ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (Geographic Information System นิยมย่อว่า GIS)
คือ กระบวนการทำงานเกี่ยวกับข้อมูลในเชิงพื้นที่ (spatial data) ด้วยระบบคอมพิวเตอร์ โดยการกำหนดข้อมูลเชิงบรรยาย (attribute data) และสารสนเทศ เช่น ที่อยู่ บ้านเลขที่ ที่มีความสัมพันธ์กับตำแหน่งในเชิงพื้นที่ เช่น ตำแหน่ง ละติจูด ลองจิจูด ในรูปของ ตารางข้อมูล และ ฐานข้อมูล
ระบบ GIS ประกอบไปด้วยชุดของเครื่องมือที่มีความสามารถในการเก็บรวบรวม รักษาและการค้นข้อมูล เพื่อจัดเตรียม ปรับแต่ง วิเคราะห์และการแสดงผลข้อมูลเชิงพื้นที่ เพื่อให้สอดคล้องตามวัตถุประสงค์การใช้งาน ซึ่งรูปแบบและความสัมพันธ์ของข้อมูลเชิงพื้นที่ทั้งหลาย จะสามารถนำมาวิเคราะห์ด้วย GIS ให้สื่อความหมายในเรื่องการเปลี่ยนแปลงที่สัมพันธ์กับช่วงเวลาได้ ใช้เป็นเช่น
* การแพร่ขยายของโรคระบาด
* การเคลื่อนย้ายถิ่นฐาน
* การบุกรุกทำลาย
* การเปลี่ยนแปลงของการใช้พื้นที่
ข้อมูลเหล่านี้ เมื่อปรากฏบนแผนที่ทำให้สามารถแปล สื่อความหมาย และนำไปใช้งานได้ง่าย
ข้อมูลใน GIS ทั้งข้อมูลเชิงพื้นที่และข้อมูลเชิงบรรยาย สามารถอ้างอิงถึงตำแหน่งที่มีอยู่จริงบนพื้นโลกได้โดยอาศัยระบบพิกัดทาง ภูมิศาสตร์ (geocode) ซึ่งจะสามารถอ้างอิงได้ทั้งทางตรงและทางอ้อม ข้อมูลใน GIS ที่อ้างอิงกับพื้นผิวโลกโดยตรง หมายถึง ข้อมูลที่มีค่าพิกัดหรือมีตำแหน่งจริงบนพื้นโลกหรือในแผนที่ เช่น ตำแหน่งอาคาร ถนน ฯลฯ สำหรับข้อมูล GIS ที่จะอ้างอิงกับข้อมูลบนพื้นโลกได้โดยทางอ้อมได้แก่ ข้อมูลของบ้าน (รวมถึงบ้านเลขที่ ซอย เขต แขวง จังหวัด และรหัสไปรษณีย์) โดยจากข้อมูลที่อยู่ เราสามารถทราบได้ว่าบ้านหลังนี้มีตำแหน่งอยู่ ณ ที่ใดบนพื้นโลก เนื่องจากบ้านทุกหลังจะมีที่อยู่ไม่ซ้ำกัน
องค์ประกอบของ GIS ( Components of GIS )
องค์ประกอบหลักของระบบ GIS จัดแบ่งออกเป็น 5 ส่วนใหญ่ ๆ คือ อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ (Hardware) โปรแกรม (Software) ขั้นตอนการทำงาน (Methods) ข้อมูล (Data) และบุคลากร (People) โดยมีรายละเอียดของแต่ละองค์ประกอบดังต่อไปนี้
1. อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ คือ เครื่องคอมพิวเตอร์รวมไปถึงอุปกรณ์ต่อพ่วงต่าง ๆ เช่น Digitizer, Scanner, Plotter, Printer หรืออื่น ๆ เพื่อใช้ในการนำเข้าข้อมูล ประมวลผล แสดงผล และผลิตผลลัพธ์ของการทำงาน
2. โปรแกรม คือชุดของคำสั่งสำเร็จรูป เช่น โปรแกรม Arc/Info, MapInfo ฯลฯ ซึ่งประกอบด้วยฟังก์ชั่น การทำงานและเครื่องมือที่จำเป็นต่าง ๆ สำหรับนำเข้าและปรับแต่งข้อมูล , จัดการระบบฐานข้อมูล , เรียกค้น , วิเคราะห์ และ จำลองภาพ
3. ข้อมูล คือข้อมูลต่าง ๆ ที่จะใช้ในระบบ GIS และถูกจัดเก็บในรูปแบบของฐานข้อมูลโดยได้รับการดูแล จากระบบจัดการฐานข้อมูลหรือ DBMS ข้อมูลจะเป็นองค์ประกอบที่สำคัญรองลงมาจากบุคลากร
4. บุคลากร คือ ผู้ปฏิบัติงานซึ่งเกี่ยวข้องกับระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ เช่น ผู้นำเข้าข้อมูล ช่างเทคนิค ผู้ดูแลระบบฐานข้อมูล ผู้เชี่ยวชาญสำหรับวิเคราะห์ข้อมูล ผู้บริหารซึ่งต้องใช้ข้อมูลในการตัดสินใจ บุคลากรจะเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดในระบบ GIS เนื่องจากถ้าขาดบุคลากร ข้อมูลที่มีอยู่มากมายมหาศาลนั้น ก็จะเป็นเพียงขยะไม่มีคุณค่าใดเลยเพราะไม่ได้ถูกนำไปใช้งาน อาจจะกล่าวได้ว่า ถ้าขาดบุคลากรก็จะไม่มีระบบ GIS
5. วิธีการหรือขั้นตอนการทำงาน คือวิธีการที่องค์กรนั้น ๆ นำเอาระบบ GIS ไปใช้งานโดยแต่ละ ระบบแต่ละองค์กรย่อมีความแตกต่างกันออกไป ฉะนั้นผู้ปฏิบัติงานต้องเลือกวิธีการในการจัดการกับปัญหาที่เหมาะสมที่สุด สำหรับของหน่วยงานนั้น ๆ เอง
GIS ทำงานอย่างไร
ภาระหน้าที่หลัก ๆ ของระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์มีอยู่ด้วยกัน 5 อย่างดังนี้
1. การนำเข้าข้อมูล (input) ก่อนที่ข้อมูลทางภูมิศาสตร์จะถูกใช้งานได้ในระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ ข้อมูลจะต้องได้รับการแปลง ให้มาอยู่ในรูปแบบของข้อมูล เชิงตัวเลข (digital format) เสียก่อน เช่น จากแผนที่กระดาษไปสู่ข้อมูลใน รูปแบบดิจิตอลหรือแฟ้มข้อมูลบนเครื่องคอมพิวเตอร์อุปกรณ์ที่ใช้ในการนำเข้า เช่น Digitizer Scanner หรือ Keyboard เป็นต้น
2. การปรับแต่งข้อมูล (manipulation) ข้อมูลที่ได้รับเข้าสู่ระบบบางอย่างจำเป็นต้องได้รับการปรับแต่งให้เหมาะสม กับงาน เช่น ข้อมูลบางอย่างมีขนาด หรือสเกล (scale) ที่แตกต่างกัน หรือใช้ระบบพิกัดแผนที่ที่แตกต่างกัน ข้อมูลเหล่านี้จะต้องได้รับการปรับให้อยู่ใน ระดับเดียวกันเสียก่อน
3. การบริหารข้อมูล (management) ระบบจัดการฐานข้อมูลหรือ DBMS จะถูกนำมาใช้ในการบริหารข้อมูลเพื่อการทำงานที่มีประสิทธิภาพในระบบ GIS DBMS ที่ได้รับการเชื่อถือและนิยมใช้กันอย่างกว้างขวางที่สุดคือ DBMS แบบ Relational หรือระบบจัดการฐานข้อมูลแบบสัมพัทธ์ (DBMS) ซึ่งมีหลักการทำงานพื้นฐาน ดังนี้คือ ข้อมูลจะถูกจัดเก็บ ในรูปของตารางหลาย ๆ ตาราง
4. การเรียกค้นและวิเคราะห์ข้อมูล (query and analysis) เมื่อระบบ GIS มีความพร้อมในเรื่องของข้อมูลแล้ว ขั้นตอนต่อไป คือ การนำข้อมูลเหล่านี่มาใช้ให้เกิด ประโยชน์ เช่น ใครคือเจ้าของกรรมสิทธิ์ในที่ดินผืนที่ติดกับโรงเรียน? เมืองสองเมืองนี้มีระยะห่างกันกี่กิโลเมตร? ดินชนิดใดบ้างที่เหมาะสำหรับปลูกอ้อย? หรือ ต้องมีการสอบถามอย่างง่าย ๆ เช่น ชี้เมาส์ไปในบริเวณที่ต้องการแล้วเลือก (point and click) เพื่อสอบถามหรือเรียกค้นข้อมูล นอกจากนี้ระบบ GIS ยังมีเครื่องมือในการวิเคราะห์ เช่น การวิเคราะห์เชิงประมาณค่า (proximity หรือ buffer) การวิเคราะห์เชิงซ้อน (overlay analysis) เป็นต้น
5. การนำเสนอข้อมูล (visualization) จากการดำเนินการเรียกค้นและวิเคราะห์ข้อมูล ผลลัพธ์ที่ได้จะอยู่ในรูปของตัวเลขหรือตัวอักษร ซึ่งยากต่อการตีความหมายหรือทำความเข้าใจ การนำเสนอข้อมูลที่ดี เช่น การแสดงชาร์ต (chart) แบบ 2 มิติ หรือ 3 มิติ รูปภาพจากสถานที่จริง ภาพเคลื่อนไหว แผนที่ หรือแม้กระทั่งระบบมัลติมีเดีย สื่อต่าง ๆ เหล่านี้จะทำให้ผู้ใช้เข้าใจความหมายและมองภาพของผลลัพธ์ที่กำลังนำเสนอได้ ดียิ่งขึ้นอีก
ลักษณะข้อมูลในระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์
โลก มีความสลับซับซ้อนมากเกินกว่าที่จะเก็บข้อมูลทั้งหมดเกี่ยวกับโลกไว้ในรูป ข้อมูลด้วยระบบคอมพิวเตอร์ จึงต้องเปลี่ยนปรากฏการณ์บน ผิวโลกจัดเก็บในรูปของตัวเลขเชิงรหัส (digital form) โดยแทนปรากฏการณ์เหล่านั้นด้วยลักษณะทางภูมิศาสตร์ที่เรียกว่า Feature
ประเภทของ Feature
ลักษณะ ทางภูมิศาสตร์ที่เป็นตัวแทนของปรากฏการณ์ทางภูมิศาสตร์บนโลกแผนที่กระดาษ บันทึกตำแหน่งทางภูมิศาสตร์และแทนสิ่งต่างๆ บนโลกที่เป็นลายเส้นและพื้นที่ด้วยสัญลักษณ์แบบ จุด เส้น พื้นที่และตัวอักษร ในระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์จะใช้ feature ประเภทต่างๆ ในการแทนปรากฏการณ์โดยแบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม ดังนี้
จุด (Point)
เส้น (Arc)
พื้นที่ (Polygon)
เทคนิคและวิธีการนำเข้าข้อมูล
การ นำเข้าข้อมูล (Input data) เป็นกระบวนการบันทึกข้อมูลเข้าสู่คอมพิวเตอร์ การสร้างฐานข้อมูลที่ละเอียด ถูกต้อง เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการปฏิบัติงานด้วย ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ซึ่งจำเป็นต้องมีการประเมินคุณภาพข้อมูล ที่จะนำเข้าสู่ระบบในเรื่องแหล่งที่มาของข้อมูล วิธีการสำรวจข้อมูลมาตราส่วนของแผนที่ ความถูกต้อง ความละเอียด พื้นที่ที่ข้อมูลครอบคลุมถึงและปีที่จัดทำข้อมูล เพื่อประเมินคุณภาพ และคักเลือกข้อมูลที่จะนำเข้าสู่ระบบฐานข้อมูล
การนำเข้าข้อมูลเชิงพื้นที่
สำหรับ ขั้นตอนการนำเข้าข้อมูลเชิงพื้นที่อายทำได้หลายวิธี แต่ที่นิยมทำกันในปัจจุบันได้แก่ การดิจิไทซ์ (Digitize) และการกวาดตรวจ (Scan) ซึ่งทั้ง 2 วิธีต่างก็มีข้อดี และข้อด้อยต่างกันไปกล่าวคือการนำเข้าข้อมูลโดยวิธีกวาดตรวจจะมีความรวดเร็ว และ ถูกต้องมากกว่าวิธีการเข้าข้อมูลแผนที่โดยโต๊ะดิจิไทซ์และ เหมาะสำหรับงานที่มีปริมาณมาก แต่การนำเข้าข้อมูลโดยการดิจิไทซ์จะสิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายน้อยกว่าและเหมาะ สำหรับงานที่มีปริมาณน้อย การใช้เครื่องอ่านพิกัด (Digitizer) เป็นการแปลงข้อมูลเข้าสู่ระบบโดยนำแผนที่มาตรึงบนโต๊ะ และกำหนดจุดอ้างอิง (control point) อย่างน้อยจำนวน 4 จุด แล้วนำตัวชี้ตำแหน่ง (Cursor) ลากไปตามเส้นของรายละเอียดบนแผนที่ การใช้เครื่องกวาดภาพ (Scanner) เป็นเครื่องมือที่วัดความเข้มของแสงที่สะท้อนจากลายเส้นบนแผนที่ ผลลัพธ์เป็นข้อมูล ในรูปแบบแรสเตอร์ (raster format) ซึ่งเก็บข้อมูลในรูปของตารางกริดสี่เหลี่ยม (pixel) ค่าความคมชัดหรือความละเอียดมีหน่วยวัดเป็น DPI : dot per inch แล้วทำการแปลงข้อมูลแรสเตอร์ เป็นข้อมูลเวกเตอร์ ที่เรียกว่า Raster to Vecter conversion ด้วยโปรแกรม GEOVEC for Microstation หรือ R2V
การนำเข้าข้อมูลเชิงบรรยาย
ข้อมูลเชิงบรรยายที่จำแนกและจัดหมวดหมู่แล้ว นำเข้าสู่ระบบฐานข้อมูลด้วยแป้นพิมพ์ (Keyboard) สำหรับโปรแกรม PC ARC/Info จะจัดเก็บข้อมูลในรูปแบบ ของ dBASE ด้วยคำสั่ง Tables ส่วนโปรแกรมจัดการฐานข้อมูลแบบ Relational data base ทั่วๆ ไปบนเครื่อง PC เช่น Foxpro, Access หรือ Excel จำเป็นต้อง แปลงข้อมูลให้เข้าอยู่ในรูปของ DBF file ก่อนการนำเข้าสู่ PC ARC/Info
GISกับการประยุกต์ใช้งาน
ช่วงเวลาที่ผ่าน มา ผมได้รับให้คำปรึกษาแก่หลายหน่วยงาน ทั้งที่เป็นราชการ หรือรัฐวิสาหกิจ ซึ่งผมก็ได้ใช้เทคนิควิธีการทาง gis ทำการวิเคราะห์ ก็รู้สึกว่า ตัวเองมีค่าขึ้น ลองคิดดูว่า เมื่อ 25 ปีก่อนผมก็คือเด็กต่างจังหวัดคนหนึ่ง ที่ไม่มีแก่นสารในชีวิต แต่ปัจจุบันผมก็ได้ค้นหา ความต้องการของชีวิตได้แล้วคือ การอยู่อย่างมีคุณค่า ใครจะว่า อะไร ผมไม่สนใจแล้วครับ ขอให้ใจของผมรู้ว่า ผมทำอะไรอยู่เป็นพอ อารัมภบทพอหอมปากหอมคอมาเริ่มเข้าเนื้อหาเลยดีกว่า
ด้านการสาธารณสุข หลายท่านก็คงนึกว่า มันไปเกี่ยวอะไรกัน ก็ต้องตอบว่า โรคร้ายหลายๆโรคเกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาวะสิ่งแวดล้อมนั้นคือ ภูมิประเทศเปลี่ยน นิเวศวิทยาเปลี่ยน ก็ทำให้พาหะนำโรค จากที่เคยอยู่แบบสมดุลย์ธรรมชาติ ก็เริ่มออกอาละวาดลงมาสู่บ้านเรือนคน และทำให้ ผมมาเจอกับคุณหมอท่านหนึ่ง ที่ท่านทำการ วิจัย เกี่ยวกับ โรคฉี่หนู ที่เป็นโรคของชาวบ้าน เพราะโรคนี้เกิดกับ ชาวบ้านที่ทำนา เป็นหลัก และโรคนี้เองทำให้ผู้คนตายไปเป็นจำนวนหลักพันคน และทางคุณหมอก็ บอกว่า พาหะก็คือ หนู หนูมีมากเกินไปไม่ได้ถูกกำจัดโดยศัตรูทางธรรมชาติทำให้มากินพืชไร่ของคน และเชื้อโรคที่ทำให้เกิดโรค ที่มากับหนูนี้ จะอยู่ได้บริเวณพื้นที่ที่มี การระบายน้ำเลว และมีค่าความเป็นกรดเป็นด่างของดิน อยู่ระดับ 6-7 ผมกับคุณหมอก็เริ่มทำการวิจัยโดยใช้ จังหวัดบุรีรัมย์ เป็นพื้นที่ทำการศึกษา เพราะแค่จังหวัดนี้มี คนตายเพราะโรคนี้ เกือบ สองพันคน ผลการวิจัยทาง gis ก็สรุปว่า ปัจจัยหลักคือการระบายน้ำ พื้นที่ไหน มีการระบายน้ำไม่ดีจะมีโอกาสในการเกิดโรคสูง ซึ่งผลการวิจัย ก็น่าจะขยายผลไปทั้ง ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ เพื่อเราจะได้รู้ถึงบริเวณที่มีความเสี่ยง จะได้หาทางป้องกันก่อน เพราะหลักของสาธารณสุข คือการป้องกันไม่ให้เกิดโรคขึ้น ไม่ใช่การรักษาโรค เรื่องนี้ผมก็รู้สึกดีครับ เพราะต้นตระกูลผมก็เป็นชาวนา อย่างน้อยผมก็ได้ตอบแทน บรรพบุรุษผมบ้าง และต้องยกความดีให้คุณหมอท่านที่ท่านมีจิตใจ ที่หมอจริงๆ เพราะท่านทำเรื่อง ที่เป็น โรคของคนด้อยโอกาสในสังคม ทั้งๆที่ท่านมีโอกาสที่จะทำอะไร ที่ก่อให้เกิดรายได้ แต่ท่านก็เลือก ที่จะทำเรื่องที่เป็นประโยชน์ มากกว่า
ด้านการโทรคมนาคม เรื่องนี้เป็นการวางเครือข่ายการสื่อสาร ก็มีเจ้าหน้าที่ขององค์การโทรศัพท์ มาหาผมเขาอยากได้ข้อมูลความสูงภูมิประเทศประกอบกับแผนที่ใน ลักษณะตัวเลข เพื่อทำการวิเคราะห์ ว่าจุดไหนอับสัญญาน บ้าง โดยทางเขาก็ได้พัฒนาโปรแกรมด้านนี้มาแล้ว แต่ข้อมูลความสูงภูมิประเทศ เขาต้องอ่านจากแผนที่ ทำให้ ลำบากและช้าไม่ทันการ จึงอยากจะได้ข้อมูลความสูงภูมิประเทศแบบที่เป็นตัวเลข เพื่อจะได้ข้อมูลและเชื่อมต่อกับระบบของเขาได้ทันที งานนี้ผมฟังแล้ว สบายมากครับ เพราะระบบแผนที่ทางการทหาร ที่ผมวิจัยมี function ด้านนี้อยู่แล้ว และงานนี้ถ้าตกลงกันได้ ผมจะได้รับการสนับสนุนเครื่องไม้เครื่องมือ จากองค์การโทรศัพท์ เรื่องนี้ก็ เป็นเรื่องดีที่เป็นการพัฒนาที่ใช้บุคลากร ในหน่วยงาน ทำให้ลดค่าใช้จ่ายที่จะสูญเสียไปถ้าต้องจ้างเอกชนเป็นผู้จัดทำ
ด้านโบราณคดี เรื่องนี้เป็นวิทยานิพนธ์ของนักศึกษาปริญญาโท โบราณคดี ที่จะหาว่าบริเวณเป็นที่ตั้งของแหล่งโบราณคดี มีปัจจัยอะไรบ้าง โดยใช้บริเวณ จังหวัดนครสวรรค์ และลพบุรี เป็นบริเวณที่ศึกษา ผลการศึกษาก็ต้องใช้เทคนิควิธีการทาง gis ที่เลือกว่า การ overlay analysis โดยใช้ปัจจัย ดิน แหล่งน้ำ และลักษณะภูมิประเทศ ผลการวิจัย ก็ได้คำตอบว่า ปัจจัยการตั้งถิ่นฐานก็คือ แหล่งน้ำ, ดินที่แสดงว่าเป็นแหล่งน้ำโบราณหรือ ลานตะพัก และ ต้องใกล้บริเวณภูเขาเพื่อจะได้ทำการหลบภัย
ที่มา : http://www.geopnru.co.cc/?p=32
คือ กระบวนการทำงานเกี่ยวกับข้อมูลในเชิงพื้นที่ (spatial data) ด้วยระบบคอมพิวเตอร์ โดยการกำหนดข้อมูลเชิงบรรยาย (attribute data) และสารสนเทศ เช่น ที่อยู่ บ้านเลขที่ ที่มีความสัมพันธ์กับตำแหน่งในเชิงพื้นที่ เช่น ตำแหน่ง ละติจูด ลองจิจูด ในรูปของ ตารางข้อมูล และ ฐานข้อมูล
ระบบ GIS ประกอบไปด้วยชุดของเครื่องมือที่มีความสามารถในการเก็บรวบรวม รักษาและการค้นข้อมูล เพื่อจัดเตรียม ปรับแต่ง วิเคราะห์และการแสดงผลข้อมูลเชิงพื้นที่ เพื่อให้สอดคล้องตามวัตถุประสงค์การใช้งาน ซึ่งรูปแบบและความสัมพันธ์ของข้อมูลเชิงพื้นที่ทั้งหลาย จะสามารถนำมาวิเคราะห์ด้วย GIS ให้สื่อความหมายในเรื่องการเปลี่ยนแปลงที่สัมพันธ์กับช่วงเวลาได้ ใช้เป็นเช่น
* การแพร่ขยายของโรคระบาด
* การเคลื่อนย้ายถิ่นฐาน
* การบุกรุกทำลาย
* การเปลี่ยนแปลงของการใช้พื้นที่
ข้อมูลเหล่านี้ เมื่อปรากฏบนแผนที่ทำให้สามารถแปล สื่อความหมาย และนำไปใช้งานได้ง่าย
ข้อมูลใน GIS ทั้งข้อมูลเชิงพื้นที่และข้อมูลเชิงบรรยาย สามารถอ้างอิงถึงตำแหน่งที่มีอยู่จริงบนพื้นโลกได้โดยอาศัยระบบพิกัดทาง ภูมิศาสตร์ (geocode) ซึ่งจะสามารถอ้างอิงได้ทั้งทางตรงและทางอ้อม ข้อมูลใน GIS ที่อ้างอิงกับพื้นผิวโลกโดยตรง หมายถึง ข้อมูลที่มีค่าพิกัดหรือมีตำแหน่งจริงบนพื้นโลกหรือในแผนที่ เช่น ตำแหน่งอาคาร ถนน ฯลฯ สำหรับข้อมูล GIS ที่จะอ้างอิงกับข้อมูลบนพื้นโลกได้โดยทางอ้อมได้แก่ ข้อมูลของบ้าน (รวมถึงบ้านเลขที่ ซอย เขต แขวง จังหวัด และรหัสไปรษณีย์) โดยจากข้อมูลที่อยู่ เราสามารถทราบได้ว่าบ้านหลังนี้มีตำแหน่งอยู่ ณ ที่ใดบนพื้นโลก เนื่องจากบ้านทุกหลังจะมีที่อยู่ไม่ซ้ำกัน
องค์ประกอบของ GIS ( Components of GIS )
องค์ประกอบหลักของระบบ GIS จัดแบ่งออกเป็น 5 ส่วนใหญ่ ๆ คือ อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ (Hardware) โปรแกรม (Software) ขั้นตอนการทำงาน (Methods) ข้อมูล (Data) และบุคลากร (People) โดยมีรายละเอียดของแต่ละองค์ประกอบดังต่อไปนี้
1. อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ คือ เครื่องคอมพิวเตอร์รวมไปถึงอุปกรณ์ต่อพ่วงต่าง ๆ เช่น Digitizer, Scanner, Plotter, Printer หรืออื่น ๆ เพื่อใช้ในการนำเข้าข้อมูล ประมวลผล แสดงผล และผลิตผลลัพธ์ของการทำงาน
2. โปรแกรม คือชุดของคำสั่งสำเร็จรูป เช่น โปรแกรม Arc/Info, MapInfo ฯลฯ ซึ่งประกอบด้วยฟังก์ชั่น การทำงานและเครื่องมือที่จำเป็นต่าง ๆ สำหรับนำเข้าและปรับแต่งข้อมูล , จัดการระบบฐานข้อมูล , เรียกค้น , วิเคราะห์ และ จำลองภาพ
3. ข้อมูล คือข้อมูลต่าง ๆ ที่จะใช้ในระบบ GIS และถูกจัดเก็บในรูปแบบของฐานข้อมูลโดยได้รับการดูแล จากระบบจัดการฐานข้อมูลหรือ DBMS ข้อมูลจะเป็นองค์ประกอบที่สำคัญรองลงมาจากบุคลากร
4. บุคลากร คือ ผู้ปฏิบัติงานซึ่งเกี่ยวข้องกับระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ เช่น ผู้นำเข้าข้อมูล ช่างเทคนิค ผู้ดูแลระบบฐานข้อมูล ผู้เชี่ยวชาญสำหรับวิเคราะห์ข้อมูล ผู้บริหารซึ่งต้องใช้ข้อมูลในการตัดสินใจ บุคลากรจะเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดในระบบ GIS เนื่องจากถ้าขาดบุคลากร ข้อมูลที่มีอยู่มากมายมหาศาลนั้น ก็จะเป็นเพียงขยะไม่มีคุณค่าใดเลยเพราะไม่ได้ถูกนำไปใช้งาน อาจจะกล่าวได้ว่า ถ้าขาดบุคลากรก็จะไม่มีระบบ GIS
5. วิธีการหรือขั้นตอนการทำงาน คือวิธีการที่องค์กรนั้น ๆ นำเอาระบบ GIS ไปใช้งานโดยแต่ละ ระบบแต่ละองค์กรย่อมีความแตกต่างกันออกไป ฉะนั้นผู้ปฏิบัติงานต้องเลือกวิธีการในการจัดการกับปัญหาที่เหมาะสมที่สุด สำหรับของหน่วยงานนั้น ๆ เอง
GIS ทำงานอย่างไร
ภาระหน้าที่หลัก ๆ ของระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์มีอยู่ด้วยกัน 5 อย่างดังนี้
1. การนำเข้าข้อมูล (input) ก่อนที่ข้อมูลทางภูมิศาสตร์จะถูกใช้งานได้ในระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ ข้อมูลจะต้องได้รับการแปลง ให้มาอยู่ในรูปแบบของข้อมูล เชิงตัวเลข (digital format) เสียก่อน เช่น จากแผนที่กระดาษไปสู่ข้อมูลใน รูปแบบดิจิตอลหรือแฟ้มข้อมูลบนเครื่องคอมพิวเตอร์อุปกรณ์ที่ใช้ในการนำเข้า เช่น Digitizer Scanner หรือ Keyboard เป็นต้น
2. การปรับแต่งข้อมูล (manipulation) ข้อมูลที่ได้รับเข้าสู่ระบบบางอย่างจำเป็นต้องได้รับการปรับแต่งให้เหมาะสม กับงาน เช่น ข้อมูลบางอย่างมีขนาด หรือสเกล (scale) ที่แตกต่างกัน หรือใช้ระบบพิกัดแผนที่ที่แตกต่างกัน ข้อมูลเหล่านี้จะต้องได้รับการปรับให้อยู่ใน ระดับเดียวกันเสียก่อน
3. การบริหารข้อมูล (management) ระบบจัดการฐานข้อมูลหรือ DBMS จะถูกนำมาใช้ในการบริหารข้อมูลเพื่อการทำงานที่มีประสิทธิภาพในระบบ GIS DBMS ที่ได้รับการเชื่อถือและนิยมใช้กันอย่างกว้างขวางที่สุดคือ DBMS แบบ Relational หรือระบบจัดการฐานข้อมูลแบบสัมพัทธ์ (DBMS) ซึ่งมีหลักการทำงานพื้นฐาน ดังนี้คือ ข้อมูลจะถูกจัดเก็บ ในรูปของตารางหลาย ๆ ตาราง
4. การเรียกค้นและวิเคราะห์ข้อมูล (query and analysis) เมื่อระบบ GIS มีความพร้อมในเรื่องของข้อมูลแล้ว ขั้นตอนต่อไป คือ การนำข้อมูลเหล่านี่มาใช้ให้เกิด ประโยชน์ เช่น ใครคือเจ้าของกรรมสิทธิ์ในที่ดินผืนที่ติดกับโรงเรียน? เมืองสองเมืองนี้มีระยะห่างกันกี่กิโลเมตร? ดินชนิดใดบ้างที่เหมาะสำหรับปลูกอ้อย? หรือ ต้องมีการสอบถามอย่างง่าย ๆ เช่น ชี้เมาส์ไปในบริเวณที่ต้องการแล้วเลือก (point and click) เพื่อสอบถามหรือเรียกค้นข้อมูล นอกจากนี้ระบบ GIS ยังมีเครื่องมือในการวิเคราะห์ เช่น การวิเคราะห์เชิงประมาณค่า (proximity หรือ buffer) การวิเคราะห์เชิงซ้อน (overlay analysis) เป็นต้น
5. การนำเสนอข้อมูล (visualization) จากการดำเนินการเรียกค้นและวิเคราะห์ข้อมูล ผลลัพธ์ที่ได้จะอยู่ในรูปของตัวเลขหรือตัวอักษร ซึ่งยากต่อการตีความหมายหรือทำความเข้าใจ การนำเสนอข้อมูลที่ดี เช่น การแสดงชาร์ต (chart) แบบ 2 มิติ หรือ 3 มิติ รูปภาพจากสถานที่จริง ภาพเคลื่อนไหว แผนที่ หรือแม้กระทั่งระบบมัลติมีเดีย สื่อต่าง ๆ เหล่านี้จะทำให้ผู้ใช้เข้าใจความหมายและมองภาพของผลลัพธ์ที่กำลังนำเสนอได้ ดียิ่งขึ้นอีก
ลักษณะข้อมูลในระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์
โลก มีความสลับซับซ้อนมากเกินกว่าที่จะเก็บข้อมูลทั้งหมดเกี่ยวกับโลกไว้ในรูป ข้อมูลด้วยระบบคอมพิวเตอร์ จึงต้องเปลี่ยนปรากฏการณ์บน ผิวโลกจัดเก็บในรูปของตัวเลขเชิงรหัส (digital form) โดยแทนปรากฏการณ์เหล่านั้นด้วยลักษณะทางภูมิศาสตร์ที่เรียกว่า Feature
ประเภทของ Feature
ลักษณะ ทางภูมิศาสตร์ที่เป็นตัวแทนของปรากฏการณ์ทางภูมิศาสตร์บนโลกแผนที่กระดาษ บันทึกตำแหน่งทางภูมิศาสตร์และแทนสิ่งต่างๆ บนโลกที่เป็นลายเส้นและพื้นที่ด้วยสัญลักษณ์แบบ จุด เส้น พื้นที่และตัวอักษร ในระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์จะใช้ feature ประเภทต่างๆ ในการแทนปรากฏการณ์โดยแบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม ดังนี้
จุด (Point)
เส้น (Arc)
พื้นที่ (Polygon)
เทคนิคและวิธีการนำเข้าข้อมูล
การ นำเข้าข้อมูล (Input data) เป็นกระบวนการบันทึกข้อมูลเข้าสู่คอมพิวเตอร์ การสร้างฐานข้อมูลที่ละเอียด ถูกต้อง เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการปฏิบัติงานด้วย ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ซึ่งจำเป็นต้องมีการประเมินคุณภาพข้อมูล ที่จะนำเข้าสู่ระบบในเรื่องแหล่งที่มาของข้อมูล วิธีการสำรวจข้อมูลมาตราส่วนของแผนที่ ความถูกต้อง ความละเอียด พื้นที่ที่ข้อมูลครอบคลุมถึงและปีที่จัดทำข้อมูล เพื่อประเมินคุณภาพ และคักเลือกข้อมูลที่จะนำเข้าสู่ระบบฐานข้อมูล
การนำเข้าข้อมูลเชิงพื้นที่
สำหรับ ขั้นตอนการนำเข้าข้อมูลเชิงพื้นที่อายทำได้หลายวิธี แต่ที่นิยมทำกันในปัจจุบันได้แก่ การดิจิไทซ์ (Digitize) และการกวาดตรวจ (Scan) ซึ่งทั้ง 2 วิธีต่างก็มีข้อดี และข้อด้อยต่างกันไปกล่าวคือการนำเข้าข้อมูลโดยวิธีกวาดตรวจจะมีความรวดเร็ว และ ถูกต้องมากกว่าวิธีการเข้าข้อมูลแผนที่โดยโต๊ะดิจิไทซ์และ เหมาะสำหรับงานที่มีปริมาณมาก แต่การนำเข้าข้อมูลโดยการดิจิไทซ์จะสิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายน้อยกว่าและเหมาะ สำหรับงานที่มีปริมาณน้อย การใช้เครื่องอ่านพิกัด (Digitizer) เป็นการแปลงข้อมูลเข้าสู่ระบบโดยนำแผนที่มาตรึงบนโต๊ะ และกำหนดจุดอ้างอิง (control point) อย่างน้อยจำนวน 4 จุด แล้วนำตัวชี้ตำแหน่ง (Cursor) ลากไปตามเส้นของรายละเอียดบนแผนที่ การใช้เครื่องกวาดภาพ (Scanner) เป็นเครื่องมือที่วัดความเข้มของแสงที่สะท้อนจากลายเส้นบนแผนที่ ผลลัพธ์เป็นข้อมูล ในรูปแบบแรสเตอร์ (raster format) ซึ่งเก็บข้อมูลในรูปของตารางกริดสี่เหลี่ยม (pixel) ค่าความคมชัดหรือความละเอียดมีหน่วยวัดเป็น DPI : dot per inch แล้วทำการแปลงข้อมูลแรสเตอร์ เป็นข้อมูลเวกเตอร์ ที่เรียกว่า Raster to Vecter conversion ด้วยโปรแกรม GEOVEC for Microstation หรือ R2V
การนำเข้าข้อมูลเชิงบรรยาย
ข้อมูลเชิงบรรยายที่จำแนกและจัดหมวดหมู่แล้ว นำเข้าสู่ระบบฐานข้อมูลด้วยแป้นพิมพ์ (Keyboard) สำหรับโปรแกรม PC ARC/Info จะจัดเก็บข้อมูลในรูปแบบ ของ dBASE ด้วยคำสั่ง Tables ส่วนโปรแกรมจัดการฐานข้อมูลแบบ Relational data base ทั่วๆ ไปบนเครื่อง PC เช่น Foxpro, Access หรือ Excel จำเป็นต้อง แปลงข้อมูลให้เข้าอยู่ในรูปของ DBF file ก่อนการนำเข้าสู่ PC ARC/Info
GISกับการประยุกต์ใช้งาน
ช่วงเวลาที่ผ่าน มา ผมได้รับให้คำปรึกษาแก่หลายหน่วยงาน ทั้งที่เป็นราชการ หรือรัฐวิสาหกิจ ซึ่งผมก็ได้ใช้เทคนิควิธีการทาง gis ทำการวิเคราะห์ ก็รู้สึกว่า ตัวเองมีค่าขึ้น ลองคิดดูว่า เมื่อ 25 ปีก่อนผมก็คือเด็กต่างจังหวัดคนหนึ่ง ที่ไม่มีแก่นสารในชีวิต แต่ปัจจุบันผมก็ได้ค้นหา ความต้องการของชีวิตได้แล้วคือ การอยู่อย่างมีคุณค่า ใครจะว่า อะไร ผมไม่สนใจแล้วครับ ขอให้ใจของผมรู้ว่า ผมทำอะไรอยู่เป็นพอ อารัมภบทพอหอมปากหอมคอมาเริ่มเข้าเนื้อหาเลยดีกว่า
ด้านการโทรคมนาคม เรื่องนี้เป็นการวางเครือข่ายการสื่อสาร ก็มีเจ้าหน้าที่ขององค์การโทรศัพท์ มาหาผมเขาอยากได้ข้อมูลความสูงภูมิประเทศประกอบกับแผนที่ใน ลักษณะตัวเลข เพื่อทำการวิเคราะห์ ว่าจุดไหนอับสัญญาน บ้าง โดยทางเขาก็ได้พัฒนาโปรแกรมด้านนี้มาแล้ว แต่ข้อมูลความสูงภูมิประเทศ เขาต้องอ่านจากแผนที่ ทำให้ ลำบากและช้าไม่ทันการ จึงอยากจะได้ข้อมูลความสูงภูมิประเทศแบบที่เป็นตัวเลข เพื่อจะได้ข้อมูลและเชื่อมต่อกับระบบของเขาได้ทันที งานนี้ผมฟังแล้ว สบายมากครับ เพราะระบบแผนที่ทางการทหาร ที่ผมวิจัยมี function ด้านนี้อยู่แล้ว และงานนี้ถ้าตกลงกันได้ ผมจะได้รับการสนับสนุนเครื่องไม้เครื่องมือ จากองค์การโทรศัพท์ เรื่องนี้ก็ เป็นเรื่องดีที่เป็นการพัฒนาที่ใช้บุคลากร ในหน่วยงาน ทำให้ลดค่าใช้จ่ายที่จะสูญเสียไปถ้าต้องจ้างเอกชนเป็นผู้จัดทำ
ด้านโบราณคดี เรื่องนี้เป็นวิทยานิพนธ์ของนักศึกษาปริญญาโท โบราณคดี ที่จะหาว่าบริเวณเป็นที่ตั้งของแหล่งโบราณคดี มีปัจจัยอะไรบ้าง โดยใช้บริเวณ จังหวัดนครสวรรค์ และลพบุรี เป็นบริเวณที่ศึกษา ผลการศึกษาก็ต้องใช้เทคนิควิธีการทาง gis ที่เลือกว่า การ overlay analysis โดยใช้ปัจจัย ดิน แหล่งน้ำ และลักษณะภูมิประเทศ ผลการวิจัย ก็ได้คำตอบว่า ปัจจัยการตั้งถิ่นฐานก็คือ แหล่งน้ำ, ดินที่แสดงว่าเป็นแหล่งน้ำโบราณหรือ ลานตะพัก และ ต้องใกล้บริเวณภูเขาเพื่อจะได้ทำการหลบภัย
ที่มา : http://www.geopnru.co.cc/?p=32
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น