เราศึกษาความเป็นพลวัตของชายหาดกันอย่างไร

การศึกษาพลวัตของชายหาดต้องอาศัยเครื่องมือและวิธีการหลากหลายที่ช่วยวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพของชายหาดในเชิงพื้นที่และเวลา โดยสามารถแบ่งออกได้ดังนี้:

1. การสำรวจภาคสนาม (Field Surveys)

การสำรวจและเก็บข้อมูลในพื้นที่จริงเป็นพื้นฐานสำคัญของการศึกษาพลวัตชายหาด

  • Beach Profiling:
    • ใช้เครื่องมือ เช่น Auto Level, Total Station, RTK-GPS ในการวัดระดับและโปรไฟล์ของชายหาด
    • สามารถใช้เปรียบเทียบความเปลี่ยนแปลงของชายหาดในช่วงเวลาต่างๆ เช่น การกัดเซาะหรือการสะสมตัวของทราย
  • Sediment Sampling:
    • เก็บตัวอย่างทรายและตะกอนชายหาดเพื่อตรวจสอบลักษณะเม็ดตะกอน เช่น ขนาด และการกระจายตัว
  • Wave and Current Measurements:
    • ใช้เครื่องมือ เช่น Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP) หรือ Wave Buoys เพื่อวิเคราะห์พฤติกรรมคลื่นและกระแสน้ำ
การใช้กล้องระดับเพื่อสำรวจ Beach profile
การใช้ RTK เพื่อสำรวจ Beach profile
เก็บตัวอย่างทรายและตะกอนชายหาดเพื่อตรวจสอบลักษณะเม็ดตะกอน

2. การวิเคราะห์ภาพถ่ายทางอากาศและภาพถ่ายดาวเทียม (Remote Sensing and Aerial Imagery)

การใช้ภาพถ่ายจากอากาศและดาวเทียมช่วยให้สามารถศึกษาการเปลี่ยนแปลงของชายฝั่งในขนาดพื้นที่ใหญ่

  • การวิเคราะห์ภาพถ่ายดาวเทียม (Satellite Imagery Analysis):
    • ใช้ข้อมูลจากดาวเทียม เช่น Landsat, Sentinel, หรือ Google Earth ในการติดตามการเปลี่ยนแปลงของแนวชายฝั่ง
    • วิเคราะห์พื้นที่การกัดเซาะหรือสะสมตัวของทรายโดยใช้เทคนิค Geographic Information System (GIS)
  • โดรน (Drones):
    • โดรนสามารถเก็บภาพถ่ายเชิงรายละเอียดสูงและสร้างแบบจำลอง 3 มิติของชายหาด
    • เหมาะสำหรับการศึกษาพื้นที่ชายฝั่งที่เข้าถึงยาก
การใช้ข้อมูลจากดาวเทียม Google Earth เพื่อติดตามการเปลี่ยนแปลงของแนวชายฝั่ง
การใช้ข้อมูลจากดาวเทียม Google Earth เพื่อวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงของแนวชายฝั่ง

3. แบบจำลองเชิงตัวเลข (Numerical Modeling)

การใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์จำลองกระบวนการทางชายฝั่งเพื่อทำนายการเปลี่ยนแปลงในอนาคต

  • SWAN (Simulating Waves Nearshore):
    • ใช้ในการจำลองพฤติกรรมของคลื่นในพื้นที่ชายฝั่ง
    • วิเคราะห์ผลกระทบของคลื่นต่อชายหาด เช่น การกัดเซาะและการสะสมตัว
  • Delft3D:
    • โมเดลเชิงตัวเลขที่สามารถวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงธรณีสัณฐานของชายฝั่งได้
    • ใช้สำหรับศึกษากระแสน้ำ คลื่น และการเคลื่อนที่ของตะกอน
  • XBeach (eXtreme Beach):
    • ออกแบบมาเพื่อจำลองการเปลี่ยนแปลงชายฝั่งในช่วงพายุรุนแรง
ผลการวิเคราะห์ด้วยแบบจำลอง SWAN (https://www.researchgate.net)
ผลการวิเคราะห์ด้วยแบบจำลอง Delft3D
(https://www.vcrlter.virginia.edu/home2/?page_id=750)

4. การวิเคราะห์เชิงสถิติ (Statistical Analysis)

การศึกษาพลวัตชายหาดมักใช้ข้อมูลระยะยาวที่ต้องวิเคราะห์ด้วยเทคนิคทางสถิติ

  • การวิเคราะห์ข้อมูลแบบ Time Series เพื่อติดตามแนวโน้มและรูปแบบการเปลี่ยนแปลง
  • การใช้โปรแกรม เช่น MATLAB หรือ Python ในการประมวลผลข้อมูล
การวิเคราะห์ข้อมูลแบบ Time Series
โดยโปรแกรม DSAS

5. การวิเคราะห์ด้วยเทคโนโลยี LiDAR (Light Detection and Ranging)

  • ใช้เทคโนโลยีเลเซอร์ที่ติดตั้งบนเครื่องบินหรือโดรนเพื่อสร้างแบบจำลองภูมิประเทศชายฝั่งอย่างละเอียด
  • ช่วยในการวัดระดับความสูงและการเปลี่ยนแปลงของพื้นที่ชายหาดอย่างแม่นยำ
การวิเคราะห์ด้วยเทคโนโลยี LiDAR

6. เทคนิคการใช้ Marker และ Tracking Sediments

  • การวางเครื่องหมาย (markers) บนชายหาดเพื่อติดตามการเคลื่อนตัวของตะกอนในพื้นที่เฉพาะ
  • การใช้สารเคมีหรือรังสีติดตามการกระจายของเม็ดตะกอน
การใช้สารเคมีหรือรังสีติดตามการเคลื่อนที่ของตะกอน (https://www.erdc.usace.army.mil/Media/News-Stories/Article/476603/ptmcms-provides-information-on-particle-tracking/)

7. การสำรวจผ่านเซนเซอร์ใต้น้ำ (Underwater Sensors)

  • ใช้เซนเซอร์ เช่น Pressure Transducers และ Wave Gauges เพื่อตรวจสอบระดับน้ำ กระแสคลื่น และกระแสน้ำใกล้ชายฝั่ง
การสำรวจความลึกน้ำด้วย Depth sounder , Fish finder และ Echo sounder
และการสำรวจคลื่น และกระแสน้ำด้วย ADCP