21 กรกฎาคม 2554

เครื่องมือทางภูมิศาสตร์


เครื่องมือที่ใช้ในการศึกษาข้อมูลทางภูมิศาสตร์ แบ่งเป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือ ประเภทให้ข้อมูลกับประเภทเครื่องมือและอุปกรณ์ มีดังนี้
  1. ประเภทให้ข้อมูล ได้แก่ แผนที่ รูปถ่ายทางอากาศ ภาพจากดาวเทียม และอินเตอร์เน็ต
     
  2. ประเภทเครื่องมือและอุปกรณ์ ได้แก่ เข็มทิศ เครื่องมือวัดพื้นที่ เทปวัดระยะทาง เครื่องย่อขยายแผนที่ กล้องวัดระดับ กล้องสามมิติ กล้องสามมิติแบบพกพา และเครื่องมือวัดลักษณะอากาศแบบต่างๆ เช่น เทอร์โมมิเตอร์ บาโรมิเตอร์ และเครื่องวัดน้ำฝน เป็นต้น


เครื่องมือทางภูมิศาสตร์ประเภทให้ข้อมูล

    1. แผนที่
        แผนที่ (Map) เป็นเครื่องมือทางภูมิศาสตร์ขั้นพื้นฐานอย่างหนึ่ง โดยการย่อข้อมูลต่าง ๆ ที่ปรากฏบนพื้นโลกให้มีขนาดเล็กลงตามมาตราส่วน และแสดงข้อมูลดังกล่าวด้วยสัญลักษณ์ลงบนวัสดุต่าง ๆ เช่น กระดาษ ผ้า แผ่นพลาสติก ฯลฯ
  1. ข้อมูลที่แสดงในแผนที่ มี 2 ลักษณะ คือ

    • ข้อมูลด้านกายภาพ เป็นสิ่งที่เกิดขึ้นเองโดยธรรมชาติ เช่น แม่น้ำ ภูเขา เกาะ และป่าไม้ เป็นต้น
    • ข้อมูลด้านวัฒนธรรม เป็นสิ่งที่มนุษย์สร้างขึ้น เช่น  ถนน เขื่อน โรงเรียน สถานีอนามัย เป็นต้น
         2. รูปถ่ายทางอากาศ
              รูปถ่ายทางอากาศ (Aerial Photography) เป็นรูปภาพแสดงภูมิประเทศที่ปรากฏบนพื้นผิวโลกถ่ายโดยใช้กล้องถ่ายรูปติดไว้ กับเครื่องบิน      หน่วยราชการที่จัดทำรูปถ่ายทางอากาศ คือ กรมแผนที่ทหาร กระทรวงกลาโหม 

         3. ภาพจากดาวเทียม
             ภาพจากดาวเทียม (Satellite Imagery) ให้ประโยชน์อย่างมากในการศึกษาข้อมูลเพื่อสำรวจแห่งทรัพยากรธรรมชาติ ในปัจจุบัน ประเทศไทยมีสถานีรับสัญญาณภาพดาวเทียมลาดกระบัง ตั้งอยู่ที่เขตลาดกระบัง กรุงเทพมหานคร ทำให้สิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายน้อยกว่าที่เคยพึ่งพาต่างประเทศ  การทำงานรับภาพของดาวเทียม เรียกว่า กระบวนการรีโมทเซนซิง (Remote Sensing ) โดยดาวเทียมจะเก็บข้อมูลของวัตถุหรือพื้นที่เป้าหมายบนพื้นโลก จากรังสีที่สะท้อนขึ้นไปจากผิวโลกหรือจากอุณหภูมิของวัตถุนั้น ๆ บนพื้นผิวโลก  จากนั้นดาวเทียมจะส่งข้อมูลเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามายังสถานีภาคพื้นดิน ซึ่งจะบันทึกเป็นข้อมูลเชิงตัวเลขในแถบบันทึกข้อมูล เพื่อนำไปประมวลผลโดยคอมพิวเตอร์ และนำเสนอเป็นแผ่นฟิล์มหรือภาพพิมพ์ต่อๆไป

         4. อินเตอร์เน็ต
             อินเตอร์เน็ต (Internet) หรือไซเบอร์สเปซ (Cyber Space) คือ ระบบการสื่อสารด้วยเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมโยงระหว่างผู้ใช้งานทั่ว โลกเข้าด้วยกัน ทำให้เกิดการแลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสาร และความรู้ด้านต่าง ๆ อย่างสะดวกและรวดเร็ว จนทำให้โลกในปัจจุบันเข้าสู่ยุค “การสื่อสารไร้พรมแดน”   บริการในอินเตอร์เน็ต (World Wind Web : WWW) จะให้บริการข้อมูลในรูปแบบต่าง ๆ ทั้งตัวอักษร รูปภาพ เสียง หรือ ภาพยนตร์ ข้อมูลเหล่านี้ เรียกว่า “เว็บเพ็จ” (Web Page)  มีการเชื่อมโยงถึงกันทั่วโลกคล้ายใยแมงมุม


    เครื่องมือทางภูมิศาสตร์ประเภทเครื่องมืออุปกรณ์

          อุปกรณ์ทางภูมิศาสตร์ หมายถึงอุปกรณ์ที่ใช่วัดหรือเก็บข้อมูลทางภูมิศาสตร์ในด้านต่างๆ เช่น ทิศระยะทาง ความสูง ตำแหน่งที่ตั้ง อุณหภูมิของอากาศ และปริมาณฝน เป็นต้น สรุปได้ดังนี้

          1. เข็มทิศ
              เข็มทิศเป็นเครื่องมือบอกทิศอย่างง่าย ๆ โดยจะทำปฏิกิริยากับแม่เหล็กโลกและแสดงค่าของมุมบนหน้าปัด วิธีใช้เข็มทิศ คือ วางทิศในแนวระนาบ ปรับหมุนหน้าปัดให้เข็มบอกค่าบนหน้าปัดอยู่ในตำแหน่งที่หันไปทางทิศเหนือแม่ เหล็กโลก   ต่อจากนั้นจึงนำเข็มทิศหันเข้าหาตำแหน่งที่ต้องการวัดมุม เช่น เสาธงโรงเรียน เข็มทิศก็จะบอกให้ทราบว่าเสาธงของโรงเรียนอยู่ในทิศใด และทำมุมกี่องศากับทิศเหนือแม่เหล็กโลก

          2. เครื่องมือวัดพื้นที่
              เครื่องมือวัดพื้นที่ (Planimeter) มีลักษณะคล้ายไม้บรรทัดทำด้วยโลหะยาวประมาณ 1 ฟุต ใช้สำหรับวัดพื้นที่ในแผนที่ โดยเครื่องจะคำนวณให้ทราบค่าของพื้นที่แสดงค่าบนหน้าปัด

          3. เทปวัดระยะทาง
              เทปวัดระยะทาง ใช้สำหรับวัดระยะทางของพื้นที่ เมื่อลงไปสำรวจหรือเก็บข้อมูลภาคสนาม เทปวัดระยะทางมี 3 ชนิด ได้แก่ เทปที่ทำด้วยผ้า เทปที่ทำด้วยโลหะ และเทปที่ทำด้วยโซ่

          4. เครื่องย่อขยายแผนที่
              เครื่องย่อขยายแผนที่ ( patograph) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้จัดทำแผนที่อย่างหนึ่ง เพื่อย่อหรอขยายแผนที่ให้ได้ขนาดหรือมาตราส่วนตามที่ต้องการ โดยทั่วไปนิยมใช้แบบโต๊ะไฟ ซึ่งมีแท่นวางแผนที่จ้นฉบับ และมีไฟส่องอยู่ใต้กระจก ทำให้เห็นแผนที่ต้นฉลับปรากฏเป็นเงาบนกระจกอย่างชัดเจน ทั้งนี้ ผู้จัดทำแผนที่ดังกล่าว จะต้องลอกลายเพื่อย่อหรอขยายแผนที่ด้วยมือของตนเอง

          5. กล้องวัดระดับ
              กล้องวัดระดับ (Telescope) เป็นอุปกรณ์วัดระดับความสูงจากพื้นดิน เพื่อสำรวจพื้นที่สร้างถนน โดยจะช่วยกำหนดระดับแนวถนนได้ตามที่ต้องการ

          6. กล้องสามมิติ หรือสเตริโอสโคป
              กล้องสามมิติ หรือสเตริโอสโคป  (Stereoscope) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ดูรูปถ่ายทางอากาศ เพื่อพิจารณาความสูงต่ำของลักษณะภูมิประเทศ ในพื้นที่นั้น

    องค์ประกอบของแผนที่


    องค์ประกอบของแผนที่ที่จะกล่าวต่อไปนี้ หมายถึงสิ่งต่าง ๆ ที่ปรากฏอยู่บนแผ่นแผนที่ ซึ่งผู้ผลิตแผนที่จัดแสดงไว้ โดยมีความมุ่งหมายที่จะให้ผู้ใช้แผนที่ได้ทราบข่าวสารและรายละเอียดอย่างเพียงพอสำหรับการใช้แผนที่นั้น แผนที่ที่จัดทำขึ้นก็เพื่อแสดงพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่งซึ่งเรียกว่าระวาง” (Sheet) และในแผนที่แต่ละระวางจะพิมพ์ออกมาเป็นกี่แผ่น (Copies) ก็ได้ วัสดุที่ใช้ พิมพ์แผนที่ควรมีลักษณะสำคัญ คือ ยืดหรือหดน้อยที่สุดเมื่อสภาวะอากาศเปลี่ยนแปลง องค์ประกอบแผนที่แต่ละระวาง ประกอบด้วย 3 ส่วนใหญ่ ๆ คือ
    1. เส้นขอบระวาง ตามปกติรูปแบบของแผนที่ทั่วไปจะเป็นรูปสี่เหลี่ยมจตุรัสหรือสี่เหลี่ยมผืนผ้า ห่างจากริมทั้งสี่ด้านของแผนที่เข้าไปจะมีเส้นกั้นขอบเขตเป็นรูปสี่เหลี่ยม ซึ่งเรียกว่าเส้นขอบระวางแผนที่ ( Border ) เส้นขอบระวางแผนที่บางแบบ ประกอบด้วยขอบสองชั้น เพื่อให้เกิดความสวยงาม สำหรับแผนที่ภูมิประเทศโดยทั่วไป เส้นขอบระวางมีเพียงด้านละเส้นเดียว บางชนิดมีเส้นขอบระวางเพียงสองด้านเท่านั้น ที่เส้นขอบระวางแต่ละด้านจะมีตัวเลขบอกค่าพิกัดกริด และค่าพิกัดภูมิศาสตร์ (ค่าของละติจูดและลองติจูด) หรืออย่างใดอย่างหนึ่ง ดังนั้นในแผนที่แผ่นหนึ่งเส้นขอบระวางแผนที่จะกั้นพื้นที่ บนแผ่นแผนที่ออกเป็นสองส่วนด้วยกัน คือพื้นที่ภายในขอบระวางแผนที่ และพื้นที่นอกขอบระวางแผนที่
    2. องค์ประกอบภายในขอบระวาง หมายถึง สิ่งทั้งหลายที่แสดงไว้ภายในกรอบ ซึ่งล้อมรอบด้วยเส้นขอบระวางแผนที่ ตามปกติแล้วจะประกอบด้วยสิ่งต่าง ๆ ต่อไปนี้ คือ
    - สัญลักษณ์ ( Symbol) ได้แก่ เครื่องหมายหรือสิ่งซึ่งคิดขึ้นใช้แทนรายละเอียดที่ปรากฏอยู่บนพื้นผิวภูมิประเทศ หรือให้แทนข้อมูลอื่นใดที่ต้องการแสดงไว้ในแผนที่นั้น
    - สี ( Color) สีที่ใช้ในบริเวณขอบระวางแผนที่จะเป็นสีของสัญลักษณ์ที่ใช้แทนรายละเอียดหรือข้อมูลต่าง ๆ ของแผนที่
    - ชื่อภูมิศาสตร์ ( Geographical Names) เป็นตัวอักษรกำกับรายละเอียดต่าง ๆ ที่แสดงไว้ภายในขอบระวางแผนที่ เพื่อบอกให้ทราบว่าสถานที่นั้นหรือสิ่งนั้นมีชื่อเรียกอะไร
    - ระบบอ้างอิงในการกำหนดตำแหน่ง ( Position Reference Systems) ได้แก่ เส้นหรือตารางที่แสดงไว้ในขอบระวางแผนที่ เพื่อใช้ในการกำหนดค่าพิกัดของตำแหน่งต่างๆ ในแผนที่นั้น ระบบอ้างอิงในการกำหนดตำแหน่งมีหลายชนิด ที่นิยมใช้ในแผนที่ทั่วไปมี 2 ชนิด คือ
    - พิกัดภูมิศาสตร์ (Geographic Coordinates) ได้แก่ เส้นขนานและเส้นเมอริเดียนที่บอกค่าละติจูดและลองติจูด อาจแสดงไว้เป็นเส้นยาวจรดขอบระวางแผนที่ หรืออาจแสดงเฉพาะส่วนที่ตัดกันเป็นกากบาท (graticul) อย่างเช่นแผนที่มาตราส่วน 1:50,000 หรืออาจแสดงเป็นเส้นสั้นๆ เฉพาะที่ขอบ
    - พิกัดกริด (Rectangular Coordinates) ได้แก่ เส้นขนานสองชุดที่มีระยะห่างเท่าๆ กัน ตัดกันเป็นรูปสี่เหลี่ยมมุมฉาก เส้นตรงขนานทั้งสองชุดดังกล่าวอาจแสดงไว้เป็นแนวเส้นตรงยาวจรดขอบระวาง หรืออาจแสดงเฉพาะส่วนที่ตัดกันก็ได้แล้วแต่ความเหมาะสม
    3. องค์ประกอบภายนอกขอบระวาง หมายถึง พื้นที่ตั้งแต่เส้นขอบระวางไปถึงริมแผ่นแผนที่ทั้งสี่ด้าน บริเวณพื้นที่ดังกล่าวผู้ผลิตแผนที่จะแสดงรายละเอียดอันเป็นข่าวสารหรือข้อมูลที่ผู้ใช้แผนที่ควรทราบ และใช้แผนที่นั้นได้อย่างถูกต้องตรงตามความมุ่งหมายของผู้ผลิตแผนที่ รายละเอียดนอกขอบระวางจะมีอะไรบ้างขึ้นอยู่กับชนิดของแผนที่