เมื่อโลกมีลักษณะเป็นทรงกลมคล้ายผลส้ม การทำแผนที่ซึ่งต้องเป็นแผ่นราบใช้พกพา การย่อส่วนและการใช้สัญลักษณ์แสดงสิ่งที่ปรากฏบนพื้นโลกซึ่งต้องการความถูกต้องใกล้เคียงทั้งทิศทาง ระยะทาง รูปร่างและพื้นที่เป็นสิ่งจำเป็นที่นักภูมิศาสตร์ต้องสร้างเส้นโครงแผนที่ขึ้นมา 

เส้นโครงแผนที่...สิ่งสำคัญต่อการอ่านและแปลความหมายในแผนที่

 เมื่อโลกมีลักษณะเป็นทรงกลมคล้ายผลส้ม การทำแผนที่ซึ่งต้องเป็นแผ่นราบเพื่อพกพา การย่อส่วนและใช้สัญลักษณ์แสดงสิ่งที่ปรากฏบนพื้นโลกซึ่งต้องการความถูกต้องใกล้เคียงกับปรากฏการณ์บนพื้นโลกที่สุดนั้น นักภูมิศาสตร์ผู้ผลิตแผนที่จึงพยายามจัดทำแผนที่ให้รูปร่างของปรากฏการณ์บนแผนที่มีความใกล้เคียงกับโลกที่สุดโดยพยายามให้มีทิศทางถูกต้อง ระยะทางถูกต้อง รูปร่างถูกต้องและพื้นที่ถูกต้องที่สุด

หากต้องการอ่านค่าบนโลกจำเป็นต้องมีค่าพิกัดซึ่งนักภูมิศาสตร์ได้ศึกษา คำนวณและกำหนดตำแหน่งของจุดต่างๆ โดยใช้เส้นละติจูดและลองจิจูด โดยมีค่าพิกัดเป็นองศา คือ 1 องศา จะประกอบด้วย 60 ลิปดา (60’) และ 60 ฟิลิบดา (60’’) โดยเส้นละติจูด คือ เส้นต่างๆที่ลากขนานไปทางเหนือและใต้กับเส้นศูนย์สูตรที่เป็นเส้นแกนกลางของโลกหรือที่เราเรียกกันว่า”เส้นรุ้ง” เส้นลองจิจูด คือ เส้นที่ลากจากขั้วโลกเหนือถึงขั้วโลกใต้ และตัดกับเส้นศูนย์สูตรเป็นมุมฉาก โดยจะลากเป็นเส้นขนานจากทางทิศตะวันออกถึงทิศตะวันตก หรือที่เราเรียกว่า “เส้นแวง”

โลกที่เป็นทรงกลม ทิศทางถูกต้อง ระยะทางถูกต้อง รูปร่างถูกต้องและพื้นที่ถูกต้องที่สุด

การนำทรงกลมมาแผ่เป็นแผ่นราบหากผ่าทรงกลมแล้วฉีกออกให้เป็นแผ่นราบก็จะมีรูปร่างประหลาดยากต่อการพกพาและการรักษาทิศทาง ระยะทาง รูปร่างและพื้นที่ให้ถูกต้องคงเป็นได้ยากเช่นกัน

นักภูมิศาสตร์ผู้ผลิตแผนที่พยายามหาวิธีถ่ายทอดข้อมูลปรากฏการณ์บนผิวโลกที่เป็นทรงกลม (หรือรูปทรงเกือบเป็นทรงกลม ที่เรียกว่า geoid หรือ ellipsoid ซึ่งนำมาใช้คำนวณทางคณิตศาสตร์ ) ให้มาสู่แผ่นราบโดยใช้การคำนวณทางคณิตศาสตร์จากการจิตนาการว่า.....

 ......เมื่อดวงไฟอยู่ใจกลางโลก แสงของดวงไฟที่ส่องออกมาทุกทิศทุกทางมากระทบปรากฏการณ์บนโลกทั้งแผ่นดิน แผ่นน้ำ เส้นละติจูด เส้นลองจิจูด และปรากฏการณ์อื่นๆ

 ......แสงเงาที่ส่องผ่านปรากฏการณ์ดังกล่าว หากเอาฉากแผ่นราบหรือฉากที่รูปทรงเรขาคณิตมารับและคลี่ออกเป็นแผ่นราบได้ก็จะเกิดเป็นแผนที่

 ......การถ่ายทอดตำแหน่งก็สามารถทำได้ตามหลักการทางคณิตศาสตร์เนื่องจากเป็นการถ่ายทอดรูปทรงกลม มาสู่รูปทรงเรขาคณิตและแผ่เป็นแผ่นราบ

......การเลือกรูปทรงเรขาคณิต รวมทั้งกำหนดรูปแบบการวางตำแหน่งของรูปทรงให้สัมผัสกับทรงกลมของโลกเหมาะสมกับพื้นที่เป้าหมายเป็นสิ่งที่ผู้ผลิตแผนที่พยายามกำหนดเพื่อให้เส้นโครงแผนที่ที่ได้สามารถรักษาทิศทาง ระยะทาง รูปร่าง พื้นที่ได้ใกล้เคียงความจริงที่สุด

.....จะพบว่ามีเส้นโครงแผนที่แบบต่างๆ ที่ปรากฏให้เห็นอยู่ในแต่ละพื้นที่แต่ละภูมิภาคนั้น ผู้ผลิตแผนที่จะเลือกใช้เส้นโครงแผนที่ให้เหมาะสมกับการนำไปใช้งาน โดยจะพิจารณาคุณสมบัติของเส้นโครงแผนที่ด้านการรักษาทิศทาง ระยะทาง รูปร่าง และพื้นที่ เส้นโครงแผนที่แต่ละชนิดเมื่อนำมาผลิตแผนที่จะทำให้แผนที่มีส่วนที่ถูกต้องและคลาดเคลื่อนเสมอ และพบว่าไม่มีเส้นโครงแผนที่ชนิดใดเมื่อที่มีคุณสมบัติรักษาทิศทาง ระยะทาง รูปร่าง พื้นที่ได้ถูกต้องที่สุดในเวลาเดียวกัน

เมื่อเข้าใจเรื่องเส้นโครงแผนที่เราจะไม่ต้องสงสัย..แปลกใจกับสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อใช้งานระบบ GIS

 ดูตัวอย่างข้อมูลและโปรแกรมที่ได้จาก ArcView 3.2 สามารถนำมาอธิบายได้ชัดเจนดังนี้

   ภาพของโลกที่เห็นเมื่อมองลงมาจากท้องฟ้า

  หากกำหนดใช้ Map Projection ที่แตกต่างกันและวัดระยะบนแผนที่ของประเทศไทยจากด้านตะวันตกไปตะวันออก (จุด A ไปจุด B) เหมือนกัน สิ่งที่ได้จะปรากฏดังนี้

 1. เมื่อกำหนด Projection : Robinson ระยะ A-B วัดได้ประมาณ 687 กิโลเมตร

2. เมื่อกำหนด Projection : Mercator ระยะ A-B วัดได้ประมาณ 815 กิโลเมตร

3. เมื่อกำหนด Projection : Equal Area Cylindrical ระยะ A-B วัดได้ประมาณ 815 กิโลเมตร 

4. เมื่อกำหนด Projection : Mollweide ระยะ A-B วัดได้ประมาณ 719 กิโลเมตร

 จากที่กล่าวข้างต้นว่าเส้นโครงแผนที่แต่ละแบบจะมีคุณสมบัติรักษาทิศทาง ระยะทาง รูปร่าง และพื้นที่แตกต่างกัน ผู้ใช้แผนที่ควรรู้ที่มาของแผนที่ว่าผ่านขบวนการ Projection หรือไม่ หรือผ่านเพียงขบวนการ Transformationเท่านั้น เพราะผลการวัดค่าจะมีความคลาดเคลื่อนแตกต่างกันไปดังตัวอย่างข้างต้นที่วัดระยะทางจากจุด A ไปจุดB บนแผนที่เหมือนกันแต่ได้ค่าระยะทางแตกต่างกัน