ความสำคัญของระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์
ความก้าวหน้าด้านเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร ประกอบกับระบบคอมพิวเตอร์ที่มีระดับความสามารถสูง และข้อมูล จากภาพถ่ายดาวเทียม ที่มีการแสดงรายละเอียดสูง สามารถมองเห็นรายละเอียดของสิ่งต่างๆ เช่น อาคาร รถบรรทุก ต้นไม้ อีกทั้งผู้ใช้สามารถสืบค้นข้อมูลต่างๆ ได้บนอินเทอร์เน็ต ทำให้ผู้ปฏิบัติงานในด้านสารสนเทศภูมิศาสตร์สามารถสร้างข้อมูล และนำข้อมูลไปประยุกต์ใช้ได้อย่างหลากหลาย ซึ่งก่อให้เกิดนวัตกรรมมากมายตามความสามารถและศาสตร์ของผู้รู้ในแต่ละสาขา ภายหลังจากมีระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ซึ่งมีการพัฒนา รวบรวม และจัดเก็บข้อมูลอย่างเป็นระบบและต่อเนื่อง พร้อมทั้ง มีการสืบค้นง่ายขึ้น ผู้ปฏิบัติงานพบว่าชั้นข้อมูลและการผสมผสานข้อมูล ที่ดัดแปลงข้อมูล ซึ่งเคยจัดทำในอดีต นำมาเข้าสู่คอมพิวเตอร์ที่มีระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์เป็นโปรแกรมปฏิบัติการ ทำให้สามารถตอบปัญหาที่เคยเกิดขึ้นในอดีตได้ และสามารถเรียกดูข้อมูลได้จากหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์ ข้อมูลต่างๆ ที่ได้จัดเก็บไว้ในช่วงเวลาต่างๆ สามารถเปรียบเทียบข้อมูล แล้วสร้างรูปแบบจำลองสถานการณ์ได้อย่างรวดเร็ว จึงทำให้ผู้ปฏิบัติและผู้นำข้อมูลไปใช้ เกิดความพึงพอใจ ข้อมูลที่ผ่านการวิเคราะห์สามารถช่วยให้ผู้บริหารตัดสินใจได้ใกล้เคียงความจริง และรวดเร็วทันต่อเหตุการณ์ ทำให้ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์มีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว โดยสามารถนำมาใช้จัดการข้อมูล ซึ่งเป็นข้อมูลเชิงพื้นที่ ข้อมูลเชิงภาพ และข้อมูลเชิงลักษณะ ในด้านต่างๆ ได้ดังนี้
ด้านการประหยัดเวลาและการจัดการเอกสารอย่างเป็นระบบ
ผลการพัฒนาคัดลอกข้อมูลกระดาษและข้อมูลภาคสนามเข้าสู่ชั้นข้อมูลระบบตำแหน่งบนสารสนเทศภูมิศาสตร์ จากเดิม ที่จัดเก็บเอกสารแผนที่ไว้เป็นกระดาษ ก็ได้ถูกจัดเก็บด้วยเครื่องกราดภาพ เมื่อนำข้อมูลมาแสดงบนคอมพิวเตอร์ ข้อมูลที่เป็นแผนที่กระดาษจะถูกตรึงให้อยู่บนพิกัดโลกตามมาตรฐาน (ประเทศไทยใช้ UTM GRID WGS84) ข้อมูลรายละเอียดบนแผนที่ภาพถ่ายทางอากาศ ข้อมูลจากภาพถ่ายดาวเทียม ตำแหน่ง พิกัดที่เก็บจากภาคสนาม และข้อมูลต่างๆ สามารถนำไปสร้างข้อมูลหลักทำให้เป็นชั้นข้อมูล คือ ข้อมูลที่แสดงจุด เช่น สถานที่สำคัญ เสาไฟฟ้า ข้อมูลที่แสดงเส้น เช่น ถนน เส้นทางรถไฟ เส้นทางการไหลของน้ำและแหล่งน้ำ ชั้นความสูง ข้อมูลที่แสดงขอบเขตพื้นที่ เช่น ตำบล อำเภอ จังหวัด ซึ่งข้อมูลหลากหลายที่จัดเก็บได้เหล่านี้ สามารถนำมารวบรวมเก็บไว้ในที่เดียวกัน เสมือนย่อโลกลงไว้ในระบบคอมพิวเตอร์ เพื่อบอกว่า ณ ตำแหน่งนั้นมีข้อมูลใด ตลอดจนสามารถย่อหรือขยาย เพื่อดูรายละเอียดของข้อมูลที่ได้จัดเก็บไว้อย่างรวดเร็ว และสิ่งที่เชื่อมโยงกับระบบคือ ข้อมูลที่อธิบายรายละเอียดของตำแหน่งนั้นๆ เช่น เลขที่บ้าน หมายเลขเสาไฟฟ้า ขนาดพื้นที่ ให้ปรากฏบนภาพหรือข้อมูลเชิงพื้นที่ที่แยกเป็นชั้นๆ เหมือนขนมชั้น มาซ้อนทับกัน ทำให้สามารถพิจารณารายละเอียด ของแต่ละชั้นข้อมูล รวมทั้งการพิจารณารวมกันได้
การจัดเก็บข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์ ช่วยประหยัดเวลา และสะดวกรวดเร็วในการสืบค้น
ด้านการสืบค้นชั้นข้อมูล
ลักษณะของข้อมูลสารสนเทศภูมิศาสตร์ ที่แยกเป็นชั้นข้อมูล โดยในแต่ละชั้นข้อมูล เป็นตัวแทนของวัตถุ แต่ละประเภท และมีตำแหน่ง ทางภูมิศาสตร์บนพื้นโลก เช่น เส้นทางคมนาคม มีถนนหลายประเภท ทั้งถนนคอนกรีต ถนนลาดยาง และถนนลูกรัง หรือชั้นข้อมูล ของการใช้ที่ดิน มีการใช้ที่ดินหลายประเภท ทั้งพื้นที่ปลูกข้าว พื้นที่ปลูกอ้อย พื้นที่ชุมชน ข้อมูลต่างๆ เหล่านี้ ได้จัดเก็บไว้ในชั้นข้อมูล การสืบค้นข้อมูลแต่ละประเภท สามารถกระทำได้ ด้วยวิธีการค้นหาข้อมูลเชิงพื้นที่ ร่วมกับข้อมูลเชิงลักษณะ
การค้นหาจากข้อมูลเชิงพื้นที่
ข้อมูลเชิงพื้นที่เป็นข้อมูลที่แสดงภาพแบบกราฟิก ข้อมูลที่ซ้อนกันหลายๆ ชั้น ณ ตำแหน่งนั้น ไม่ว่าจะเป็นจุด เส้น หรือพื้นที่ เมื่อทำการเลือกพื้นที่หรือตำแหน่งที่น่าสนใจแล้ว ระบบสามารถไปคัดเลือกและแสดงผลชั้นข้อมูลที่มีความเชื่อมโยงทางตำแหน่ง แล้วแสดงผลข้อมูลอย่างต่อเนื่อง โดยสามารถสร้างข้อมูลเชื่อมโยงหลายมิติ เช่น ชั้นข้อมูลกำหนดตำแหน่งที่เกิดการระบาด ของโรคไข้หวัดนก ระบบก็สามารถเชื่อมโยงไปยังพื้นที่ของหมู่บ้าน ตำบล อำเภอ และจังหวัดที่เกิดโรคได้ นอกจากนี้ ยังสามารถเชื่อมโยงกับเส้นทางคมนาคมที่ต้องผ่านพื้นที่นั้น เพื่อนำไปสู่การวางแผนป้องกันต่อไป
ข้อมูลเชิงลักษณะในรูปแบบตาราง
การค้นหาจากข้อมูลเชิงลักษณะ
การค้นหาจากข้อมูลเชิงลักษณะ เป็นการสืบค้นข้อมูล ที่มีอยู่ในฐานข้อมูลชนิดเชิงสัมพันธ์ ในรูปแบบของตาราง ที่มีระบบเชื่อมโยงข้อมูลเชิงลักษณะกับข้อมูลเชิงพื้นที่ โดยมีการป้อนข้อมูลเข้าสู่ระบบช่วยสอบถาม (query) เช่น เมื่อพิมพ์คำว่า "วัดพระแก้ว" ระบบจะเชื่อมโยงข้อมูลลักษณะ ของวัดพระแก้ว กับตำแหน่งเชิงพื้นที่ และแสดงผลตำแหน่งกราฟิกตรงกัน หรือในกรณีที่ หากต้องการค้นข้อมูล ที่มีลักษณะเหมือนกัน ก็สามารถสร้างฐานข้อมูล และกระบวนการเรียงลำดับข้อมูล จากข้อมูลน้อย ไปหาข้อมูลมาก และกำหนดช่วงข้อมูลที่ต้องการ เช่น ต้องการทราบว่า จังหวัดใดมีขอบเขตพื้นที่น้อยที่สุด หรืออยู่ในอันดับ ๑๐ ของประเทศ ระบบสามารถจัดลำดับ และแสดงผลได้อย่างชัดเจน และรวดเร็ว
การค้นหาข้อมูลเชิงพื้นที่ร่วมกับข้อมูลเชิงลักษณะ
ในการปฏิบัติงานจริงและเป็นข้อมูลที่มีความซับซ้อน เช่น ต้องการตัดสินใจว่า มีถนนคอนกรีตในบริเวณใด ที่มีกำหนด จะต้องซ่อมแซม และจะใช้งบประมาณเท่าใด จำเป็นต้องใช้วิธีการค้นหาข้อมูลทั้ง ๒ ระบบผสมผสานกัน โดยอาจทำการเลือกข้อมูลประเภทถนน ต่อจากนั้นให้ระบบแสดงเฉพาะที่เป็นถนนคอนกรีต เมื่อระบบแยกประเภทถนนคอนกรีตออกมาแล้ว ให้ระบบจำแนกช่องจราจร ว่าถนนคอนกรีตนั้น มี ๖ ช่องจราจร ๔ ช่องจราจร หรือ ๒ ช่องจราจร และช่องจราจรช่องใดที่ถนนมีความเสียหาย เสร็จแล้วจึงนำไปวิเคราะห์พื้นที่ผิวจราจรว่ามีความเสียหายกี่ตารางเมตร ซึ่งการปฏิบัติงานที่มีรายละเอียดระดับนี้ในการจัดเก็บข้อมูลจะมีความผิดพลาดทางตำแหน่งได้ไม่เกิน ๒ เซนติเมตร
ด้านการซ้อนทับและการตัดข้อมูลเชิงพื้นที่ (Merge and Clip)
การแปลงข้อมูลที่เคยจัดทำในอดีตนำเข้าสู่คอมพิวเตอร์ ทำให้ทราบถึงปัญหาที่เคยเกิดขึ้นในอดีตว่า พื้นที่นั้น มีความสัมพันธ์ต่อเนื่องกับข้อมูลอื่นอย่างไร เช่น เมื่อมีแผนที่ชุดดิน ข้อมูลจะมีแต่รายละเอียดเรื่องของดิน แต่ถ้าต้องการทราบว่า ชุดดินนั้นวางอยู่บนชุดหินอะไร จำเป็นต้องนำแผนที่ธรณีวิทยามาซ้อนทับ (merge) และหากต้องการรายละเอียดลึกลงไปอีกว่า มีสภาพภูมิประเทศแบบไหน และมีค่าความลาดชันของภูมิประเทศเท่าไรในแต่ละชุดดิน การซ้อนทับข้อมูล ในระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ ก็สามารถช่วยแก้ปัญหานี้ได้ ทำให้เกิดชั้นข้อมูลใหม่ที่ผสมผสานข้อมูลต่างๆ เข้าด้วยกัน ต่อจากนั้น จึงนำข้อมูลที่ได้ผลลัพธ์ขั้นสุดท้ายไปจัดกลุ่มใหม่ เกิดเป็นแผนที่ชุดใหม่ที่แสดงรายละเอียดของชุดดิน ผสมผสานกับสภาพทางธรณีวิทยา ค่าความลาดชัน และสภาพภูมิประเทศ ซึ่งสามารถเลือกชุดข้อมูลที่ต้องการ โดยการตัดข้อมูล หรือขอบเขตที่ไม่ต้องการออกไปได้ด้วยกระบวนการตัดข้อมูล (clip) กระบวนการซ้อนทับและตัดข้อมูลเชิงพื้นที่ มีความหลากหลายในผลลัพธ์ และวิธีการที่จัดทำ ซึ่งเป็นการปฏิบัติงานพื้นฐานของการวิเคราะห์และสังเคราะห์ข้อมูลใหม่
ด้านการสร้างข้อมูลแนวกันชน (Buffer)
ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์สามารถสร้างขอบเขตพื้นที่ แนวกันชน โดยการสร้างวงรอบจากจุด เส้น หรือพื้นที่กำหนดได้ เช่น การเกิดการระบาดของโรคไข้หวัดนก จะต้องกันเขตพื้นที่ออกไปประมาณ ๕ กิโลเมตร ระบบจะสามารถตัดข้อมูลในพื้นที่ ๕ กิโลเมตร ทำให้ทราบจำนวนสิ่งต่างๆ ในบริเวณดังกล่าว เช่น จำนวนเล้าไก่ หมู่บ้าน หลังคาเรือน ประชากรที่มีความเสี่ยง ซึ่งข้อมูลที่จัดเก็บและตัดออกมาเฉพาะบริเวณสามารถนำไปสู่กระบวนการป้องกันได้