ความรู้เกี่ยวกับแผนที่เบื้องต้น 2

ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับภูมิศาสตร์โลก

ลักษณะ รูปทรงสัณฐานของโลกมีลักษณะกลมแบบ Speriod  แต่ในทางปฎิบัติเราถือว่าโลกมีลักษณะทรงกลมทางเรขาคณิต ดังนั้นระบบพิกัดภูมิศาสตร์ของโลกจึงมีส่วนประกอบต่อไปนี้

1. เส้นวงกลมใหญ่  (Great Circle) คือ เส้นรอบวงที่เราลากผ่านไปรอบผิวโลกโดยผ่านที่ศูนย์กลางวงกลม แล้วบรรจบมาเป็นวงกลม  เรียกว่า"วงกลมใหญ่"  ตัวอย่าง เช่น  เส้นศูนย์สูตร เส้นเมริเดียนที่อยู่ตรงข้ามกัน เส้นแบ่งเขตมืด-สว่าง 

2. เส้นวงกลมเล็ก  (Small Circle) คือ เส้นรอบวงที่เราลากผ่านไปรอบผิวโลกโดยไม่ผ่านที่ศูนย์กลางวงกลม แล้วบรรจบมาเป็นวงกลม  ตัวอย่าง เช่น  เส้นขนาน

3. เส้นศูนย์สูตร (Equator) คือ เส้นที่ลากผ่านศูนย์กลางวงกลมในแนวตะวันออกและตะวันตก  โดยจุดเริ่มต้นของเส้นที่ 0 องศาทางตะวันออก  ซึ่งเป็นวงกลมใหญ่วงหนึ่งเช่นกัน

4. เส้นเมริเดียน (Meridians) คือ เส้นที่ลากผ่านศูนย์กลางวงกลมในแนวเหนือและใต้ โดยลากเชื่อมระหว่างจุดขั้วโลกเหนือ และขั้วโลกใต้

5. เส้นเมริเดียน ปฐม (Prime Meridian) คือ เส้นเมริเดียนที่ลากผ่านหอดูดาวที่ตำบลกรีนิช (Greenwich) ประเทศอังกฤษ ใช้เป็นเส้นหลักในการกำหนดค่าลองกิจูด ซึ่งถูกกำหนดให้มีลองกิจูดเป็นศูนย์ ถ้าถือตามข้อตกลงนานาชาติ ค.ศ. 1884 จะเรียกว่า เส้นเมริเดียนกรีนิช ก็ได้

6. เส้นขนาน (Parallels)  คือ เส้นที่ลากขนานกับเส้นศูนย์สูตร หรือ วงกลมเล็ก

7. ละติจูด (Latitude) หรือ เส้นรุ้ง คือ ระยะทางเชิงมุมที่วัดไปทางเหนือและใต้ของเส้นศูนย์สูตร นับจาก 0 องศาไปทางเหนือและทางใต้ 90 องศา

8. ลองกิจูด (Longitude) หรือ เส้นแวง  คือ  ระยะทางเชิงมุมที่วัดจากเมริเดียนปฐมซึ่งถือที่ 0 องศา ตำบลกรีนิชเป็นหลัก วัดไปทางตะวันออก  180 องศาตะวันออก และทางตะวันตก 180 องศาตะวันตก

"รุ้งตะแคง แวงตั้ง"   เป็นคำเรียกขานเพื่อให้ง่ายต่อการจำว่า เส้นละติจูดและลองกิจูดคืออะไร มีลักษณะอย่างไร

9. เส้นโครงแผนที่ คือ  ระบบของเส้นที่สร้างขึ้นในพื้นที่แบนราบ เพื่อแสดงลักษณะของเส้นขนานและเส้นเมริเดียนอันเป็นผลจากแบบและวิธีการสร้าง รูปทรงเรขาคณิต และการวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์ในการถ่ายทอดเส้นเหล่านั้นจากผิวโลก ซึ่งเป็นทรงกลมลงบนพื้นที่แบนราบ   ซึ่งวิธีการนั้น เรียกว่าการฉายแผนที่ โดยการใช้พื้นผิวรูปทรงเรขาคณิต 3 ชนิด คือ รูประนาบ (Plane)   รูปทรงกรวย (Cone)   และรูปทรงกระบอก (Cylinder)   ในการฉายเส้นโครงแผนที่

10. โปรเจคชั่นของแผนที่   คือ  ระบบการเขียนแนวเส้นที่แทนเส้นเมริเดียนและเส้นขนาน (Meridians and Parallels)  ของพิภพทั้งหมด หรือ ส่วนใดส่วนหนึ่งลงบนพื้นแบนราบตามมาตราส่วน

11. ทิศเหนือจริง (True North)   คือแนวที่นับจากตำบลใดๆ บนพิภพไปยังขั้วโลกเหนือจะเห็นว่าเส้น Longitude ทุกเส้น  ก็คือแนวทิศเหนือจริง ตามปกติใช้สัญลักษน์รูปดาวแทนทิศเหนือจริง โดยทั่วโปจะไม่ใช้ทิศเหนือ จริงในการอ่านแผนที่

12. ทิศเหนือกริด  (แผนที่) (Grid North)    คือแนวเส้นกริดใต้-เหนือบนแผนที่  ใช้สัญลักษณ์  GN ทิศเหนือกริดให้ประโยชน์ในการหาค่าพิกัดบนเเผนที่และมุมภาคของทิ

13. ทิศเหนือแม่เหล็ก ( Magnetic North)  คือแนวตามปลายลูกศรที่แสดงทิศเหนือของเข็มทิศ.  ซึ่งโดยปกติเข็มทิศจะชี้ไปทางขั้วเหนือของแม่เหล็กโลกเสมอ ในแผนที่จะใช้สัญลักษณ์รูปลูกศรครึ่งซีก  ทิศเหนือแม่เหล็กจะใช้ประโยชน์ในการหาทิศทางเมื่ออยู่ในภูมิประเทศจริง

14.  อะซิมุท ( Azimuth)
  เป็นวิธีการที่คิดขึ้นมาเพื่อใช้ในการบอกทิศทาง คือวัดขนาดของมุมทางราบที่วัดจากแนวทิศเหนือหลักเวียนตามเข็มนาฬิกามาบรรจบ กับแนวเป้าหมายที่ต้องการ มุมทิศอะซิมุทนี้จะมีค่าตั้งแต่ 0 - 360 องศา และเมื่อวัดมุมจากเส้นฐานทิศเหนือหลักชนิดใด ก็จะเรียกตามทิศเหนือหลักนั้น เช่น อะซิมุทจริง, อะซิมุทกริด, อะซิมุทแม่เหล็ก

ความรู้เกี่ยวกับแผนที่เบื้องต้น 1

ข้อมูลเรื่องแผนที่นี้ได้มาจาก http://www.thaigoogleearth.com ซึ่งขณะที่เขียนบล็อกนี้เว็บได้ปิดปรับปรุง
แผนที่เป็นอุปกรณ์สำคัญอย่างหนึ่งที่มนุษย์นำมาใช้เป็นเครื่องช่วยในการ ดำเนินกิจกรรมต่างๆ ในชีวิตประจำวันนับจากอดีตจนถึงปัจจุบัน แผนที่มีบทบาทสำคัญต่อการพัฒนาประเทศ การเรียนการสอน การประกอบอาชีพสาขาต่างๆ และการนำไปใช้งานด้านต่าง ๆ เช่น   ภูมิศาสตร์ การสำรวจ ธรณีวิทยา การเกษตร ป่าไม้   การคมนาคมขนส่ง   กิจการทหารตำรวจ ศิลปวัฒนธรรม สาขาต่างๆเหล่านี้ จะต้องอาศัยแผนที่เป็นเครื่องมือชี้นำเสมอ

ในสมัยเริ่มแรกการทำแผนที่จะอาศัยข้อมูลการสำรวจภาคพื้นดินเท่านั้น    แต่ต่อมามีเทคโนโลยีการสำรวจจากระยะไกล (Remote Sensing) เกิดขึ้น จึงมีการนำเอาภาพถ่ายทางอากาศและภาพถ่ายจากดาวเทียมมาช่วยในการทำแผนที่ เพราะทำให้เกิดความสะดวก รวดเร็ว และถูกต้องกว่าการสำรวจภาคพื้นดินเพียงอย่างเดียว ในปัจจุบันความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ทั้งฮาร์ดแวร์ (Hardware) และซอฟแวร์ (Software) มีมากขึ้น จึงมีการนำเอาคอมพิวเตอร์มาผลิตแผนที่ ซึ่งทำได้สะดวกรวดเร็ว และถูกต้องมากกว่าเดิมที่ทำด้วยมือ

 คอมพิวเตอร์ มีวิธีการแสดงผลภาพออกมาให้เหมือนจริง หรือทำเสมือนมองเห็นได้ในสภาพเป็นจริง(Visualization) เช่น แสดงความลึก สูง ต่ำ นูน รูปแบบภาพสามมิติ เป็นลักษณะที่ง่ายต่อการสื่อความหมายมากขึ้นแผนที่มีอยู่หลายประเภทด้วยกัน เช่น แผนที่ภูมิประเทศ แผนที่ภาพถ่าย แผนที่เฉพาะเรื่องต่าง ๆ   การผลิตแผนที่แบบใด มีความละเอียดถูกต้องระดับใด ก็ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของงานที่จะใช้ นอกจากนี้ขึ้นอยู่กับหน่วยงานด้วยว่ามีขีดความสามารถในการผลิตแผนที่ได้เอง หรือไม่ ซึ่งในปัจจุบันก็มีหลายหน่วยงานในประเทศไทยไม่ว่าทั้งของรัฐบาลหรือเอกชน สามารถผลิตแผนที่ขึ้นมาใช้เองในหน่วยงาน เช่น มหาวิทยาลัยต่าง ๆ บริษัทเอกชนต่าง ๆ

งานด้าน รีโมทเซนซิ่งและระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (Remote Sensing and Geographic Information System) ก็มีเป้าหมายที่สำคัญอย่างหนึ่งคือการแสดงผลออกมาในรูปแแบบของแผนที่ไม่ว่า จะเป็นแผนที่ในรูปแบบแผ่นกระดาษ หรือแผนที่ในรูปแบบดิจิตอล (Digital) ที่สามารถแสดงผลในคอมพิวเตอร์ ได้   การแสดงผลหรือการผลิตแผนที่ออกมาจะต้องมีหลักในการทำแผนที่หลายอย่าง  เช่น การอ้างอิงระบบพิกัดของแผนที่ให้ถูกต้องตรงกับสภาพความเป็นจริงบนพื้นโลก กำหนดทิศทาง มาตราส่วน การแสดงสัญลักษณ์ต่าง ๆ ให้สื่อออกมาสอดคล้องกับความเป็นจริง ในประเทศไทยเรานิยมใช้แผนที่ที่ผลิตโดยกรมแผนที่ทหารนำมาใช้งาน และนำมาเป็นแผนที่อ้างอิงประกอบ หรือที่เรียกว่าแผนที่ฐาน (Base Map)

เนื่อง จากถือว่าเป็นแผนที่มาตรฐานที่มีความถูกต้องสูง โดยแบ่งเป็น 2  มาตราส่วน คือ มาตราส่วนเล็ก 1:250,000   หรือแผนที่ภูมิประเทศลำดับชุด 1501 S มีระบบพิกัดเป็นระบบพิกัดภูมิศาสตร์   ซึ่งประชาชนหรือผู้สนใจทั่วไปสามารถจะซื้อมาใช้ได้   และมาตราส่วนใหญ่  1:50,000 หรือแผนที่ภูมิประเทศลำดับชุด L7017 มีระบบพิกัดเป็นระบบพิกัดภูมิศาสตร์ และระบบพิกัดกริด UTM ใช้ได้เฉพาะหน่วยงานราชการเท่านั้น   ในบทความนี้จะเน้นทำความเข้าใจเกี่ยวกับแผนที่ภูมิประเทศลำดับชุด L 7017 มาตราส่วน 1:50,000 ซึ่งเป็นแผนที่ที่มีความละเอียดค่อนข้างสูงและนิยมนำมาใช้งานในหน่วย งานราชการทั่วไป   รวมถึงเนื้อหาอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องเพื่อให้เข้าใจเนื้อหามากยิ่งขึ้น

รูปทรงสัณฐานของโลก  โลก (Earth) โลกของเรามีรูปร่างลักษณะเป็นรูปทรงรี (Oblate Ellipsoid)   คือมีลักษณะป่องตรงกลาง ขั้วเหนือ-ใต้ แบนเล็กน้อย แต่พื้นผิวโลกที่แท้จริงมีลักษณะขรุขระ  สูง  ต่ำ ไม่ราบเรียบ  สม่ำเสมอ พื้นผิวโลกจะมีพื้นที่ประมาณ 509,450,00 ตารางกิโลเมตร มีเส้นผ่าศูนย์กลางที่ศูนย์สูตรยาว 12,757 กิโลเมตร   มีเส้นผ่าศูนย์กลางจากขั้วโลกเหนือถึงขั้วโลกใต้  12,714 กิโลเมตร จะเห็นว่าระยะทางระหว่างแนวนอน (เส้นสูนย์สูตร) ยาวกว่าแนวตั้ง (ขั้วโลกเหนือ -ใต้) จากลักษณะดังกล่าวนี้ ทำให้ไม่สามารถใช้รูปทรงเรขาคณิตอย่างง่ายแสดงขนาด และรูปร่างของโลกได้อย่างถูกต้อง  ดังนั้นเพื่อความสะดวกต่อการพิจารณารูปทรงสัณฐานของโลก และในกิจการของแผนที่ จึงมีการใช้รูปทรงสัณฐานของโลกอยู่ 3 แบบ คือ ทรงกลม (Spheroid) ทรงรี (Ellipsoid) และ ยีออยด์ (Geoid)
   
ทรงกลม หรือ สเฟียรอยด์  เป็นรูปทรงที่ง่ายที่สุด  จึงเหมาะเป็นสัณฐานของโลกโดยประมาณ  ใช้กับแผนที่มาตราส่วนเล็กที่มีขอบเขตกว้างขวาง เช่น แผนที่โลก แผนที่ทวีป หรือ แผนที่อื่นๆที่ไม่ต้องการความละเอียดถูกต้องสูง
      
ทรงรี หรือ   อิลิปซอยด์   โดยทั่วไป คือ รูปที่แตกต่างกับรูปทรงกลมเพียงเล็กน้อย  ซึ่งจะมีลักษณะใกล้เคียงกับสัณฐานจริงโลกมาก จึงเหมาะสำหรับใช้เป็นพื้นผิวการรังวัด  และการแผนที่ที่ต้องการความละเอียดถูกต้องสูง เช่น แผนที่ระดับชุมชนเมือง แผนที่ภูมิประเทศมาตราส่วนใหญ่ทั่วไป แผนที่นำร่อง เป็นต้น
      
ยีออยด์       เป็นรูปทรงที่เหมือนกับสัณฐานจริงของโลกมากที่สุด เกิดจากการสมมุติระดับน้ำในมหาสมุทรขณะทรงตัวอยู่นิ่ง เชื่อมโยงให้ทะลุไปถึงกันทั่วโลก จะเกิดเป็นพื้นผิวซึ่งไม่ราบเรียบตลอด มีบางส่วนที่ยุบต่ำลง บางส่วนสูงขึ้นขึ้นอยู่กับความหนาแน่นและแรงโน้มถ่วงของโลก ทุก ๆ แนวดิ่ง (Plumb Line) จะตั้งฉากกับยีออยด์   ยีออยด์มีบทบาทสำคัญในงานรังวัดชั้นสูง (Geodesy) แต่กลับไม่มีบทบาทโดยตรงกับวิชาการแผนที่  นอกจากจะใช้ในการคำนวณแผนที่ประกอบกับรูปทรงรี