Presented in “China – Thailand Geo-Informatics Workshop Series I: Agricultural Applications” 30 June - 2 July 2010 at Pattaya, Thailand

1. Tatiya Chuentragun Geo-Informatics and Space Technology Development Agency (tatiya@gistda.or.th ) Accurate Satellite Mapping for Governmental Agricultural Management

2. Northern Region Central Region North Eastern Region Southern Region Overview : 510,000 km 2 : 4 Regions : 76 Provinces Background

3. หน่วย : ไร่ Unit: km 2 . Source: Office of Agricultural Economics http://www.oae.go.th/download/article/article_20090417181149.html การใช้ที่ดินเพื่อการเกษตรของประเทศไทย ระดับประเทศ ภาค จังหวัด ปี 2549 เนื้อที่ถือครองทางการเกษตร เนื้อที่ เนื้อที่ / เนื้อที่ถือครอง ที่อยู่อาศัย ที่นา ที่พืชไร่ ที่ไม้ผลและ ที่สวนผักและ ที่ทุ่งหญ้า ที่รกร้าง เนื้อที่ เนื้อที่ ทั้งหมด ป่าไม้ ทางการเกษตร ไม้ยืนต้น ไม้ดอก เลี้ยงสัตว์ ทำการเกษตรอื่นๆ นอกการเกษตร 320,696,888 104,744,331 130,290,717 3,609,998 63,551,124 27,249,969 28,626,646 1,236,938 1,132,083 2,290,823 2,593,136 85,661,840 Agricultural Land use in Thailand (2006) Overall Area Forest Agricultural Use Non-Agriculture Total Residence Rice Field Field Crops Permanent Crops Vegetable/ Flower Pasture Abandoned Others 513,115.02 167,590.93 208,465.15 5,776.00 101,681.80 43,599.95 45,802.63 1,979.10 1,811.33 3,665.32 4,149.02 137,058.94 32.66% 40.63% 19.82% 17.42% 26.71%

4. Major Agricultural Products Field crops: Rice, Field Corns, Cassavas, Sugar Canes, Soybeans, Green Beans, Peanuts, Dragonfly, Sorghums, Shallots, Onions, Garlic, Potatoes, Pineapple Permanent crops: Rubber plant, Oil Palm, Coffee, Longan, Durian, Mangosteen, rambutan, lichee, Manggo, Coconut, Long kong, Tangerine Cattle and Inland Fishery: Pork, Chicken, Beef, Milk, Fresh-Water Fish etc. http:// www.oae.go.th/main.php?filename=agri_production

5. Source: National Statistical Office of Thailand Age > 15 Thai Population Categorized by Type of Labor Force (2008) Non-labor Force 14.20 Millions 27.4% Labor Force 37.7 Millions 72.6% Students4.23M House work 4.66M Others 5.31M Employed 37.02M Non-Agricultural WF 22.32M Agricultural WF 14.70M Unemployed 0.52M Off-season 0.16M

6. Satellite imagery and Value-Add Products for Thai Agricultural Management

7. Mapping Feature Identification Positional Accuracy Resolving Power Satellite Image Utilization

8. TERRA ระบบ ASTER ความสูงของการโคจร 705 กม . โคจรซ้ำบริเวณเดิม 16 วัน รายละเอียดภาพ 15 ม . ความกว้างแนวถ่ายภาพ 60 กม . LANDSAT-5 ความสูงของการโคจร 705 กม . โคจรซ้ำบริเวณเดิม 16 วัน รายละเอียดภาพ 30 ม . 60 ม . ความกว้างแนวถ่ายภาพ 185 กม . ALOS ความสูงของการโคจร 692 กม . โคจรซ้ำบริเวณเดิม 46 วัน รายละเอียดภาพ 2.5 - 100 ม . ความกว้างแนวถ่ายภาพ 70 - 350 กม . THEOS ความสูงของการโคจร 822 กม . โคจรซ้ำบริเวณเดิม 26 วัน รายละเอียดภาพ 2 ม . (PAN) 15 ม . (Multispectral) ความกว้างแนวถ่ายภาพ 90 ก . ม . (Multispectral) MODIS ระบบ ASTER ความสูงของการโคจร 705 กม . โคจรซ้ำบริเวณเดิม 16 วัน รายละเอียดภาพ 250 ม . - 1 กม . ความกว้างแนวถ่ายภาพ 2330 กม .

9. Rubber Classification in Southern Region from Landsat-5

10. Rubber and Oil Palm in Southern Region from Landsat-5

11. 29 January 2009 THEOS MS 15 m . Forest fire from THEOS

12. Agricultural application (Thailand/GISTDA) Sensor : Optical Resolution: few high, medium --- low Coverage : Large area Accuracy : moderate Spectral : Pan, MS

13. ความถูกต้องทางตำแหน่งของภาพถ่ายดาวเทียม WorldView-1

14. Horizontal Accuracy of SPOT-5 และ THEOS imagery Product Levels Horizontal Accuracy SPOT-5 THEOS Level 1 A < 30 m < 300 m (190 m) Level 1 B < 30 m < 300 m (190 m) Level 2A < 30 m < 300 m (190 m) Level 2B GCPs GCPs Level 3 (Ortho-image) GCPs GCPs

15. Horizontal Accuracy of Cadastral Maps (DOL) Land Title 1:4,000 1:1,000 NS 3K 1:5,000 1 mm on Printed media on each scale 4 -5 m accuracy

16. Rice Insurance (Rice Price Guarantee Scheme) Agricultural products Mortgage VS. Agricultural products Insurance Agricultural products Insurance

17. Off-Season Rice Plantation from THEOS

18. Agricultural Parcel Identification from THEOS

19. From those processes, the followings may be acquired: : Approximate areas of cropping : Locations of those crops : Health of those crops : etc. Whose land parcels were those crops are planted in ? Private Own??? Public Own???

20. Objectives - To generate ortho-satellite imagery with consistent sufficient positional accuracy as ready-to-use and fundamental data for all RS and agricultural applications and integration with cadastral maps. - To assess and determine positional accuracy and potential suitable map scale for available satellite imagery.

21. To support Agricultural Policy in Thailand operational tools are required to: - Assist farmers to better manage their parcels and get more revenues - Estimation of yields to anticipate export market capacity - Effective monitor agricultural practices and assess environmental stress (pollution, irrigation) - etc. http://www.gisdevelopment.net/application/agriculture/overview/ma06_215abs.htm

22. Satellite Image Geometric Corrections Digital Terrain Model (DTM)

23. Ortho-Rectification Process

24. Off-Season Rice Plantation from THEOS (Pathumthani) Areas of Plantation Registered VS. Detected Location of Paddy fields Registered VS. Detected

25. Accurate Satellite imagery and Value-Add Products for Thai Agricultural Management

26. Coverage of SPOT-5 Ortho-Image

27. Off-Season Rice Plantation from THEOS (Pathumthani)

28. Paddy Fields Land Parcels © 2010 GISTDA

29. Paddy Fields Land Parcels © 2007 Image

30. Paddy Fields Land Parcels WV-2 ©2010 DigitalGlobe

31. Farmers VS. Owners Paddy Fields Land Parcels © 2010 DigitalGlobe

32. Positional (Horizontal) Accuracy Assessment SPOT-5 THEOS WorldView-1 WorldView-2 Quickbird GeoEye-1

33. SPOT-5 Ortho-Image Horizontal Accuracy RMSE x = 2.844 m RMSE y = 2.700 m RMSE r = 3.921 m NSSDA(CE95) = 6.787 m NMAS(CE90) = 5.951 m Map Scale 1:15,000 (ASPRS)

34. THEOS Ortho-Image Horizontal Accuracy Preliminary Result RMSE x = 1.962 m RMSE y = 1.720 m RMSE r = 2.609 m NSSDA(CE95) = 4.515 m NMAS(CE90) = 3.959 m Map Scale 1:8,000 (ASPRS)

35. WorldView-2 Ortho-Image Horizontal Accuracy RMSE x = 0.58 m RMSE y = 0.80 m RMSE r = 0.99 m NSSDA(CE95) = 1.72 m NMAS(CE90) = 1.49 m Preliminary Result Map Scale 1:4,000 (ASPRS)

36. ASPRS Standard

38. Thank you

39. Associated Government Organization Royal Forest Department & Department of National Park, Wildlife, and Plant Conservation Office of Agricultural Economics Forest & National Parks Agricultural Information Agricultural Policy & Development Agricultural Research

40. Associated Government Organization Agricultural Land Reform Office Land Development Department Land Allocation for Farmers Develop & maintain infrastructure Enhance farmers living & increase income Land use

41. GISTDA: Geo-Informatics and Space Development Agency Satellite image and geo-informatics products provider and support for those organizations and government’s policies. The Department of Lands (DOL) Title deed and land right issuance, Land registration and demarcation