ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์

1. ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์
Geographic Information System: GIS
โดยนางสาวธิดารัตน์ สุวรรณพันธ์
มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตเฉลิมพระเกียรติจังหวัดสกลนคร
บทคัดย่อ
บทนา
ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ หรือ Geographic Information System : GIS คือกระบวนการทางาน
เกี่ยวกับข้ อมูลในเชิงพื้นที่ด้วยระบบคอมพิวเตอร์ ที่ใช้ กาหนดข้ อมูลและสารสนเทศที่มีความสัมพันธ์กบ ั
ตาแหน่งในเชิงพื้นที่ เช่น ที่อยู่ บ้ านเลขที่ สัมพันธ์กบตาแหน่งในแผนที่ ตาแหน่งละติจูด (Latitude) หรือ
ั
เส้ นรุ้ง ลองติจูด (Longitude) หรือ เส้ นแวง ข้ อมูลและแผนที่ใน GIS เป็ นระบบข้ อมูลสารสนเทศที่อยู่ใน
รูปของตารางข้ อมูล และฐานข้ อมูลที่มีส่วนสัมพันธ์กบข้ อมูล
ั
เชิงพื้นที่ (Spatial Data) ซึ่งรูปแบบและความสัมพันธ์ของข้ อมูลเชิงพื้นที่ท้งหลาย จะสามารถนามา
ั
วิเคราะห์ด้วย GIS และทาให้ ส่อความหมายในเรื่องการเปลี่ยนแปลงที่สมพันธ์กบเวลาได้ เช่น การแพร่
ื ั ั
ขยายของโรคระบาด การเคลื่อนย้ ายถิ่นฐาน การบุกรุกทาลาย การเปลี่ยนแปลงของการใช้ พ้ ืนที่ ฯลฯ
ข้ อมูลเหล่านี้เมื่อปรากฏบนแผนที่ทาให้ สามารถแปลและสื่อความหมาย ใช้ งานได้ ง่าย
GIS เป็ นระบบข้ อมูลข่าวสารที่เก็บไว้ ในคอมพิวเตอร์ แต่สามารถแปลความหมายเชื่อมโยงกับ
สภาพภูมิศาสตร์อ่นๆ สภาพท้ องที่ สภาพการทางานของระบบสัมพันธ์กบสัดส่วนระยะทางและพื้นที่จริง
ื ั
บนแผนที่ ข้ อแตกต่างระหว่าง GIS กับ MIS นั้นสามารถพิจารณาได้ จากลักษณะของข้ อมูล คือ ข้ อมูลที่
จัดเก็บใน GIS มีลักษณะเป็ นข้ อมูลเชิงพื้นที่ ที่แสดงในรูปของ
ภาพ (Graphic) แผนที่ (Map) ที่เชื่อมโยงกับข้ อมูลเชิงบรรยาย (Attribute Data) หรือฐานข้ อมูล
(Database) การเชื่อมโยงข้ อมูลทั้งสองประเภทเข้ าด้ วยกันจะทาให้ ผ้ ูใช้ สามารถที่จะแสดงข้ อมูลทั้งสอง
ประเภทได้ พร้ อมๆ กัน เช่น สามารถจะค้ นหาตาแหน่งของจุดตรวจวัดควันดา-ควันขาวได้ โดยการระบุช่ือ
จุดตรวจหรือในทางตรงกันข้ าม สามารถที่จะสอบถามรายละเอียดของจุดตรวจจากตาแหน่งที่เลือกขึ้นมา
ซึ่งจะต่างจาก MIS ที่แสดงภาพเพียงอย่างเดียวโดยจะขาดการเชื่อมโยงกับฐานข้ อมูลที่เชื่อมโยงกับรูปภาพ
นั้น เช่น ใน CAD (Computer Aid Design) จะเป็ นภาพเพียงอย่างเดียว แต่แผนที่ใน GIS จะมี
ความสัมพันธ์กบตาแหน่งในเชิงพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ คือ ค่าพิกดที่แน่นอนข้ อมูลใน GIS ทั้งข้ อมูลเชิงพื้นที่
ั ั
และข้ อมูลเชิงบรรยายสามารถอ้ างอิงถึงตาแหน่งที่มีอยู่จริงบนพื้นโลกได้ โดยอาศัยระบบพิกดทาง ั
ภูมิศาสตร์ (Geocode) ซึ่งจะสามารถอ้ างอิงได้ ท้งทางตรงและทางอ้ อม ข้ อมูลใน GIS ที่อ้างอิงกับ
ั
พื้นผิวโลกโดยตรง หมายถึง ข้ อมูลที่มีค่าพิกดหรือมีตาแหน่งจริงบนพื้นโลกหรือในแผนที่ เช่น ตาแหน่ง
ั
อาคาร ถนน ฯลฯ สาหรับข้ อมูล GIS ที่จะอ้ างอิงกับข้ อมูลบนพื้นโลกได้ โดยทางอ้ อม ได้ แก่ ข้ อมูลของบ้ าน
(รวมถึงบ้ านเลขที่ ซอย เขต แขวง จังหวัด และรหัสไปรษณีย์) โดยจากข้ อมูลที่อยู่ เราสามารถทราบได้ ว่า
บ้ านหลังนี้มีตาแหน่งอยู่ ณ ที่ใดบนพื้นโลก เนื่องจากบ้ านทุกหลังจะมีท่อยู่ไม่ซากัน
ี ้

2. ภาพที่ 2-1 แสดงระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์
2.1.2 องค์ประกอบของ GIS (Components of GIS)
องค์ประกอบหลักของระบบ GIS แบ่งออกเป็ น 5 ส่วนใหญ่ๆ คือ อุปกรณ์คอมพิวเตอร์
(Hardware) โปรแกรม (Software) ขั้นตอนการทางาน (Methods) ข้ อมูล (Data) และบุคลากร
(People) โดยมีรายละเอียดของแต่ละองค์ประกอบดังต่อไปนี้
(1) อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ คือ เครื่องคอมพิวเตอร์ รวมไปถึงอุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆ เช่น
Digitizer, Scanner, Plotter, Printer หรืออื่นๆ เพื่อใช้ ในการนาเข้ าข้ อมูล ประมวลผล แสดงผล และผลิต
ผลลัพธ์ของการทางาน
(2) โปรแกรม คือ ชุดของคาสั่งสาเร็จรูป เช่น โปรแกรม Arc/Info, MapInfoฯลฯ ซึ่ง
ประกอบด้ วยฟังก์ช่ัน การทางานและเครื่องมือที่จาเป็ นต่างๆ สาหรับนาเข้ าและปรับแต่งข้ อมูล จัดการ
ระบบฐานข้ อมูล เรียกค้ น วิเคราะห์ และจาลองภาพ
(3) ข้ อมูล คือ ข้ อมูลต่างๆ ที่จะใช้ ในระบบ GIS และถูกจัดเก็บในรูปแบบของฐานข้ อมูล
โดยได้ รับการดูแลจากระบบจัดการฐานข้ อมูลหรือ DBMS ข้ อมูลจะเป็ นองค์ประกอบที่สาคัญรองลงมาจาก
บุคลากร
(4) บุคลากร คือ ผู้ปฏิบัติงาน ซึ่งเกี่ยวข้ องกับระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ เช่น ผู้นาเข้ า
ข้ อมูล ช่างเทคนิค ผู้ดูแลระบบฐานข้ อมูล ผู้เชี่ยวชาญสาหรับวิเคราะห์ข้อมูล ผู้บริหารซึ่งต้ องใช้ ข้อมูลใน
การตัดสินใจ บุคลากรจะเป็ นองค์ประกอบที่สาคัญที่สดในระบบ GIS เนื่องจากถ้ าขาดบุคลากร ข้ อมูลที่มี
ุ
อยู่มากมายมหาศาลนั้นก็จะเป็ นเพียงขยะ ไม่มีคุณค่าใดเลย เพราะไม่ได้ ถูกนาไปใช้ งาน อาจจะกล่าวได้ ว่า
ถ้ าขาดบุคลากรก็จะไม่มีระบบ GIS
(5) วิธการหรือขั้นตอนการทางาน คือ วิธการที่องค์กรนั้นๆ นาเอาระบบ GIS ไปใช้ งาน
ี ี
โดยแต่ละระบบแต่ละองค์กรย่อมมีความแตกต่างกันออกไป ฉะนั้นผู้ปฏิบัติงานต้ องเลือกวิธการในการ ี
จัดการกับปัญหาที่เหมาะสมที่สดสาหรับหน่วยงานนั้นๆ
ุ

3. 2.1.3 การทางานของระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (GIS Operation System)
ระบบ GIS (Geographic Information System) ควรจะต้ องมีความสามารถพื้นฐาน 6 ประการ
เพื่อช่วยในการแก้ ไขจากพื้นโลกจริง ประกอบด้ วย
(1) การรวบรวมข้ อมูล (Capture data)
(2) การจัดเก็บข้ อมูล (Storing data)
(3) การสืบค้ นข้ อมูล (Querying data)
(4) การวิเคราะห์ข้อมูล (Analyzing data)
(5) การแสดงผลข้ อมูล (Displaying data)
(6) การสร้ างผลงานจากข้ อมูล (Outputting data)
2.1.4 หน้ าที่ของระบบภูมิศาสตร์สารสนเทศ
หน้ าที่ของ GIS (How GIS Works) หน้ าที่หลักๆ มีอยู่ด้วยกัน 5 อย่าง ดังนี้
(1) การนาเข้ าข้ อมูล (Input) ก่อนที่ข้อมูลทางภูมิศาสตร์จะถูกใช้ งานได้ ในระบบ
สารสนเทศภูมิศาสตร์ ข้ อมูลจะต้ องได้ รับการแปลงให้ มาอยู่ในรูปแบบของข้ อมูลเชิงตัวเลข
(2) การปรับแต่งข้ อมูล (Manipulation) ข้ อมูลที่ได้ รับเข้ าสู่ระบบบางอย่างจาเป็ นต้ อง
ได้ รับการปรับแต่งให้ เหมาะสมกับงาน เช่น ข้ อมูลบางอย่างมีขนาดหรือสเกล (scale) ที่แตกต่างกันหรือใช้
ระบบพิกดแผนที่ท่แตกต่างกัน ข้ อมูลเหล่านี้จะต้ องได้ รับการปรับให้ อยู่
ั ี
ในระดับเดียวกัน
(3) การบริหารข้ อมูล (Management) ระบบจัดการฐานข้ อมูลหรือ DBMS จะถูก
นามาใช้ ในการบริหารข้ อมูลเพื่อการทางานที่มีประสิทธิภาพในระบบ GIS DBMS ที่ได้ รับการเชื่อถือและ
นิยมใช้ กนอย่างกว้ างขวางที่สดคือ DBMS แบบ Relational หรือระบบจัดการฐานข้ อมูลแบบสัมพัทธ์
ั ุ
(DBMS) ซึ่งมีหลักการทางานพื้นฐาน คือข้ อมูลจะถูกจัดเก็บในรูปของตารางหลายๆ ตาราง
(4) การเรียกค้ นและวิเคราะห์ข้อมูล (Query and Analysis) เมื่อระบบ GIS มีความ
พร้ อมในเรื่องของข้ อมูลแล้ วขั้นตอนต่อไปคือการนาข้ อมูลเหล่านี่มาใช้ ให้ เกิดประโยชน์ เช่น ใครคือ
เจ้ าของกรรมสิทธิ์ในที่ดินผืนที่ติดกับโรงเรียน เมืองสองเมืองนี้มีระยะห่างกันกี่กิโลเมตร
ดินชนิดใดบ้ างที่เหมาะสาหรับปลูกอ้ อย หรือต้ องมีการสอบถามอย่างง่ายๆ เช่น ชี้เมาส์ไปในบริเวณที่
ต้ องการแล้ วเลือก (Point and click) เพื่อสอบถามหรือเรียกค้ นข้ อมูล นอกจากนี้ระบบ GIS ยังมี
เครื่องมือในการวิเคราะห์ เช่น การวิเคราะห์เชิงประมาณค่า (Proximity หรือ Buffer) การวิเคราะห์
เชิงซ้ อน (Overlay Analysis) เป็ นต้ น หรือต้ องมีการสอบถามอย่างง่ายๆ เช่น
ชี้เมาส์ไปในบริเวณที่ต้องการแล้ วเลือก (point and click) เพื่อสอบถามหรือเรียกค้ นข้ อมูล นอกจากนี้
ระบบ GIS ยังมีเครื่องมือในการวิเคราะห์ เช่น การวิเคราะห์เชิงประมาณค่า
การวิเคราะห์เชิงซ้ อน เป็ นต้ น
(5) การนาเสนอข้ อมูล (Visualization) จากการดาเนินการเรียกค้ นและวิเคราะห์ข้อมูล
ผลลัพธ์ท่ได้ จะอยู่ในรูปของตัวเลขหรือตัวอักษร ซึ่งยากต่อการตีความหมาย หรือทาความเข้ าใจ การ
ี
นาเสนอข้ อมูลที่ดี เช่น การแสดงชาร์ต (chart) แบบ 2 มิติ หรือ 3 มิติ รูปภาพจากสถานที่จริง
ภาพเคลื่อนไหว แผนที่ หรือแม้ กระทั้งระบบ มัลติมีเดียสื่อต่างๆ เหล่านี้

4. จะทาให้ ผ้ ูใช้ เข้ าใจความหมายและมองภาพของผลลัพธ์ท่กาลังนาเสนอได้ ดีย่ิงขึ้นอีกทั้งเป็ นการดึงดูดความ
ี
สนใจของผู้ฟังด้ วย
2.1.5 ประเภทข้ อมูลในระบบภูมิศาสตร์สารสนเทศ
ข้ อมูลระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์ ประกอบด้ วยข้ อมูล 2 รูปแบบ คือ
(1) ข้ อมูลเชิงพื้นที่ (Spatial data) เป็ นข้ อมูลที่เกี่ยวข้ องกับตาแหน่งที่ต้ังของข้ อมูลต่าง
ๆ บนพื้นโลก ซึ่งข้ อมูลเชิงพื้นที่สามารถแสดงสัญลักษณ์ได้ 3 รูปแบบ คือ
๐ จุด (Point) จะใช้ แสดงข้ อมูลที่เป็ นลักษณะของตาแหน่งที่ต้ัง ได้ แก่ ที่ต้ัง
โรงเรียนในสังกัด กทม. ที่ต้ังศูนย์บริการสาธารณสุข ที่ต้ังสานักงานเขต เป็ นต้ น
ภาพแสดง
๐ เส้ น (Line) จะใช้ แสดงข้ อมูลที่เป็ นลักษณะของเส้ น เช่น ถนน แม่นา เป็ นต้ น
้

5. ๐ พื้นที่ (Area or Polygon) จะใช้ แสดงข้ อมูลที่เป็ นลักษณะของพื้นที่ เช่น พื้นที่
ขอบเขตการปกครอง พื้นที่อาคาร เป็ นต้ น
(2) ข้ อมูลที่ไม่อยู่ในเชิงพื้นที่ (Non-spatial data) เป็ นข้ อมูลที่เกี่ยวข้ องกับคุณลักษณะ
ต่างๆ ในพื้นที่น้ันๆ (Attributes) ได้ แก่ ข้ อมูลการถือครองที่ดิน ข้ อมูลปริมาณธาตุอาหารในดิน และ
ข้ อมูลเกี่ยวกับสภาวะเศรษฐกิจและสังคม เป็ นต้ น
ความสามารถของระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์
GIS เป็นระบบสารสนเทศที่รวบรวมข้อมูลเชิงพื้นที่ (spatial data) และข้อมูลอธิบายต่างๆ
(attributedata) ดังนั้น จึงมีประสิทธิภาพในการวิเคราะห์ และตอบคาถามเกี่ยวกับความสัมพันธ์ด้านพื้นที่ได้หลาย
ประการ ซึ่งสามารถแบ่งออกได้เป็น 5 ประเภท คือ
1. Location What is at …? มีอะไรอยู่ที่ไหน
คาถามแรกที่ GIS สามารถตอบได้ คือ มีอะไรอยู่ที่ไหน หากผู้ถามรู้ตาแหน่งที่แน่นอน เช่น ทราบชือหมู่บ้าน
่
ตาบล หรืออาเภอแต่ต้องการรู้วาที่ตาแหน่งนั้นๆ ที่รายละเอียดข้อมูลอะไรบ้าง
่
2. Condition Where is it? สิ่งที่อยากทราบอยู่ที่ไหน

6. คาถามนี้จะตรงกันข้ามกับคาถามแรก และต้องมีการวิเคราะห์ข้อมูล ยกตัวอย่างเช่น เราต้องการ
ทราบว่าบริเวณใดมีดินที่เหมาะสมต่อการปลูกพืช อยูใกล้แหล่งน้า และไม่อยู่ในเขตป่าอนุรักษ์ เป็นต้น
่
3. Trends What has changed since…? ในช่วงระยะที่ผ่านมามีอะไรเปลี่ยนแปลงบ้าง
คาถามที่สามเป็นการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงในระยะช่วงเวลาใดเวลาหนึง ซึ่งคาถามนีจะเกี่ยวข้องกับ
่ ้
คาถามที่หนึ่งและคาถามที่สอง ว่าต้องการทราบการเปลี่ยนแปลงของอะไร และสิ่งที่ได้เปลี่ยนแปลงอยู่ที่ไหน มีขนาด
เท่าไร เป็นต้น
4. Patterns What spatial patterns exist? ความสัมพันธ์ดานพื้นที่เป็นอย่างไร
้
คาถามนี้ค่อนข้างจะซับซ้อนกว่าคาถามที่ 1-3 ตัวอย่างของคาถามนี้ เช่นเราอยากทราบว่าปัจจัยอะไร
เป็นสาเหตุของการเกิดโรคท้องร่วงของคนที่อาศัยอยู่เชิงเขา หรือเชือโรคมาจากแหล่งใด การตอบคาถามดังกล่าว
้
จาเป็นต้องแสดงที่ตงแหล่งมลพิษต่างๆ ที่อยูใกล้เคียง หรืออยูเ่ หนือลาธาร ซึ่งลักษณะการกระจาย และตาแหน่งทีตั้งของ
ั้ ่ ่
สถานที่ดังกล่าวทาให้เราทราบถึงความสัมพันธ์ของปัญหาดังกล่าว เป็นต้น
5. Modeling What if…? จะมีอะไรเกิดขึ้นหาก
คาถามนี้จะเกียวข้องกับการคาดการณ์วาจะมีอะไรเกิดขึ้นหากปัจจัยอิสระ (independence factor)
่ ่
ซึ่งเป็นตัวกาหนดการเปลี่ยนแปลงไป ยกตัวอย่างเช่น จะเกิดอะไรขึ้นหากมีการตัดถนนเข้าไปในพืนที่ป่าสมบูรณ์ การตอบ
้
คาถามเหล่านี้บางครั้งต้องการข้อมูลอื่นเพิ่มเติม หรือใช้วิธการทางสถิติในการวิเคราะห์ เป็นต้น
ี
ข้อจากัดของระบบสารสนเทศภูมศาสตร์
ิ
GIS เป็นเพียงเครื่องมือ (tool) ที่ช่วยให้การวิเคราะห์ข้อมูลเชิงพื้นที่ สามารถทาได้รวดเร็ว และมีประสิทธิภาพ แต่อย่างไร
ก็ตาม GIS ไม่สามารถทาอะไรได้ทุกอย่าง เช่น
1. GIS ไม่สามารถปรับปรุงคุณภาพของข้อมูลดิบ (raw data) ให้มีความถูกต้อง หรือแม่นยาขึ้นได้ ยกตัวอย่าง
เช่นได้นาข้อมูลแผนที่ดิน มาตราส่วน 1:100,000 ถึงแม้วา GIS สามารถพิมพ์แผนที่มาตราส่วน 1:50,000 แต่ความแม่นยา
่
ของข้อมูลยังคงเดิม

7. 2. GIS ไม่สามารถระบุความผิดพลาดของข้อมูลได้ ยกตัวอย่างเช่น เจ้าหน้าที่ GIS ได้นาเข้าข้อมูลดินทราย แต่ได้กาหนด
ข้อมูลดังกล่าวผิดพลาดเป็นดินร่วนปนทราย GIS ไม่สามารถบอกได้ว่าพื้นที่ดงกล่าวให้รายละเอียดข้อมูลผิด
ั
3. GIS ไม่สามารถเปรียบเทียบคุณภาพของข้อมูล แต่ละชั้นข้อมูลหรือข้อมูลแต่ละแหล่งว่าข้อมูลชุดใด หรือหน่วยงานใด
ผลิตข้อมูลที่มีคุณภาพมากน้อยกว่ากัน
4. GIS ไม่สามารถระบุได้วาแบบจาลองในการวิเคราะห์ หรือเงื่อนไขต่างๆ ที่นักวิเคราะห์ GIS หรือผู้มีอานาจตัดสินใจได้
่
เลือกไปนั้น ถูกต้องหรือไม่ เพราะ GIS เป็นเพียงเครื่องมือที่นามาใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูลเท่านั้น
5. GIS ไม่ทราบมาตรฐานหรือรูปแบบแผนที่ที่เป็นสากล ยกตัวอย่างเช่น ข้อมูล GIS ชุดเดียวกัน แต่ถ้า
นักวิเคราะห ์GIS 2 ท่าน มาจัดทาแผนที่ จะได้แผนที่ไม่เหมือนกัน ความสวยงามแตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับประสบการณ์และ
ความรู้ของผู้ผลิตแผนที่เป็นหลัก
6. GIS ไม่สามารถทดแทนความรู้ ความสามารถ ของผู้เชี่ยวชาญได้ ยกตัวอย่างเช่นการวิเคราะห์หาพื้นที่
ที่เหมาะสมต่อการใช้ประโยชน์ทดิน ยังมีความจาเป็นจะต้องมีผู้เชี่ยวชาญเรื่องดินและการวางแผนใฃ้ที่ดิน เป็นผู้กาหนด
ี่
ปัจจัยหรือเงื่อนไขต่างๆ นักวิเคราะห์ GIS ถึงแม้วาจะมีประสบการณ์ในการใช้โปรแกรม หรือมีข้อมูลเชิงพื้นที่และข้อมูล
่
อธิบายครบถ้วน ไม่สามารถดาเนินการวิเคราะห์ดังกล่าวให้ได้ผลที่เป็นที่ถูกต้องตามหลักวิชาการได้ เพราะไม่ได้มความรู้
ี
ในเรื่องนั้นๆ
ที่มา http://www.mahadthai.com/gis/basic.htm