ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ ( Geographic Information System )
เพื่อนแก้ว ทองอำไพ
นักเอกสารสนเทศ ชำนาญการพิเศษ
สำนักหอสมุด มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ หรือ Geographic Information System : GIS คือ ระบบการทำงานที่นำข้อมูลสารสนเทศเชิงพื้นที่ที่จัดเก็บตำแหน่งต่างๆของพื้นที่ เช่น บ้านเลขที่ ตรอก ซอย ถนน ไปความสัมพันธ์เชื่อมโยงกับ ตำแหน่งในแผนที่ เช่น เส้นรุ้ง เส้นแวง ซึ่งข้อมูลสารสนเทศเชิงพื้นที่ในตาราง และในฐานข้อมูลสัมพันธ์กับข้อมูลเชิงพื้นที่ เมื่อนำมาสัมพันธ์กับเวลา จะสื่อความหมายในเรื่องการเปลี่ยนแปลงที่ เช่น การแพร่กระจายของโรคระบาด การเปลี่ยนแปลงการใช้พื้นที่จากป่าเป็นเมือง การเคลื่อนย้ายถิ่นฐานของผู้คน การบุกรุกทำลายทรัพยากรธรรมชาติทั้งโดยฝีมือมนุษย์ หรือการเปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติ และเมื่อข้อมูลเหล่านี้ปรากฏบนบนตำแหน่งบนแผนที่ทำให้สามารถแปลและสื่อความหมาย ใช้งานได้ง่าย
กระบวนการจัดสร้างระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ เริ่มตั้งแต่การออกแบบระบบที่สามารถในการจัดการข้อมูลเชิงพื้นที่ของแผนที่เชิงเลข และข้อมูลเชิงคุณลักษณะเพื่อวิเคราะห์ข้อมูลเหล่านั้นได้ผลออกมาเป็นข้อสนเทศ การออกแบบโครงสร้างของฐานข้อมูล การจัดเก็บข้อมูล การนำเข้าข้อมูลอย่างเป็นระบบและเป็นไปตามเงื่อนไข เพื่อเลือกใช้ข้อมูลและสามารถนำไปวิเคราะห์ หรือสร้างแบบจำลองเชิงพื้นที่ ได้ถูกต้องแม่นยำจึงจะเป็นประโยชน์ต่อการใช้งาน
ที่มา: http://www.gisthai.org/about-gis/gis.html
องค์ประกอบของระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์
ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์มีองค์ประกอบที่สำคัญรวม 5 ประการ คือ ฮาร์ดแวร์ (hardware) ซอฟต์แวร์ (software) ข้อมูล (data) กระบวนการวิเคราะห์ (application procedure) และบุคลากร (peopleware)
1. ฮาร์ดแวร์ หมายถึง เครื่องคอมพิวเตอร์ และ/หรือส่วนเชื่อมต่อ ซึ่งทำหน้าที่หลัก 2 ประการคือ การนำเข้าข้อมูล (Data Input) เช่น เครื่องสแกนภาพ เครื่องอ่านพิกัด และการแสดงผลลัพธ์ (Data Output) ที่ได้จากการวิเคราะห์ตามวัตถุประสงค์ที่วางไว้ เช่น เครื่องพิมพ์ ฮาร์ดิสก์
2. ซอฟต์แวร์ หมายถึง ชุดคำสั่งที่อยู่ในเครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งทำหน้าที่ออกคำสั่งเพื่อจัดการควบคุมการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ แบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลัก คือ ซอฟต์แวร์ระบบปฏิบัติการ (operating software) และ ซอฟต์แวร์ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของระบบคอมพิวเตอร์ และซอล์ฟแวร์ประยุกต์ (application software) เป็นซอฟต์แวร์ที่พัฒนาขึ้นมา เพื่อให้ควบคุมการทำงานด้านการประยุกต์เฉพาะเรื่อง เช่น การวิเคราะห์ทางสติถิ การวิเคราะห์ข้อมูลจากระยะไกล (Remote Sensing Software) และซอฟต์แวร์การวิเคราะห์ข้อมูลระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (GIS Software)
3. ข้อมูล เป็นองค์ประกอบที่มีความสำคัญมากในระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ โดยมาจากการรวบรวม ปรับปรุง และจัดเก็บอย่างเป็นระบบไว้ในฐานข้อมูล เพื่อให้พร้อมที่จะนำมาใช้ในการวิเคราะห์ หรือทำแบบจำลองต่างๆ โดยมีองค์ประกอบ 3 ส่วน คือ
- ลักษณะทางกายภาพของสิ่งที่ศึกษา เช่น แม่น้ำ นาข้าว ป่าไม้ โดยมีการบอกลักษณะต่างๆ ได้ เช่น ขนาด ชนิด และรายละเอียดอื่นที่จำเป็น
- ตำแหน่งหรือพิกัดทางภูมิศาสตร์ของสิ่งที่ศึกษา
- เวลาที่เกิดขึ้นของสิ่งที่ศึกษา ปัจจุบันเวลามีส่วนสำคัญต่อการวิเคราะห์เปรียบเทียบของสิ่งที่ศึกษานั้น
และสามารถแบ่งข้อมูลได้เป็น 2 ประเภท คือ คือ
- ข้อมูลเชิงพื้นที่ (Spatial data) คือ ข้อมูลที่แสดงลักษณะทางกายภาพของสิ่งต่างๆ ที่ปรากฏอยู่บนโลก โดยสามารถถ่ายทอดออกมา ในรูปแบบการแสดงผลบนแผนที่ ได้จากการวิเคราะห์ในลักษณะของสัญลักษณ์ อันประกอบด้วย จุด เส้น และพื้นที่ ซึ่งข้อมูลพื้นที่ดังกล่าว ต้องสามารถอ้างอิงกับค่าพิกัดทางภูมิศาสตร์ได้
- ข้อมูลเชิงลักษณะ (Attribute data) คือ ข้อมูลที่บอกถึงรายละเอียดเกี่ยวกับสิ่งต่างๆ ในพื้นที่ เช่น ประเภทของหิน ชนิดของดิน ระบบการระบายน้ำ ชนิดของแหล่งน้ำ ลักษณะของป่า เส้นทางคมนาคม จำนวนประชากรในเขตการปกครอง วัฒนธรรม และวิถีชีวิตความเป็นอยู่
4. กระบวนการวิเคราะห์ คือ การนำข้อมูลเชิงพื้นที่ และข้อมูลเชิงลักษณะมารวมเข้าด้วยกัน ด้วยการผนวกชั้นข้อมูล (data layer) เช่น การนำแผนที่ดินมาซ้อนทับกับแผนที่ธรณีวิทยา และชั้นความสูงที่แปลงค่าเป็นความลาดชัน เมื่อนำมารวมกัน ทำให้ทราบว่า ดินบริเวณที่ศึกษานั้นอยู่บนชั้นหินอะไร สภาพความลาดชันและความคงทนของพื้นที่มีภูมิประเทศอย่างไร
5. บุคลากร แบ่งออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่ๆ คือ กลุ่มผู้สร้างข้อมูล เป็นผู้มีหน้าที่จัดทำ รวบรวมข้อมูล นำเข้าข้อมูล จัดเก็บข้อมูล และแก้ไขข้อมูลให้ถูกต้องและเป็นปัจจุบันที่สุด นักออกแบบระบบฐานข้อมูล นักพัฒนาโปรแกรม และกลุ่มผู้ใช้ข้อมูลนำข้อมูลที่กลุ่มผู้สร้างข้อมูลทำไว้นั้นไปวิเคราะห์และสร้างแผนที่ในรูปแบบต่างๆ
การประยุกต์ใช้ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ในด้านต่างๆ
ระบบสารสนเทศของข้อมูลในเชิงพื้นที่ ช่วยในการตัดสินใจวางแผนหรือแก้ปัญหา จึงมีการประยุกต์ใช้ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ในแง่ต่างๆ คือ
ด้านเศรษฐกิจ การประยุกต์ใช้ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ในการพัฒนาทางด้านเศรษฐกิจกัน เช่น การวางแผนการใช้ทรัพยากรในการผลิต ปริมาณและความพร้อมของวัตถุดิบและแรงงาน รวมถึงความต้องการสินค้าและบริการของประชากรในแต่ละพื้นที่ที่แตกต่างกันในแง่ปัจจัยต่างๆ เช่น อายุ การศึกษา รายได้ เป็นต้น การวิเคราะห์หาพื้นที่ที่เหมาะสมสำหรับการผลิตสินค้าหรือวัตถุดิบตาม ศักยภาพของแต่ละพื้นที่ การตั้งศูนย์กระจายสินค้า เป็นต้น
ด้านคมนาคมขนส่ง สามารถใช้ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์เพิ่มประสิทธิผลทางด้านการคมนาคมขนส่ง เช่น การวางแผนเส้นทางการเดินรถประจำทาง การวางแผนการสร้างถนน ทางรถไฟ ทางด่วน ทางเดินเรือและเส้นทางการบิน ฯลฯ ด้วยการใช้ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์วิเคราะห์โครงข่าย (Network Analysis) การวิเคราะห์ความหนาแน่นของปริมาณการจราจรในแต่ละพื้นที่
ด้านสาธารณูปโภคพื้นฐาน การจัดหาสาธารณูปโภคพื้นฐานในพื้นที่ต่างๆ ตามความต้องการของประชาชนนั้น ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ช่วยในการการวางแผนในการสร้างถนน การเดินสายไฟฟ้า ท่อประปา และแผนในการบำรุงรักษาสาธารณูปโภคพื้นฐานเหล่านี้ นอกจากนั้นยังวิเคราะห์เงื่อนไขความต้องการสาธารณูปโภคในด้านต่างๆ เช่น วิเคราะห์ความเร่งด่วนในการให้บริการตามความหนาแน่นของประชากรในพื้นที่ หรือความเปลี่ยนแปลงของประชากรในพื้นที่ต่างๆซึ่งจะมีผลต่อการใช้บริการสาธารณูปโภคพื้นฐานเหล่านั้น
ด้านการสาธารณสุข การประยุกต์ใช้ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ในการบริหารจัดการงานทางด้าน สาธารณสุข เช่น การระบุตำแหน่งของผู้ป่วยโรคต่างๆ การวิเคราะห์การแพร่ของโรคระบาด หรือแนวโน้มการระบาดของโรค เช่นการใช้ IMap ของภาครัฐในการติดตามการแพร่ระบาดของโรคโควิด 19 ช่วยให้ผู้บริหารสามารถวางแผนในการป้องกันและแก้ไขปัญหาทางด้านสาธารณสุขได้อย่างมีประสิทธิผลยิ่งขึ้น
ด้านการบังคับใชักฎหมายและการป้องกันอาชญากรรม เช่น การวิเคราะห์พื้นที่เสี่ยงต่อการเกิดอาชญากรรม โดยการบันทึกจุดที่เกิดอาชญากรรมไว้ แล้ววิเคราะห์หาพื้นที่เสี่ยง ซึ่งเจ้าหน้าที่0tสามารถวางแผนและให้ความสาคัญกับบางพื้นที่ที่ต้องทาการดูแลเป็นพิเศษ เพื่อลดปัญหาอาชญากรรมได้
ด้านการวางแผนการใช้ประโยชน์ที่ดิน ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ช่วยในการวางแผนการใช้ประโยชน์ที่ดินอย่างแพร่หลาย ด้วยการการวิเคราะห์ ประเมินผล และนำเสนอข้อมูลต่างๆในเชิงพื้นที่ที่จำเป็นต่อการวางผังเมือง การจัดการเมืองได้อย่างสะดวก ประเมินศักยภาพในการใช้ประโยชน์ของแต่ละพื้นที่
ด้านการจัดเก็บภาษี โดยอาศัย ข้อมูลแผนที่มาตราส่วนขนาดใหญ่ เช่น 1:1,000 เพื่อใช้ในการนำเข้าข้อมูลการชำระภาษีอากร ทำให้ภาครัฐสามารถติดตาม ตรวจสอบผลการจัดเก็บภาษีได้โดยสะดวก ด้วยการแสดงให้เห็นความแตกต่างของสถานประกอบการ บ้านเรือน ฯลฯ ที่ชาระค่าภาษีอากรต่างๆ ได้ด้วยเฉดสีบนแผนที่ ทำให้สามารถค้นหา หรือติดตามการชาระภาษีอากรได้โดยสะดวก และทำให้การจัดเก็บภาษีมีประสิทธิภาพมากขึ้น
ด้านสิ่งแวดล้อม การประยุกต์ใช้ระบบสารสนเทศภูมิศาสตรในด้านสิ่งแวดล้อมกันอย่างกว้างขวาง เพื่อประเมินการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อม เช่น การสร้างแบบจำลองสามมิติแสดงการถล่มของภูเขา การสร้างแบบจำลองระดับน้ำใต้ดิน แบบจำลองแสดงการเปลี่ยนแปลงของพื้นที่ ป่าไม้ตามเวลาที่เปลี่ยนไป แบบจำลองแสดงการแพร่กระจายของมลพิษในอากาศ เพื่อเพิ่มการรับรู้เสมือนจริง และช่วยลดความผิดพลาดในการตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับปัญหาที่เกิดขึ้น ทำให้การวางแผนการบริหารจัดการ การอนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมแม่นยำและเหมาะสมกับสาพแต่ละพื้นที่
ด้านการจัดการภาวะฉุกเฉินและภัยพิบัติ สิ่งที่จำเป็นมากที่สุดในการจัดการในสภาวะ ฉุกเฉิน คือ การรับรู้ข้อมูลต่างๆ ที่เกี่ยวข้องให้มากที่สุด เพื่อทำการตัดสินใจให้เร็วที่สุด ผิดพลาดน้อยที่สุด และมีประสิทธิผลมากที่สุด ระบบสารสนเทศภูมิศาตร์ช่วยให้ผู้ใช้สามารถเข้าถึงข้อมูลในเชิงพื้นที่ได้อย่างทั่วถึงในเวลาอันรวดเร็ว เพื่อกำหนดนโยบายและกลยุทธ์ในการป้องกัน การวางแผนการช่วยเหลือ เช่น วิเคราะห์ถึงผลกระทบต่างๆ ที่อาจเกิดขึ้นอยู่ในรัศมีของการได้รับผลกระทบจากสารพิษ ใช้วางแผนอพยพผู้คน เส้นทางในการเคลื่อนย้าย การขนส่ง
รายการอ้างอิง
- ความหมายของคำว่า "ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ ( Geographic Information System ) GIS, ที่มา: http://www.gisthai.org/about-gis/gis.html, 23052021.
- ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์เบื้องต้น, ที่มา: http://kmcenter.rid.go.th/kmc14/gis_km14/gis_km14(39).pdf, 23052021.
- ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์เบื้องต้น, ที่มา: https://www.dit.go.th/FILE/CONTENT_FILE/255909151616187298348.pdf, 23052021.