช้แนวโครงสร้างตามแนวชายฝั่งเป็นตัวกำหนดแนวเส้นเฝ้าระวังการกัดเซาะชายฝั่ง มีรายละเอียดดังนี้

1.1.1 หาดทราย ใช้แนวสันหาดที่แสดงถึงจุดสูงสุดที่ได้รับอิทธิพลจากน้ำทะเลในรอบปี และใช้แนวสิ้นสุดของพืชพรรณตามชายหาดที่แสดงถึงจุดสูงสุดที่ได้รับอิทธิพลจากน้ำทะเลในรอบปี โดยการเส้นเฝ้าระวังการเปลี่ยนแปลงชายฝั่งทะเล จะลากเส้นตรงจุดกลางเรือนยอดของต้นไม้หรือแนวกลางพุ่มของไม้พุ่ม

แนวสันหาด
แนวพืชพันธุ์

1.1.2 หาดโคลน ใช้แนวนอกสุดของป่าชายเลนในการกำหนดเส้นแนวชายฝั่งทะเล

แนวขอบนอกป่าชายเลน

1.1.3 ชายหาดที่มีโครงสร้างป้องกันการกัดเซาะชายหาด ได้แก่ เขื่อนป้องกันริมชายฝั่ง (Revetment) และกำแพงป้องกันคลื่นริมชายหาด (Seawall) ให้ถือแนวโครงสร้างเป็นเส้นแนวเส้นเฝ้าระวังการกัดเซาะชายฝั่ง แต่ถ้าโครงสร้างใดไม่อยู่ริมชายฝั่งหรือเป็นลักษณะตั้งตรงออกจากชายฝั่ง เช่น รอดักทราย เขื่อนกันคลื่นนอกชายฝั่ง ไม่ถือแนวโครงสร้างนั้นเป็นเส้นแนวเส้นเฝ้าระวังการกัดเซาะชายฝั่ง

แนวโครงสร้างริมหาด

1.1.4 หาดหิน และหน้าผา

1.1.4.1หาดหินให้ใช้แนวน้ำขึ้นสูงสุดเป็นเกณฑ์ในการเฝ้าระวัง

1.1.4.2หน้าผาแบบลาดเอียงและแบบตั้งตรงให้ใช้แนวน้ำขึ้นสูงสุดเป็นเกณฑ์ในการเฝ้าระวังโดยใช้ข้อมูลจากการสำรวจภาคสนามพิจารณาร่วมกัน

1.1.5 ปากแม่น้ำ และปากคลอง

1.1.5.1ปากแม่น้ำ และปากคลองขนาดใหญ่ การกำหนดเส้นบริเวณปากแม่น้ำ ใช้จุดหักมุมจุดแรกโดยใช้มุมมองจากทะเลเข้าหาฝั่งซึ่งเลือกจุดหักมุมที่สั้นหรือแคบที่สุดเมื่อลากเส้นตั้งฉากกับอีกฝั่ง ซึ่งจุดที่ได้จากมุมตั้งฉากของอีกฝั่งจะตรงกับจุดไหนให้ถือว่าจุดนั้นคือปากแม่น้ำของอีกฝั่ง

มุมหักตามอิทธิพลของกระแสน้ำ

1.1.5.2ปากแม่น้ำ และปากคลองที่มีเกาะขนาดเล็กอยู่ตรงกลาง ใช้จุดหักมุมจุดแรกโดยใช้มุมมองจากทะเลเข้าหาฝั่งซึ่งเลือกจุดหักมุมที่สั้นหรือแคบที่สุดเมื่อลากเส้นตั้งฉากกับอีกฝั่ง โดยลากเส้นตั้งฉากจากมุมที่เลือกไปยังเกาะกลางแม่น้ำ แล้วลากตามแนวสันหาด หรือแนวพืชพรรณตามแนวชายฝั่งของเกาะ จนถึงจุดหักมุมแล้วลากเส้นตั้งฉากไปอีกฝั่งของปากแม่น้ำซึ่งจุดที่ได้จากมุมตั้งฉากของอีกฝั่งจะตรงกับจุดไหนให้ถือว่าจุดนั้นคือปากแม่น้ำของอีกฝั่ง

ปากคลองที่มีเกาะขนาดเล็กอยู่ตรงกลาง

1.1.5.3ปากแม่น้ำ และปากคลองที่มีสันทรายเป็นแนวสูงและถาวร ใช้จุดหักมุมจุดแรกของแนวสันทราย โดยใช้มุมมองจากทะเลเข้าหาฝั่งซึ่งเลือกจุดหักมุมที่สั้นหรือแคบที่สุดเมื่อลากเส้นตั้งฉากกับอีกฝั่ง ซึ่งจุดที่ได้จากมุมตั้งฉากของอีกฝั่งจะตรงกับจุดไหนให้ถือว่าจุดนั้นคือปากแม่น้ำของอีกฝั่งหนึ่ง

ปากคลองที่มีเกาะขนาดเล็กอยู่ตรงกลาง

1.1.5.4ปากแม่น้ำ และปากคลองที่มีเขื่อนกันคลื่นปากร่องน้ำ ใช้จุดหักมุมจุดแรกของแนวสันทรายหรือแนวต้นไม้บริเวณชายฝั่ง โดยใช้มุมมองจากทะเลเข้าหาฝั่งซึ่งเลือกจุดหักมุมที่สั้นหรือแคบที่สุดเมื่อลากเส้นตั้งฉากกับอีกฝั่ง ซึ่งจุดที่ได้จากมุมตั้งฉากของอีกฝั่งจะตรงกับจุดไหนให้ถือว่าจุดนั้นคือปากแม่น้ำของอีกฝั่งหนึ่ง

ปากคลองที่มีเกาะขนาดเล็กอยู่ตรงกลาง

1.1.6ป่าชายเลนกรณีที่ไม้ป่าชายเลนมีลักษณะกระจายตัวใช้การแปลจากภาพถ่ายดาวเทียม ถ้ามีแนวป่าปรากฏในภาพซึ่งจะมีความหนาแน่นหรือกระจายตัวให้ใช้แนวนอกสุดของพืชป่าชายเลน แต่ในกรณีเป็นไม้เบิกนำแค่ต้นเดียวจะไม่ใช้

ป่าชายเลน

1.1.7 พื้นที่ที่มีโครงสร้างอื่นๆ

1.1.7.1โครงสร้างป้องกันการกัดเซาะชายฝั่ง ด้แก่ เขื่อนป้องกันคลื่นริมชายฝั่ง (Revetment) กำแพงป้องกันคลื่นริมชายหาด (Seawall) หรือถนนริมชายหาด ให้ถือแนวโครงสร้างบนแนวที่น้ำขึ้นสูงสุดเป็นเส้นแนวเฝ้าระวังการกัดเซาะชายฝั่ง แต่ถ้าโครงสร้างใดไม่อยู่ชิดริมชายฝั่งหรือเป็นลักษณะตั้งตรงออกจากชายฝั่ง เช่น รอดักทราย เขื่อนกันคลื่นนอกชายฝั่ง ท่าเรือขนาดเล็ก ไม่ถือแนวโครงสร้างนั้นเป็นเส้นเส้นเฝ้าระวังการกัดเซาะชายฝั่ง

ถนนริมชายฝั่ง
เขื่อนหินทิ้งริมชายฝั่ง

1.1.7.2สะพานข้ามเกาะ การกำหนดเส้นเฝ้าระวังการกัดเซาะชายฝั่ง ใช้จุดหักมุมจุดแรกของแนวสันทรายหรือแนวต้นไม้โดยใช้มุมมองจากทะเลเข้าหาฝั่งซึ่งเลือกจุดหักมุมที่สั้นหรือแคบที่สุดเมื่อลากเส้นตั้งฉากกับอีกฝั่ง โดยลากเส้นข้ามสะพานไปยังแนวพืชพรรณหรือแนวโครงสร้างริมชายฝั่งของอีกฝั่ง

สะพานข้ามเกาะ

1.1.7.3ขื่อนกันคลื่นปากร่องน้ำ (Jetty) และ รอดักทราย (Groyne) ลักษณะของพื้นที่มีลักษณะเว้าเป็นอ่าว มีโครงสร้างป้องกันการกัดเซาะคือรอดักทรายรูปตัววาย และเขื่อนกันคลื่นนอก ให้ใช้แนวน้ำขึ้นสูงสุดตามธรรมชาติ แนวสันทราย หรือแนวไม้พุ่มตามแนวชายหาด เป็นตัวกำหนดเส้นเฝ้าระวังการกัดเซาะชายฝั่ง

โครงสร้างหาดแสงจันทร์

1.1.7.4จุดชมวิวที่ยื่นไปในทะเล เช่น จุดชมวิวบ้านแหลม ลักษณะของพื้นที่มีโครงสร้างเขื่อนกันคลื่นนอกชายฝั่ง และเกิดป่าชายเลนขึ้นด้านหลังโครงสร้าง โดยบริเวณที่เกิดป่าชายเลนงอกจนติดชายฝั่งใช้ขอบเขตตามการพิจารณาป่าชายเลน

จุดชมวิวบ้านแหลม

1.1.7.5พื้นที่ที่โครงสร้างรุกล้ำแนวชายฝั่ง กรณีที่มีอาคารของท่าเรือ อาคารหรือบ้านเรือนรุกล้ำแนวชายฝั่ง การกำหนดเส้นเฝ้าระวังชายฝั่งให้ใช้ขอบโครงสร้างด้านในที่มองเห็นเป็นแนวชัดเจน (ในรายละเอียดภาพ 2 เมตร) ซึ่งแนวที่อยู่นอกชายฝั่งออกมาถ้ามีลักษณะยาวคล้ายรอดักทราย หรือท่าเรือขนาดเล็กจะไม่ถือแนวโครงสร้างนั้นเป็นเส้นแนวเส้นเฝ้าระวังการกัดเซาะชายฝั่ง

พื้นที่รุกล้ำแนวชายฝั่ง

1.1.7.6กรณีอื่นๆ ในกรณีที่พบลักษณะพื้นที่นอกเหนือจาก 6 กลุ่มที่กล่าวมาข้างต้น ให้อยู่ในดุลยพินิจของกรมทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่งในการตัดสินใจกำหนดเส้นเฝ้าระวังการกัดเซาะชายฝั่ง

บ่อปลา/นากุ้ง (หาดทราย)
บ่อปลา/นากุ้ง (หาดโคลน)

1.2 การสำรวจข้อมูลภาคสนาม เพื่อเก็บจุดพิกัดตำแหน่งเส้นแนวชายฝั่งทะเลโดยการใช้การรังวัดด้วยระบบเครือข่ายดาวเทียมแบบจลน์ (RTK) เพื่อนำมาวิเคราะห์สอบเทียบความถูกต้องของข้อมูลที่ได้จากการแปลภาพถ่ายทางดาวเทียม

การรังวัดระบบเครือข่ายดาวเทียมแบบจลน์ (RTK)

2. เส้นชายฝั่งทะเล (Shoreline)

2.1 Boak and Turner, 2005 ได้ทำการรวบรวมนิยามของการระบุแนวชายฝั่ง พบว่านิยาม ต่างๆที่ใช้ในการระบุชายฝั่งแบ่งได้เป็นสองนิยามได้แก่

2.1.1 นิยามที่ 1 คือการระบุแนวชายฝั่งโดยขึ้นกับลักษณะเชิงกายภาพที่สังเกตได้ ใช้การระบุแนวชายฝั่งโดยขึ้นกับลักษณะเชิงกายภาพที่สังเกตได้ เป็นลักษณะทางกายภาพของชายฝั่งที่สามารถมองเห็นได้ชัดเจน เช่น แนวพืชพรรณถาวรบริเวณชายฝั่ง (Permanent vegetation line) เป็นต้น สำหรับแหล่งข้อมูลที่สามารถนำมาประกอบการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงชายฝั่ง เช่น ภาพถ่ายทางอากาศ, การเดินสำรวจแนวชายฝั่งทะเล, การสำรวจแนวชายฝั่งโดยใช้เครื่อง GPS, แผนที่ชายฝั่ง เป็นต้น

2.1.2 นิยามที่ 2 คือขึ้นอยู่กับการขึ้นลงของระดับน้ำทะเล ใช้การระบุแนวชายฝั่งโดยขึ้นอยู่กับการขึ้นลงของระดับน้ำทะเล จำเป็นต้องใช้แผนที่ชายฝั่งและแผนที่เดินเรือ (Coastal maps and charts) รวมทั้งระดับอ้างอิงในพื้นที่ศึกษา เนื่องจากการศึกษาการเปลี่ยนแปลงชายฝั่งต้องใช้แนวชายฝั่งในหลายๆช่วงปีมาทำการเปรียบเทียบ หากภาพถ่ายที่นำมาใช้เหล่านั้นต่างช่วงเวลากันทำให้ระดับน้ำขึ้นลงแตกต่างกันไปด้วย หากใช้การระบุแนวชายฝั่งตามนิยามนี้จำเป็นต้องทำการปรับแก้แนวชายฝั่งที่ทำการ Digitized จากเส้นขอบน้ำให้อยู่ในระดับอ้างอิงเดียวกันในทุกแนวชายฝั่งที่นำมาเปรียบเทียบกัน เทคนิคดังกล่าวเรียกว่าการปรับค่าระดับน้ำ (Tidal correction)

2.2 เว็ปไซต์ beachlover.net ได้ให้นิยามไว้ว่า คือเส้นแบ่งระหว่างน้ำและพื้นแผ่นดิน แต่ในความเป็นจริงแนวชายฝั่งนั้นมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลาตามธรรมชาติ ขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่ของตะกอน ระดับน้ำทะเล ความลาดชันชายหาด และปัจจัยอื่นๆ การระบุแนวชายฝั่งเป็นข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการบริหารจัดการพื้นที่ชายฝั่งและการออกแบบทางวิศวกรรมเช่นโครงการป้องกันชายฝั่ง