เครื่องมือทางภูมิศาสตร์
1.เครื่องมือทางภูมิศาสตร์
ความหมาย
เครื่องมือทางภูมิศาสตร์ หมายถึง เครื่องมือในการตรวจสอบและศึกษาสิ่งที่อยู่บนพื้นผิวโลก และบรรยากาศของโลก จึงได้ถูกออกแบบมาเพื่อตรวจสอบและบันทึกข้อมูลทางด้านภูมิศาสตร์ ทั้งทางด้านข้อมูลเชิงปริมาณและข้อมูลทางคุณภาพ เช่น การกำหนดพิกัดบนพื้นผิวโลก การวัดทิศทางการเก็บข้อมูลภาคสนามในพื้นที่ต่าง ๆ หรือใช้เป็นเครื่องมือประกอบการเรียนรู้ในห้องปฏิบัติการที่เกี่ยวข้องกับภูมิศาสตร์
เครื่องมือทางภูมิศาสตร์ หมายถึง สิ่งที่ใช้ในการศึกษาข้อมูลทางภูมิศาสตร์ เกี่ยวกับ ตำแหน่ง ทำเลที่ตั้ง การกระจาย ขอบเขต ความหนาแน่นของข้อมูล และปรากฏการณ์ต่าง ๆ
1. ประเภทให้ข้อมูล
1.1 แผนที่ (Map)
เป็นเครื่องมือทางภูมิศาสตร์ขั้นพื้นฐานอย่างหนึ่ง โดยการย่อข้อมูลต่าง ๆ ที่ปรากฏบนพื้นโลกให้มีขนาดเล็กลงตามมาตราส่วน และแสดงข้อมูลดังกล่าวด้วยสัญลักษณ์ลงบนวัสดุต่าง ๆ เช่น กระดาษ ผ้า แผ่นพลาสติก ฯลฯ ข้อมูลที่แสดงในแผนที่ มี 2 ลักษณะ คือ
1) ข้อมูลด้านกายภาพ เป็นสิ่งที่เกิดขึ้นเองโดยธรรมชาติ เช่น แม่น้ำ ภูเขา ชายฝั่งทะเล เกาะ และป่าไม้
2) ข้อมูลด้านวัฒนธรรม เป็นสิ่งที่มนุษย์สร้างขึ้น เช่น ถนน เขื่อน ที่ว่าการอำเภอ โรงเรียน สถานีอนามัย ฯลฯ
ชนิดของแผนที่
1. แผนที่ทั่วไป เป็นแผนที่ที่แสดงลักษณะโดยทั่วไปได้แก่แผนที่แสดงลักษณะภูมิภาคต่างๆ โดยจะแสดงด้วยสี เพื่อให้เห็นความแตกต่างของลักษณะแผ่นดิน
2. แผนที่อ้างอิง เป็นแผนที่ที่ใช้เป็นหลักในการทำแผนที่ชนิดอื่น ๆ แผนที่อ้างอิงที่สำคัญ ได้แก่ แผนที่ภูมิประเทศ คือ แผนที่ที่ใช้แสดงลักษณะภูมิประเทศบนพื้นผิวโลก เช่น ที่ราบ ที่ราบสูง เนินเขา แม่น้ำ เกาะถนน เมือง และแผนที่ชุด คือ แผนที่หลายเเผ่นที่มีมาตราส่วนและรูปแบบเป็นอย่างเดียวกัน และครอบคลุมพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่งโดยเฉพาะ
3. แผนที่เฉพาะเรื่อง เป็นแผนที่ที่แสดงลักษณะเฉพาะตามจุดมุ่งหมาย เช่น แผนที่ แสดงป่าไม้ แผนที่แสดงเส้นทางคมนาคม แผนที่แสดงแหล่งทรัพยากรธรรมชาติ เป็นต้น สามารถแบ่งได้ดังนี้
3.1 แผนที่รัฐกิจ (political map) คือแผนที่แสดงอาณาเขตทางการปกครอง เช่น เขตจังหวัดหรือประเทศ แผนที่ชนิดนี้จะต้องแสดงอาณาเขตติดต่อกับดินเเดนของประเทศหรือรัฐอื่น พร้อมทั้งแสดงที่ตั้ง ชื่อเมืองหลวง เมืองท่า หรือเมืองสำคัญอื่น
3.2 แผนที่ภูมิอากาศ (climatic map) เป็นแผนที่สำหรับแสดงข้อมูลด้านภูมิอากาศโดยเฉพาะ เช่นแผนที่เขตภูมิอากาศของโลก แผนที่ปริมาณฝนเฉลี่ยของประเทศไทย แผนที่ปริมาณฝนเฉลี่ยของโลกแผนที่อุณหภูมิเฉลี่ยของโลก
3.3 แผนที่ธรณีวิทยา (geologic map) เป็นแผนที่ที่จัดทำขึ้นเพื่อเเสดงอายุ ประเภท และการกระจายตัวของหินเปลือกโลก การตกตะกอนทับถมของสารต่าง ๆที่ผิวโลกรวมทั้งแสดงรอยเลื่อนที่ ปรากฎบนผิวโลก และลักษณะทางธรณีวิทยาอื่นๆ
3.4 แผนที่การถือครองที่ดิน (cadastral map) เป็นแผนที่ที่จัดทำขึ้นเพื่อเเสดงอาณาเขตที่ดินในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่ง เช่น ในเขตตำบล อำเภอ หรือจังหวัด โดยแบ่งออกเป็นแปลงๆ และแต่ละเเปลงต่างก็แสดงสิทธิการครอบครองโดยการเเสดงการเป็นเจ้าของ
3.5 แผนที่พืชพรรณธรรมชาติ (natural vegetation map) เป็นแผนที่ที่จัดทำขึ้นเพื่อเเสดงประเภทของพืชพรรณธรรมชาติและการกระจายตัวของพืชพรรณชนิดนั้น ๆ ที่ปรากฎบนโลก ภูมิภาคหรือประเทศต่างๆ
3.6 แผนที่ท่องเที่ยว (tourist map) เป็นแผนที่ที่จัดทำขึ้นเพื่อแนะนำสถานที่นั้นเพื่ออำนวยความสะดวกแก่นักท่องเที่ยว โดยแสดงรายละเอียดเกี่ยวกับตำแหน่งและสถานที่ที่จำเป็นและเกี่ยวข้องสำหรับการท่องเที่ยว เช่น เส้นทางการคมนาคมทั้งทางบก เรือ อากาศ ทีพัก ร้านอาหาร ภัตตาคาร สถานที่ท่องเที่ยวทางธรรมชาติ เช่น ชายหาด น้ำตก เกาะ แก่ง ภูเขา อุทยาน เป็นต้น
1.2 รูปถ่ายทางอากาศ (Aerial Photography) เป็นรูปภาพแสดงภูมิประเทศที่ปรากฏบนพื้นผิวโลก ถ่ายโดยใช้กล้องถ่ายรูปติดไว้กับเครื่องบิน ส่วนหน่วยงานที่จัดทำรูปถ่ายทางอากาศ คือ กรมแผนที่ทหาร กระทรวงกลาโหม การนำไปไปใช้ประโยชน์ มีหน่วยราชการอื่น ๆ นำรูปถ่ายทางอากาศไปใช้ประโยชน์ทางด้านวิชาการและการพัฒนาความเจริญของบ้านเมือง ดังนี้
1) ทำให้ทราบถึงความเปลี่ยนแปลงในลักษณะทางกายภาพของพื้นที่ต่าง ๆ โดยเปรียบเทียบจากรูป ถ่ายที่ถ่ายในระยะเวลาแตกต่างกัน เช่น การสูญเสียพื้นที่ป่าชายเลน การพังทลายของตลิ่งริมแม่น้ำที่เกิดจากการกัดเซาะของคลื่นและการขยายตัวของชุมชนเมืองเข้าไปในพื้นทีjเกษตรกรรม
2) การวางแผนพัฒนาการใช้ที่ดิน โดยนำรูปถ่ายทางอากาศไปใช้เพื่อจัดทำแผนที่และจำแนกประเภท การใช้ที่ดินของประเทศ โดยกำหนดโซนหรือแบ่งพื้นที่เป็นเขตอุตสาหกรรม เขตเกษตรกรรม และเขตชุมชนที่อยู่อาศัย
3) การอนุรักษ์พื้นที่ป่าไม้ รูปถ่ายทางอากาศทำให้ทราบถึงสภาพความอุดมสมบูรณ์ของป่าไม้ในพื้นที่ ต่าง ๆ เพื่อกำหนดแนวทางการอนุรักษ์และพัฒนาต่อไป
การศึกษาข้อมูลจากรูปถ่ายทางอากาศ ทำได้ 2 วิธี คือ ศึกษาด้วยตาเปล่า ศึกษาด้วยกล้องสามมิติ เนื่องจากรูปถ่ายทางอากาศไม่มีคำอธิบายใด ๆ ทั้งสิ้น จึงควรศึกษาควบคู่กับแผนที่ด้วยจะทำให้เข้าใจง่าย
1.3 ภาพจากดาวเทียม
1.3.1 ภาพจากดาวเทียม (Satellite Imagery) ให้ประโยชน์อย่างมากในการศึกษาข้อมูลเพื่อสำรวจแหล่งทรัพยากรธรรมชาติในปัจจุบัน ประเทศไทยมีสถานีรับสัญญาณภาพดาวเทียมลาดกระบัง ตั้งอยู่ที่เขตลาดกระบัง กรุงเทพมหานคร ทำให้สิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายน้อยกว่าที่เคยพึ่งพาต่างประเทศ
1.3.2 การทำงานรับภาพของดาวเทียม เรียกว่า กระบวนการรีโมทเซนซิง (Remote Sensing) โดย ดาวเทียมจะเก็บข้อมูลของวัตถุหรือพื้นที่เป้าหมายบนพื้นผิวโลก จากรังสีที่สะท้อนขึ้นไปจากผิวโลกหรือจากอุณหภูมิของวัตถุนั้น ๆ บนพื้นผิวโลกจากนั้นดาวเทียมจะส่งข้อมูลเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามายังสถานีภาคพื้นดิน ซึ่งจะบันทึกเป็นข้อมูลเชิงตัวเลขในแถบบันทึกข้อมูล เพื่อนำไปประมวลผลโดยคอมพิวเตอร์ และนำเสนอเป็นแผ่นฟิล์ม
1.3.3 ภาพจากดาวเทียวให้ประโยชน์ในการศึกษาทางภูมิศาสตร์ คือ นำมาใช้จัดทำแผนที่แสดงภูมิ
ประเทศของพื้นที่ต่าง ๆ ซึ่งจะให้รายละเอียดของตำแหน่งต่าง ๆ บนพื้นโลกชัดเจนยิ่งขึ้น
1.4 อินเทอร์เน็ต 1.4.1 อินเทอร์เน็ต (Internet) หรือ ไซเบอร์สเปซ (Cyber Space) คือ ระบบการสื่อสารด้วยเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมโยงระหว่างผู้ใช้งานทั่วโลกเข้าด้วยกัน ทำให้เกิดการแลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสาร และความรู้ด้านต่าง ๆ อย่างสะดวกและรวดเร็ว จนทำให้โลกในปัจจุบันเข้าสู่ยุค “การสื่อสารไร้พรมแดน”
1.4.2 บริการในอินเทอร์เน็ต (World Wild Web : WWW) จะให้บริการข้อมูลในรูปแบบต่าง ๆ ทั้งตัวอักษร รูปภาพ เสียง หรือภาพยนตร์ ข้อมูลเหล่านี้ เรียกว่า “เว็บเพ็จ” (Web Page) มีการเชื่อมโยงถึงกันทั่วโลกคล้ายใยแมงมุม
1.5 ลูกโลกจำลอง ลูกโลกจำลองเป็นสิ่งที่มนุษย์สร้างขึ้นเพื่อจำลองลักษณะของโลก แสดงที่ตั้งอาณาเขต พรมแดนของประเทศต่างๆและลูกโลกจำลองยังสามารถใช้เป็นสื่อในการเรียนการสอนเกี่ยวกับโลกได้เป็นอย่างดี
2. ประเภทเครื่องมือและอุปกรณ์
อุปกรณ์ทางภูมิศาสตร์ หมายถึง อุปกรณ์ที่ใช้วัดหรือเก็บข้อมูลทางภูมิศาสตร์ในด้านต่าง ๆ เช่น ทิศ ระยะทาง ความสูง ตำแหน่งที่ตั้ง อุณหภูมิของอากาศ และปริมาณฝน เป็นต้น สรุปได้ดังนี้
2.1 เข็มทิศ (Compass)เป็นเครื่องมือบอกทิศอย่างง่าย ๆ โดยจะทำปฏิกิริยากับแม่เหล็กโลกและแสดงค่าของมุมบนหน้าปัด วิธีใช้เข็มทิศ คือ วางเข็มทิศในแนวระนาบ ปรับหมุนหน้าปัดให้เข็มบอกค่าบนหน้าปัดอยู่ในตำแหน่งที่หันไปทางทิศเหนือแม่เหล็กโลกต่อจากนั้นจึงนำเข็มทิศหันเข้าหาตำแหน่งที่ต้องการวัดมุม เช่น เสาธงโรงเรียน เข็มทิศก็จะบอกให้ทราบว่าเสาธงของโรงเรียนอยู่ในทิศใด และทำมุมกี่องศากับทิศเหนือแม่เหล็กโลก
2.2 เครื่องมือวัดพื้นที่ (Planimeter)มีลักษณะคล้ายไม้บรรทัดทำด้วยโลหะยาวประมาณ 1 ฟุต ใช้สำหรับวัดพื้นที่ในแผนที่ โดยเครื่องจะคำนวณให้ทราบค่าของพื้นที่และแสดงค่าบนหน้าปัด
2.3 เทปวัดระยะทางใช้สำหรับวัดระยะทางของพื้นที่ เมื่อลงไปสำรวจหรือเก็บข้อมูลภาคสนาม เทปวัดระยะทางมี 3 ชนิด ได้แก่ เทปที่ทำด้วยผ้า เทปที่ทำด้วยโลหะ และเทปที่ทำด้วยโซ่
2.4 เครื่องย่อขยายแผนที่ (Pantograph) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้จัดทำแผนที่อย่างหนึ่ง เพื่อย่อหรือขยายแผนที่ให้ได้ขนาดหรือมาตราส่วนตามที่ต้องการ โดยทั่วไปนิยมใช้แบบโต๊ะไฟ ซึ่งมีแท่นวางแผนที่ต้นฉบับและมีไฟส่องอยู่ใต้กระจก ทำให้เห็นแผนที่ต้นฉบับปรากฏเป็นเงาบนกระจกอย่างชัดเจน ทั้งนี้ ผู้จัดทำแผนที่ดังกล่าว จะต้องลอกลายเพื่อย่อหรือขยายแผนที่ด้วยมือของตนเอง
2.5 กล้องวัดระดับ (Telescope)เป็นอุปกรณ์วัดระดับความสูงจากพื้นดิน เพื่อสำรวจพื้นที่สร้างถนน โดยจะช่วยกำหนดระดับแนวถนนได้ตามที่ต้องการ
2.7 กล้องสามมิติแบบพกพา
(1) เทอร์โมมิเตอร์ (Thermometer) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้วัดอุณหภูมิของอากาศ โดยทั่วไปนิยมใช้แบบหลอดแก้วที่บรรจุปรอทหรือแอลกอฮอล์ไว้ภายใน ค่าของอุณหภูมิมี 2 ระบบ ดังนี้ - ระบบเซลเซียส (0 – 100 องศา C)
(2) บาโรมิเตอร์ (Barometer) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้วัดความกดอากาศ มี 2 ชนิด คือ
(4) แอโรแวน (Aerovane) เป็นอุปกรณ์สำหรับวัดทิศทางและความเร็วของลม แยกตามลักษณะการใช้งานได้ 2 ชนิด ดังนี้
- ระบบฟาเรนไฮต์ (32 – 212 องศา F)
- แบบปรอท ซึ่งประกอบด้วยอุปกรณ์สำคัญ 2 อย่าง คือ หลอดแก้วและอ่างแก้วที่บรรจุปรอท
- แบบแอนิรอยด์ (Aneroid) เป็นแบบตลับโลหะขนาดเล็ก ที่หน้าปัดจะมีเข็มแสดงค่าความกดอากาศไว้
(3) เครื่องวัดน้ำฝน (Rain Gauge) เครื่องมือวัดที่ถูกใช้โดยนักอุตุนิยมวิทยาและอุทกวิทยาเพื่อวัดปริมาณน้ำฝน มักจะมีหน่วยเป็นมิลลิเมตรหรือนิ้ว เครื่องวัดปริมาณน้ำฝนเป็นเครื่องมืออุตุนิยมวิทยสำหรับวัดความลึก ของน้ำฝนในพื้นที่หนึ่งตารางเมตร การวัดน้ำฝน1 มิลลิเมตร จะเทียบเท่าปริมาณน้ำฝน 1 ลิตรต่อตารางเมตร
เครืองวัดปริมาณน้ำฝนแบบเก่า เครื่องวัดปริมาณน้ำฝนรุ่นใหม่
- แอนนิโมมิเตอร์ (Anemometer) ใช้วัดความเร็วของลม
- วินแวน (Wind Vane) ใช้วัดทิศทางของลม มีสัญลักษณ์เป็นรูปไก่หรือลูกศร
(5) ไฮโกรมิเตอร์ (Hygrometer)ใช้วัดความชื้นของอากาศโดยมีเส้นผมเป็นอุปกรณ์สำคัญ ถ้าอากาศมีความชื้นสูงจะทำให้เส้นผมยืดตัว แต่ถ้ามีความชื้นน้อยเส้นผมจะหดตัว ทั้งนี้หน้าปัดจะแสดงค่าความชื้นบนกระดาษกราฟให้เห็น
(6) ไซโครมิเตอร์ (Psychrometer) เป็นอุปกรณ์ใช้วัดความชื้นของอากาศอีกแบบหนึ่ง ประกอบด้วยเทอร์โมมิเตอร์ 2 อัน คือ เทอร์โมมิเตอร์ปรอท (เทอร์โมมิเตอร์ตุ้มแห้ง) และเทอร์โมมิเตอร์ที่ใช้ผ้ามัสลินหล่อน้ำให้เปียกอยู่ตลอดเวลา (เทอร์โมมิเตอร์ตุ้มเปียก)
2.เทคโนโลภูมิสารสนเทศ(Geoinfformatics)
เทคโนโลยีภูมิสารสนเทศ(Geoinfformatics) คือ ศาสตร์สารสนเทศที่เน้นการบูรณาการเทคโนโลยีดด้นการสำรวจ การทำแผนที่ การวิเคราะห์ข้อมูลเชิงพื้นที่เข้าด้วยกัน เพื่อศึกษาเกี่ยวกับพื้นที่โลก โดยอาศัยเทคโนโลยีภูมิศารสนเทศ ประกอบด้วย การรับรู้ระยะไกล (RS) ระบบกำหนดตำแหน่งพื้นโลก (GPS)และระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (GIS)
เทคโนโลยีภูมิสารสนเทศ(Geoinfformatics) คือ ศาสตร์สารสนเทศที่เน้นการบูรณาการเทคโนโลยีดด้นการสำรวจ การทำแผนที่ การวิเคราะห์ข้อมูลเชิงพื้นที่เข้าด้วยกัน เพื่อศึกษาเกี่ยวกับพื้นที่โลก โดยอาศัยเทคโนโลยีภูมิศารสนเทศ ประกอบด้วย การรับรู้ระยะไกล (RS) ระบบกำหนดตำแหน่งพื้นโลก (GPS)และระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (GIS)
การรับรู้จากระยะไกล(remote sensing)
การรับรู้จากระยะไกลเป็นเทคโนโลยีที่ใช้บันทึกคุณลักษณะของวัตถุต่าง ๆ จากการสะท้อนหรือการแผ่รังสีพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งการเก็บข้อมูลโดยการรับรู้จากระยะไกลมีองค์ประกอบที่สำคัญ ได้แก่ เครื่องมือที่ใช้วัดค่าพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่สะท้อนมาจากวัตถุต่าง ๆ เรียกว่า เครื่องวัดจากระยะไกล (remote sensor) หรือเครื่องวัด (sensor) เช่นกล้องถ่ายรูป เครื่องกราดภาพ (scanner) ยานพาหนะที่ใช้ติดตั้งเครื่องวัด เรียกว่า ยานสำรวจ (platform) เช่น เครื่องบินดาวเทียม และผลิตภัณฑ์สารสนเทศที่ได้จากกระบวนการรับรู้จากระยะไกล เช่น รูปถ่ายทางอากาศ ภาพถ่ายจากดาวเทียม
กระบวนการและองค์ประกอบของการรับรู้จากระยะไกล ประกอบด้วย 2 ขั้นตอนหลัก ดังนี้
1. การรับสัญญาณข้อมูล ดวงอาทิตย์
(ก) จะกระจายพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าผ่านชั้นบรรยากาศมายังพื้นผิวโลก
(ข) ซึ่งวัตถุแต่ละชนิดจะดูดกลืนและสะท้อนพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้ากลับไปยังชั้นบรรยากาศ
(ค) ระบบถ่ายภาพจะเก็บข้อมูลโดยใช้เครื่องวัดที่ติดตั้งในยานสำรวจ
(ง) ทำให้ได้ภัณฑ์ผลิตข้อมูลที่เป็นรูปภาพหรือข้อมูลเชิงตัวเลข (จ)
(ก) จะกระจายพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าผ่านชั้นบรรยากาศมายังพื้นผิวโลก
(ข) ซึ่งวัตถุแต่ละชนิดจะดูดกลืนและสะท้อนพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้ากลับไปยังชั้นบรรยากาศ
(ค) ระบบถ่ายภาพจะเก็บข้อมูลโดยใช้เครื่องวัดที่ติดตั้งในยานสำรวจ
(ง) ทำให้ได้ภัณฑ์ผลิตข้อมูลที่เป็นรูปภาพหรือข้อมูลเชิงตัวเลข (จ)
2. การวิเคราะห์ข้อมูล โดยการนำผลิตภัณฑ์ข้อมูลที่ได้มาวิเคราะห์
(ฉ) ทำให้ได้ผลิตภัณฑ์สารสนเทศ
(ช) เพื่อให้ผู้ใช้นำไปใช้ประโยชน์ต่อไป (ซ)
(ฉ) ทำให้ได้ผลิตภัณฑ์สารสนเทศ
(ช) เพื่อให้ผู้ใช้นำไปใช้ประโยชน์ต่อไป (ซ)
สำหรับกระบวนการรับรู้จากระยะไกลในประเทศไทยมีสถานีรับสัญญาณจากดาวเทียมสำรวจทรัพยากรและดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาที่สถานีรับสัญญาณดาวเทียมลาดกระบัง เขตลาดกระบัง กรุงเทพมหานคร
ชนิดของข้อมูลการรับรู้จากระยะไกล
1.รูปถ่ายทางอากาศ
รูปถ่ายทางอากาศ คือ รูปที่ได้จากการถ่ายทางอากาศ โดยผ่านเลนส์กล้องและฟิล์ม หรือข้อมูลเชิงเลข ซึ่งถ่ายด้วยกล้องที่นำไปในอากาศยาน อันได้แก่ บัลลูน เครื่องบิน เป็นต้น ในสมัยปัจจุบันมีการถ่ายรูปทางอากาศจากยานอวกาศได้ด้วยปกติการถ่ายรูปทางอากาศจะถ่ายจากเครื่องบินที่มีการวางแผนการบิน และกำหนดมาตราส่วนของแผนที่มาแล้วเป็นอย่างดี กล้องถ่ายรูปทางอากาศคล้ายกับกล้องถ่ายรูปทั่วไปในอดีตแต่มีขนาดใหญ่กว่า เลนส์ยาวกว่า และใช้ฟิล์มขนาดใหญ่ ซึ่งปกติจะมีขนาดประมาณ 24 x 24 เซนติเมตร รูปถ่ายทางอากาศจะให้ข้อมูลที่ค่อนข้างละเอียด นอกจากนี้ รูปถ่ายทางอากาศมีการถ่ายรูปซ้อนทับพื้นที่บนรูปที่ต่อเนื่องกัน จึงสามารถดูเป็นภาพสามมิติ หรือทรวดทรงของผิวโลกได้ ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในด้านภูมิศาสตร์
1) ประเภทของรูปถ่ายทางอากาศ รูปถ่ายทางอากาศ มี 2 ประเภทใหญ่ๆ ตามลักษณะการถ่ายรูปดังนี้
1.1) รูปถ่ายทางอากาศแนวดิ่ง เป็นรูปถ่ายทางอากาศที่ถ่ายรูปในแนวตั้งฉากกับผิวโลกและไม่เห็นแนวขอบฟ้า
1.2) รูปถ่ายทางอากาศแนวเฉียง เป็นรูปถ่ายที่เกิดจากการกำหนดแกนของกล้องในลักษณะเฉียง แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ
1) รูปถ่ายทางอากาศแนวเฉียงสูง ลักษณะรูปถ่ายจะเห็นแนวขอบฟ้าเป็นแนวกว้างใหญ่
2) รูปถ่ายทางอากาศแนวเฉียงต่ำ เป็นรูปถ่ายทางอากาศที่ไม่ปรากฏเส้นขอบฟ้าในภาพรูปถ่ายทางอากาศแนวเฉียงสูงและแนวเฉียงต่ำใช้แสดงภาพรวมของพื้นที่แต่มีมาตราส่วนบนรูปถ่ายทางอากาศแตกต่างกัน รูปถ่ายทางอากาศแนวดิ่งมีมาตราส่วนในรูปค่อนข้างคงที่ จึงเป็นที่นิยมนำมาใช้ทำแผนที่
1.1) รูปถ่ายทางอากาศแนวดิ่ง เป็นรูปถ่ายทางอากาศที่ถ่ายรูปในแนวตั้งฉากกับผิวโลกและไม่เห็นแนวขอบฟ้า
1.2) รูปถ่ายทางอากาศแนวเฉียง เป็นรูปถ่ายที่เกิดจากการกำหนดแกนของกล้องในลักษณะเฉียง แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ
1) รูปถ่ายทางอากาศแนวเฉียงสูง ลักษณะรูปถ่ายจะเห็นแนวขอบฟ้าเป็นแนวกว้างใหญ่
2) รูปถ่ายทางอากาศแนวเฉียงต่ำ เป็นรูปถ่ายทางอากาศที่ไม่ปรากฏเส้นขอบฟ้าในภาพรูปถ่ายทางอากาศแนวเฉียงสูงและแนวเฉียงต่ำใช้แสดงภาพรวมของพื้นที่แต่มีมาตราส่วนบนรูปถ่ายทางอากาศแตกต่างกัน รูปถ่ายทางอากาศแนวดิ่งมีมาตราส่วนในรูปค่อนข้างคงที่ จึงเป็นที่นิยมนำมาใช้ทำแผนที่
2) หลักการแปลความหมายจากรูปถ่ายทางอากาศ มีหลักการ ดังนี้
2.1) ความแตกต่างของความเข้มของสี วัตถุต่างชนิดกันจะมีการสะท้อนคลื่นแสงต่างกัน เช่น ดินแห้งที่ไม่มีต้นไม้ปกคลุมจะสะท้อนคลื่นแสงมาก จึงมีสีขาว น้ำดูดซับเคลื่อนแสงมากจะสะท้อนคลื่นแสงน้อย จึงมีสีดำ บ่อน้ำตื้นหรือมีตะกอนมากจะสะท้อนคลื่นแสงได้ดีกว่าบ่อน้ำลึกหรือเป็นน้ำใส ป่าไม้หนาทึบจะสะท้อนคลื่นแสงน้อยกว่าป่าไม้ถูกทำลาย ดังนั้น ป่าไม้แน่นทึบจึงมีสีเข้มกว่าป่าถูกทำลาย เป็นต้น
2.2) ขนาดและรูปร่าง เช่น สนามฟุตบอลรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าขนาดใหญ่ เป็นต้น
2.3) เนื้อภาพและรูปแบบ เช่น ป่าไม้ธรรมชาติจะมีเรือนยอดเป็นจุดเล็กบ้างใหญ่บ้างมีระดับสูงต่ำ และไม่เรียงเป็นระเบียบ ส่วนป่าปลูกจะมีเรือนยอดสูงใกล้เคียงกันละเรียงเป็นระเบียบ เป็นต้น
2.4) ความสูงและเงา ในกรณีที่วัตถุมีความสูง เช่น ต้นไม้สูง ตึกสูง เป็นต้น เมื่อถ่ายรูปทางอากาศในระดับไม่สูงมาก และเป็นช่วงเวลาเช้า หรือเวลาบ่ายจะมีเงา ทำให้ช่วยในการแปลความหมายได้ดี
2.5) ตำแหน่งและความสัมพันธ์ เช่น เรือในแม่น้ำ เรือในทะเล รถยนต์บนถนน ต่างแสดงตำแหน่งความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน เป็นต้น
2.6) ข้อมูลประกอบ เช่น ใช้แผนที่การใช้ที่ดิน แผนที่ป่าไม้ประกอบการแปลความหมายด้านการใช้ที่ดินและป่าไม้ เป็นต้น
2.7) การตรวจสอบข้อมูล ผู้แปลจะต้องมีความรู้ที่จะนำองค์ประกอบมาผสมผสานกัน การตรวจสอบข้อมูลภาคสนามจะช่วยให้การแปลความหมายถูกต้องแม่นยำ แต่รูปถ่ายทางอากาศที่ถ่ายในช่วงปีที่แตกต่างกันจะช่วยทำให้เห็นลักษณะการใช้ที่ดินที่มีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ทั้งโดยกิจกรรมของมนุษย์และตามสภาพธรรมชาติ
2.2) ขนาดและรูปร่าง เช่น สนามฟุตบอลรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าขนาดใหญ่ เป็นต้น
2.3) เนื้อภาพและรูปแบบ เช่น ป่าไม้ธรรมชาติจะมีเรือนยอดเป็นจุดเล็กบ้างใหญ่บ้างมีระดับสูงต่ำ และไม่เรียงเป็นระเบียบ ส่วนป่าปลูกจะมีเรือนยอดสูงใกล้เคียงกันละเรียงเป็นระเบียบ เป็นต้น
2.4) ความสูงและเงา ในกรณีที่วัตถุมีความสูง เช่น ต้นไม้สูง ตึกสูง เป็นต้น เมื่อถ่ายรูปทางอากาศในระดับไม่สูงมาก และเป็นช่วงเวลาเช้า หรือเวลาบ่ายจะมีเงา ทำให้ช่วยในการแปลความหมายได้ดี
2.5) ตำแหน่งและความสัมพันธ์ เช่น เรือในแม่น้ำ เรือในทะเล รถยนต์บนถนน ต่างแสดงตำแหน่งความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน เป็นต้น
2.6) ข้อมูลประกอบ เช่น ใช้แผนที่การใช้ที่ดิน แผนที่ป่าไม้ประกอบการแปลความหมายด้านการใช้ที่ดินและป่าไม้ เป็นต้น
2.7) การตรวจสอบข้อมูล ผู้แปลจะต้องมีความรู้ที่จะนำองค์ประกอบมาผสมผสานกัน การตรวจสอบข้อมูลภาคสนามจะช่วยให้การแปลความหมายถูกต้องแม่นยำ แต่รูปถ่ายทางอากาศที่ถ่ายในช่วงปีที่แตกต่างกันจะช่วยทำให้เห็นลักษณะการใช้ที่ดินที่มีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ทั้งโดยกิจกรรมของมนุษย์และตามสภาพธรรมชาติ
3) ประโยชน์ของรูปถ่ายทางอากาศ มีดังนี้
1. การสำรวจและทำแผนที่ภูมิประเทศ
2. การใช้ในกิจการทหารและความมั่นคงของประเทศ
3. การสำรวจและติดตามการเปลี่ยนแปลงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม
4. การสำรวจและติดตามการเปลี่ยนแปลงพื้นที่การใช้ที่ดิน
5. การวางผังเมืองและการสำรวจแหล่งโบราณคดี
6. การสำรวจและการติดตามด้านยุทธศาสตร์และความมั่นคงของชาติ
1. การสำรวจและทำแผนที่ภูมิประเทศ
2. การใช้ในกิจการทหารและความมั่นคงของประเทศ
3. การสำรวจและติดตามการเปลี่ยนแปลงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม
4. การสำรวจและติดตามการเปลี่ยนแปลงพื้นที่การใช้ที่ดิน
5. การวางผังเมืองและการสำรวจแหล่งโบราณคดี
6. การสำรวจและการติดตามด้านยุทธศาสตร์และความมั่นคงของชาติ
ดาวเทียม คือ วัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้นเลียนแบบดาวบริวารของดาวเคราะห์ เพื่อให้โคจรรอบโลกมีอุปกรณ์สำหรับเก็บรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับอวกาศและถ่ายทอดข้อมูลนั้นมายังโลก ดาวเทียมที่โคจรรอบโลกใช้เป็นอุปกรณ์โทรคมนาคมด้วย เช่น ถ่ายทอดคลื่นวิทยุและโทรทัศน์ข้ามทวีป หรือใช้ในการบันทึกทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งที่มนุษย์สร้างขึ้นบนแผ่นดินและผืนน้ำ
ข้อมูลจากดาวเทียม เป็นสัญญาณตัวเลขที่ได้รับ ณ สถานีรับสัญญาณดาวเทียมภาคพื้นดินในประเทศไทยมีสถานีรับสัญญาณดาวเทียมสำรวจทรัพยากร ตั้งอยู่ที่อำเภอศรีราชา จังหวัดชลบุรี และที่เขตลาดกระบัง กรุงเทพมหานคร และมีสถานีรับสัญญาณของกรมอุตุนิยมวิทยากระจายตามภูมิภาคของประเทศ เมื่อสถานีรับสัญญาณภาคพื้นดินได้รับข้อมูลตัวเลขที่ส่งมาแล้ว จึงแปลงตัวเลขออกเป็นภาพอีกครั้งหนึ่ง ซึ่งเรียกว่าภาพจากดาวเทียม ที่นำไปแปลความหมายต่อไปได้ในระบบคอมพิวเตอร์สามารถนำข้อมูลตัวเลขมาวิเคราะห์เชิงสถิติเพื่อจัดกลุ่มข้อมูลใหม่ ซึ่งเป็นการแปลความหมายอีกรูปแบบหนึ่งได้
1) ชนิดของดาวเทียม แบ่งออกได้ดังนี้
1.1) ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา เป็นดาวเทียมที่บันทึกข้อมูลด้านอุตุนิยมวิทยาดาวเทียมบางดวงจะโคจรรอบโลกในอัตราเร็วเท่ากับการหมุนของโลกและอยู่ในแนวตะวันออกตะวันตกเสมอ เช่น ดาวเทียม GMS ดาวเทียม GOES เป็นต้น ซึ่งจะมีการบันทึกข้อมูลภูมิอากาศเกือบตลอดเวลา จึงเป็นประโยชน์มากในการพยากรณ์อากาศและการเตือนภัย
1.2) ดาวเทียมสมุทรศาสตร์ เป็นดาวเทียมที่บันทึกข้อมูลสมุทรศาสตร์ เช่น ดาวเทียม SEASAT จะบันทึกข้อมูลด้านสมุทรศาสตร์ และดาวเทียม MOS (Marine Observation Satellite) นอกจากจะใช้ในการสำรวจด้านสมุทรศาสตร์แล้ว ยังนำมาใช้ในการสำรวจด้านสมุทรศาสตร์แล้ว ยังนำมาใช้ในการสำรวจบนแผ่นดินแต่ไม่เป็นที่นิยมมากนัก เป็นต้น
1.3) ดาวเทียมสำรวจแผ่นดิน เป็นดาวเทียมที่บันทึกข้อมูลของผิวโลก จึงมีการนำมาใช้ประโยชน์มากมาย เช่น ดาวเทียมธีออส THEOS ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรดวงแรกของไทย ส่วนดาวเทียม LANDSAT ของสหรัฐอเมริกา ดาวเทียม SPOT ของประเทศฝรั่งเศส ดาวเทียม ERS ของกลุ่มประเทศยุโรป ดาวเทียม RANDARSAT ของประเทศแคนาดา เป็นต้น
1.4) ดาวเทียมสื่อสาร เป็นดาวเทียมเพื่อการติดต่อสื่อสารและโทรคมนาคม เช่น การรับส่งสัญญาณโทรศัพท์ โทรสาร ข่าวสาร ภาพโทรทัศน์ รายการวิทยุ ข้อมูลข่าวสาร คอมพิวเตอร์ เป็นต้น ดาวเทียมสื่อสารเป็นดาวเทียมค้างฟ้าที่อยู่คงที่บนฟ้าของประเทศใดประเทศหนึ่งตลอดเวลา โดยหลายประเทศจะมีดาวเทียมสื่อสารภายในประเทศของตนเอง เช่น ประเทศไทยมีดาวเทียมไทยคม ประเทศญี่ปุ่นมีดาวเทียมซากุระ ประเทศฝรั่งเศสมีดาวเทียมยูริสหรัฐอเมริกามีดาวเทียมเวสดาร์ แคนาดามีดาวเทียมแอนิค เป็นต้น
1.5) ดาวเทียมเพื่อกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลก เป็นดาวเทียมที่ใช้ในการสำรวจหาตำแหน่งของวัตถุบนพื้นโลก ซึ่งสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้หลายด้าน เช่น เป็นเครื่องมือนำร่องยานพาหนะต่างๆ จากที่หนึ่งไปสู่อีกที่หนึ่ง การกำหนดตำแหน่งเพื่อวางแผนก่อสร้างระบบสาธารณูปโภค การหาตำแหน่งของสถานที่ที่ต้องการเดินทางไปโดยใช้ระยะทางที่สั้นที่สุด เป็นต้น
1.6) ดาวเทียมเพื่อกิจการทหาร เป็นดาวเทียมที่ใช้ในภารกิจของทหาร การถ่ายภาพจากกรรมความลับของข้าศึก การศึกษาแนวพรมแดน การกำหนดเป้าโจมตีทางทหาร ดาวเทียมทหารมักจะเป็นความลับของทุกประเทศ และดาวเทียมทั่วไปก็อาจมีการติดตั้งอุปกรณ์พิเศษเสริมเพื่อใช้งานทางทหาร เช่น การใช้ดาวเทียมสื่อสารในการติดต่อระหว่างกองทัพกับฐานทัพการใช้ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาในการสำรวจอากาศที่เหมาะสมสำหรับการปฏิบัติการทางทหารต่างๆ เป็นต้น
ข้อมูลจากดาวเทียม เป็นสัญญาณตัวเลขที่ได้รับ ณ สถานีรับสัญญาณดาวเทียมภาคพื้นดินในประเทศไทยมีสถานีรับสัญญาณดาวเทียมสำรวจทรัพยากร ตั้งอยู่ที่อำเภอศรีราชา จังหวัดชลบุรี และที่เขตลาดกระบัง กรุงเทพมหานคร และมีสถานีรับสัญญาณของกรมอุตุนิยมวิทยากระจายตามภูมิภาคของประเทศ เมื่อสถานีรับสัญญาณภาคพื้นดินได้รับข้อมูลตัวเลขที่ส่งมาแล้ว จึงแปลงตัวเลขออกเป็นภาพอีกครั้งหนึ่ง ซึ่งเรียกว่าภาพจากดาวเทียม ที่นำไปแปลความหมายต่อไปได้ในระบบคอมพิวเตอร์สามารถนำข้อมูลตัวเลขมาวิเคราะห์เชิงสถิติเพื่อจัดกลุ่มข้อมูลใหม่ ซึ่งเป็นการแปลความหมายอีกรูปแบบหนึ่งได้
1) ชนิดของดาวเทียม แบ่งออกได้ดังนี้
1.1) ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา เป็นดาวเทียมที่บันทึกข้อมูลด้านอุตุนิยมวิทยาดาวเทียมบางดวงจะโคจรรอบโลกในอัตราเร็วเท่ากับการหมุนของโลกและอยู่ในแนวตะวันออกตะวันตกเสมอ เช่น ดาวเทียม GMS ดาวเทียม GOES เป็นต้น ซึ่งจะมีการบันทึกข้อมูลภูมิอากาศเกือบตลอดเวลา จึงเป็นประโยชน์มากในการพยากรณ์อากาศและการเตือนภัย
1.2) ดาวเทียมสมุทรศาสตร์ เป็นดาวเทียมที่บันทึกข้อมูลสมุทรศาสตร์ เช่น ดาวเทียม SEASAT จะบันทึกข้อมูลด้านสมุทรศาสตร์ และดาวเทียม MOS (Marine Observation Satellite) นอกจากจะใช้ในการสำรวจด้านสมุทรศาสตร์แล้ว ยังนำมาใช้ในการสำรวจด้านสมุทรศาสตร์แล้ว ยังนำมาใช้ในการสำรวจบนแผ่นดินแต่ไม่เป็นที่นิยมมากนัก เป็นต้น
1.3) ดาวเทียมสำรวจแผ่นดิน เป็นดาวเทียมที่บันทึกข้อมูลของผิวโลก จึงมีการนำมาใช้ประโยชน์มากมาย เช่น ดาวเทียมธีออส THEOS ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรดวงแรกของไทย ส่วนดาวเทียม LANDSAT ของสหรัฐอเมริกา ดาวเทียม SPOT ของประเทศฝรั่งเศส ดาวเทียม ERS ของกลุ่มประเทศยุโรป ดาวเทียม RANDARSAT ของประเทศแคนาดา เป็นต้น
1.4) ดาวเทียมสื่อสาร เป็นดาวเทียมเพื่อการติดต่อสื่อสารและโทรคมนาคม เช่น การรับส่งสัญญาณโทรศัพท์ โทรสาร ข่าวสาร ภาพโทรทัศน์ รายการวิทยุ ข้อมูลข่าวสาร คอมพิวเตอร์ เป็นต้น ดาวเทียมสื่อสารเป็นดาวเทียมค้างฟ้าที่อยู่คงที่บนฟ้าของประเทศใดประเทศหนึ่งตลอดเวลา โดยหลายประเทศจะมีดาวเทียมสื่อสารภายในประเทศของตนเอง เช่น ประเทศไทยมีดาวเทียมไทยคม ประเทศญี่ปุ่นมีดาวเทียมซากุระ ประเทศฝรั่งเศสมีดาวเทียมยูริสหรัฐอเมริกามีดาวเทียมเวสดาร์ แคนาดามีดาวเทียมแอนิค เป็นต้น
1.5) ดาวเทียมเพื่อกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลก เป็นดาวเทียมที่ใช้ในการสำรวจหาตำแหน่งของวัตถุบนพื้นโลก ซึ่งสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้หลายด้าน เช่น เป็นเครื่องมือนำร่องยานพาหนะต่างๆ จากที่หนึ่งไปสู่อีกที่หนึ่ง การกำหนดตำแหน่งเพื่อวางแผนก่อสร้างระบบสาธารณูปโภค การหาตำแหน่งของสถานที่ที่ต้องการเดินทางไปโดยใช้ระยะทางที่สั้นที่สุด เป็นต้น
1.6) ดาวเทียมเพื่อกิจการทหาร เป็นดาวเทียมที่ใช้ในภารกิจของทหาร การถ่ายภาพจากกรรมความลับของข้าศึก การศึกษาแนวพรมแดน การกำหนดเป้าโจมตีทางทหาร ดาวเทียมทหารมักจะเป็นความลับของทุกประเทศ และดาวเทียมทั่วไปก็อาจมีการติดตั้งอุปกรณ์พิเศษเสริมเพื่อใช้งานทางทหาร เช่น การใช้ดาวเทียมสื่อสารในการติดต่อระหว่างกองทัพกับฐานทัพการใช้ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาในการสำรวจอากาศที่เหมาะสมสำหรับการปฏิบัติการทางทหารต่างๆ เป็นต้น
2) การแปลความหมายภาพจากดาวเทียม สามารถทำได้ ดังนี้
2.1) ในกรณีที่พิมพ์ข้อมูลเป็นภาพพิมพ์ อาจจะเป็นภาพขาว – ดำ หรือภาพสี จะแปลความหมายโดยใช้วิธีเดียวกับการแปลความหมายจากรูปถ่ายทางอากาศ
2.2) ในกรณีที่เป็นข้อมูลตัวเลข ข้อมูลตัวเลขที่ได้จากดาวเทียมจะถูกแปลงเป็นภาพอีกครั้งหนึ่ง โดยใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีโปรแกรมเฉพาะในการแปลความหมาย อาจจะให้เครื่องคอมพิวเตอร์และโปรแกรมช่วยจัดกลุ่มข้อมูลตามหลักสถิติ แล้วจึงกำหนดกลุ่มข้อมูลตามวัตถุประสงค์ต่อไป
3) ประโยชน์ของข้อมูลจากจานดาวเทียม ข้อมูลจากดาวเทียมมีประโยชน์ ดังนี้
3.1) ด้านการจัดการทรัพยากรและสิ่งแวดล้อม หลังจากที่ได้มีการศึกษาและวางแผนอย่างมีระบบ และได้มีการดำเนินงานในพื้นที่แล้ว เช่น พื้นที่ที่ควรคืนสภาพป่า พื้นที่ที่อนุญาตให้ตัดไม้ จำเป็นต้องมีวิธีการจัดการอย่างต่อเนื่อง เช่น การเข้าไปสังเกตการณ์ การตรวจวัดหรือตรวจสอบ แต่ถ้าพื้นที่นั้นเป็นพื้นที่ที่มีขนาดใหญ่ การติดตามตรวจสอบทำได้ยากและมีค่าใช้จ่ายสูง จึงมีการนำข้อมูลจากดาวเทียมมาใช้วามหมายภาพจากดาวเทียม สามารถทำได้ ดังนี้
3.2) ด้านการทำแผนที่ ข้อมูลจากดาวเทียมสามารถนำมาสร้างเป็นแผนที่เฉพาะเรื่อง เช่น แผนที่ธรณีวิทยา แผนที่ดิน เป็นต้น ซึ่งจะมีการเปลี่ยนแปลงช้า และข้อมูลบางชนิดที่มีการเปลี่ยนแปลงรวดเร็ว เช่น การเคลื่อนย้ายของสัตว์ป่า การใช้ที่ดิน เป็นต้น สำหรับในประเทศไทยยังมีการใช้ประโยชน์ข้อมูลจากดาวเทียมค่อนข้างจำกัด สำหรับการจัดทำแผนที่เฉพาะเรื่อง บทบาทสำคัญของข้อมูลดาวเทียมจึงใช้ในการปรับปรุงแผนที่เดิมที่มีอยู่แล้ว เช่น การปรับปรุงแผนที่ภูมิประเทศ การเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดิน เป็นต้น ข้อมูลส่วนใหญ่ได้จากดาวเทียมสำรวจทรัพยากรที่สำคัญ เช่น ดาวเทียม LANDSAT ดาวเทียม SPOT และ MOS-1 เป็นต้น
3.3) ด้านอุตุนิยมวิทยา ข้อมูลจากดาวเทียมสามารถนำมาใช้ในการติดตามลักษณะอากาศในช่วงเวลาตลอด 24 ชั่วโมง ทำให้การพยากรณ์อากาศมีความถูกต้องแม่นยำและทันเหตุการณ์
ข้อมูลจากดาวเทียมมีประโยชน์อย่างยิ่งในการป้องกันและเตือนภัยพิบัติ ลดความสูญเสียที่เกิดจากสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลง เช่น การเกิดฝนฟ้าคะนอง การเคลื่อนตัวของพายุ การเกิดน้ำท่วม เป็นต้น ทำให้สามารถวางแผนการช่วยเหลือและฟื้นฟูได้อย่างเหมาะสมในปัจจุบันดาวเทียมมีบทบาทมากขึ้นในหลายด้าน ทั้งด้านเศรษฐกิจ ด้านความบันเทิง ด้านการติดต่อสื่อสาร ด้านธรณีวิทยา ด้านกรมอุตุนิยมวิทยา หรือแม้แต่ด้านโทรคมนาคม และดาวเทียมก็ยังถูกพัฒนาต่อไปอย่างไม่หยุดยั้ง จนก้าวไปสู่ระบบอุตสาหกรรมดาวเทียม
3.ระบบกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลก
ระบบ GPS
ความหมาย
GPS เป็นระบบดาวเทียมที่ออกแบบและจัดสร้างโดยกองทัพสหรัฐอเมริกา เพื่อใช้ในการนำทาง (Navigation)
GPS คือ ระบบบอกพิกัดบนพื้นโลกโดยใช้ดาวเทียม การรับสัญญาณจากดาวเทียมที่โคจรอยู่เต็มท้องฟ้า 24 ดวงรับสัญญาณอย่างน้อยต้อง 3 ดวง
GPS เป็นเครื่องมือหาตำแหน่งพิกัดภูมิศาสตร์บนพื้นผิวโลกโดยอาศัยสัญญาณอ้างอิงจากระบบดาวเทียม ทำหน้าที่ส่งสัญญาณจีพีเอส โดยเฉพาะ มีชื่อเรียกอย่างเป็น ทางการว่า “เครื่องมือหาพิกัดด้วยดาวเทียม”
องค์ประกอบหลักของระบบ GPS1. ระบบดาวเทียมในวงโคจรรอบโลก (The Space segment)
2. สถานีควบคุม (The Control segment)
3. ผู้ใช้งานสัญญาณจีพีเอส (The User segment)
หลักการทำงานของระบบ GPS
GPS บอกพิกัดบนพื้นโลกโดยใช้ดาวเทียม การรับสัญญาณจากดาวเทียมที่โคจรอยู่เต็มท้องฟ้า 24 ดวง รับสัญญาณอย่างน้อยต้อง 3 ดวง GPS เป็นเครื่องมือหาตำแหน่งพิกัดภูมิศาสตร์บนพื้นผิวโลก โดยอาศัยสัญญาณอ้างอิงจากระบบดาวเทียม ที่ทำหน้าที่ส่งสัญญาณจีพีเอสโดยเฉพาะ มีชื่อเรียกอย่างเป็นทางการว่า “เครื่องมือหาพิกัดด้วยดาวเทียม” GPS ในปัจจุบันมีหลายรูปแบบ
ประเภทของเครื่องรับ GPS
เครื่องรับสัญญาณ GPS แบ่งออกได้เป็น 2กลุ่ม คือเ ครื่องประเภทที่สามารถรับดาวเทียมได้ 4 ดวง หรือมากกว่าได้พร้อมกันทีเดียว กับเครื่องที่มีการรับดาวเทียมโดยการเรียงลำดับ และแต่ละกลุ่มยังแบ่งย่อยได้อีกคือ
1. เครื่องรับแบบเรียงลำดับสัญญาณดาวเทียม ปกติเครื่องรับ GPS จะต้องมีข้อมูลจากดาวเทียมอย่างน้อย 4 ดวง จึงสามารถคำนวณหาตำแหน่งที่ได้ เครื่องรับที่ใช้เรียงลำดับใช้ช่องรับ
1. บอกตำแหน่งว่าตอนนี้เราอยู่ที่ไหน
2. บันทึกเส้นทางว่าเราไปไหนมาบ้าง
3. ระบบนำร่องนำทางไปจุดหมายที่กำหนด (เครื่องบิน)
4. ระบบติดตามยานพาหนะ
5. ใช้ในการกำหนดจุดพิกัดผิวโลก เพื่องานด้านระบบสารสนเทศภูมศาสตร์ หรือข้อมูล คาวเทียม
6. ใช้ในการสำรวจรังวัดที่ดิน การสำรวจพื้นที่ และการทำแผนที่
7. ใช้ในกิจกรรมทางทหาร
8. ใช้ในการศึกษาด้านภูมิศาสตร์ทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม
9. การสำรวจพื้นที่ และการทำแผนที่
10. ใช้ติดตามการเคลื่อนที่ของคน สิ่งของ
11. ใช้ในการควบคุมเครื่องจักร เช่น เครื่องจักรทางการเกษตร
12. ใช้ในการขนส่งทางทะเล
13. ตรวจวัดการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกและสิ่งก่อสร้าง
14. ใช้อ้างอิงในการวัดเวลาที่เที่ยงตรงที่สุดในโลก
15. ใช้ในการออกแบบเครือข่ายคำนวณตำแหน่งที่ตั้ง เช่น โรงไฟฟ้า ระบบน้ำมัน
16. ใช้ติดตามความปลอดภัยด้านสิ่งแวดล้อม
17. ใช้ในการติดตามอนุรักษ์และควบคุมสัตว์
18. ประยุกต์ใช้ด้านกีฬา
19. ใช้ในการเดินทางท่องเที่ยว
20. ใช้ในด้านความมั่นคงทางทหาร
21. ใช้สำรวจรังวัด ทำแผนที่
4.1 ความหมาย
ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ หรือ Geographic Information System : GIS คือกระบวนการทำงานเกี่ยวกับข้อมูลในเชิงพื้นที่ด้วยระบบคอมพิวเตอร์ ที่ใช้กำหนดข้อมูลและสารสนเทศ ที่มีความสัมพันธ์กับตำแหน่งในเชิงพื้นที่ เช่น ที่อยู่ บ้านเลขที่ สัมพันธ์กับตำแหน่งในแผนที่ ตำแหน่ง เส้นรุ้ง เส้นแวง
GIS เป็นระบบข้อมูลข่าวสารที่เก็บไว้ในคอมพิวเตอร์ แต่สามารถแปลความหมายเชื่อมโยงกับสภาพภูมิศาสตร์อื่นๆ สภาพท้องที่ สภาพการทำงานของระบบสัมพันธ์กับสัดส่วนระยะทางและพื้นที่จริงบนแผนที่ ข้อแตกต่างระหว่าง GIS กับ MIS นั้นสามารถพิจารณาได้จากลักษณะของข้อมูล คือ ข้อมูลที่จัดเก็บใน GIS มีลักษณะเป็นข้อมูลเชิงพื้นที่ (SpatialData) ที่แสดงในรูปของภาพ (graphic) แผนที่ (map) ที่เชื่อมโยงกับข้อมูลเชิงบรรยาย (Attribute Data) หรือฐานข้อมูล (Database)การเชื่อมโยงข้อมูลทั้งสองประเภทเข้าด้วยกันจะทำให้ผู้ใช้สามารถที่จะแสดงข้อมูลทั้งสองประเภทได้พร้อมๆ กัน เช่นสามารถจะค้นหาตำแหน่งของจุดตรวจวัดควันดำ – ควันขาวได้โดยการระบุชื่อจุดตรวจ หรือในทางตรงกันข้าม สามารถที่จะสอบถามรายละเอียดของ จุดตรวจจากตำแหน่งที่เลือกขึ้นมา ซึ่งจะต่างจาก MIS ที่แสดง ภาพเพียงอย่างเดียว โดยจะขาดการเชื่อมโยงกับฐานข้อมูลที่เชื่อมโยงกับรูปภาพนั้น เช่นใน CAD (Computer Aid Design) จะเป็นภาพเพียงอย่างเดียว แต่แผนที่ใน GIS จะมีความสัมพันธ์กับตำแหน่งในเชิงพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ คือค่าพิกัดที่แน่นอน ข้อมูลใน GIS ทั้งข้อมูลเชิงพื้นที่และข้อมูลเชิงบรรยายสามารถอ้างอิงถึงตำแหน่งที่มีอยู่จริงบนพื้นโลกได้โดยอาศัยระบบพิกัดทางภูมิศาสตร์ (Geocode) ซึ่งจะสามารถอ้างอิงได้ทั้งทางตรงและทางอ้อม ข้อมูลใน GIS ที่อ้างอิงกับพื้นผิวโลกโดยตรง หมายถึง ข้อมูลที่มีค่าพิกัดหรือมีตำแหน่งจริงบนพื้นโลกหรือในแผนที่ เช่น ตำแหน่งอาคาร ถนน ฯลฯ สำหรับข้อมูล GIS ที่จะอ้างอิงกับข้อมูลบนพื้นโลกได้โดยทางอ้อมได้แก่ ข้อมูลของบ้าน(รวมถึงบ้านเลขที่ ซอย เขต แขวง จังหวัด และรหัสไปรษณีย์) โดยจากข้อมูลที่อยู่ เราสามารถทราบได้ว่าบ้านหลังนี้มีตำแหน่งอยู่ ณ ที่ใดบนพื้นโลก เนื่องจากบ้านทุกหลังจะมีที่อยู่ไม่ซ้ำกัน
4.2 องค์ประกอบของ GIS ( Components of GIS )
4.3 หน้าที่ของ GIS ( How GIS Works )ภาระหน้าที่หลัก ๆ ของระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ควรจะมีอยู่ด้วยกัน 5 อย่างดังนี้
4. การเรียกค้นและวิเคราะห์ข้อมูล (Query and Analysis)
เมื่อระบบ GIS มีความพร้อมในเรื่องของข้อมูลแล้ว ขั้นตอนต่อไป คือ การนำข้อมูลเหล่านี่มาใช้ให้เกิด ประโยชน์ เช่น
หรือ ต้องมีการสอบถามอย่างง่าย ๆ เช่น ชี้เมาส์ไปในบริเวณที่ต้องการแล้วเลือก (point and click) เพื่อสอบถามหรือเรียกค้นข้อมูล นอกจากนี้ระบบ GIS ยังมีเครื่องมือในการวิเคราะห์ เช่น การวิเคราะห์เชิงประมาณค่า (Proximity หรือ Buffer) การวิเคราะห์เชิงซ้อน (Overlay Analysis) เป็นต้น หรือ ต้องมีการสอบถามอย่างง่าย ๆ เช่น ชี้เมาส์ไปในบริเวณที่ต้องการแล้วเลือก (point and click) เพื่อสอบถามหรือเรียกค้นข้อมูล นอกจากนี้ระบบ GIS ยังมีเครื่องมือในการวิเคราะห์ เช่น การวิเคราะห์เชิงประมาณค่า (Proximity หรือ Buffer) การวิเคราะห์เชิงซ้อน (Overlay Analysis) เป็นต้น
5. การนำเสนอข้อมูล (Visualization)
จากการดำเนินการเรียกค้นและวิเคราะห์ข้อมูล ผลลัพธ์ที่ได้จะอยู่ในรูปของตัวเลขหรือตัวอักษร ซึ่งยากต่อการตีความหมายหรือทำความเข้าใจ การนำเสนอข้อมูลที่ดี เช่น การแสดงชาร์ต (chart) แบบ 2 มิติ หรือ 3 มิติ รูปภาพจากสถานที่จริง ภาพเคลื่อนไหว แผนที่ หรือแม้กระทั้งระบบมัลติมีเดียสื่อต่าง ๆ เหล่านี้จะทำให้ผู้ใช้เข้าใจความหมายและมองภาพของผลลัพธ์ที่กำลังนำเสนอได้ดียิ่งขึ้น อีก ทั้งเป็นการดึงดูดความสนใจของผู้ฟังอีกด้วย
4.4 ประโยชน์ของระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์
ระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์เป็นเครื่องมือทางภูมิศาสตร์ที่มีประโยชน์อย่างยิ่งต่อการจัดเก็บระบบข้อมูลซึ่งมีอยู่มากมายในปัจจุบัน ได้มีการพัฒนาทั้งด้านฮาร์ดแวร์ และซอฟต์แวร์ ทำให้ในปัจจุบันได้มีการนำ GIS มาใช้งานกันอย่างแพร่หลาย ทั้งหน่วยงานของภาครัฐและเอกชน
1. ด้านการจัดการทรัพยากรธรรมชาติ เช่น การกำหนดพื้นที่ป่าไม้ แหล่งน้ำ ทั้งบนผิวดินและใต้ดิน ธรณีวิทยาหินและแร่ ชายฝั่งทะเลและภูมิอากาศ
2. ด้านการจัดการทรัพยากรเกษตร เช่น การแบ่งชั้นคุณภาพพื้นที่เกษตร ดินเค็มและดินปัญหาอื่น ความเหมาะสมของพืชในแต่ละพื้นที่ การจัดระบบน้ำชลประทาน การจัดการด้านธาตุอาหารพืช
3. ด้านการจัดการสิ่งแวดล้อม เช่น การแพร่กระจายของฝุ่นและก๊าซ การกำหนดจุดเก็บตัวอย่างจาก โรงงาน การป้องกันความเสียหายของโบราณสถานหรือสถานที่ท่องเที่ยว การป้องกันไฟไหม้ป่า เป็นต้น
4. ด้านสังคม เช่น ความหนาแน่นของประชากร เพศ อายุ การศึกษา แรงงาน ตำแหน่งของโรงเรียนและการเดินทางของนักเรียน เป็นต้น
5. ด้านเศรษฐกิจ เช่น รายได้ของประชากรของหมู่บ้าน ตำบล สินค้าหลัก ตำแหน่งที่ตั้งของโรงงาน
ประเภทต่างๆ เป็นต้น
ประเภทต่างๆ เป็นต้น
สรุประบบสารสนเทศภูมิศาสตร์
(นักเรียนคลิกเข้าไปเรียนรู้เพิ่มเติมได้)
แหล่งที่มา:https://www.youtube.com/watch?v=5Ss8wuNDnhg
สรุปเนื้อหาเรื่องเครื่องมือและสารสนเทศทางภูมิศาสตร์
https://www.youtube.com/watch?v=4DbpTD0MvAg
สรุปเนื้อหาเรื่อง เครื่องมืือทางภูมิศาสตร์กับติวเตอร์คนเก่ง
แหล่งที่มา:https://www.youtube.com/watch?v=SHAH9AkgzBo
...............................................................................................................................................................................................
............................................ใครเข้าใจเนื้อหาแล้วยกมือขึ้น...............................................
แหล่งสืบค้นข้อมูล
ลิงก์ที่น่าสนใจ:สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน)
Infographic ภูมิศาสตร์จากหนังสือส่งเสริมประสิทธิภาพการเรียนรู้กลุ่มสาระการเรียนรู้สังคมศึกษา ศาสนาและวัฒนธรรม
โดย สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐานดาวน์โหลด http://bit.ly/2LuA6nE
ที่มา:http://www.trueplookpanya.com/learning/detail/13334/025652
https://sites.google.com/site/geographeibyjik/home-1
http://www.gistda.or.th/main/th/node/815
http://remotesensingrs.blogspot.com/2011/09/remote-sensing.htmlhttps://krumorn53.blogspot.com/2017/05/blog-post_47.html
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น