1

บทท� 5

ขอมลและสารสนเทศทางสเปเทยล จดประสงค

1. สามารถอธบาย topology ได 2. สามารถบอกชนดขอมลและสารสนเทศสเปเทยลท*เช*อมโยงกบฐานขอมลได 3. สามารถบอกความแตกตาง topology ของ node/point, line/arc , polygon/area ได

เน<อหา

1. บทนา 2. ความหมาย 3. ความเขาใจเร*อง topology 4. ประเภทขอมลสารสนเทศสเปเทยล 5. โมเดลฐานขอมลเพ*อการจดการ Attribute data (หรอ DBMS models ) 6. ข<นตอนการทาแผนท*ดจทลของกรมแผนท*ทหารในประเทศไทย 7. สรป

2

1.บทนา

อยางไรกตามจากบทตางๆท*ผานมาสามารถเหนขอแตกตางระหวางการเขยนแผนท* (cartography) กบงานในระบบ GIS กลาวคอ การเขยนแผนท*เปนระบบท*อธบายใน 3 องคประกอบไดแก input , map design, output สวนงานในระบบ GIS ประกอบดวย 4 องคประกอบ ไดแก input, database, analysis, output และทกวนน<ไดมการจดเกบขอมลในลกษณะตวเลขหรอดจทล เพ*อใหมความงาย และสะดวกในการปรบปรงแกไขใหทนสมยตลอดเวลา ย*งในยคแหงการแขงขนทกวนน<ดวยแลว การไดมาซ* งขอมล และความทนสมยของขอมล เปนส*งทาทายและตองแขงขนกน ส*งท*จะทาใหเกดความม*นคงและการอยรอดขององคการในยคขาวสารคอ ตองทาระบบขอมลใหอยในรปแบบดจทลเพ*อจดเกบเปนฐานขอมล โดยสามารถเรยกใชผานระบบขอมลขาวสาร (Information System) และการทาแผนท*กไดรบผลกระทบจากความกาวหนาน<และตองเปล*ยนระบบการจดเกบขอมลดจทลไปดวยเชนกน กอนอ*นตองทาความเขาใจวาแผนท*คออะไรเสยกอน แผนท*คอ ส*งท*แทนลกษณะของภมประเทศ บนพ<นผวโลก ดวยรปราง ส สญลกษณ ดงน<นแผนท*จงเปนแหลงขอมล หรอ ขาวสารท*แสดงขอมลภมประเทศ หากสามารถนาแผนท*มาสระบบการจดเกบเปนฐานขอมล (Database) แลวนาเขาขอมลแผนท*ในรปกระดาษ แปลงใหเปนขอมลเชงตวเลข เพ*อสามารถเรยกใช ในคอมพวเตอร น*นคอสามารถสรางแผนท*ตวเลขหรอแผนท*เชงเลขข<นมา หรออาจกลาวไดวาแผนท*ตวเลขกคอ ขอมลแผนท*ท*ผานการออกแบบอยางเปนระบบ มการจดเกบในลกษณะตวเลขผานทางส*อทางคอมพวเตอรเชน CD-ROM เทป ฯลฯ เพ*อการเรยกใช คนหา จดการ ผานทางเคร*องคอมพวเตอรและเครอขาย 2.ความหมาย

ความหมายของคาวา ขอมล (Data) สารสนเทศ (Information) และสเปเทยล (Spatial) เปนดงน< 2.1 คาวาขอมล (Data) หมายถงขอเทจจรง รปภาพ (image) เสยง (sound) ซ* งอาจจะไมไดนาประยกตใชตอการปฏบตงานไดจรง หรอหมายถง คาอธบายพ<นฐานเก*ยวกบส*งของ เหตการณ กจกรรม หรอธรกรรม ซ* งไดรบการบนทก จาแนก และเกบรกษาไว โดยท*ยงไมไดเกบใหเปนระบบ เพ*อท*จะใหความหมายอยางใดอยางหน*งท*แนชด โดยสรปแลว ความหมายของ ขอมล หมายรวมถงขอเทจจรง หรอเหตการณตางๆ ท*เกดข<น อยในรปตวเลข ตวอกษร เสยง กล*น หรอสญลกษณ แบบใดแบบหน*งหรอผสมกน ขอมลท*ดตองมความถกตองแมนยาเปนปจจบน และถกจดเกบไวอยางเปนระบบ เพ*อสามารถนามาอางองได นอกจากน<นขอมลยงไดรบการแกไขหรอปรบแตงไดในภายหลงตามวตถประสงคของขอมล (สานกงานพฒนาเทคโนโลยอวกาศและภมสารสนเทศ, 2552 หนา 125.)

2.2 คาวาสารสนเทศ (Information) หมายถงขอมลชนดหน*งท*ไดผานกรรมวธจดการขอมล (data manipulation) จนมเน<อหาและรปแบบท*ตรงกบความตองการ และเหมาะสมตอการนาไปใช ซ* งกรรมวธการจดการขอมล ไดแกการปรบเปล*ยน การจดรปแบบใหม การกล*นกรอง และการสรป ดงน<นสารสนเทศเปนขอมลท*ถกจดเกบอยางเปนระบบ และอยในรปแบบท*นาไปใชไดทนทตรงตามจดประสงคของผใช หรอผท*

3

เก*ยวของ ชวยสนบสนนการตดสนใจ สารสนเทศในรปแบบตางๆ เชนหนงสอ วารสาร หนงสอพมพ แผนท* แผนไส หรอวดทศน เปนตน

สรปไดวา ขอมลมความแตกตางจากสารสนเทศ คอขอมลเปนสวนของขอเทจจรง โดยไดจากการเกบจากเหตการณตางๆ สวนสารสนเทศเปนขอมลท*นามาผานกรรมวธจดการขอมลมาแลวใหอยในรปท*สามารถนาไปใชหรอนาไปชวยในการตดสนใจไดทนท เชน

ขอมล: นกเรยนโรงเรยนประถมแหงหน*งมจานวน 2,000 คน มจานวนคร 50 คน สารสนเทศ: อตราสวนนกเรยนตอครในโรงเรยน = 2,000/50 = 40 ท<งขอมลและสารสนเทศเปนพ<นฐานสาคญตอการทาความเขาใจสเปเทยล ในรปแบบขอมลท*เปน

กราฟก และขอมลท*ไมใชกราฟก 3.3 คาวา สเปเทยล (Spatial) เปนคาท*ใชเพ*ออางถงขอมลท*ระบตาแหนง (located data) ใหกบวตถ

(objects positioned in any space) ในหลายลกษณะ ดงน<นขอมลสเปเทยลจาแนกเปน 2 ชนด ดงน<

• เปนการอธบายขอมลในตาแหนงเฉพาะของวตถในสเปซ (ขอมลทางตาแหนงและโครงสรางโครงสรางสมพนธ)

• เปนการอธบายขอมลท*ไมเก*ยวของกบพ<นท* ( non-spatial attribute) ของวตถน<น ตาแหนงของขอมลมหลายรปแบบ (forms) ไดแกลกษณะท*เปนตาแหนงของวตถท*ระบชดเจน และ

ชดของตาแหนงท*ใชในการอางองซ* งรวมความซบซอนของสเปซ ท<งน< มองคประกอบของขอมลสเปเทยล ซ* งจาแนกตามหลกเรขาคณตของวตถ ไดแก วตถท*เปนจด เสน และพ<นท* (ขอมลราสเตอรกถอวาเปนขอมลสเปเทยลได) โดยมเปาหมายและความสาคญของขอมลสเปเทยล ในดานตอไปน<

1) ความเขาใจในการกระจายขอมลสเปเทยลจากปรากฏการณท*เกดข<นในสเปซ 2) แนวคดอยท*การเช*อมโยงของสเปซเพ*อการวเคราะห 3) ความสาคญของการวเคราะหทางสเปเทยลเปนการวดคณสมบตและความสมพนธตางๆ 4) ความสมพนธทางสเปเทยล โดยสามารถตอบคาถามไดวา

� จะเปรยบเทยบคณลกษณะของ 2 แผนท*ไดอยางไร � ความหลากหลายดานคณสมบตทางภมศาสตรมมากกวาในแผนเดยวหรอขอมล GIS

สามารถนามาใชอธบายและวเคราะหไดอยางไร

3. ความเขาใจเร�อง Topology เม*อพดถงโมเดล Topology บางทสรางความสบสนใหกบผใชงาน GIS เปนคร< งแรก กลาวคอ Topology เปนแนวคดทางคณตศาสตร สาหรบโครงสรางขอมลบนหลกการท*สอดคลองกบคณลกษณะ (feature) และการเช*อมโยงทางคณลกษณะน<นๆ เพราะโมเดลทางคณตศาสตรสามารถนามาใชในการกาหนดความสมพนธทางสเปเทยลไดน*นเอง หากไมมโครงสรางขอมลทาง Topology สาหรบขอมล

4

เวกเตอรบนการปฏบตงาน GIS แลว การกระทา (manipulate) ของขอมลสวนใหญและฟงกชนการวเคราะหกจะไมสามารถเกดข<นได สวนใหญแลวโครงสรางขอมลทาง Topology อยในรปแบบของจดและเสน (node/arc) มเพยงสองชนดน< เทาน<น กลาวคอเสน (arc) ประกอบดวยชดของจดหลายจดเช*อมตอกนจนกลายเปนองคประกอบของเสน สวน node หมายถง จดเร*มตนและจดสดทายเปนจดเดยวกน นอกจากน< node ยงเปนจดตดของสองเสนมาบรรจบกน และ node ยงเปนจดสดทายของเสนลอย (dangling arc) เชน เสนท*ไมไดเช*อมตอกบอกเสนหน*ง อยางถนนตน สวน node ท*อยหางไกลซ*งไมเช*อมโยงกบเสนได กกาหนดคณลกษณะใหเปนจด (point) ไดเลย สวนคณลกษณะของ polygon ประกอบดวยเสนปดท*เช*อมตอกนมพ<นท*ภายใน สาหรบซอฟแวร GIS แลวไดกาหนดรปแบบการเกบขอมลท*เหมาะสมแลว อยางไรกตามซอฟแวรสวนใหญไดกาหนดไว 3 ตารางดวยกนซ* งเปนตารางท*คลายกนเพ*อเช*อมโยงตารางเขาดวยกน สาหรบ 3 ตารางแรกใชเกบคาคณลกษณะท*เปน จด เสน พ<นท* สวนตารางท* 4 ใชเกบคาพกดท*เปนประโยชนในงาน สวนตาราง node ใชเกบขอมลท*เปน node และ arc ท*เช*อมโยงกบ node สวนตาราง arc ใชเกบคณลกษณะ arc topology รวมท<งใชเกบคาเร*มตนและส<นสดของ node และเกบคา polygon ดานซาย-ขวาท*ม arc เปนสวนประกอบ สวนตาราง polygon กาหนดใหเกบ arc ซ* งสรางข<นในแตละ polygon ในขณะท*การต<งช*อ arc, node, polygon จะกาหนดไปตามคมอการใชซอฟแวรน<น บางทอาจจะใชช*อวา edges (arc) หรอ faces (polygon) กได อยางไรกตามช*อเหลาน<กไมไดมความแตกตางในการใชกาหนด topology เลย การนาเขาขอมลไมใชมเพยงโครงสรางทาง topology เทาน<นแต topology อาจจะสามารถสรางข<นไดรวมกบซอฟแวร GIS ได ข<นอยกบชดขอมลท*อนญาตใหสรางเอง กระบวนการสรางรวมไปถงการสรางตาราง topology ใหกาหนดรายการท<ง arc, node, polygon อยในตารางเดยวกได ดงน<นเพ*อความเหมาะสมจงไดกาหนดโครงสรางทางกราฟกไดวา ไมใหมการทาซ< า lines และไมใหมชองวางระหวาง arcs ซ* งกาหนดในคณลกษณะของ polygon เปนตน ซ* งขอแนะนาน<จะอยในสวนของคาส*ง Data Editing section ในคมอการใช รปแบบทาง topology มประโยชนเพราะวาเปนรปแบบท*มความสมพนธทางสเปเทยลท<งหมด เพ*อใชในการวเคราะหการเช*อมโยงในสวนท*ตดกน และประเมนคณลกษณะท*ใกลชด เชน คณลกษณะท*สมผสกบอก polygon หน*ง และประเมนความใกลเคยง เชนคณลกษณะท*ใกลกบอกอน ประโยชนในเบ<องตนของโมเดล topology ในการวเคราะหทางสเปเทยลคอไมตองใชขอมลพกด ระบบปฏบตการสวนมากสามารถทาได โดยใชเพยง topology เทาน<น ซ* งแตกตางจากโครงสราง vector ในโปรแกรม CAD หรอ Spaghetti ท*ตองการการกาหนดคาความแตกตาง (derivation) ของความสมพนธทางสเปเทยลจากขอมลพกดตองทากอนการวเคราะห (รปท* 1-2)

5

รปท* 1โมเดลทางสเปเทยล ท*มา: Hächler , Thomas. (2003), p: 32.

รปท* 2 Geometric representations รป (a) spaghetti model, (b) network model (c) topology model

ท*มา: Hächler, Thomas. (2003), p: 44.

สวนขอจากดของโมเดลขอมล topology คอคอนขางคงท* ซ* งใชเวลาในการประมวลผลข<นอยกบขนาดและความซบซอนของขอมล เชนหากตองการกาหนดพ<นท*ปา จานวน 2000 polygon ตองใชเวลาในการสราง polygon ดวย หากคณลกษณะมความใกลชดกนแบบซบซอน เชน มจานวนเหล*ยมมมมาก หรอพ<นท*ปามความยาวและลดเล<ยวมาก กตองใชเวลามากตามไปดวย เปนตน ท<งน< ข<นอยกบความสามารถในการสราง topology ของซอฟแวรน<น ความท*เปนโมเดลคงท*น<นจาเปนตองมการแกไขเปล*ยนแปลงอยตลอดเวลา เชน ขอบเขตพ<นท*ปาจะมการเปล*ยนแปลงอนเปนผลมาจากการบกรกและการเผาเพ*อเอาพ<นท* ดงน<น topology กตองสรางใหมใหทนสมยดวย การเช*อมโยงโครงสราง topology และตารางฐานขอมล DBMS จะเกบขอมลท*เก*ยวของไวดวยกน บอยคร< งท*ตองอางถงความใกลชดของขอมล (referential integrity) ในขณะท* topology เปนกลไกท*ทาใหเกด

6

ความใกลชดทางขอมลสเปเทยล ซ* งแนวคด referential integrity น<ทาใหขอมล topology และ attribute data เช*อมโยงกนน*นเอง1

4. ประเภทขอมลสารสนเทศสเปเทยล

ขอมลแผนท*ซ* งจดเกบไวถอวาเปน สารสนเทศ (Information) เชนกน เพราะเปนขอมลกราฟก (Graphic) ดงน<นอปกรณนาเขาขอมลแผนท*จงมมากมาย บางอยางมความพเศษกวาในการนาเขาขอมลเพ*อจดเกบไวในฐานขอมล เชนการนาเขาขอมลท*ไดมาจากภาพถายทางอากาศ (รปท* 3) หรอภาพถายดาวเทยม ท*ตองมกระบวนการดาเนนการดวยวธหลกของการสารวจดวยภาพถายหรอวธการทางโฟโตแกรมมทร (Photogrammetry) ซ* งการบนถายภาพตองอาศยผเช*ยวชาญเทาน<น สวนการไดมาซ* งภาพถายทางอากาศ กมความเหล*อมในแนวการบนถายถาพรอยละ 60 จงทาใหภาพมการซอนทบกน (รปท* 4-5) ดงน<นกอนนามาใชตองมการปรบแกความถกตองแมนยาดวยวธการทางโฟโตแกรมมทรเสยกอน นอกจากน<ยงตองมอปกรณอ*นๆ จาพวก กลองดจทล เคร*อง scanner ฟลมถายภาพ หรอเคร*องอาน จพเอส และขอมลดาวเทยม เปนตน ลวนทาใหตนทนการผลตแผนท*ตวเลขมราคาสงข<นตามลาดบ

รปท* 3 ขอมลท*ไดจากภาพถายทางอากาศ (Aerial photo ) ท*มา: http://www.searchmesh.net/images/gmhm2-18_combined_lidar_and_aerial.jpg

1

Retrieved from http://bgis.sanbi.org/gis-primer/page_22.htm

7

รปท* 4 การเหล*อมภาพท*เกดจากแนวบนเปนมาตรฐานรอยละ 60 ท*มา: http://rscc.umn.edu/rscc/v1m6images/stereo_photo_overlap.jpg

รปท* 5 แนวบนกบการไดมาซ* งภาพถายทางอากาศ ท*มา: http://rscc.umn.edu/rscc/v1m8images/crab_drift.jpg

ดงท*ไดกลาวแลววา ขอมลสเปเทยลเพ*อการจดเกบในแผนท*ดจทลประกอบดวยขอมล 2 ลกษณะคอ

1) ขอมลแผนท*ในลกษณะท*เปนภาพหรอ Graphic 2) ขอมลแผนท*ในลกษณะท*เปนคาอธบายหรอ Attribute

4.1 รปแบบการเกบขอมลกราฟก

• การเกบขอมลในลกษณะ raster หรอขอมลท*เปนจดภาพ (pixel) เปนการจดเกบโดยการนาเอาขอมลแผนท*ในสวนท*เปนภาพ มาจดเกบในลกษณะจดภาพ (grid cell or pixel) เหมอนกบการ

8

นาเอาตารางกรดมาครอบภาพ สวนไหนท*เปนขอมลท*ตองการกใสรหสขอมลไปในรป (ดงรปท* 6) ความสมจรงของขอมลข<นอยกบ จานวนหรอขนาดของตารางกรด ซ* งใชคาวา resolution (ความละเอยดของจดภาพ) ขนาดของตารางกรด หรอ dot per inch แทนจานวนของตารางกรด อปกรณในการจดเกบขอมล raster ท*รจกกนด คอเคร*อง scanner และ plotter ขอดของวธน< คอ จดเกบไดงาย โครงสรางของขอมลไมซบซอน แตขอเสยคอตองใชเน<อท*ในการจดเกบคอนขางมาก ย*งม resolution ท*สงกจะใชเน<อท*ในการจดเกบมาก (รปท* 4)

รปท* 6 โครงสรางขอมล Raster ในพกเซล

• การเกบขอมลในลกษณะ vector เปนการเกบขอมลเชงพกดคอ แกน x,y หรอ 3 แกน x,y,z ในโครงสรางขอมลแบบ จด (point) เสน (line) และ รปเหล*ยม (polygon) การเกบขอมลท*เปนจดเปนการจดเกบจดพกดในสวนท*เรยกวา node สวนการเกบขอมลแบบเสน (line) คอการเกบขอมลเชงพกดในสวนท*เรยกวา node และ vertex โดยจะถอวา node คอจดพกดท*แสดงถงสวนท*เร*มตนและส<นสดของเสน ในขณะท* vertex คอจดพกดท*อยระหวาง node และสดทายคอโครงสรางการเกบขอมลแบบรปเหล*ยม (polygon) ประกอบดวยโครงสรางขอมลท<งแบบจด และเสน โดยท*โครงสรางขอมลแบบจดจะแทนดวยจดศนยกลาง (centroid) ของรปเหล*ยม ในขณะท*โครงสรางขอมลแบบเสน (arc) แทนดวยเสนรอบรปลอมรอบจดศนยกลาง (centroid) ของรปเหล*ยม (รปท* 7 ) แสดงโครงสรางขอมลของจด (point) เสน (line) และ รปเหล*ยม (polygon) ขอดของการจดเกบขอมลแบบ vector คอ ใชเน<อท*ในการจดเกบคอนขางนอยกวาแบบ raster แตขอเสยคอการประมวลผลบนเคร*องคอมพวเตอรจะใชเวลาคอนขางมากกวาแบบ raster

รปท* 7 โครงสรางขอมล point, line, polygon

9

ท*มา: http://resgat.net/digital/digimap.html สรปไดวา จด (Points/Nodes)

• แสดงเปนจดเดยว (single dot) บนแผนท*

• ใชเพ*อระบตาแหนงท*ชดเจน

• ไมมความกวางหรอยาวหรอขนาดใดๆ

• ใชจดพกด x,y เทาน<น

• ใชเพ*อแสดงคณลกษณะของส*งท*เลกมากๆ เสน (Lines/Arcs) เปนชดของจดท*เรยงตอกนเปนเสนหรอโคงข<นอยกบคณลกษณะของส*งท*กาลง

บรรยาย (รปท* 8) กลาวคอ

• เปนเสนแตไมมความกวาง

• ประกอบดวยจดพกดตางๆภายในเสน เรยกวา vertices หรอ vertex

• ใชเพ*อแสดงคณลกษณะทางพ<นท*ซ* งมพ<นท*แคบมากๆ เชนถนน หรอ แมน<า เปนตน

รปท* 8 โครงสราง topology ของ nodes, vertices, arcs http://shoreline.eng.ohio-state.edu/ron/teaching/630/630class/Database/data5.gif

โพลกอน (Polygons/Area) เปนพ<นท*ปดมขอบเขตภายใตคณลกษณะเดยวกน

• เปนพ<นท* (area) ซ* งประกอบดวยเสน arcs/lines ท*สรางขอบเขตข<น

• ใชเพ*อแสดงคณลกษณะของส*งท*เปนพ<นท* เชน ทะเลสาบ ขอบเขตของเมอง เกาะ เปนตน

4.2 รปแบบการเกบขอมลคาอธบาย หรอ attribute data ใชไดเฉพาะการเกบขอมลแผนท*รปแบบ vector เทาน<น เพราะการเกบขอมลแผนท*ในลกษณะน<สามารถเช*อมโยงขอมลรวมกบขอมลตวอกษร โดยจดเกบในลกษณะของฐานขอมล (database) ขอมลแบบ vector เปนการจดเกบเชงพกด หรอการจดเกบท*มลกษณะเปนฐานขอมลเชงสมพนธ (relational database) โดยสามารถเช*อมโยงระหวางขอมลท*เปนพกดของจดภาพกบฐานขอมลท*เปนตวอกษรซ*งจดเกบในโปรแกรมฐานขอมล เชน dBase , Excel ,Oracle หรอ Access เปนตนได โดยการใชขอมลท*มรวมกนเชน หมายเลขประจา (id) ของแตละชดขอมล (ดงรปท* 9)

10

Id Name

1 ถนนศรสวสด�

Id=1 x

รปท* 9 ขอมลอธบาย หรอ attribute data

สวนการเกบขอมลแบบ raster จาเปนตองใชขอมลเชงรหส เปนตวแทนอธบายความแตกตาง

ระหวางกลมของขอมลในตวมนเอง เพราะขอมล raster ไมสามารถเช*อมตอขอมลรวมกบ attribute data ไดดงน<นเรยกการเกบขอมลแผนท*ในสวนของภาพแบบ raster วา เปนการเกบขอมลแบบ one-field attribute (รปท* 10)

รปท* 10 การเกบขอมล raster เน*องจากการจดเกบขอมลแผนท*ดจทลน<น ในสวนของถนนสองสายซ*งเปนสายหลกและสายรองจะ

ไมมลกษณะแตกตางกนในสวนการจดเกบแบบ vector แตขอมลท<งสองจะมความแตกตางกนในสวนของขอมลซ* งจดเกบในคาอธบายหรอ attribute dataในฐานขอมล (รปท* 11)

รปท* 11 การเกบขอมล vector

Id Name

1 ถนนศรสวสด�

2 ถนนโกสม

x

y

11

ความแตกตางระหวางแผนท*ตวเลขหรอ Digital Map เนนท*ขอมล คอการแปลงขอมลแผนท*จากรปแบบส*งพมพไปสรปของตวเลขตามท*ไดออกแบบไวแลว ในขณะท* GIS คอเนนท*การนาขอมลแผนท*ตวเลขไปใชในระบบขอมลภมศาสตรในดานตางๆ กลาวไดวาระบบขอมลทางสเปเทยล เปนขอมลคณลกษณะทางภมศาสตรและสารสนเทศท*เช*อมโยงกบขอมลท*ไมไชสเปเทยล (อยในฐานขอมล) การบรณาการรวมกนไดแก การปฏบตการฐานขอมล การเรยกคนและการวเคราะหทางสถตรวมกบการแสดงผล (visualization) และการวเคราะหทางภมศาสตร (รปท* 12) แลวนาเสนอออกมาในรปแบบของแผนท* ดงน<นการทางานของระบบ GIS จงประกอบดวยหลกการทางภมศาสตร เทคโนโลยสารสนเทศ สถต คอมพวเตอร การเขยนแผนท* รโมทเซนซง โฟโตแกรมมทร คณตศาสตร การสารวจ วศวกรรมโยธา เปนตน เม*อมการนาเขาแผนท*ฐานท*ถกตองแมนยา อยางแผนท*ออโธแลว จะทาใหการซอนทบขอมลภมศาสตรมความถกตองไปดวย ดงน<นการจดการ (manipulate) แผนท*เชงเลขตองใหความสาคญกบแผนท*ฐานท*มความแมนยาถกตองเสยกอน (รปท* 13) การนามาซอนทบเพ*อการประยกตใชตอไป

รปท* 12 การแสดงผลแบบ visualization ของขอมลสเปเทยลแบบราสเตอร ท*มา: http://isda.ncsa.uiuc.edu/Microarrays/img/mArrayFlow2.jpg

12

รปท* 13 การซอนทบขอมลจากแผนท*ฐานท*มความถกตองแมนยา http://www.remotesensingworld.com/wp-content/uploads/2010/01/ortophoto.jpg

5.โมเดลฐานขอมลเพ�อการจดการ Attribute data (หรอ DBMS models )

เม*อแยกขอมลท*ไมเก*ยวของกบกราฟกออกมาแลว โมเดลขอมลเหลาน<ยงคงมความเช*อมโยงภายในกบระบบ GIS หรออาจจะออกแบบในซอฟแวรการจดการฐานขอมล (DBMS: Database Management Software) ซ* งมรปแบบการจดเกบและจดการโมเดลขอมลซ* งแตกตางกนออกไปไดแก

5.1 โมเดลฐานขอมลแบบตาราง (Tabular Model) เปนรปแบบโมเดลอยางงายในการจดเกบ attribute data ประกอบดวยไฟลตอเน*องกนไปตามรปแบบท*กาหนด (หรอใช comma กาหนดสาหรบขอมล ASCII data) เพ*อบอกตาแหนงของคาในโครงสรางท*กาหนด โมเดลชนดน<คอนขางลาสมยสาหรบงาน GIS แลว ซ* งมกจะพบวาไมสมบรณในการตรวจสอบขอมล เชนเดยวกบไมคอยมประสทธภาพในการจดเกบขอมลเพยงพอ เชน มขอจากดในความสามารถของการกาหนดดชนใหกบขอมล attribute หรอ ระเบยนตางๆ (รปท* 14)

รปท* 14 โมเดลฐานขอมลแบบตาราง http://www.epa.gov/region5fields/htm/methods/gis/img/gis_illustration.jpg

13

5.2 โมเดลลาดบศกดy (Hierarchical Model) ฐานขอมลแบบลาดบศกดy ท*ใชในการจดการขอมลอยในรป แผนภมตนไม มโครงสรางของขอมลเปนลาดบศกดy ลงไป แตละระดบช<นมไดไมจากด แตตองอยภายใตครอบครวเดยวกน (parents) หรอหลงคาเดยวกน ระบบฐานขอมล DBMS แบบลาดบศกดy น< ยงไมไดนามาใชในงาน GIS เพราะชดของขอมลคอนขางคงท* ซ* งความเช*อมโยงทามกลางขอมลกนน<น ขอมลท<งหมดมการเปล*ยนแปลงนานๆคร< งหรอไมคอยเปล*ยนเลย สวนขอจากดของจานวนครอบครว ซ* งในแตละองคประกอบท*มอาจจะไมไดนาไปสปรากฏการณทางภมศาสตรท*เปนจรงกได

5.3 โมเดลเครอขาย (Network model) ฐานขอมลรปแบบเครอขาย เปนการจดการขอมลในเครอขาย หน*งๆหรออยในโครงสรางรางแห (Plex structure) ในแตละคอลมนในโครงสรางรางแหนน<สามารถเช*อมโยงเขากบคอลมนอ*นดวย คลายกบแผนภมตนไม ซ* งโครงสรางรางแหน<สามารถอธบายรายการตางๆภายใตหลงคาเดยวกน และยงอนญาตใหขอมลอ*นๆไปสมพนธกบอกหลงคาอ*นๆได

5.4 โมเดลสมพนธ (Relation Model) ฐานขอมลเชงสมพนธมการจดการอยในรปตาราง ในแตละตาราง จะกาหนดเปนช*อตารางเดยว จดเรยงเปนแถวและคอลมน แตละคอลมนมตารางเปนของตนเอง ซ* งเกบขอมลคาตวเลขเฉพาะ เชน กลมพ<นท* ความสงของตนไม เปนตน สวนท*เปนแถวน<นจะจดเกบขอมลในรปตารางเดยว ซ* งในทางปฏบตงานของ GIS แลวในแตละแถวโดยปกตจะเช*อมโยงไปยงคณลกษณะทางสเปเทยล เชน พ<นท*ปาท*ยงสมบรณอย เปนตน และในแตละแถวอาจจะประกอบดวยหลายคอลมนได ในแตละคอลมนจะกาหนดคาเฉพาะสาหรบคณลกษณะทางภมศาสตร (รปท* 15) โดยปกตขอมลจะจดเกบไวในหลายตาราง สวนตารางตางๆ กจะเช*อมโยงหรอถกอางองเขากบแตละคอลมนน<น (relational fields) ซ* งคอลมนจะมรหสประจาเพ*อโยงเขาไปหาขอมลทางภมศาสตร เชนพ<นท*ปาจะใหเลขอยในโพลกอน ถอไดวาเปนกญแจสาคญในการกาหนดคร< งแรก (Primary key for the table) ความสามารถของการเช*อมตารางตางๆผานการใชคอลมนเดยวกนน<นเรยกวาเปนการผลตผลงานทาง GIS ไมเหมอนกบโมเดลท*กลาวขางตนมาแลว โมเดลรปแบบความสมพนธขอมลเกดข<นภายใน ถอไดวาเปนโมเดลท*มการยอมรบในการจดการฐานขอมล attribute data สาหรบงาน GIS มากและใชกนอยางกวางขวาง โดยเฉพาะในวงการตลาดการจดการฐานขอมลในงาน GIS อยางมาก เน*องจาก

• งายในการจดการและสรางโมเดลขอมล

• ยดหยน เพราะขอมลสามารถจดการ (manipulate) อยางตรงไปตรงมารวมกบตารางเช*อมโยง

• มประสทธภาพในการจดเกบ เพราะการออกแบบตารางขอมลสามารถลดความซ< าซอน

• การเรยกคน ไมจาเปนตองคานงถงรายการการจดระเบยบขอมลภายใน

14

รปท* 15 โมเดลฐานขอมลแบบ Relation Model ท*มา: http://bgis.sanbi.org/gis-primer/page_20.htm

5.5 ออบเจค ออเรยนเทด โมเดล (Object Oriented Model) เปนโมเดลฐานขอมลเพ*อการจดการ

ขอมลผาน ออบเจค ซ* งประกอบดวยสวนของขอมลและปฏบตการ (data elements and operations) ซ*งอยในภายในรายการเดยว (a single entity) ฐานขอมลประเภทน< เปนฐานขอมลคอนขางใหม เปนท*นาสนใจในการเรยกคน (querying) อยางเปนธรรมชาต เหมอนกบคณลกษณะท*จาเปนรวมกนกบ attribute data ในการบรหารฐานขอมลอยางเปนอสระ ทกวนน<ตลาด GIS ไดนาเสนอชดปฏบตการ GIS และโปรโมทฐานขอมลชนดน< ซ* งไดรบความนยม 6.ขBนตอนการทาแผนท�ดจทลของกรมแผนท�ทหารในประเทศไทย

6.1.ข<นตอนการกาหนดวตถประสงคสาหรบการสรางแผนท*ตวเลข สาหรบข<นตอนข<นน<นบเปนสวนสาคญท*สด ในการทางาน เน*องจากแผนท*ตวเลข ไมไดเปนส*งท*

เปนคาตอบทกอยาง บางคนอาจเขาใจวา เม*อมแผนท*ตวเลขแลว เปนส*งท*สามารถทาอะไรกได ตองทาความเขาใจวา แผนท*ตวเลขอาจถกออกแบบมาสาหรบงานดานน< แตไมเหมาะสมหรอ อาจตองมการดดแปลงเลกนอยเพ*อใหเหมาะแกการทางานอกประเภทหน*ง ยกตวอยาง แผนท*ตวเลขท*ผลตมาสาหรบงานดาน การเขยนแผนท* (Cartography) อาจจะถกออกแบบมาไมเหมาะสมตอการทางานดาน GIS หรอ แผนท*ตวเลขท*ใชดานการทหารอาจจะมขอมลนอยไปสาหรบการใชของพลเรอนหรอธรกจ ฉะน<นในข<นตอนน< เปนการประชมระหวางหนวยงานท*สรางแผนท*กบผท*จะใชแผนท*ตวเลขวา วตถประสงคในการผลตแผนท*ตวเลขคอนาไปใชในงานประเภทใด

6.2 ข<นตอนในการรวบรวมขอมล ดานแผนท* ข<นตอนน< ตองรวบรวมขอมลแผนท* ซ* งปกตจะอยในรปของส*งพมพ ภาพถายทางอากาศ ภาพถาย

ดาวเทยม ตลอดจน เอกสารประกอบหลายอยาง อาจไดมาจากการสารวจภาคพ<นดน หรอการวเคราะหภาพ

15

ดาวเทยมทางคอมพวเตอร (Supervised or Unsupervised Classification) หรออาจเปนขอมลทางแผนท*ตวเลขของหนวยงานอ*นท*ทาไวแลวเพ*อลดปรมาณงานซ< าซอน เพราะการวางแผนงานท*ดน<นผท*เปนหวหนาคมงานตองมความรหลายดานในการส*งงาน ตลอดจนการตรวจสอบ เพ*อเปนท*ม*นใจวาขอมลแผนท*ท*รวบรวมมาไดน<นมพอเพยงและถกตองตามมาตรฐานในการจดทาแผนท*ตวเลข และท*สาคญคอตรงตามวตถประสงคของการสรางแผนท*ตวเลข

6.3 ข<นตอนการออกแบบฐานขอมล ในข<นตอนน<คอนขางจะยากเพราะตองมการใช ทฤษฏและความรทางดานการออกแบบฐานขอมล

(Database Design)แตกมหลกการงายๆ กลาวคอ ประการแรกใหแบงขอมลแผนท*เปนสองสวนเสยกอน โดยสวนแรกเปนขอมลภาพ สวนท*สองเปนขอมลคาอธบาย (Attribute) ในสวนของขอมลภาพใหแบงขอมลภาพตามลกษณะเดน(feature)ของขอมลภาพเชน ขอมลภาพท*เปนถนน กบขอมลภาพท*เปนทางน<า ยอมมลกษณะเดน (Feature) ของขอมลตางกน แมวาขอมลท<งสองประเภทจะมโครงสรางขอมลท*เปน เสน(Line) เหมอนกนกตาม สวนขอมลท*เปนแหลงน<า ไดแก แมน<า หรอ อางเกบน<า แมวาจะมลกษณะเดน (Feature) ทางขอมลเหมอนกบทางน<า แตมโครงสรางขอมลท*ตางกน คอ ทางน<ามโครงสรางขอมลเปน เสน (Line) แต ขอมลท*เปนแหลงน<าจะมโครงสรางขอมลท*เปนรปเหล*ยม (Polygon) ควรแยกขอมลออกจากกนซ* งเรยกวา ช<นขอมล (layer หรอ coverage ) สวนหลายๆ layer หรอ หลายๆ coverage รวมกนเราเรยกวา 1 workspace จากน<นในแตละ layer หรอ coverageใหมาพจารณาถงขอมลในสวนท*เปนขอมลคาอธบาย (Attribute) เพราะแตละคณลกษณะเดน(Feature) ของแตละ layer ตองเช*อมตอกบ ฐานขอมลเพ*ออธบายความแตกตางขอมลท<งหมดใน layer น<น ข<นตอนน<จะเหมอนกบการออกแบบฐานขอมลท*เปนตวอกษรท*วๆไป โดยในหลกการการออกแบบฐานขอมลตวอกษรเพ*ออธบาย คณลกษณะเดน (Feature) โดยออกแบบในรปแบบความสมพนธ (Relational Model) น<นคอการนาขอมลผานกระบวนการ Normalize เพ*อแยกขอมลท*อยในลกษณะของตาราง (Table) ออกเปนหลาย Table เพ*อใหเขากบกฎตางๆของการออกแบบในลกษณะของรปแบบความสมพนธ (Relational Model)

6.4 ข<นตอนการทาดชนขอมล หรอ data dictionary ข<นตอนน<ใหผใช เขาใจในโครงสรางของขอมลท*ออกแบบไวท<งในสวนของขอมลภาพ (Graphic)

ท*ถกจดแบงออกมาเปนช<น layer หรอ coverage โดยท*สวนของท*เปนขอมลคาอธบาย (Attribute)ของแตละคณลกษณะเดน (feature) จะแสดงประกอบเพ*อใหผใชสามารถรถงโครงสรางขอมล

6.5 ข<นตอนการนาเขาขอมลแผนท* เพ*อใหอยในรปลกษณะตวเลข ข<นตอนน< เปนข<นตอนท*เสยเวลาท*สด และอาจตองใชเวลา เกอบ 60-70 เปอรเซนตของโครงการ

ท<งหมด โดยจดมงหมายในข<นตอนน<กคอ การนาเขาขอมลแผนท*ใหอยในรปของตวเลขในรปแบบโครงสรางขอมลท*ไดผานการออกแบบไวท<งในสวนของขอมลท*เปนภาพ (Graphic) และสวนของขอมลท*เปนคาอธบาย (Attribute) ความรวดเรวของการนาเขาขอมลข<นอยกบ การควบคมและบคลากรท*มความเช*ยวชาญและอปกรณเคร*องมอในการนาเขา

16

6.6 ข<นตอนการจดเกบแผนท*ตวเลข ในรปของส*อทางคอมพวเตอร เชน CD-ROM และแจกจายตอไป ปจจบนกระแสการจดทาขอมลแผนท*ตวเลข ใหอยในรปแบบของ metadata น*นคออยในรปแบบขอมลท*สามารถแลกเปล*ยนและใชรวมกนในระหวาง โปรแกรม โดยไมตองเสยเวลาในการ แปลง (Convert) เปนส*งท*เปนความตองการของนกทาแผนท*ตวเลขท*วไป ในประเทศสหรฐอเมรกาเอง ในทางทหารกเกดมาตรฐานขอมลท*เรยกวา Digest เพ*อกาหนดโครงสรางขอมลของแผนท*ตวเลขท*ใชในวงการทหาร โดยมหลกการ 3 ระดบคอ

ระดบ 0 (Level 0) คอแผนท*ตวเลขท*มมาตรฐานในระดบมาตราสวน 1: 1,000,000 ระดบ 1 (Level 1) คอแผนท*ตวเลขท*มมาตรฐานในระดบมาตราสวน 1: 250,000 ระดบ 2 (Level 2) คอแผนท*ตวเลขท*มมาตรฐานในระดบมาตราสวน 1: 50,000 ในประเทศไทยมการพยายามใหหนวยงานท*เก*ยวของกบขอมลแผนท*ตวเลขสรางขอมล (Meta

data) ออกมาในมาตรฐานการใชรวมกน ทางกรมแผนท*ทหาร เองกมความพยายามท*จะทาแผนท*ตวเลขใหออกมาในลกษณะ Meta data โดยกาหนดรปแบบขอมลแผนท*ตวเลขใน 7 รปแบบดงน<

• สวนท*เปน Vector มรปแบบขอมลดงตอไปน< Vmap อยในมาตรฐานของ Digest Shape file มาตรฐานขอมลท*ใชใน software สวนมาก Dgnหรอ DXF มาตรฐานขอมลท*ใชใน software สวนมาก

• สวนท*เปน Raster มรปแบบขอมลดงตอไปน< DTED อยในมาตรฐานของ Digest ADRG อยในมาตรฐานของ Digest Geotiff มาตรฐานขอมลท*ใชใน software สวนมาก

ขอมลภาพดาวเทยม ภาพถายทางอากาศหรอภาพแผนท*ท*มไดผานกระบวนการตรงใหเขากบพกด

โลก (Georeference)ในสวนของท*เปนตวเลข ปจจบนจะผลตออกมาในลกษณะของ Tiff ซ* งมการตกลงกนวา กรมแผนท*ทหารจะผลตขอมลออกมาในลกษณะ 7 รปแบบ หนวยราชการท*มความตองการขอมลแผนท*ตวเลข ตองมเคร*องมอหรอโปรแกรมท*จะรบขอมลท<ง 7 รปแบบดงกลาวได

เร*องราวของแผนท*ตวเลขเปนขอมลท*สามารถจะนาไปใชประโยชนไดในหลายรปแบบ ขอมลแผนท*ตวเลขท*ผานการออกแบบมาเปนอยางด และผลตเพ*อแจกจายท*เปนในรปแบบขอมลท*เปนมาตรฐาน นอกจากจะเปนการลดความไมเขากนในระหวางข<นตอนการแลกเปล*ยนขอมลแลว ยงเปนการลดความซ< าซอนในการจดทาขอมล จงเปนส*งท*หนวยงานท*ใชขอมลแผนท*ตวเลขควรคานงถง กอนท*จะจดทาระบบ ในอดตท*ผานมา หลายหนวยงานท*จดทาระบบข<นมา มกจะคานงถงเฉพาะเร*อง ท*เก*ยวกบ Hardware และ Software มากกวาท*จะคานงในสวนของบคลากรและขอมล เม*อจดหาระบบข<นมาใชงานมกจะทางาน

17

ออกมาเปนผลผลตไมตรงตามเปาหมายท*วางไว กอใหเกดความเสยหายตอหนวยงานเอง จงเปนส*งท*นกวเคราะหระบบตองคานงไวตลอดเวลา2 7.สรป

ขอมลและสารสนเทศทางสเปเทยลมความสาคญในการผลตแผนท*ตวเลข และการทาแผนท*ดวยระบบ GIS ท*จะตองทาความเขาใจถงคณลกษณะทาง topology จากพ<นท*จรงและการกาหนด topology มาสระบบการทาแผนท*ดจทลซ* งประกอบดวย คณลกษณะท*เปน จด เสน พ<นท* รวมไปถงการกาหนดคณลกษณะ topology รวมกบสวนท*เปน attribute table เพ*อการเช*อมโยงระหวาง topology กบ attribute tables เขาดวยกน ดงน<นการทาความเขาใจในการจดเกบขอมล topology ในฐานขอมลรวมไปถงการทา differential integrity จงเปนหลกการพ<นฐานของงาน GIS รวมไปถงการกาหนดมาตรฐานสากลของระบบการเกบขอมลไฟลกราฟกและอ*นๆ ซ* งจะไดกลาวในบทตอไป

……………………………..

เอกสารอางอง

Anselin, Luc. (2005). Exploring Spatial Data with GeoDaTM : a Workbook. U.S.: Spatial Analysis Laboratory ,Department of Geography, University of Illinois. Retrieved on Aug 11, 2010 from http://geodacenter.asu.edu/system/files/geodaworkbook.pdf

Bogorny ,Vania ; Bart Kuijpers; Andrey Tietbohl and Luis Otavio Alvares (n.d). Spatial Data Mining:

from Theory to Practice with Free Software. Belgium: Hasselt University & Transnational University of Limburg Agoralaan Gebouw D, 3590 Diepenbeek. Retrieved on Aug 11, 2010 from http://www.inf.ufrgs.br/~vbogorny/wsl2007.pdf

Estes , John E. and Hemphill, Jeff. (2003). “ Introduction to photo interpretation and photogrammetry” in Remote sening core curriculum. U.S., University of South Carolina :The International Center for Remote Sensing Education (ICRSEd). Retrieved on Aug 11, 2010 from http://rscc.umn.edu/rscc/v1.html

ESRI. (2003). Spatial Data Standards and GIS Interoperability. N.Y.: ESRI. Retrieved on Aug 11, 2010 from http://www.esri.com/library/whitepapers/pdfs/spatial-data-standards.pdf

2

อางจาก พ.อ.ศภฤกษ ชยชนะ ( http://resgat.net/digital/digimap.html)

18

Hächler , Thomas. (2003). Online visualization of spatial data: A prototype of an open source

internet map server with backend spatial database for the Swiss National Park. Switzerland: University of Zurich. Retrieved on Aug 11, 2010 from http://www.carto.net/papers/thomas_haechler/thomas_haechler_open_source_webgis_2003.pdf

Imad Abugessaisa. (2007). Spatial Analysis in GIS. n.p: Linköpings Universitet ,Division for human- centered systems. Retrieved on Aug 11, 2010 from http://ftp.ida.liu.se/~746A10/resources/SpatialAnalysisinGIS.pdf

Raju, P.L.N. (n.d,). “Spatial Data Analysis” in Satellite Remote Sensing and GIS Applications in

Agricultural Meteorology. pp. 151-174. Retrieved on Aug 11, 2010 from http://www.wamis.org/agm/pubs/agm8/Paper-8.pdf

Schneider, Markus. (1999). Spatial Data Types: Conceptual Foundation for the Design and

Implementation of Spatial Database Systems and GIS. Germany : FernUniversität Hagen Praktische Informatik IV D-58084 Hagen. Retrieved on Aug 11, 2010 from http://www.cise.ufl.edu/~mschneid/Service/Tutorials/TutorialSDT.pdf

สานกงานพฒนาเทคโนโลยอวกาศและภมสารสนเทศ (2552). ตาราเทคโนโลยอวกาศและภมสารสนเทศ

ศาสตร. กรงเทพ: อมรนทรพร<นต<งแอนดพบลชช*ง.

ขอมลจากเวบไซต http://www.gis2me.com/th/?cat=5&paged=7 http://gis.nic.in/gisprimer/conceptintro.html http://share.psu.ac.th/blog/arcview/6708 http://dbis.ucdavis.edu/courses/ECS266-SQ08/01-introduction.pdf