มูลนิธิโครงการสารานุกรมไทยสำหรับเยาวชน

สิ่งต่างๆ ที่ปรากฏบนพื้นผิวโลก ทั้งที่มองเห็น มองไม่เห็น จับต้องได้หรือจับต้องไม่ได้ เช่น ถนน แม่น้ำ บ้าน เสาไฟฟ้า ความสูงของภูมิประเทศ อุณหภูมิ สามารถนำมาแสดงลงบนแผนที่ ข้อมูลเหล่านี้เรียกว่า ข้อมูลภูมิศาสตร์ (geographic data) ซึ่งประกอบด้วยข้อมูล ๒ ส่วนที่สัมพันธ์กัน ส่วนแรก คือ ข้อมูลเชิงพื้นที่ (spatial data) ใช้แสดงตำแหน่งและรูปลักษณ์ของวัตถุ หรือสิ่งต่างๆ บนพื้นโลก แทนสัญลักษณ์ด้วย จุด (point) เส้น (line) พื้นที่หรือรูปหลายเหลี่ยม (polygon) ตัวอย่างเช่น ใช้จุดแทนตำแหน่งที่ตั้งโรงเรียน ใช้เส้นแทนถนน และเขตจังหวัดแทนด้วยพื้นที่ ส่วนที่ ๒ คือ ข้อมูลเชิงลักษณะ (attribute data) ใช้แสดงหรือให้รายละเอียดเกี่ยวกับข้อมูลเชิงพื้นที่ ซึ่งอาจเป็นวัตถุ สิ่งของ หรือปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น โรงเรียน (ซึ่งเป็นข้อมูลเชิงพื้นที่) แสดงรายละเอียดเกี่ยวกับชื่อโรงเรียน จำนวนครู และจำนวนนักเรียน และอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง

งานที่เกี่ยวข้องกับการสร้างและวิเคราะห์แผนที่ระยะแรกๆ จัดทำบนแผ่นกระดาษหรือแผ่นใสด้วยมือ (manual operation) แต่มีข้อจำกัด คือ เมื่อต้องการแสดงและวิเคราะห์ข้อมูลภูมิศาสตร์ประเภทต่างๆ พร้อมกัน เช่น ต้องการแสดงถนน แม่น้ำ แหล่งที่อยู่อาศัย สภาพภูมิประเทศ สภาพภูมิอากาศ ของบริเวณใดบริเวณหนึ่งลงบนแผนที่แผ่นเดียวกัน โดยมีรายละเอียด ของข้อมูลจำนวนมาก ทำให้ต้องตัดข้อมูลบางส่วนทิ้ง เนื่องจากเนื้อที่บนแผนที่กระดาษมีจำกัด หรือการนำข้อมูลไปใช้หรือวิเคราะห์ อาจใช้วิธีการซ้อนทับกันของแผ่นใสหลายแผ่นร่วมกับข้อมูลอื่นๆ หลายแผ่น ซึ่งเป็นเรื่องที่ยุ่งยาก และการวิเคราะห์อาจผิดพลาดได้ ทั้งตำแหน่งและระยะทาง หรือหากต้องการปรับแก้ข้อมูล หรือทำการผลิตแผนที่เดิมซ้ำด้วยมือ ก็ใช้ระยะเวลานาน และอาจได้ภาพแผนที่ที่แตกต่างจากเดิม จนเมื่อมีการพัฒนาและประยุกต์ใช้เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ในงานด้านภูมิศาสตร์ จึงทำให้เกิดการพัฒนาเป็นระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ หรือนิยมเรียกย่อๆ ว่า จีไอเอส (GIS: Geographic Information System) เพื่อแก้ปัญหาดังกล่าว

การแสดงผลฐานข้อมูลสารสนเทศภูมิศาสตร์ในรูปแบบแผ่นกระดาษ

ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ หมายถึง ระบบที่ออกแบบเพื่อการจัดการข้อมูลภูมิศาสตร์ ซึ่งพัฒนาขึ้นครั้งแรก ใน พ.ศ. ๒๕๐๗ โดยรัฐบาลแคนาดา สำหรับใช้ในงานด้านการพัฒนาพื้นที่การเกษตรของประเทศ จากนั้นขยายวงกว้างไปที่สหรัฐอเมริกา ประเทศต่างๆ ในทวีปยุโรป และประเทศทั่วโลก ในปัจจุบันระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์มักดำเนินการภายใต้ระบบคอมพิวเตอร์ โดยมีความสามารถหลัก ได้แก่ นำเข้า จัดเก็บ จัดการฐานข้อมูล (database) ขนาดใหญ่ ค้นคืนข้อมูล วิเคราะห์ข้อมูล และแสดงผลเป็นรูปแผนที่ในแบบ ๒ มิติ หรือ ๓ มิติ หรืออาจแสดงในรูปตาราง กราฟทางหน้าจอ หรือเป็นแผ่นกระดาษ นอกจากนี้ ข้อมูลภูมิศาสตร์ยังถูกจัดเก็บเป็นระบบในรูปแผนที่เชิงเลข (digital map data) ทำให้สามารถปรับแปลง หรือแลกเปลี่ยนข้อมูลแผนที่กับหน่วยงานอื่นๆ ได้โดยง่าย

การจัดการฐานข้อมูลสารสนเทศภูมิศาสตร์ ด้วยระบบคอมพิวเตอร์

ในระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ ข้อมูลภูมิศาสตร์มักแยกเก็บเป็นชั้นๆ เช่นเดียวกับขนมชั้น เรียกว่า ชั้นข้อมูล (layer) แต่ละชั้น ใช้แสดงแผนที่เรื่องหนึ่งๆ เช่น ชั้นที่ ๑ เก็บแผนที่หมู่บ้าน ชั้นที่ ๒ เก็บแผนที่เส้นทางน้ำ ชั้นที่ ๓ เก็บแผนที่เส้นถนน ชั้นที่ ๔ เก็บแผนที่บริเวณน้ำท่วม ชั้นที่ ๕ เก็บแผนที่ความสูงภูมิประเทศ ชั้นข้อมูลเหล่านี้ อ้างอิงกับพื้นที่ โดยใช้ตำแหน่งบนผิวโลกร่วมกัน ด้วยระบบพิกัดชุดหนึ่ง เช่น ใช้ละติจูดและลองจิจูดของระบบพิกัดภูมิศาสตร์ การแยกเก็บข้อมูลเป็นชั้นๆ ทำให้สะดวกเวลาใช้งาน โดยสามารถเลือกใช้ชั้นข้อมูลที่ต้องการ ตัวอย่างเช่น ในการวิเคราะห์ข้อมูล เพื่อหาว่าหมู่บ้านใดอาจถูกน้ำท่วม ก็เลือกเอาเฉพาะชั้นแผนที่หมู่บ้าน และชั้นแผนที่บริเวณน้ำท่วมมาซ้อนทับกัน และเลือกดึงข้อมูลเฉพาะหมู่บ้าน ที่ตกอยู่ในขอบเขตพื้นที่น้ำท่วม มาแสดงเป็นผลลัพธ์