Describe GPS and GIS
GPS
GPS ย่อมาจาก "Global Positioning System" คือระบบที่ระบุตำแหน่งทุกแห่งบนโลก จากกลุ่มดาวเทียม 24 ดวงที่ โคจรอยู่รอบโลก ซึ่งถ้าเรามีอุปกรณ์รับข้อมูลติดตั้งอยู่ จะทำให้สามารถแสดงตำแหน่งนั้นอย่างแม่นยำ ความสามารถของ GPS ทำให้สามารถนำข้อมูลตำแหน่งมาใช้ประโยชน์ได้มากมาย เช่น - ระบบนำร่อง (Navigation System) - ระบบติดตามยานพาหนะ (Automatic Vehicle Location) - การสำรวจพื้นที่ (Survay) - การทำแผนที่ (Mapping) ฯลฯ
ลักษณะทั่วไปของระบบ GPS ประกอบด้วยส่วนประกอบที่สำคัญ 3 ส่วน ได้แก่
1 . ส่วนอวกาศ 2. สถานีควบคุม 3. ผู้ใช้
1. ส่วนอวกาศ (Space Segment) ในระบบดาวเทียม GPS จะประกอบด้วยดาวเทียมทั้งหมด 24 ดวง โดยดาวเทียมจำนวน 21 ดวง จะใช้ในการบอกค่า พิกัด ส่วนที่เหลือ 3 ดวง จะสำรองเอาไว้ ดาวเทียมทั้ง 24 ดวงนี้จะมีวงโคจรอยู่ 6 วงโคจรด้วยกัน โดยแบ่งจำนวนดาวเทียม วงโคจรละ 4 ดวง และมีรัศมีวงโคจรสูงจากพื้นโลกประมาณ 20,200 กิโลเมตร (12,600 ไมล์) วงโคจรทั้ง 6 จะเอียงทำมุม กับเส้นศูนย์สูตร (Equator) เป็นมุม 55 องศา ในลักษณะสานกันคล้ายลูกตะกร้อ ดาวเทียมแต่ละดวงจะใช้เวลาในการโคจร ครบรอบ 12 ชั่วโมง นั่น คือ คาบของการโคจรเป็น 12 ชั่วโมง/รอบ ความถี่ที่ใช้ในการบอกตำแหน่งค่าพิกัดของดาวเทียม แต่ละดวงมี 2 ความถี่ คือ ความถี่ L1:1,575.42 MHz และ ความถี่ L2:1,27.60 MHz
2. สถานีควบคุม (Control Station Segment) ในส่วนของสถานีควบคุมจะประกอบด้วย 5 สถานีย่อย (Monitor Station) ตั้งอยู่ที่เมือง Diego Garcia, Ascension Island, Kwajalein, และ Hawaii ส่วนสถานีควบคุมหลัก (Master Control Station) 1 สถานี ซึ่งเป็นศูนย์ควบคุมการทำงาน ของระบบดาวเทียม GPS ตั้งอยู่ที่เมือง Colorado Springs รัฐ Colorado สหรัฐอเมริกา สถานีควบคุมต่าง ๆ เหล่านี้มีหน้าที่ คอยติดต่อสื่อสาร (Tracking) กับดาวเทียม ทำการคำนวณผล (Computation) เพื่อบอกตำแหน่งของดาวเทียมแต่ละดวง และ ส่งข้อมูลที่ได้ไปยังดาวเทียมอยู่ตลอดเวลา ทำให้ข้อมูลที่ได้เป็นข้อมูลที่ทันสมัยอยู่เสมอ
3. ส่วนผู้ใช้ (Use Segment) ผู้ใช้ประกอบด้วย 2 ส่วนใหญ่ ๆ คือ ส่วนที่เกี่ยวข้องกับพลเรือน (Civilian) และส่วนที่เกี่ยวกับทางทหาร (Military) ในส่วนของผู้ใช้จะมีหน้าที่พัฒนาเครื่องรับสัญญาณ (Receiver)ให้ทันสมัยและสะดวกแก่การใช้งาน สามารถที่ จะใช้ได้ทุกแห่งในโลก และให้ค่าที่มีความถูกต้องสูง
การทำงานของ GPS
หลักการพื้นฐานของ GPS เป็นเรื่องง่าย ๆ แต่อุปกรณ์ของเครื่องมือถูกสร้างขึ้นด้วยวิทยาการขั้นสูง การทำงาน GPS แบ่งออกได้เป็น 5 ขั้นตอน คือ
1. การรับสัญญาณจากดาวเทียมโดยหลักการรูปสามเหลี่ยมระหว่างดาวเทียมกับเครื่องรับ
2. GPS วัดระยะโดยใช้เวลาเดินทางของคลื่นวิทยุ
3. ในดาวเทียมและเครื่องรับจำเป็นจะต้องมีนาฬิกาที่ละเอียดสูงมาก
4. นอกจากระยะทางแล้วจะต้องทราบตำแหน่งของดาวเทียมที่อยู่ในอวกาศด้วย
5. ในชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ (Ionosphere) และชั้นบรรยากาศโลก (Atmosphere) ความเร็วคลื่นวิทยุเดินทางได้ช้า ลง จึงต้องทำการแก้ไขจุดนี้ด้วย
GIS
คำว่า GIS ย่อมาจาก Geographic Information System แปลเป็นภาษาไทยว่าระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ เพื่อทำความเข้าใจความหมายของ GIS ให้ง่ายขึ้น จึงขอแยกอธิบายคำ3 คำ ที่เป็นองค์ประกอบหลักของ GIS คือ
(1) ภูมิศาสตร์ หรือ Geographic: G (2) สารสนเทศ หรือ Information : I และ (3) ระบบ หรือ System : S ดังนี้
ภูมิศาสตร์ (Geographic: G)
ภูมิศาสตร์ คือ ลักษณะทางกายภาพของสิ่งต่าง ๆ บนพื้นโลก เช่น ถนน แม่น้ำภูเขา อาคาร สถานที่ สิ่งก่อสร้างต่าง ๆ พื้นที่ ป่าไม้ พื้นที่เกษตรกรรม ระดับความสูงหรือความลึกเป็นต้น และสิ่งที่แสดงลักษณะทางภูมิศาสตร์ที่คุ้นเคยกันดี ก็คือ การ แสดงด้วยแผนที่ (Map)ลักษณะภูมิศาสตร์ที่เป็นกายภาพดังกล่าว สามารถจัดเป็นหมวดหมู่ได้ 3 ลักษณะคือ
1. ลักษณะที่เป็นจุด (points) เช่น ที่ตั้งของบ้านหรือหมู่บ้าน วัด โรงเรียน สถานีรถไฟ สถานีอนามัย และที่ทำการ หน่วยงานต่าง ๆ เป็นต้น
2. ลักษณะเป็นเส้น (lines or arcs) เช่น ถนน เส้นแม่น้ำหรือลำน้ำ ทางรถไฟ แนวกันไฟ และเส้นแสดงความสูง หรือความลึก เป็นต้น
3. ลักษณะที่เป็นพื้นที่รูปปิด (polygons) เช่น พื้นที่เกษตรกรรม พื้นที่ป่าไม้ พื้นที่ไร่ร้าง พื้นที่แหล่งน้ำ และพื้นที่ ลุ่มน้ำ เป็นต้น
สารสนเทศ (Information : I)
สารสนเทศ คือ ข้อมูลที่ผ่านการประมวลผล ผ่านการวิเคราะห์ หรือสรุปให้อยู่ในรูปที่มีความหมายสามารถ นำไปใช้ประโยชน์ได้ ซึ่งต่างจากคำว่า ข้อมูล (Data) ที่หมายถึงข้อเท็จจริงที่มีอยู่ในชีวิตประจำวันเกี่ยวกับบุคคล สิ่งของ หรือเหตุการณ์ต่างๆ ข้อมูลอาจเป็นตัวเลขหรือเอกสารพรรณนา เช่น รายงานข้อมูลน้ำฝนรายเดือนหรือรายปี ตารางแสดง การเจริญเติบโตของไม้ในสวนป่า หรือรายงานหมู่บ้านตั้งใหม่ในพื้นที่ป่าอนุรักษ์ เป็นต้น
ระบบ (Systems : S)
เนื่องจากข้อมูลมีความหลากหลายและเพิ่มจำนวนมากขึ้นตามเวลาที่ผ่านไป จึงจำเป็นที่จะต้องนำเครื่องมือที่ ทันสมัยและมีประสิทธิภาพมาใช้ในการจัดเก็บและเรียกค้นข้อมูลเหล่านั้น ซึ่งในยุคของความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี ปัจจุบัน ระบบคอมพิวเตอร์นับว่ามีประสิทธิภาพมากที่สุด
ใน GIS ระบบคอมพิวเตอร์ที่นำมาใช้ประกอบด้วย
1. Computer Hardware System
2. Database and Database Management System
3. GIS software
กระบวนการในการวิเคราะห์ข้อมูลของ GIS
ในระบบ GIS สามารถแบ่งการวิเคราะห์ข้อมูลเชิงพื้นที่ เป็น 2 รูปแบบ คือ
1. การวิเคราะห์ด้วยสายตา โดยการถ่ายทอดข้อมูลต่างๆ ในแบบของแผนที่ ลงบนแผ่นใสแล้วนำมาซ้อนทับบน โต๊ะแสง โดยการเปลี่ยนข้อมูลที่นำมาซ้อนในแต่ละปัจจัยเพื่อให้ได้ผลตามที่ต้องการ แต่ก็มีข้อจำกัดในเรื่องความสามารถ ของมองเห็นของสายตาและปริมาณแสงที่จะส่องผ่านแผ่นใสเมื่อมีการซ้อนมากขึ้น
2. การวิเคราะห์ด้วยคอมพิวเตอร์ โดยการแปลงข้อมูลแผนที่ที่ต้องการใช้งานให้อยู่ในรูปของตัวเลข แล้วซ้อนทับ กันโดยใช้หลักการทางคณิตศาสตร์และตรรกศาสตร์ ซึ่งสามารถเก็บผลที่ได้ไปซ้อนทับกับข้อมูลอื่นและพิมพ์ผลที่ได้ใน รูปแบบแผนที่ได้อย่างรวดเร็ว
การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีสารสนเทศภูมิศาสตร์และการสำรวจระยะไกล
ปัจจุบันได้มีการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (Geographic Information System : GIS) และ การสำรวจข้อมูลระยะไกล (Remote sensing: RS) ในการศึกษาการใช้ประโยชน์ที่ดินในแง่มุมต่างๆ กันอย่างแพร่หลาย แตกต่างกันไปตามวัตถุประสงค์ของการศึกษา โดย GIS และ RS ได้ถูกนำมาใช้ประโยชน์ในการจัดทำระบบฐานข้อมูล การสืบค้นข้อมูล การวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงของการใช้ประโยชน์ที่ดิน ศึกษาแนวโน้มการใช้ประโยชน์ที่ดิน ใน อนาคต การติดตามประเมินผล จนถึงขั้นตอนสุดท้ายในการผลิตแผนที่เพื่อการแสดงผล ทั้งนี้เนื่องจาก GIS เป็นเครื่องมือที่ มีศักยภาพสูง สามารถใช้จัดการข้อมูลจำนวนมาก ได้สะดวก รวดเร็ว แม่นยำ และมีประสิทธิภาพ รวมทั้งการใช้ข้อมูล RS ด้วยเหตุนี้ จึงได้กำหนดแนวทางในการสำรวจและรวบรวมข้อมูลพื้นฐาน โดยให้มีการใช้เทคโนโลยี GIS และ RS เป็น เครื่องมือสำคัญในการรวบรวม วิเคราะห์ และจัดการกับข้อมูลพื้นฐานของหน่วยจัดการต้นน้ำ ซึ่งประกอบไปด้วยกิจกรรม หลัก 2 ส่วน คือ
1. การจัดทำฐานข้อมูลระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ต้นน้ำ ทำการวางแผน ออกแบบ ระบบฐานข้อมูล รวบรวม ข้อมูลเชิงพื้นที่ประเภทต่างๆ ของหน่วยจัดการต้นน้ำ นำเข้าข้อมูลสู่ระบบตรวจสอบแก้ไขความถูกต้องของข้อมูล วิเคราะห์ ข้อมูล แสดงผลของข้อมูล และจัดทำแผนที่แสดงลักษณะทางกายภาพของพื้นที่ในด้านต่างๆ
2. ใช้ข้อมูลจากการสำรวจระยะไกล มาทำการวิเคราะห์ตีความสภาพการใช้ประโยชน์ที่ดินของพื้นที่ศึกษา ทำการ สำรวจตรวจสอบข้อมูลภาคสนาม เพื่อศึกษาสถานภาพทรัพยากรป่าไม้และการใช้ประโยชน์ที่ดินจากพื้นที่จริง นำผลที่ ได้มาใช้ประเมินความถูกต้องของข้อมูล
สมัครสมาชิก:
ส่งความคิดเห็น (Atom)
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น