ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ GIS

posted on 07 Aug 2009 20:50 by apichai243

ความหมายของคำว่า "ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (Geographic InformationSystem : GIS)"
คือกระบวนการทำงานเกี่ยวกับข้อมูลในเชิงพื้นที่ด้วยระบบคอมพิวเตอร์ ที่ใช้กำหนดข้อมูลและสารสนเทศ ที่มีความสัมพันธ์กับตำแหน่งในเชิงพื้นที่ เช่น ที่อยู่ บ้านเลขที่ สัมพันธ์กับตำแหน่งในแผนที่ ตำแหน่ง เส้นรุ้ง เส้นแวง ข้อมูลและแผนที่ใน GIS เป็นระบบข้อมูลสารสนเทศที่อยู่ในรูปของตารางข้อมูล และฐานข้อมูลที่มีส่วนสัมพันธ์กับข้อมูลเชิงพื้นที่ (Spatial Data)

ซึ่งรูปแบบและความสัมพันธ์ของข้อมูลเชิงพื้นที่ทั้งหลาย จะสามารถนำมาวิเคราะห์ด้วย GIS และทำให้สื่อความหมายในเรื่องการเปลี่ยนแปลงที่สัมพันธ์กับเวลาได้ เช่น การแพร่ขยายของโรคระบาด การเคลื่อนย้าย ถิ่นฐาน การบุกรุกทำลาย การเปลี่ยนแปลงของการใช้พื้นที่ ฯลฯ ข้อมูลเหล่านี้ เมื่อปรากฏบนแผนที่ทำให้สามารถแปลและสื่อความหมายใช้งานได้ง่าย

GIS เป็นระบบข้อมูลข่าวสารที่เก็บไว้ในคอมพิวเตอร์ แต่สามารถแปลความหมายเชื่อมโยงกับสภาพภูมิศาสตร์อื่นๆ สภาพท้องที่ สภาพการทำงานของระบบสัมพันธ์กับสัดส่วนระยะทางและพื้นที่จริงบนแผนที่ ข้อแตกต่างระหว่าง GIS กับ MIS นั้นสามารถพิจารณาได้จากลักษณะของข้อมูล คือ ข้อมูลที่จัดเก็บใน GIS มีลักษณะเป็นข้อมูลเชิงพื้นที่ (Spatial Data) ที่แสดงในรูปของภาพ (graphic) แผนที่ (map) ที่เชื่อมโยงกับข้อมูลเชิงบรรยาย (Attribute Data) หรือฐานข้อมูล (Database)การเชื่อมโยงข้อมูลทั้งสองประเภทเข้าด้วยกัน จะทำให้ผู้ใช้สามารถที่จะแสดงข้อมูลทั้งสองประเภทได้พร้อมๆ กัน เช่นสามารถจะค้นหาตำแหน่งของจุดตรวจวัดควันดำ - ควันขาวได้โดยการระบุชื่อจุดตรวจ หรือในทางตรงกันข้าม สามารถที่จะสอบถามรายละเอียดของ จุดตรวจจากตำแหน่งที่เลือกขึ้นมา ซึ่งจะต่างจาก MIS ที่แสดง ภาพเพียงอย่างเดียว โดยจะขาดการเชื่อมโยงกับฐานข้อมูลที่เชื่อมโยงกับรูปภาพนั้น เช่นใน CAD (Computer Aid Design) จะเป็นภาพเพียงอย่างเดียว แต่แผนที่ใน GIS จะมีความสัมพันธ์กับตำแหน่งในเชิงพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ คือค่าพิกัดที่แน่นอน ข้อมูลใน GIS ทั้งข้อมูลเชิงพื้นที่และข้อมูลเชิงบรรยาย สามารถอ้างอิงถึงตำแหน่งที่มีอยู่จริงบนพื้นโลกได้โดยอาศัยระบบพิกัดทางภูมิศาสตร์ (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

หน้าที่ของ GIS ( How GIS Works ) ภาระหน้าที่หลัก ๆ ของระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ควรจะมีอยู่ด้วยกัน 5 อย่างดังนี้

1. การนำเข้าข้อมูล (Input)
             ก่อนที่ข้อมูลทางภูมิศาสตร์จะถูกใช้งานได้ในระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ ข้อมูลจะต้องได้รับการแปลง ให้มาอยู่ในรูปแบบของข้อมูลเชิงตัวเลข (digital format) เสียก่อน เช่น จากแผนที่กระดาษไปสู่ข้อมูลใน รูปแบบดิจิตอลหรือแฟ้มข้อมูลบนเครื่องคอมพิวเตอร์อุปกรณ์ที่ใช้ในการนำเข้าเช่น Digitizer Scanner หรือ Keyboard เป็นต้น
2. การปรับแต่งข้อมูล (Manipulation)
             ข้อมูลที่ได้รับเข้าสู่ระบบบางอย่างจำเป็นต้องได้รับการปรับแต่งให้เหมาะสมกับงาน เช่น ข้อมูลบางอย่างมีขนาด หรือสเกล (scale) ที่แตกต่างกัน หรือใช้ระบบพิกัดแผนที่ที่แตกต่างกัน ข้อมูลเหล่านี้จะต้องได้รับการปรับให้อยู่ใน ระดับเดียวกันเสียก่อน
3. การบริหารข้อมูล (Management)
              ระบบจัดการฐานข้อมูลหรือ DBMS จะถูกนำมาใช้ในการบริหารข้อมูลเพื่อการทำงานที่มีประสิทธิภาพในระบบ GIS DBMS ที่ได้รับการเชื่อถือและนิยมใช้กันอย่างกว้างขวางที่สุดคือ DBMS แบบ Relational หรือระบบจัดการฐานข้อมูลแบบสัมพัทธ์ (DBMS) ซึ่งมีหลักการทำงานพื้นฐานดังนี้คือ ข้อมูลจะถูกจัดเก็บ ในรูปของตารางหลาย ๆ ตาราง

4. การเรียกค้นและวิเคราะห์ข้อมูล (Query and Analysis)
เมื่อระบบ GIS มีความพร้อมในเรื่องของข้อมูลแล้ว ขั้นตอนต่อไป คือ การนำข้อมูลเหล่านี่มาใช้ให้เกิด ประโยชน์ เช่น

ใครคือเจ้าของกรรมสิทธิ์ในที่ดินผืนที่ติดกับโรงเรียน ?
เมืองสองเมืองนี้มีระยะห่างกันกี่กิโลเมตร ?
ดินชนิดใดบ้างที่เหมาะสำหรับปลูกอ้อย ?

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 ทั้งเป็นการดึงดูดความสนใจ

ประโยชน์ของ GIS

เนื่องจากชีวิตประจำวันของคนส่วนใหญ่ โดยทั่วไปจะมีความเกี่ยวข้องกับภูมิศาสตร์ไม่มากก็น้อย การตัดสินใจใดๆก็ตาม มักจะมีส่วนเกี่ยวข้องทางด้านภูมิศาสตร์เสมอดังนั้นเพื่อตอบคำถามที่ว่าทำไมต้อง GIS นั้นพอจะกล่าวได้ว่าเทคโนโลยี GIS สามารถช่วยในการจัดการและบริหารข้อมูลเชิงพื้นที่ พร้อมทั้งทำให้สามารถเข้าใจในความสัมพันธ์ของสิ่งต่างๆในเชิงพื้นที่ได้เป็นอย่างดี ซึ่งเป็นรากฐานที่ดีในการตัดสินใจอย่างฉลาด การนำระบบคอมพิวเตอร์มาใช้ในเทคโนโลยี GIS ทำให้ผู้ใช้สามารถลดเวลาที่ต้องเสียไปในการวิเคราะห์ข้อมูลได้มาก เช่นเดียวกับการที่สำนักพิมพ์นำเสนอข่าวสารต่างๆ ผ่านทางมวลชนได้อย่างรวดเร็วและในราคาถูก เทคโนโลยี GIS ก็จะสามารถทำให้ข้อมูลเชิงพื้นที่เป็นที่แพร่หลายและแพร่กระจายไปสู่ผู้ใช้ต่าง ๆ ได้ ในขณะเดียวกันก็ช่วยลดต้นทุนของการผลิตการปรับปรุง และการเผยแพร่ข้อมูล

นอกจากนี้ เทคโนโลยี GIS ยังสามารถเปลี่ยนรูปแบบของการวิเคราะห์ข้อมูลเชิงพื้นที่โดยเปลี่ยนวิธีการนำเสนอและการใช้ประโยชน์ข้อมูลเชิงพื้นที่เหล่านั้น ข้อมูลเชิงพื้นที่นับว่าเป็นข้อมูลที่สามารถดัดแปลงให้มีความเหมาะสมกับความต้องการด้านต่างๆได้ง่ายโดยการนำเสนอ เทคโนโลยี GIS เข้ามาช่วยเมื่อเปรียบกับการใช้แผนที่กระดาษเห็นได้ว่าการใช้ GIS มีข้อได้เปรียบมากกว่า เป็นต้นว่า ความสามารถในการปรับปรุงแก้ไขข้อมูลเชิงพื้นที่ให้มีความทันสมัยได้ง่ายกว่า หรือความสามารถในการรวบรวมข้อมูลเชิงพื้นที่ประเภทต่างๆและเก็บไว้ในชุดเดียวกัน ความสามารถในการปรับข้อมูลเชิงพื้นที่ได้มีการเปลี่ยนแปลงและนำมาผลิตเป็นแผนที่ ซึ่งสามารถผลิตฐานข้อมูลเชิงพื้นที่ที่สามารถแสดงขั้นตอนของการเปลี่ยนแปลงได้อย่างต่อเนื่อง ทำให้สามารถประหยัดค่าใช้จ่ายในการวิเคราะห์และตรวจสอบข้อมูล และทำให้กระบวนการวิเคราะห์ข้อมูลบรรลุผลอย่างรวดเร็ว ผู้ที่ทำหน้าที่ในการตัดสินใจจะสามารถวางแผนแล้วเปรียบเทียบความเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นได้โดยเปลี่ยนรูปแบบของการวิเคราะห์เป็นไปในแบบต่างๆซึ่งผลที่ได้จะสามารถนำเสนอในหลายรูปแบบ ในทางตรงกันข้าม การวิเคราะห์และการตรวจสอบข้อมูลโดยอาศัยการทำด้วยมือ จะทำให้เสียค่าใช้จ่ายสูงเมื่อผู้วิเคราะห์ต้องการนำเสนอผลงานในลักษณะเช่นนี้ ปัจจุบัน สาขาวิชาการจัดการทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมได้เปลี่ยนรูปแบบได้อย่างรวดเร็ว ทั้งนี้มีสาเหตุมาจากการเปลี่ยนแปลงทางด้านเทคโนโลยีนำมาใช้รวมทั้งการเปลี่ยนแปลงนโยบายทางการเมืองมีอยู่สอดคล้องกับความต้องการทั้งด้านสังคมและการปกครอง ในสังคมที่ต้องมีการวิเคราะห์ข้อมูลทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมที่มีความซับซ้อนและมีการเปลี่ยนอย่างรวดเร็ว การเข้ามาของเทคโนโลยี GIS ประกอบกับระบบคอมพิวเตอร์ Hardware และ Software ที่มีการพัฒนาอย่างไม่หยุดยั้ง ทำให้เทคโนโลยี GIS เป็นเรื่องกล่าวถึงฐานะที่เป็นเครื่องมือที่มีคุณสมบัติในการบริหาร และจัดการทรัพยากรและสิ่งแวดล้อมได้อย่างมีประสิทธิผล เทคโนโลยี GIS ไม่ใช่เพียงแฟชั่นที่ผ่านไป แต่เทคโนโลยี GIS เป็นเครื่องมือที่ทำให้ทราบถึงข้อมูลเชิงพื้นที่ที่อยู่ระหว่างการเปลี่ยนแปลง หรือที่ได้เปลี่ยนแปลงไปได้ในทุกวันนี้

ประโยชน์ของระบบข้อมูลเชิงแผนที่ในด้านสิ่งแวดล้อม
ระบบฐานข้อมูลเชิงแผนที่ด้านสิ่งแวดล้อม เป็นระบบฐานข้อมูลที่สามารถใช้ประโยชน์ เพื่อประกอบและสนับสนุนการตัดสินใจในเรื่องเกี่ยวกับทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม โดยมีฐานข้อมูลในเชิงคุณภาพและข้อมูลเชิงปริมาณหรือตัวเลขเชื่อมโยงกับตำแหน่งภูมิศาสตร์บนพื้นโลก ซึ่งสามารถให้รายละเอียดในเรื่องของทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมที่มีคุณสมบัติต่างๆ บนพื้นโลกว่ามีอยู่ที่ไหน สภาพเป็นอย่างไรมีองค์ประกอบของสิ่งข้างเคียงอะไรบ้าง สามารถทำให้เห็นภาพรวมได้อย่างชัดเจนทำให้การวางแผนการจัดการและติดตามประเมินผลเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งพอสรุปประโยชน์ที่จะ ได้รับดังนี้

1.การแสดงแผนที่เฉพาะกิจ เพื่อแสดงกิจกรรมของมนุษย์ในรูปแบบของการใช้ประโยชน์ที่ดิน รวมทั้งแสดงตำแหน่งที่ตั้งว่ากระจายอยู่บริเวณใดบ้างสามารถมองภาพรวมของการใช้ ทรัพยากรธรรมชาติที่จะมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

2.การแสดงข้อมูลเกี่ยวกับพื้นที่ว่าเป็นอะไร อยู่ที่ไหน มีปริมาณและคุณภาพเป็นอย่างไรหรือ มีอะไร เช่น เป็นพื้นที่ป่าไม้ โรงงานอุตสาหกรรม เป็นต้น

3.การวัดและนับปริมาณ เช่น คำนวณพื้นที่ของอำเภอ ของพื้นที่นาข้าว คำนวณความยาวของถนน หรือคำนวณความหนาแน่น เป็นต้น

4. การวิเคราะห์แนวกันชนรอบจุด หรืออาณาบริเวณที่จะได้รับผลกระทบด้าน สิ่งแวดล้อมจากกิจกรรมต่างๆ หรือแสดงพื้นที่ที่มีความเสี่ยงจากการเกิดปัญหาต่างๆ เช่นบริเวณที่อยู่ใกล้โรงโม่หินในรัศมี 500 เมตร บริเวณแม่น้ำ หรือแหล่งน้ำที่ใกล้โรงงานอุตสาหกรรมที่ควรควบคุมดูแลเป็นพิเศษ เป็นต้น

5.การซ้อนข้อมูล หรือแผนที่หลายๆ ชั้น ทำให้ได้ข้อมูลหลายปัจจัยในพื้นที่เดียวกันสามารถวิเคราะห์สภาพพื้นที่บริเวณเดียวกันจากหลายปัจจัยได้ในเวลาอันสั้น

6.การสร้างแบบจำลองเหตุการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้นในพื้นที่ สามารถให้คำตอบในการแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อมเช่น แบบจำลองความสูงของพื้นที่ ทำให้ทราบความสูงต่ำของพื้นที่ภูมิประเทศความลาดชัน สามารถวิเคราะห์พื้นที่จะเกิดการ พังทลายดินสูง เป็นต้น

7.การปรับปรุงฐานข้อมูลให้ทันสมัยได้อย่างง่ายและมีมาตรฐาน ทำให้สามารถติดตามประเมินผลการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทั้งยังสามารถเก็บรักษาและเรียกแสดงข้อมูลได้อย่างรวดเร็วมีความถูกต้องตลอดจนสามารถแลกเปลี่ยนฐานข้อ มูลระหว่างหน่วยงานที่เกี่ยวข้องได้อีกด้วย

ที่มา : http://www.gisthai.org/about-gis/gis.html ,

http://202.28.94.55/web/322103/2551/work1/g241/-2-.html

edit @ 7 Aug 2009 21:39:23 by อภิชัย

2 Comments