นักแผนที่และนักสำรวจจะต้องปรับตัวเมื่อตำแหน่งมือถือปรากฏบนแผนที่และภาพถ่ายจากดาวเทียมในหน้าจอมือถือได้ถูกต้อง

ได้มีโอกาสพูดคุยกับนักภูมิศาสตร์ที่มีความรู้เรื่องแผนที่และการสำรวจพื้นที่ หลายคนฉงนกับแผนที่และภาพถ่ายจากดาวเทียมที่ปรากฏในมือถือ และตื่นเต้นกับตำแหน่ง GPS จากมือถือ ที่ปรากฏบนแผนที่และภาพถ่ายจากดาวเทียม อีกทั้งยังมองเห็นรูปถ่ายจากพื้นที่จริงจากข้อมูล Street View และเมื่อขับรถแค่บอกตำแหน่งปลายทางโปรแกรมในมือถือก็สามารถนำทางโดยบอกได้ทั้งเส้นทาง บอกเวลา บอกสภาพการจราจร หลายคนตั้งคำถามว่า “แล้วนักภูมิศาสตร์จะต้องปรับตัวอย่างไร” สำหรับผม “คำตอบคงไม่ยากลำบาก แค่เรียนรู้และเข้าใจในศาสตร์ และศึกษาให้รู้เท่าทันพื้นฐานแนวคิดวิธีการของเทคโนโลยี เท่านั้น เราก็จะสามารถประยุกต์ใช้ประโยชน์ของข้อมูลและเทคโนโลยีต่าง ๆ ได้ตามองค์ความรู้ของศาสตร์ต่าง ๆ ที่เรามีได้

สำหรับบทความชุด “เทคโนโลยี” กับ“พื้นที่และเวลา” ตอนที่ 1 กล่าวถึง “ตำแหน่งมือถือปรากฏซ้อนทับบนแผนที่และภาพถ่ายจากดาวเทียมได้อย่างไร” ตอนที่ 2 กล่าวถึง “ทำไมโปรแกรมแผนที่บนมือถือจึงบอกเส้นทางรถเพื่อนำทางเราได้” ตอนที่ 3 กล่าวถึง “ทำไมโปรแกรมแผนที่บนมือถือจึงบอกสภาพการจราจรเราได้” ตอนที่ 4 กล่าวถึง “แล้วก็เกิด IoT, Big Data, Data Analytic, Data Science และอื่น ๆ แล้วแต่ใครจะเรียก” ตอนที่ 5…6…7… จะกล่าวถึงเรื่องอื่น ๆ ที่เกี่ยวกับ“เทคโนโลยี” กับ“พื้นที่และเวลา” ในมุมอื่น ๆ อีกต่อ ๆ ไป

ลองมาพิจารณาแนวคิดและวิธีการของปรากฏการณ์การเกิดตำแหน่งของมือถือที่ซ้อนทับบนข้อมูลแผนที่และภาพถ่ายจากดาวเทียมบนเมือถือว่าเกิดขึ้นได้อย่างไร

            ปัจจุบันการใช้มือถือของมนุษย์เพื่อประโยชน์ต่าง ๆ เป็นเรื่องปกติ ผู้คนที่มีความรู้มาก หรือความรู้น้อยก็สามารถเข้าถึงและใช้ข้อมูลและโปรแกรมบนมือถือได้ ปัจจุบันมือถือหรือ Smart Phone จะติดตั้งอุปกรณ์รับ-ส่งสัญญาณ GPS เพื่อบอกตำแหน่งของมือถือบนพื้นโลก  ซึ่งผู้ใช้มือถือจะตื่นเต้นกับการเห็นแผนที่และภาพถ่ายจากดาวเทียมที่มีรายละเอียดมาก เห็นอาคารบ้านเรือน ต้นไม้ สิ่งก่อสร้างฯลฯ ตื่นเต้นกับการเห็นตำแหน่งที่ตัวเองถือมือถืออยู่

แล้วในมือถือมีข้อมูลเหล่านั้นได้อย่างไร.... ตอบแบบคนคิดมากก็คือ การแลกเปลี่ยนกันระหว่างข้อมูลส่วนตัวของผู้ใช้กับข้อมูลแผนที่และภาพถ่ายจากดาวเทียมของบริษัทหรือองค์กรเจ้าของข้อมูลนั่นเอง

เมื่อมือถือลงทะเบียนแล้วก็ต้องยอมรับกฎที่บริษัทหรือองค์กรเจ้าของข้อมูลและโปรแกรมตั้งไว้

เราพบว่าในความจริงในหลายพื้นที่บนโลกมีองค์กรทั้งภาคเอกชนและรัฐบาลที่ติดตั้งและเป็นเจ้าของ Servers ที่มีข้อมูลและโปรแกรมที่ใช้ภายในองค์กรและให้บริการผู้อื่นอยู่มากมาย โดย Servers เหล่านั้นเชื่อมต่อกันเป็นเครือข่ายใช้งานผ่านระบบ Internet และ Intranet

เมื่อเราใช้มือถือหรือ Smart Phone และต้องการ Download หรือใช้ข้อมูลและโปรแกรมสนใจ จุดเริ่มต้นจะอยู่ที่การลงทะเบียนบอกตัวตนเพื่อขอใช้ข้อมูลจากบริษัทหรือองค์กรเจ้าของข้อมูลและโปรแกรม ซึ่งหลายคนลงทะเบียนเอง หลายคนบอกหมายเลขโทรศัพท์ e-mail address หรือประวัติอื่น ๆ ให้กับผู้ขายโทรศัพท์มือถือ ซึ่งผู้ขายมือถือจะนำไปลงทะเบียนต่อไป (เช่น หากต้องการใช้โปรแกรม Play Store เพื่อ Download โปรแกรมอื่นที่สนใจ ก็ต้อง Download Google Play พร้อมสมัคร Play Store ในการลงทะเบียนก็คือการบอกประวัติไว้ใน Servers ของ Google) และโดยทั่วไปเมื่อมือถือลงทะเบียนแล้วก็ต้องยอมรับกฎที่บริษัทหรือองค์กรเจ้าของข้อมูลและโปรแกรมตั้งไว้ และนี่คือจุดเริ่มต้นของการยอมรับการขาดความเป็นส่วนตัวในบางเรื่องของผู้ลงทะเบียนและหากเป็นการลงทะเบียนระดับองค์กร หมายความว่าองค์กรต้องตอมรับกฎนั้นด้วยเช่นกัน หลายคนอาจจะหลีกเลี่ยงโดยการลงทะเบียนด้วยข้อมูลเท็จ แต่เมื่อใดก็ตามที่ต้องทำธุรกรรมผ่านโลกไซเบอร์ก็ต้องลงทะเบียนด้วยข้อมูลจริง และข้อมูลเหล่านี้ก็จะถูกเชื่อมโยงไปยัง Servers อื่น ๆ ต่อไป และข้อมูลเท็จเดิมก็จะถูกตรวจสอบกลับด้วยข้อมูลจริงในภายหลัง

เมื่อต้องการใช้โปรแกรมและข้อมูลแผนที่หรือภาพถ่ายจากดาวเทียมก็ต้องลงทะเบียนและยอมรับกฎของผู้บริการข้อมูลหรือโปรแกรมด้วยเช่นกัน  

ในการใช้งานระบบ GPS โปรแกรมและข้อมูลแผนที่หรือภาพถ่ายจากดาวเทียมบนมือถือ ต้องผ่านขั้นตอนต่าง ๆ โดยเบื้องต้นต้องลงทะเบียนและยอมรับกฎของผู้บริการข้อมูลหรือโปรแกรม

การติดตั้งข้อมูลและโปรแกรมบนมือถือหรือ Smart Phone จะต้อง Login ผ่านระบบ Internet เข้าสู่ Servers เพื่อ Download ข้อมูลและโปรแกรม (เราไม่สามารถรู้ว่าในขบวนการนี้มีการ Upload ข้อมูลอะไรของเราเข้าสู่ Servers บ้าง)

เมื่อมีการใช้โปรแกรมต่าง ๆ ผ่านระบบ Internet ข้อมูลจำนวนมากจากมือถือที่เราใช้จะถูกรับ-ส่งและกระจายไปในเครือข่ายของโลกเข้าสู่ Servers เป็นฐานข้อมูลสำหรับ Application ต่าง ๆ มากมาย โดยบางส่วนอาจจะถูกลบล้างทำลายตามเวลาที่โปรแกรมกำหนด บางส่วนอาจจะถูกเก็บไว้นานเท่าที่ Application นั้น ๆ กำหนด เช่นเดียวกัน

การเชื่อมระหว่างสัญญาณ GPS บนมือถือกับดาวเทียม GPS จะเกิดการคำนวณทำให้รู้ตำแหน่งพิกัดของมือถือ

          เมื่อเราเปิดมือถือและเปิดสัญญาณ GPS บนมือถือ จะมีการส่งสัญญาณถึงกันระหว่าง มือถือกับดาวเทียม GPS (ปกติผู้ใช้มือถือจะเปิดสัญญาณ GPS ทิ้งไว้ตลอด หรือบางครั้ง Application ที่เราใช้บนมือถือก็บังคับให้เปิดสัญญาณ GPS)

การเชื่อมระหว่างสัญญาณ GPS บนมือถือกับดาวเทียม GPS จะเกิดการคำนวณตำแหน่งที่ตั้งของมือถือ เพื่อบอกตำแหน่งพิกัดโลกเทียบกับตำแหน่งดาวเทียม GPS ยิ่งรับสัญญาณดาวเทียม GPS ได้หลาย ๆ ดวง ตำแหน่งพิกัดโลกที่คำนวณได้ยิ่งแม่นยำ (เมื่อดาวเทียม GPS ทุกดวงติดตั้งนาฬิกาที่ละเอียดมาก เมื่อรู้ตำแหน่งและระยะห่างของดาวเทียม GPS จากโลก รู้ความเร็วในการโคจรของดาวเทียม GPS รู้ระยะห่างและมุมที่กระทำต่อกันของดาวเทียมแต่ละดวง รู้ระยะและ/หรือมุมของจุดกำเนิดสัญญาณ GPS จากมือถือกับดาวเทียม GPS แต่ละดวง.... หากศึกษาเรื่องการรังวัด หลักการทางเรขาคณิตและการเคลื่อนที่ของวัตถุ ย่อมจะทำให้รู้ตำแหน่งที่ตั้งของมือถือซึ่งเป็นตำแหน่งพิกัดโลก)

เมื่อทราบค่า X,Y บนพื้นโลก ณ ตำแหน่งมือถือแล้ว โปรแกรมในมือถือจะส่งข้อมูลค่า X,Yของพื้นโลกไปที่ Servers ที่เก็บข้อมูลแผนที่และภาพถ่ายจากดาวเทียมเพื่อคำนวณพื้นที่โดยรอบบริเวณตำแหน่งนั้น แล้วส่งข้อมูลแผนที่และภาพถ่ายจากดาวเทียมตาม Request ของโปรแกรมกลับมายังมือถือเป็น Temporary Data.....(1) ข้อมูลแผนที่และภาพถ่ายจากดาวเทียมที่ถูกส่งกลับมายังมือถือจะมีค่าพิกัด X,Y ของพื้นโลกทุก ๆ ตำแหน่งของภาพหรือทุกๆ  Pixels หลังจากนั้นโปรแกรมจะนำข้อมูลตำแหน่ง X,Y ของที่ตั้งมือถือแสดงเป็นสัญลักษณ์ซ้อนทับรูปแผนที่และภาพถ่ายจากดาวเทียมในมือถือ....(2) (ปกติ Request ของโปรแกรมจะเป็นค่าตั้งต้นพื้นฐานหรือค่า Default ซึ่งจะเป็นขนาดของพื้นที่หน้าจอ พื้นที่โลก มาตราส่วน รายละเอียดข้อมูลที่ต้องการแสดง หาก Request ของโปรแกรมเปลี่ยนไปเมื่อผู้ใช้ย่อ-ขยายหรือเลื่อนการแสดงพื้นที่ โปรแกรมจะส่งข้อมูลค่า X,Y ตำแหน่งใหม่ไปที่ Servers เพื่อคำนวณพื้นที่ใหม่ แล้วส่งข้อมูลแผนที่และภาพถ่ายจากดาวเทียมกลับมาเก็บเป็น Temporary Data ในมือถือต่อไป) (บางโปรแกรมอาจจะกำหนดให้ผู้ใช้มือถือจัดเก็บข้อมูลแผนที่ไว้ในเครื่องก่อนแล้ว และทำการส่งข้อมูลมาปรับปรุงแผนที่ให้ทันสมัยเป็นระยะ ๆ เพื่อให้แสดงผลตำแหน่ง X,Y ของที่ตั้งมือถือได้รวดเร็ว แต่ปัจจุบันเทคโนโลยีการบีบอัด-ขยายภาพและความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูลของระบบ Internet มีข้อจำกัดน้อยมาก การรับ-ส่งข้อมูลแผนที่และภาพถ่ายจากดาวเทียมระหว่างมือถือกับServers จึงเป็นไปแบบ Real Time)

 เป็นที่น่าสังเกตว่าข้อมูลตำแหน่งดาวเทียม GPS จะถูกส่งไปมาระหว่างดาวเทียม GPS กับ Servers เสมอ (แน่นอนว่าต้องส่งข้อมูลมาที่ Servers ที่เป็น Base Station ส่วนส่งหรือเชื่อมไปที่ Servers อื่น ๆ อีกหรือไม่ยังไม่ยืนยัน) .....(3)

(ความเข้าใจเรื่องค่าพิกัด X,Y บนพื้นโลก อ่านได้จาก “เส้นโครงแผนที่...สิ่งสำคัญต่อการอ่านและแปลความหมายในแผนที่” http://www.geo2gis.com/index.php/geography/2016-01-29-05-50-20/254-map-projection-2  ความเข้าใจเรื่องภาพถ่ายจากดาวเทียม Google สามารถอ่านได้จาก  “เมื่อต้องใช้ข้อมูลจากการวัดระยะหรือวัดพื้นที่จากภาพถ่ายจากดาวเทียม Google”  http://www.geo2gis.com/index.php/geography/gis-2/321-measure-google  )