ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ : GIS (ย่อมาจาก Geographic Information System) คือ ระบบที่รวบรวม จัดการ และวิเคราะห์ข้อมูลทางภูมิศาสตร์ เช่น ข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียม และข้อมูลอื่นๆที่หลากหลาย ซึ่งสามารถนำมาใช้นำเสนอให้เข้าใจและเห็นภาพได้ทั้งในรูปแบบแผนที่ แผนภูมิ ภาพสามมิติ โดยการนำ GIS มาใช้ให้เกิดประโยชน์ทำให้พบข้อมูลเชิงลึกเช่น รูปแบบการเปลี่ยนแปลง ความสัมพันธ์ที่เกิดขึ้น รวมถึงเหตุการณ์ต่างๆ เพื่อช่วยในการตัดสินใจได้
GIS ทำงานยังไง
- ใช้คอมพิวเตอร์ฮาร์ดแวร์, ซอฟต์แวร์, ข้อมูลทางภูมิศาสตร์ และการออกแบบเพื่อประสิทธิภาพในการจัดเก็บข้อมูล การปรับปรุงข้อมูล การคำนวณ และการวิเคราะห์ข้อมูล
- สมรรถนะของคอมพิวเตอร์ ช่วยเชื่อมโยงข้อมูลต่างๆเข้าด้วยกัน
- กล้องดาวเทียมมีบทบาทสำคัญในการทำงานของระบบ GIS
ประโยชน์
สามารถนำมาประยุกต์ใช้และเป็นประโยชน์ต่อหลายหน่วยงาน เช่น
- การตรวจสอบพื้นที่ที่ยากต่อการเข้าถึง เพื่อลดค่าใช้จ่ายการเดินทาง
- มีประโยชน์ต่อการวางผังเมือง
- ช่วยในการวางแผนล่วงหน้า ทั้งระบบไฟฟ้า ประปา ท่อน้ำทิ้ง บ่อบำบัดน้ำเสีย
องค์ประกอบของ GIS
- อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ (hardware) เพื่อใช้นำเข้าข้อมูล ประมวลผล แสดงผลการทำงาน เช่น กล้องถ่ายรูป เครื่องพิมพ์ สแกนเนอร์
- โปรแกรม (Software) เพื่อใช้งานระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ตามที่ออกแบบไว้ เรียกค้นวิเคราะห์ จำลองภาพ นำเข้าและปรับแต่งข้อมูล เช่น AutoCAD, PAMAP, ARC/INFO ซึ่งติดตั้งบน Window หรือ Unix
- ขั้นตอนการปฏิบัติงาน วิธีที่องค์กรต่างๆจะนำระบบ GIS ไปใช้งานเพื่อจัดการกับปัญหาต่างๆ ให้เหมาะกับองค์กรของตน การกำหนดขั้นตอนการทำงานทำให้เกิดการทำงานที่เป็นขั้นตอน และน่าเชื่อถือ
- บุคคลากร ผู้ที่ใช้งานระบบเพื่อนำประสิทธิภาพของระบบ GIS ไปใช้เช่น พนักงานภาคสนาม พนักงานวิเคราะห์ข้อมูล และพนักงานออกแบบแผนที่ เป็นต้น โดยเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดเนื่องจากหากไม่มีผู้ใช้งานก็เท่ากับว่าระบบไม่มีคุณค่าอันใด
- ข้อมูล แหล้งข้อมูลสารสนเทศภูมิศาสตร์เพื่อใช้ในระบบ เช่น แผนที่ภูมิประเทศ มาตราส่วน 1:50,000 รูปถ่ายทางอากาศ (Aerial Photographs) หรือ ภาพถ่ายดาวเทียม (Satellite Imagery) รวมถึงข้อมูลที่สามารถใช้ในการบรรยายเช่น ชื่อของหมู่บ้าน จำนวนครัวเรือน จำนวนประชากรชาย-หญิง
ขั้นตอนการทำงานของ GIS
- การนำเข้าข้อมูล (Input) การแปลงข้อมูลให้เข้าไปสู่ระบบคอมพิวเตอร์ เช่น การแปลงจากแผนที่กระดาษไปเป็นข้อมูลรูปแบบดิจิตอลหรือแฟ้มข้อมูล ผ่านการใช้งานอุปกรณ์เครื่องสแกนเนอร์ หรือการพิมพ์ข้อมูลเป็นต้น
- การปรับแต่งข้อมูล (Manupulation) การที่ปรับแต่งข้อมูลที่นำเข้าสู่ระบบไปปรับแต่งให้เหมาะสมกับการใช้งาน เช่น การแปลงหน่วยของข้อมูลให้เป็นหน่วยเดียวกัน แปลงสเกลแผนที่ให้เท่ากัน การปรับระบบพิกัดแผนที่ให้เป็นระบบเดียวกัน เป็นต้น
- การบริหารข้อมูล (Management) ระบบจัดการข้อมูลจะถูกนำมาใช้บริหารจัดการฐานข้อมูลเพื่อให้การทำงานมีประสิทธิภาพ
- การเรียกค้นและวิเคราะห์ข้อมูล (Query and Analysis) เมื่อข้อมูลมีความพร้อมในการใช้งานแล้ว การเรียกค้นข้อมูลจากผู้ใช้งานจะทำให้ระบบ GIS ใช้ประโยชน์ได้ เช่น ที่ดินผืนนี้มีขนาดเท่าไหร่ ใครเป็นเจ้าของที่ดินแปลงที่ติดกับโรงเรียน
- การนำเสนอข้อมูล (Visualization) เป็นการนำเสนอผลลัพธ์ที่ได้จากการเรียกค้นข้อมูล โดยสามารถนำเสนอได้ทั้งในรูปแบบของแผนภาพ 2 มิติ, ภาพ 3 มิติ, รูปถ่ายดาวเทียม, รูปสถานที่จริง, แผนที่ หรือการผสมผสานระหว่างแผนที่และภาพถ่ายดาวเทียมเป็นต้น
ประโยชน์
การใช้งานระบบ GIS ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานได้ในหลากหลายองค์กร
- อนุรักษ์และจัดการสิ่งแวดล้อม เช่น การควบคุมมลภาวะ ฝุ่น PM2.5, การจำลองนิเวศวิทยา
- จัดการทรัพยากร การเกษตร เช่น การจัดการระบบชลประทาน, การอนุรักษ์ดินและน้ำ
- วางแผนด้านสาธารณะภัย เช่น การจำลองน้ำท่วม, แก้ปัญหาไฟป่าภาคเหนือ
- ผังเมือง เช่น การตรวจสอบการย้ายถิ่นฐานของประชากร การบุกรุกที่ป่า ระบบระบายน้ำเสีย
- จัดการสาธารณูปโภค เช่น การจัดการไฟฟ้า การแสดงแผนที่ท่อส่งก๊าซ ดับเพลิง
- วิเคราะห์การตลาด การหาที่ตั้งที่เหมาะสมกับการขยายสาขา
- การเดินทาง แสดงแผนที่และจุดท่องเที่ยวสำคัญ
- การทหาร
- สาธารณสุข ดูการแพร่ระบาดของเชื้อโควิด-19
- โบราณคดี
จะเห็นได้ว่าระบบ GIS มีประโยชน์ค่อนข้างมากในการวางแผนและประกอบการตัดสินใจ ซึ่งทำให้ผู้บริหารและเจ้าหน้าที่ต่างๆ สามารถใช้ในการวางกลยุทธ แนวทางการรับมือ ป้องกัน ตัดสินใจ รวมถึงยังเป็นการให้ข้อมูลกับประชาชนได้ด้วย
ลักษณะโครงสร้างแบบเวคเตอร์ (Vector Structure)
ตัวแทนของเวกเตอร์นี้อาจแสดงด้วยข้อมูลประเภทจุด เส้น หรือพื้นที่รูปปิด ซึ่งอาศัยจุดพิกัดในการบ่งบอกถึงตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ได้ทำให้ข้อมูลเชิงพื้นที่สามารถที่จะสืบค้นหาตำแหน่งที่ตั้งทางภูมิศาตร์ได้ในข้อมูล ระบบเวคเตอร์นั้น จะใช้ลักษณะของจุดและเส้น ในการแสดงลักษณะทางภูมิศาสตร์โดยจุดที่เชื่อมโยงต่อกันด้วยเส้นตรงที่เรียกว่า อาร์ค (Arc) เป็นองค์ประกอบที่สำคัญของข้อมูลรูปแบบเส้น (Linear Feature) บางครั้งอาจจะเรียกว่า Line เช่น ถนน แม่น ้า เป็นต้น ปลายของอาร์คหลายๆ อาร์คที่ต่อกันจนเกิดเป็นขอบเขตนั้นเรียกว่า โพลีกอน (Polygon) ขบวนการของข้อมูลแบบเวคเตอร์นี้จะใช้คู่ของพิกัด X และ Y เป็นตัวชี้ตำแหน่ง และลักษณะของสิ่งต่างๆ และนำเข้าตามมาตราส่วนของแนนที่ที่เป็นต้นบับจะทำให้ได้รูปร่างลักษณะ มาตราส่วน และรายละเอียดตามต้องการ
วิธีการนำเข้าข้อมูลของระบบ GIS ในลักษณะโครงสร้างแบบเวคเตอร์แบ่งออกเป็นวิธีการในรูปแบบต่างๆดังนี้คือ
- การป้อนข้อมูลที่เป็นจุด (Point Entities) การป้อนข้อมูลที่เป็นจุดจะใช้คู่พิกัด X และ Y เพื่อแสดงตำแหน่งของข้อมูลทางภูมิศาสตร์ หรือลักษณะของภาพต่างๆ นอกเหนือจากพิกัด X และ Y แล้ว ก็อาจจะระบุถึงข้อมูลอื่นๆ ที่ใช้ในการอธิบายความหมาย หรือชนิดของข้อมูลที่เป็นจุดนั้นๆ เช่น จุด อาจจะเป็นสัญลักษณ์ที่ไม่ได้มีความสัมพันธ์กับข้อมูลอื่น การบันทึกข้อมูลจำเป็ นที่จะต้องรวมถึงข้อมูลที่ใช้อธิบายความหมายของจุดและขนาดของข้อมูลจุดนั้นๆ หรือถ้าจุดนั้นเป็นลักษณะของข้อมูลเกี่ยวกับรายละเอียดต่างๆ (Text Entity) การบันทึกข้อมูลจะต้องอธิบายถึงลักษณะที่จะใช้ในการแสดงรูปแบบตำแหน่งและมาตราส่วนต่างๆการนำเข้าข้อมูลแบบจุดในปัจจุบันนี้สามารถแสดงถึงตำแหน่งที่ตั้งของวัตถุบนโลกมนุษย์อาจจะประยุกต์ใช้โดยนำระบบ Remote Sensing เช่น ภาพถ่ายทางอากาศหรือภาพถ่ายดาวเทียมเข้ามาช่วยในการนำเข้าข้อมูลแบบจุดให้รวดเร็วขึ้น หรืออาจมีการออกภาคสนามแล้วใน Global Positioning System (GPS) ในการตรวจวัดพิกัดภูมิศาสตร์ของพื้นที่ศึกษาได้
อย่างรวดเร็วและสามารถนำค่าที่ได้จาก GPS ไปใช้ในระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ได้โดยตรง และรวดเร็วขึ้นในปัจจุบัน - การป้อนข้อมูลรูปแบบเส้น (Linear Entities) ลักษณะของข้อมูลรูปแบบเส้นนั้น สามารถแบ่งแยกได้ในลักษณะรูปแบบของเส้นที่เกิดจากการประกอบกันของเส้นตรงย่อยๆ (Segment) ที่มีพิกัดตั้งแต่ 2 พิกัดขึ้นไป ลักษณะของเส้นจะถูกเก็บข้อมูลที่จุดเริ่มต้นและจุดปลายของเส้นเป็นอย่างน้อยรวมถึงข้อมูลที่ใช้อธิบาย หรือแสดงความหมายของสัญลักษณ์นั้นๆ สำหรับเส้นที่มีลักษณะต่อเนื่องและซับซ้อน จะใช้ลักษณะของคู่พิกัดจำนวนมากในการใช้อธิบาย ซึ่งได้แก่ ลักษณะของอาร์คและลักษณะลูกโซ่ (Chain or String) ในการป้อนข้อมูลที่เป็นโครงข่ายต่อเนื่อง (Connectivity Network) เช่น ระบบระบายน้ำหรือระบบขนส่งเป็นต้น จึงจำเป็นที่จะต้องสร้างตัวเชื่อมหรือตัวชี้ (Pointer)ในโครงสร้างของข้อมูลเพื่อเชื่อม Chain ในแขนงต่างๆ ซึ่งจะมีจุดที่เรียกว่า Node
- การป้อนข้อมูลรูปแบบพื้นที่ (Area Entities) การป้อนข้อมูลรูปแบบพื้นที่ในระบบ GIS เป็นการนำเข้าข้อมูลโดยอาศัยจุดและเส้น โดยจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดมักเรียกว่า Node และจุดที่เป็นจุดต่อเนื่องของเส้นจะเรียกว่า Vertex พิจารณาในรูปของโพลีกอนเพื่อใช้อธิบายคุณสมบัติทางวิชาวิภาคเฉพาะส่วน (Topological Properties) ของพื้นที่ซึ่งได้แก่ รูปร่าง(Shape) ข้อมูลใกล้เคียง (Neighbour) และระดับชั้นต่างๆ (Hierarchy) ในลักษณะที่สามารถแสดง และคำนวณผลเป็นข้อมูลในแนนที่ได้วิธีการป้อนข้อมูลของข้อมูลโพลีกอนที่มีลักษณะง่ายๆ จะใช้วิธีที่เรียกว่าPoint List Structure โดยจะป้อนข้อมูลคู่พิกัดของแต่ละโพลีกอนไว้ในตาราง แต่วิธีการนี้มีข้อจำกัดตรงที่มีคู่พิกัด (Coordinate Pairs) เป็ นจำนวนมากเช่นจุดหนึ่งๆ จะเป็นตัวแทนมากกว่า 1 โพลีกอน เป็นต้น และการแก้ไขเปลี่ยนแปลงขอบเขตของโพลีกอนทำได้ยาก ดังนั้น จึงอาจปรับปรุงวิธีการการป้อนข้อมูลไปเป็น Common Point Dictionary Structure โดยจะแยกข้อมูลออกเป็น 2 ส่วน ส่วนแรกจะเป็นข้อมูลคู่พิกัดของจุดยอดในแต่ละโพลีกอน ส่วนที่ 2 จะบอกขอบเขตของโพลีกอนต่างๆ นอกจากนี้สำหรับข้อมูลที่มีความซับซ้อนมากขึ้นก็จะใช้ลักษณะ Chain และ Node ในการกำหนดโครงสร้างของข้อมูล
การนำเข้าข้อมูลในระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์
การนำเข้าข้อมูล หมายถึง การกำหนดรหัสให้แก่ข้อมูล แล้วบันทึกข้อมูลเหล่านั้นลงในฐานข้อมูล การสร้างข้อมูลตัวเลขที่ปราศจากที่ผิด (errors) เป็นงานสำคัญและซับซ้อนที่สุด
การนำเข้าข้อมูลในระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์อาจนำเข้าได้ดังกระบวนการดังต่อไปนี้
- การนำเข้าข้อมูลทางพื้นที่ (Spatial Data) (การดิจิไทซ์)
- การนำเข้าข้อมูลลักษณะประจำที่เกี่ยวข้องที่ไม่อิงพื้นที่ (Attribute Data)
- การเชื่อมโยงข้อมูลทางพื้นที่กับข้อมูลลักษณะประจำที่ไม่อิงพื้นที่
ในแต่ละขั้นตอนจะต้องมีการตรวจสอบข้อมูลเพื่อให้แน่ใจว่าฐานข้อมูลที่ได้ให้มีจุดที่ผิดพลาดน้อยที่สุด
Advertisement
Share this:
Like this:
ถูกใจ กำลังโหลด...