ระบบ GIS ระบบข้อมูลที่เชื่อมโยงกับค่าพิกัด ?

ราชบัณฑิตยสถาน (2549,258) ให้ความหมายของระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (Geographic Information System) ว่า “ระบบข้อมูลข่าวสารที่เชื่อมโยงกับค่าพิกัดภูมิศาสตร์และรายละเอียดของวัตถุบนพื้นโลก โดยใช้คอมพิวเตอร์ที่ประกอบด้วยฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์เพื่อการนำเข้า จัดเก็บ ปรับแก้ วิเคราะห์ข้อมูล และแสดงผลลัพธ์ ในรูปแบบต่าง ๆ เช่น แผนที่ ภาพ  3 มิติ สถิติตารางข้อมูล เพื่อช่วยในการวางแผนและตัดสินใจของผู้ใช้ให้มีความถูกต้องแม่นยำ”

แล้ว “ข้อมูลข่าวสารที่เชื่อมโยงกับค่าพิกัดภูมิศาสตร์” มีลักษณะอย่างไร ถ้าในระบบ GIS ก็คือ ประเภทของคุณลักษณะเชิงพื้นที่ (Feature Type) ของข้อมูล แต่ถ้าในภาษาแผนที่โบราณ ก็คือชนิดของสัญลักษณ์ (Symbol type) ที่แสดงข้อมูลเชิงพื้นที่ ซึ่งประกอบด้วย 4 มิติ คือ มิติของตำแหน่ง มิติของความยาว มิติของพื้นที่ และมิติของความสูงต่ำ

หากนึกถึงค่าพิกัดบนกระดาษกราฟที่เคยเรียนชั้นประถมจะพบว่าพิกัดตำแหน่ง (Coordinate) ประกอบด้วยค่า x และ y การอ่านตำแหน่งข้อมูลจะอ่านตามค่าพิกัด x, y นั่นเอง

เมื่อรู้ค่าพิกัดตำแหน่งก็ไม่มีความยุ่งยากที่จะหาระยะทางหรือพื้นที่ เนื่องจากในทางคณิตศาสตร์แล้วมีหลายสมการที่สามารถคำนวณระยะทางได้ เช่น

นอกจากรู้ค่าพิกัด x y แล้ว เมื่อรู้ค่าความสูง-ต่ำแต่ละตำแหน่ง หมายความว่านอกจากพิกัดตำแหน่ง x y จะมีค่า z เป็นค่าความสูง-ต่ำเพิ่มขึ้น ในทางคณิตศาสตร์สามารถนำมาใช้สมการคำนวณภาพปรากฏการณ์เชิงพื้นที่อื่นๆ ได้เพิ่มขึ้น เช่น ความลาดชัน (slope) ภาพตัดขวาง (profile) พื้นที่ผิวและปริมาตร (area and volume)

เมื่อกำหนดค่าพิกัดบนกระดาษกราฟแล้วสามารถคำนวณ ตำแหน่ง ระยะทาง พื้นที่ ปริมาตร และอื่นๆ ได้ นักภูมิศาสตร์ที่สร้างค่าพิกัดบนพื้นโลกเป็นค่า latitude และ longitude ซึ่งเป็นเส้นกริดเช่นเดียวกับเส้นกราฟ และสร้างระบบเส้นกริดใหม่ให้มีหน่วยนับที่เข้าใจง่าย คำนวณง่ายขึ้น เช่น ระบบพิกัด UTM ซึ่งสามารถอ่านค่าพิกัดเป็นหน่วยเมตริกและสามารถคำนวณ ตำแหน่ง ระยะทาง พื้นที่ ปริมาตร และอื่นๆ ได้ เช่นกัน

เส้นกริดที่นักภูมิศาสตร์สร้างขึ้นจึงกลายเป็นค่าอ้างอิงสำหรับการถ่ายทอดปรากฏการณ์บนพื้นโลกมาสู่แผนที่ที่เป็นแผ่นราบ

อย่างไรก็ตาม การที่นักภูมิศาสตร์พยายามถ่ายตำแหน่งปรากฏการณ์บนพื้นโลกมาสู่แผนที่ที่เป็นแผ่นราบผ่านค่าพิกัด latitude longitude พิกัด UTM หรือพิกัดอื่นๆ แต่ค่าของเส้นกริดเหล่านั้นเป็นเส้นกริดที่พาดทับผิวโลกซึ่งมีความโค้ง การถ่ายทอดปรากฏการณ์บนพื้นโลกมาสู่แผนที่ที่เป็นแผ่นราบจึงต้องมีขบวนการที่ซับซ้อนขึ้น (จะอธิบายต่อในเรื่องของ TransformationและProjection)

เมื่อเข้าใจระบบข้อมูลที่เชื่อมโยงกับค่าพิกัดดีแล้ว การนำสมการทางคณิตศาสตร์มาอยู่ในระบบคอมพิวเตอร์ การนำข้อมูลปรากฏการณ์เชิงพื้นที่ที่เชื่อมโยงกับค่าพิกัดภูมิศาสตร์มาอยู่ในระบบคอมพิวเตอร์ จึงเป็นจุดเริ่มต้นของการเกิดเทคโนโลยีระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ เครื่องมือสนับสนุนการบริหารจัดการองค์กร แก้ปัญหาตามบทบาทหน้าที่ขององค์กร