เล่มที่ 37
ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์
สามารถแชร์ได้ผ่าน :
ขั้นตอนการทำงาน

แบ่งเป็น ๓ ขั้นตอนใหญ่ ดังนี้

๑. การจัดเก็บข้อมูล

            ข้อมูล หรือที่เรียกว่า "สารสนเทศ" นั้นมีโครงสร้างและรูปแบบที่แตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัดเป็น ๒ รูปแบบ คือ รูปแบบที่ ๑ เป็นข้อมูลที่จัดเก็บในลักษณะที่เป็นแบบเวกเตอร์ (vector) และรูปแบบที่ ๒ เป็นข้อมูลที่จัดเก็บในลักษณะที่เป็นแบบแรสเตอร์ (raster)

            รูปแบบที่ ๑ การจัดเก็บข้อมูลแบบเวกเตอร์ เป็นการจัดเก็บข้อมูลแบบที่มีโครงสร้างเป็นรูปทรงเรขาคณิตแบบต่างๆ  คือ จุด เส้น และรูปหลายเหลี่ยม ที่แสดงลักษณะของพื้นที่บริเวณนั้น และมีพิกัดกำหนดตำแหน่งให้ทราบว่าอยู่ ณ ที่ใด หรือมีรูปทรงอย่างไร ข้อมูลแบบนี้ เมื่อทำสำเร็จเต็มพื้นที่ จะปรากฏเหมือนแผนที่โดยทั่วไป


แผนผังแสดงข้อมูลเส้นทางน้ำ ในรูปแบบของข้อมูลเชิงพื้นที่เชื่อมโยงกับรายละเอียดของข้อมูลเชิงลักษณะ ทำให้เกิดเป็นชั้นข้อมูล

รูปแบบที่ ๒ การจัดเก็บข้อมูลแบบแรสเตอร์ เป็นการจัดเก็บข้อมูลแบบแบ่งพื้นที่จริงเป็นตารางรูปสี่เหลี่ยมจตุรัสเล็กๆ หรือกริด (grid) เต็มพื้นที่ แต่ละกริดมีค่าข้อมูลของพื้นที่จริง เรียกว่า พิกเซล (pixel) โดยมีพิกัดกำหนดตำแหน่งไว้ด้วยเช่นกัน ข้อมูลแบบนี้เมื่อทำสำเร็จเต็มพื้นที่ จะปรากฏเป็นภาพเหมือนถ่ายจากเครื่องบิน

๒. การสร้างฐานข้อมูลเชิงพื้นที่

            ดังได้กล่าวมาแล้วว่า ข้อมูลเชิงพื้นที่สามารถแสดงรูปลักษณ์ได้เป็น ๓ แบบ คือ แสดงเป็น จุด เส้น และรูปหลายเหลี่ยมหรือพื้นที่ ซึ่งรูปลักษณ์แบบที่แสดงด้วยจุด มักจะมีขนาดเล็กมากในพื้นที่ เช่น ที่ตั้งของบ่อน้ำ บ้านเรือน โรงเรียน ส่วนรูปลักษณ์แบบที่แสดงด้วยเส้น มักเกิดจากการโยงระหว่างจุด ๒ จุด หรือมากกว่าเข้าด้วยกัน เช่น ถนน แม่น้ำ เส้นแนวสายไฟแรงสูง ในกรณีของข้อมูลที่แสดงรูปลักษณ์ ด้วยรูปหลายเหลี่ยม หรือเกิดจากการลากเส้นปิดล้อมบริเวณใดบริเวณหนึ่งที่พบมาก คือ บริเวณแหล่งน้ำ บริเวณป่าไม้ เขตการใช้ที่ดินทางการเกษตร และเขตการปกครอง เช่น เขตของจังหวัด อำเภอ ตำบล เทศบาล


เครื่องกราดภาพ

            เมื่อทราบลักษณะของข้อมูลเชิงพื้นที่ ในขั้นตอนต่อไปคือ การแปลงให้เป็นข้อมูลเชิงเลขเพื่อจัดเก็บไว้ในคอมพิวเตอร์ กระบวนการนำเข้าข้อมูลต้องอาศัยวิธีการ คือ

๑) การดิจิไทซ์  โดยใช้เครื่องมือที่เรียกว่า เครื่องอ่านพิกัด (digitizer) 
๒)  การกราดภาพ  โดยใช้เครื่องมือที่เรียกว่า เครื่องกราดภาพ (scanner) และ
๓) การใช้แป้นพิมพ์คอมพิวเตอร์ นำเข้าข้อมูลที่เป็นเอกสารต่างๆ ลงในเครื่องคอมพิวเตอร์

ทั้ง ๓ วิธีการมีความสำคัญมากในการสร้างฐานข้อมูลให้แก่ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ เพราะคุณภาพของข้อมูล ที่จัดเก็บเข้าไว้ในระบบ ย่อมมีผลต่อประสิทธิภาพที่จะรับได้ เมื่อนำข้อมูลนั้นๆ มาใช้กับการวิเคราะห์ในลำดับต่อไป

            สารสนเทศภูมิศาสตร์ที่รวมทั้งชนิดข้อมูลเชิงพื้นที่และข้อมูลเชิงลักษณะเมื่อนำเข้าสู่ระบบการจัดเก็บในคอมพิวเตอร์แล้ว เรียกว่า ฐานข้อมูล (database) ซึ่งฐานข้อมูลของระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์มีรูปแบบที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับความต้องการของระบบ หรือวัตถุประสงค์ของโครงการ ที่ต้องใช้ระบบดังกล่าว ข้อสำคัญที่ฐานข้อมูลต้องมี ได้แก่ การจัดเก็บข้อมูลอย่างมีประสิทธิภาพ สามารถค้นคืนข้อมูลได้คล่องตัวรวดเร็ว และการรักษาความปลอดภัยของข้อมูลให้พ้นจากการสูญหาย หรือการนำไปใช้โดยไม่ได้รับอนุญาต



ภาพถ่ายดาวเทียม สามารถมองเห็นรายละเอียดของอาคาร รถยนต์ และสิ่งต่างๆ


ข้อมูลที่จัดเก็บไว้ในฐานข้อมูลจะแสดงสมบัติและความสัมพันธ์ดังต่อไปนี้

-  สามารถอ้างอิงกับระบบพิกัดที่เป็นมาตรฐาน
- สามารถบรรยายลักษณะและสมบัติของข้อมูลเชิงพื้นที่ได้อย่างละเอียด อันจะนำไปสู่ความเข้าใจของลักษณะข้อมูล
- สามารถแสดงความสัมพันธ์เชิงตำแหน่งของข้อมูลและสิ่งที่อยู่ใกล้เคียง

๓. การแสดงผลและการวิเคราะห์ข้อมูล

            การแสดงผลของข้อมูล ข้อมูลที่เกิดขึ้นในระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์เมื่อผ่านกระบวนการนำเข้า ในรูปแบบของข้อมูลเชิงพื้นที่ ที่เชื่อมโยงกับรายละเอียดของข้อมูลเชิงลักษณะ จะเกิดเป็นชั้นข้อมูล (layer) ซึ่งสามารถแสดงรายละเอียดของข้อมูลเฉพาะกลุ่ม ที่แยกประเภทออกได้ เช่น ชั้นข้อมูลของกลุ่มถนน ซึ่งเป็นข้อมูลเส้น ในรายละเอียดของข้อมูลเชิงลักษณะแยกประเภทเป็น ถนนคอนกรีต ถนนลาดยาง ถนนลูกรัง และทางคนเดิน พร้อมทั้งแสดงรายละเอียดของถนนว่ามีช่องจราจรกี่ช่องจราจร เช่น มีถนนคอนกรีต ๔ ช่องจราจร  ๒ ช่องจราจร ข้อมูลที่แสดงเชิงพื้นที่นี้สามารถแยกสีและขนาดของเส้นได้ แม้แต่การแสดงผลข้อมูล พื้นที่ประชากร ก็สามารถทำได้เช่นกัน   
            
            การวิเคราะห์ข้อมูล มีวัตถุประสงค์เพื่อหาคำตอบตามเงื่อนไขต่างๆ ที่ได้ตั้งไว้ การวิเคราะห์ทำได้ โดยใช้ชั้นข้อมูลที่จัดเก็บไว้ ในฐานข้อมูล ออกมาวิเคราะห์ร่วมกัน ทั้งนี้ การจะใช้ชั้นข้อมูลกี่ชั้นในกระบวนการวิเคราะห์ ขึ้นอยู่กับคำถามว่า มีความซับซ้อนเพียงใด กระบวนการวิเคราะห์ที่ใช้กันโดยทั่วไป ได้แก่ ค้นคืนข้อมูลที่จัดเก็บไว้ เพื่อหาคำตอบให้แก่คำถาม ที่แตกต่างออกไป คำตอบเหล่านั้นอาจเป็นการจำแนกซ้ำ การคำนวณ หรือการหาสถิติต่างๆ การวางซ้อนทับของชั้นข้อมูล ก็เป็นอีกวิธีหนึ่งของการวิเคราะห์ เพื่อหาความเหมือน หรือความแตกต่าง หรือการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาต่างๆ กันได้ โดยสรุปแล้วจะเห็นได้ว่า การวิเคราะห์โดยใช้ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์สามารถให้คำตอบใน ๓ ลักษณะ ได้แก่

- คำตอบที่เป็นปัจจุบัน (จากการค้นคืนข้อมูลที่เกี่ยวข้องในฐานข้อมูล)
- คำตอบเกี่ยวกับรูปแบบของข้อมูลปัจจุบัน (ตอบคำถามที่มีเงื่อนไข)
- การคาดการณ์สิ่งที่จะเกิดขึ้นในอนาคต (โดยการจำลองเหตุการณ์ภายใต้สภาพปัจจุบันที่กำหนด) 

            การพัฒนาข้อมูลระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ ผู้ใช้ข้อมูลอาจไม่ทราบกระบวนการวิเคราะห์ว่ามีความเป็นมาอย่างไร เพราะจะมีผู้เขียนโปรแกรมเชื่อมโยงข้อมูลเข้าด้วยกัน ผู้ใช้จะรู้ผลขั้นสุดท้าย โดยจะแสดงผลเป็นภาพแผนที่ ในอนาคต อาจได้เห็นระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ที่มีการผสมผสานกับอุปกรณ์ติดตั้งไว้ในยานพาหนะ หากเป็นเมืองใหญ่ จะมียานลอยฟ้า ที่ติดกล้องวงจรปิดที่สามารถ ขยายเห็นใบหน้าผู้ที่สัญจรไปมาตามท้องถนน หรือผู้ก่ออาชญากรรมจะถูกจับภาพ และติดตามตัว หรือเด็กและผู้สูงอายุที่เป็นโรคความจำเสื่อมอาจต้องพกพาเครื่อง GPS เพื่อส่งข้อมูลหาตำแหน่ง และมีระบบเตือนภัยแจ้งเข้ามา ในระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ เพื่อเข้าช่วยเหลือหรือป้องกันเหตุร้ายที่อาจเกิดขึ้น

            ในขณะเดียวกัน ด้วยข้อมูลที่เกิดขึ้นในอดีตจนถึงปัจจุบัน ประกอบกับระบบสมองกลหรือคอมพิวเตอร์ พร้อมโปรแกรมวิเคราะห์ ที่ทันสมัยและมีประสิทธิภาพ ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์สามารถสร้างสถานการณ์จำลอง ตามค่าตัวแปร พร้อมทั้งสร้างภาพ ๓ มิติ ตามช่วงเวลาต่างๆ เพื่อทำนายเหตุการณ์ที่จะเกิดขึ้นในอนาคต เช่น การทำนายพายุที่กำลังพัดเข้ามาสร้างความเสียหาย หรือการก่อสร้างสิ่งปลูกสร้างขนาดใหญ่จะส่งผลกระทบอะไรในอนาคต เพื่อวางแผนป้องกันและออกแบบ การเตือนภัย เพื่อลดความเสียหายในอนาคตได้