วันนี้ทีม Skooldio เลยขอเอาตัวอย่างบางส่วนของการนำ Data Analytics ไปใช้ตอบคำถามที่เราสนใจมาให้ดูกัน! โดยเป็นหัวข้อเรื่องเกี่ยวกับ PM2.5 ที่พูดถึงกันบ่อยขึ้นทุกปี กับโปรเจกต์ “เจาะลึก -การเผา- ต้นกำเนิดปัญหาหมอกควัน” โดยคุณกฤติน เดชหอมชื่น (คุณเนี้ยบ) นักเรียน Data Analytics Bootcamp รุ่นที่ 1 ของ Skooldio ถ้าพร้อมแล้ว เราไปดูพร้อม ๆ กันเลย

การเผาในที่โล่ง เป็นสาเหตุอันดับ 1 ของ PM2.5 นั้นเป็นเรื่องจริงหรือเปล่า ?

แรงบันดาลใจในการทำโปรเจกต์นี้ มาจากความสนใจส่วนตัวของคุณเนี้ยบ ซึ่งก็คือด้านสิ่งแวดล้อมนั่นเอง ประกอบกับประเด็นยอดฮิตอย่าง PM2.5 ที่มักจะปรากฏให้เห็นในข่าวมากขึ้นเรื่อยๆ ทุกๆ ปี ก็เลยเกิดความสงสัยว่าฝุ่นที่เป็นปัญหานี้มันมาจากไหนกันแน่ หลังจากที่คุณเนี้ยบได้อ่านบทความของ The Standard ก็พบว่ากว่าครึ่ง (58.79%) ของ PM2.5 ที่เป็นปัญหานี้มาจากการเผาในที่โล่ง เลยอยากจะลองหาคำตอบด้วยตัวเองว่า ที่เค้าพูดกันว่า “การเผาในที่โล่ง” เป็นสาเหตุอันดับ 1 ของ PM2.5 นั้นเป็นเรื่องจริงรึเปล่า

PM2.5 หาข้อมูลจากไหนได้บ้าง ?

โปรเจกต์นี้คุณเนี้ยบเลือกใช้ข้อมูลมาจากสถานีวัดอากาศจาก 3 เเหล่งด้วยกันคือ

1. ข้อมูล PM2.5 จาก กรมควบคุมมลพิษ(PCD)
2. ข้อมูล PM2.5 จาก บริษัท Berkeley Earth
3. ข้อมูลแสดงจุดความร้อน (Hotspot) และสถานการณ์เกิดไฟ จาก NASA FIRMS

โดย 2 แหล่งข้อมูลแรกนั้นมีสถานีตรวจวัดครอบคลุมทั้งหมด 52 จังหวัด รวม 123 สถานี ซึ่งแต่ละสถานีจะทำการวัดทุก ๆ 1 ชั่วโมง ย้อนหลังไปตั้งแต่ปี 2016 (ในบทความนี้ใช้ข้อความถึงช่วงปลายปี 2020)

โดยในแต่ละสถานีวัดก็ไม่ได้จะวัดเเค่ ค่า PM2.5 ยังมีอีกหลายค่าที่เเต่ละสถานีได้ทำการวัดอีกด้วย ซึ่งแน่นอนว่าแต่ละแหล่งข้อมูลเองก็มี Format ของวันที่ที่แตกต่างกันออกไปซึ่งต้องทำการแปลง (Data Transformation) เพื่อนำข้อมูลที่ได้มาทำการวิเคราะห์หาค่าความสัมพันธ์ต่อ

อากาศที่เราหายใจเนี่ยมันปลอดภัยจริงหรือเปล่า ?

ก่อนอื่นต้องเข้าใจเรื่องของค่ามาตรฐานมันเป็นตัวบอกว่าอากาศที่เราหายใจเป็นอันตรายกับสุขภาพของเราหรือเปล่า องค์กรอนามัยโลก (WHO) เคยให้ข้อมูลว่า มีคนเสียชีวิตมากกว่า 4.2 ล้านคนต่อปีจากผลของมลพิษทางอากาศ ดังนั้นอากาศที่เราหายใจไม่ควรเกินค่ามาตรฐาน โดยปกติเรามีค่ามาตรฐานอยู่ 2 ตัว คือ ค่ามาตรฐานเฉลี่ย 24 ชั่วโมง และ ค่ามาตรฐานเฉลี่ยรายปี

ซึ่ง 2 ค่านี้จะไม่เท่ากันโดย ปกติมาตรฐานรายปีจะเข้มงวดกว่าค่าเฉลี่ย 24 ชั่วโมง อย่างไทย กำหนดมาตรฐานค่าเฉลี่ย 24 ชั่วโมงไว้ที่ 50 µg/m3 เเต่กำหนดค่ามาตรฐานเฉลี่ยรายปีไว้ที่ 25 µg/m3

ค่า PM2.5 เฉลี่ยไทยสูงกว่ามาตรฐานเกือบทั้งปี

ถ้าจากที่ WHO หรือ องค์การอนามัยโลกเเนะนำ อากาศที่เราหายใจอยู่เกินค่ามาตรฐานที่กำหนดไว้ที่ 25 µg/m3 เกือบจะทั้งปี มีเเต่ช่วงเดือน มิถุนา กรกฎา ที่อาจจะหล่นๆมาต่ำกว่าค่ามาตรฐานนิดหน่อย เเล้วพุ่งขึ้นไปเกินค่ามาตรฐานอีกรอบนึงในเดือนตุลา เมื่อพิจารณาอีกหนึ่งค่ามาตรฐานคือของประเทศเราเองที่เรากำหนดไว้ที่ 50 µg/m3 สูงกว่าองค์การอนามัยโลก 2 เท่า เเต่ก็ยังมีบางช่วงที่เราไม่ผ่านด้วยซ้ำ โดย 5 จังหวัดที่มีค่า PM2.5 สูงสุด เฉลี่ยรายปีในปี 2019 ได้แก่

1. จังหวัดลำพูน 34.180 µg/m3
2. จังหวัดขอนแก่น 32.652 µg/m3
3. จังหวัดเชียงราย 32.531 µg/m3
4. จังหวัดเชียงใหม่ 30.987 µg/m3
5. จังหวัดอุดรธานี 30.568 µg/m3

ซึ่งจากข้อมูลที่มีทั้ง 52 จังหวัด มีจังหวัดที่ผ่านมาตรฐานค่า PM2.5 เฉลี่ยรายปีที่ประเทศไทยกำหนดไว้เพียง 22 จังหวัดเท่านั้น เเละไม่มีจังหวัดไหนเลยที่มีข้อมูลที่ผ่านค่ามาตรฐานขององค์การอนามัยโลกเเละสหรัฐอเมริกา นั้นคงตอบคำถามที่หลายๆคนสงสัยว่า “ทำไมเราไม่ใช้ค่ามาตรฐานตัวเดียวกับองค์การอนามัยโลก?” นั้นเพราะมาตรฐานเดิมที่ตั้งไว้เรายังไม่ผ่านเลยด้วยซ้ำ

อากาศหนาว และลมแรง ส่งผลต่อปริมาณฝุ่น

เทรนด์นึงที่สามารถเห็นได้คร่าว ๆ คือเมื่อสิ้นสุดฤดูร้อนในเดือน พฤษภา เเละอุณภูมิค่อยๆลดลงก็จะพบว่าค่าของ PM2.5 นั้นก็จะค่อยๆเพิ่มขึ้น เเละเป็นเเบบนี้ในทุกปี เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นนี้ เกิดจาก ปรากฏการณ์อุณหภูมิผกผันหรือ Temperature inversionที่เป็นปรากฏการณ์ที่มักจะเกิดในช่วงฤดูหนาวหรือช่วงที่มีอุณหภูมิต่ำ ที่จะเป็นเหมือนมีฝาชีครอบไว้ไม่ให้อากาศเเละฝุ่นลอยขึ้นไปได้ ทำให้ฝุ่นไม่กระจายตัวออกไปเเละถูกขังเอาไว้ใกล้พื้นโลก

และเมื่อนำข้อมูลความเร็วลมเเละค่า PM2.5 ในเเต่ละวันมาลองทำเป็นกราฟ เราจะพอเห็นคร่าว ๆ ได้ว่า ทั้ง 2 ตัวแปรมีความสัมพันธ์ร่วมกันอยู่ และเมื่อสังเกตดูจะพบว่าเมื่อความเร็วลมค่อย ๆ สูงขึ้น เเนวโน้มของค่า PM2.5 สูงสุดก็มีเเนวโน้มลดลง ซึ่งเราสามารถพิจารณาได้ชัด ๆ จากกราฟนำค่า MAX(PM2.5) เเละความเร็วลมมาพล็อต แล้วลาก Trendline ดู เพื่อพิจารณาค่า R-squared และ P-value จะพบว่าทั้งสองตัวเเปรนั้นมีความสัมพันธ์กัน จึงสามารถสรุปได้ว่า

ในวันที่ลมเเรงโอกาสที่ PM2.5 จะขึ้นสูงในวันนั้นก็จะมีน้อยกว่าวันที่ลมนิ่ง

เนื่องจากในวันที่ลมเเรงนั้นฝุ่นก็จะโดนพัดไปกับลมทำให้ฟุ้งกระจายออกไปด้วย ทำให้ค่า PM2.5 ที่เราวัดได้นั้นไม่สูงมากนัก

ฝุ่นมันมาจากไหน ?

จากที่ THE STANDARD เคยรายงานไว้ในบทความ “เข้าใจ PM2.5 ฝุ่นพิษขนาดเล็กที่เดียวจบ”จะพบว่าการเผาในที่โล่งปล่อย PM2.5 มากเป็นอันดับหนึ่งโดยคิดเห็น 58.79% เมื่อเทียบฝุ่นควันที่เกิดจากโรงงานอุตสาหกรรม (18.24%) และการคมนาคมขนส่ง (14.07%) และการผลิตไฟฟ้า (8.9%)

การเผามีผลกับ PM2.5 จริงไหม ?

วิธีการง่าย ๆ ที่จะตรวจวัดการเผาในที่โล่งจำเป็นต้องใช้ข้อมูลจากที่อื่นเพิ่ม ในที่นี้จะใช้ข้อมูลของ NASA FIRMS เป็นข้อมูลแสดงจุดความร้อน(Hotspot) และสถานการณ์เกิดไฟ ตามเวลาจริงทั่วโลก โดยเอาข้อมูลชุดนี้มาเปลี่ยนค่า latitude และ longitude ให้กลายเป็น ชื่อจังหวัด เเละนับจำนวนจุด Hotspot ที่เกิดขึ้นในเเต่ละวันเพราะเราจะใช้จำนวนจุดในเเต่ละวันมาวิเคราะห์

ซึ่งจาก จำนวนจุด Hotspot ในปี 2019 พบว่าจังหวัดที่มี จำนวนจุดมากที่สุดมาเป็นอันดับหนึ่งคือ จังหวัดเชียงใหม่ เเละเมื่อลองดูที่ Choropleth Map ที่ทำมาเพื่อเปรียบเทียบจำนวนจุด Hotspot ในเเต่ละพื้นที่เราก็จะพอมองเห็นว่ามีจุดความร้อนเกิดขึ้นมากในภาคเหนือ

Choropleth Map - การเเสดงข้อมูลลงบนเเผนที่ใช้เเสดงค่าสัมพัทธ์เช่น %,อัตราส่วน

การเผาภายในประเทศ ส่งผลมากน้อยขนาดไหน

เพื่อลงลึกและวิเคราะห์หาความสัมพันธ์ได้ง่ายขึ้น ในส่วนนี้จะวิเคราะห์โดยหยิบเอาจังหวัดที่มีการเผาเยอะๆอย่างเชียงใหม่ เชียงราย ที่มีการเผาเป็นอันดับ 1 เเละอันดับ 3 ก็มีอันดับของ PM2.5 อยู่ที่อันดับต้นๆที่อันดับ 4 เเละอันดับ 3 เหมือนกัน มาพิสูจน์ข้อสันนิษฐานที่ว่า “การเผาในที่โล่งนั้นส่งผลกับค่าของ PM2.5 จริงไหม?” ซึ่งก็จะเห็นว่าช่วงที่มีเผามากเกิดจุด Hotspot มาก ค่าฝุ่น PM2.5 ก็เพิ่มขึ้นตามไปด้วยอย่างชัดเจนในทุกๆปี

เเต่คำถามที่เราควรตั้งต่อไปคือ ในช่วง มีนาคม – เมษายน คนเชียงใหม่เค้าเผาอะไรกัน?

จากการหาข้อมูลเบื้องต้นก็คงไม่อาจจะสรุปอะไรได้มาก เเต่จากการหาข้อมูลพบบางข้อมูลที่น่าสนใจเเละดูมีความเป็นไปได้ คือทุกปีในช่วงการเก็บเกี่ยวผลผลิตหน้าแล้ง จะมีเศษวัสดุเหลือทิ้ง ได้แก่เปลือกและซังข้าวโพดโดยส่วนใหญ่เกษตรกรจะปล่อยไว้ และรอเผาทิ้งในช่วงเดือน เมษายน ของทุกปี ซึ่งก่อให้เกิดควันจากการเผาไหม้ หรืออีกเรื่องนึงที่ดูมีความเป็นไปได้เหมือนกันคือชาวบ้านจะมีการเผาป่าเพื่อเข้าไปเก็บเห็ดเผาะเเละผักหวาน เพราะชาวบ้านมีความเชื่อว่าถ้าเผาป่าเห็ดเผาะจะออกดอกเเละผักหวานจะเเตกยอด ซึ่งนั่นเป็นความเชื่อที่ผิดเเละมีงานวิจัยรองรับระบุชัดว่า “ไฟป่าไม่ได้ช่วยให้เกิดเห็ด แต่การพบเห็ดภายหลังไฟป่า อาจเป็นเพราะเศษซากหญ้าพืชที่ปกคลุมดินถูกเผาทำลาย ทำให้มองเห็นเห็ดเผาะเเละผักหวานได้ง่ายขึ้น”

การเผาส่งผลมากน้อยขนาดไหนกับค่า PM2.5

การเปรียบเทียบความสัมพันธ์ระหว่างจุด Hotspot กับปริมาณ PM2.5 ซึ่งสามารถเปรียบเทียบเบื้องต้นโดยการสร้างกราฟ Scatter Plot เเละลาก Trend Line โดยลากไปเป็น Power Model Type ซึ่งเมื่อพิจารณาจากกราฟก็จะเห็นว่าเมื่อจุด Hotspot เพิ่มขึ้นค่า PM2.5 ก็มีเเนวโน้มสูงขึ้นตามไปด้วย โดยมีความสอดคล้องกับโมเดลของเราอยู่พอสมควร ซึ่งเมื่อพิจารณา ค่า R-Squared ที่มีค่าเป็นบวกเเละมีค่าอยู่ที่ 0.634 ซึ่งไม่ได้ถือว่าน้อย นั้นเเปลว่าโมเดลของเราค่อนข้าง Fit กับตัวข้อมูล เเละ P-value เองก็มีค่าน้อยกว่า 0.0001 ดังนั้นความสัมพันธ์ของ 2 ตัวเเปรนี้มีเเนวโน้มที่เป็นไปตามโมเดล

เเต่ถึงอย่างนั้นเเต่ละจังหวัดก็มีความเเตกต่างกัน บางจังหวัดมีการเผาเยอะจำนวนจุด Hotspot มาก ส่วนบางจังหวัดมีการเผาน้อยจำนวนจุด Hotspot ไม่ได้มาก การเผาในเเต่ละพื้นที่จึงส่งผลต่อการเกิด PM2.5 ไม่เท่ากัน

เพราะเมื่อเราลองมา พิจารณาจังหวัดที่ไม่ได้มีการเผาในที่โล่งเป็นกิจกรรมหลักในพื้นที่เเละมีจำนวนจุด Hotspot น้อย นั้นเช่น กรุงเทพ, ระยอง, และ ยะลา ก็จะพบว่าเมื่อพิจารณาดูเเล้วนั้นค่าของทั้งสองตัวเเปรนี้เเทบไม่ได้มีความสัมพันธ์ต่อกันเลย จึงสรุปว่า จังหวัดที่ไม่ได้มีการเผาในที่โล่งเยอะไม่ได้เกิดจำนวนจุด Hotspot มาก การเผาในที่โล่งจะไม่ได้เป็นปัจจัยที่มีเเนวโน้มชัดเจนที่ทำให้เกิด PM2.5 เเต่อาจเกิดจากปัจจัยอื่นที่เราต้องศึกษาต่อไปเช่นการเผาไหม้จาก รถยนตร์ หรือ โรงงานอุตสาหกรรม ส่วนจังหวัดที่มีการเผาเป็นกิจกรรมหลัก ค่า PM2.5 นั้นมีเเนวโน้มว่าเป็นผลมาจากการเผาอย่างชัดเจน

เผาวันนี้ส่งผลเเค่วันนี้จริงหรอ ?

ซึ่งเมื่อลองทดสอบง่ายๆ โดยเอาจุด Hotspot ที่เกิดขึ้นมาพล็อตคู่กับค่า PM2.5 ที่เกิดขึ้นหลังจากวันเผาไปเเล้ว 1,2,3 วัน เเละพบว่ามีเเนวโน้มค่า PM2.5 ที่เพิ่มขึ้นนั้นเกิดขึ้นจากการเผาในวันก่อนหน้านั้นด้วย ซึ่งเกิดจากการสะสมของฝุ่นที่พอเวลาเราเผา ฝุ่นอาจไม่ได้ถ่ายเทไปที่อื่นเลยทันทีเเละยังคงสะสมอยู่ในพื้นที่นั้นไปอีกหลายวัน

ผลกระทบจากประเทศเพื่อนบ้าน

ถ้าหลายคนได้อ่านข่าวคงเคยเจอข่าวฝุ่นจากประเทศเพื่อนบ้านถูกพัดเข้ามาในประเทศเราสร้างความเดือนร้อนให้กับคนในประเทศ จึงอดสงสัยไม่ได้จริงๆเลยว่าเราได้รับผลกระทบจริงมั้ยเเล้วได้รับมากขนาดไหนกัน

ซึ่งถ้าหากลองดูจากขนาดของวงกลมเราจะเห็นได้อย่างชัดเจนเลยว่าความจริงเเล้วประเทศเราจำนวนจุด Hotspot ที่เกิดขึ้นนับว่าเด็กๆมากเมื่อเทียบกับ พม่าที่ครองอันดับหนึ่งในทุกปี เเละ ประเทศเรานั้นก็อยู่ติดกับประเทศพม่าด้วยเเละเป็นข่าวอยู่บ่อยๆ ที่ฝุ่นการเผาจากประเทศพม่าลอยเข้ามาในประเทศไทยทำให้เกิดปัญหามลพิษทางอากาศในประเทศ

โดยประเทศพม่านั้นมีการเผาในช่วงเดือน มีนา เป็นประจำทุกปี โดยเฉพาะรัฐฉานหรือที่รู้จักกันในชื่อไทยใหญ่ มีการเผามากกว่ารัฐอื่นอย่างชัดเจน เเละรัฐฉานอยู่ติดกับจังหวัด เชียงราย เชียงใหม่ เเละ เเม่ฮ่องสอน

นอกจากนี้รัฐฉานนั้นเป็นเจ้าตลาดเมล็ดพันธ์ุข้าวโพดในพม่า เเละจะมีการเผาต่อซังข้าวโพดภายหลังฤดูเก็บเกี่ยวในช่วง กุมภาพันธ์-เมษายน ของทุกปีเพราะเป็นการเตรียมพื้นที่เพาะปลูกข้าวโพดรอบใหม่ที่ง่ายเเละต้นทุนถูกที่สุด ถึงชาวบ้านจะได้รับผลกระทบจากปัญหาฝุ่นควันเหมือนกันเเต่ชาวบ้านก็ไม่มีเงินที่จะไปจ้าง รถไถมาไถกลบต่อซังข้าวโพดได้

การเผาที่บ้านเค้าส่งผลกับบ้านเรามากน้อยเเค่ไหน

ด้วยความที่รัฐฉานนั้นอยู่ติดกับเชียงราย เชียงใหม่ เเละ เเม่ฮ่องสอนหากนำข้อมูลการเผาที่รัฐฉานมาพล็อตคู่กับค่า PM2.5 ในเเต่ละจังหวัดเพื่อหาความสัมพันธ์จากข้อมูลก็พบว่าเมื่อมีการเผามากขึ้น มีเเนวโน้มที่ค่า PM2.5 จะสูงมากขึ้นไปด้วย ถึงอาจไม่ได้มากเท่ากับการเผาในตัวจังหวัดเอง เเต่ก็มีเเนวโน้มที่การเผาจากรัฐฉานจะเป็นอีกหนึ่งต้นเหตุของปัญหาฝุ่นควันใน 3 จังหวัดนี้ด้วยเช่นกัน

บทสรุปเรื่องราวของฝุ่น

• สรุปเเล้วอากาศที่เราหายใจเนี่ยมันปลอดภัยจริงหรือเปล่านะ ?
  ถ้าลองพิจารณาจากข้อมูล PM2.5 ที่ผมมี เทียบกับค่ามาตรฐานของกรมอนามัยโลก พบว่าอากาศที่เราหายใจไม่ปลอดภัยเกินค่ามาตรฐานในหลายจังหวัด
• หน้าหนาวเนี่ยฝุ่นเยอะขึ้นจริงมั้ย เพราะอะไรนะ ?
  สรุปว่าจริงเมื่อพิจารณาจากข้อมูลเห็น Trend ค่อนข้างชัดคิดว่าเกิดจาก ปรากฏการณ์อุณหภูมิผกผันหรือ Temperature inversion
• PM2.5 จริงๆเเล้วเนี่ยมันมาจากไหนเยอะเเยะ ?
  มาจากหลายเเหล่งกำเนิดเเต่ในตัวบทความนี้พยายามจะเเสดงให้เห็นว่าในบางพื้นที่ ฝุ่น PM2.5 เกิดจากการเผาในที่โล่งของคนในพื้นที่เเละประเทศเพื่อนบ้านเป็นปัจจัยสำคัญ

---

สุดท้าย สำหรับใครที่อยากวิเคราะห์ หรือจัดการ Data แบบนี้ได้ ตั้งแต่ดึงข้อมูลจนสรุปออกมาเป็น Visualization! นำเสนอ Insights แบบจัดเต็มขอแนะนำ Data Analytics Bootcamp หลักสูตร 3 เดือนที่จะพาคุณอัปสกิลตั้งแต่พื้นฐานจนทำงานได้จริง ทั้งมุม Data และธุรกิจ

เนื้อหาครอบคลุมทุกทักษะที่ต้องรู้ เพื่อนำไปต่อยอดการใช้ Data
🛑 Data Literacy : เข้าใจกระบวนการวิเคราะห์ข้อมูล และทักษะที่จำเป็นในการนำข้อมูลไปใช้เพื่อสร้างมูลค่ากับธุรกิจ
🛑 Data Analysis : ฝึกฝนการตั้งคำถาม การจัดการข้อมูล สถิติและวิเคราะห์ข้อมูลเบื้องต้นเพื่อหา Insight
🛑 Data Visualization : เรียนรู้หลักการออกแบบและสร้าง Dashboard ให้มีประสิทธิภาพ ตอบโจทย์ผู้ใช้งาน
🛑 Web Scraping : เรียนรู้วิธีการดึงข้อมูลจากเว็บไซต์หรือเว็บเพจเบื้องต้น โดยไม่ต้องมีพื้นฐานการเขียนโปรแกรม
🛑 Data Wrangling : ฝึกฝนการจัดการข้อมูลวิเคราะห์ และสรุปข้อมูลจากหลายแหล่งผ่านภาษา SQL เบื้องต้น

ทำไมต้องเรียน Data Analytics Bootcamp รุ่นที่ 8 ?
✅ ร่วมกันสร้างโปรเจกต์ที่สนใจไปกับเพื่อนร่วมคลาส พร้อมสร้างโปรไฟล์ในสายงาน Data
✅ มีโค้ชให้คำปรึกษาเวลาทำโปรเจกต์ ตัวจริงจากหลากหลายอุตสาหกรรม
✅ ไม่ต้องมีพื้นฐานก็เรียนได้ เลือกเครื่องมือที่จะใช้ได้ทั้ง Excel + Power BI หรือ Google Sheets + Looker Studio
✅ พบแขกรับเชิญที่พร้อมแชร์ประสบการณ์ และตอบทุกคำถามที่คุณอยากรู้เพื่อให้ใช้ข้อมูลได้ดีขึ้น หรือแม้แต่การสมัครงาน
✅ Data Analytics Skills สามารถประยุกต์ใช้ได้ในหลายสายงาน เช่น HR, Sales หรือ Marketing