ศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาพื้นที่

ศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาพื้นที่ มีหลายศาสตร์ที่สำคัญ ประกอบด้วย แผนที่ การสำรวจและการทำแผนที่ วิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ ระบบการจัดการฐานข้อมูล ระบบกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลก เทคโนโลยีรีโมทเซนซิง และระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์

ศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาพื้นที่ มีหลายศาสตร์ที่สำคัญ ประกอบด้วย

 

แผนที่ (Maps) ทุกครัวเรือนมีแผนที่และมากกว่าครึ่งมีแผนที่เพื่อติดฝาผนังบ้าน แผนที่เป็นเครื่องมือชิ้นแรกในการศึกษาภูมิศาสตร์ มีประโยชน์มากมายทั้งด้านทหาร การเรียนการสอน การสำรวจ การเดินทาง เป็นเครื่องชี้นำไปสู่จุดหมาย จนนักภูมิศาสตร์ยอมรับว่า “แผนที่คือเครื่องมือที่ดีที่สุดในการใช้ศึกษาวิชาภูมิศาสตร์” เพราะแผนที่ช่วยประหยัดเวลา เปรียบเสมือนเป็นชวเลข (Short Hand) ที่ยอดเยี่ยมที่สุด (ทวี ทองสว่างและคณะ, 2537) ข้อมูลในแผนที่ที่ดีจะให้รายละเอียดที่ชัดเจนและเห็นภาพ มองเห็นความสัมพันธ์ของสิ่งต่างๆ ที่ปรากฏในนั้น ดังคำกล่าวที่ว่า “If a picture is worth a thousand words a map is worth a thousand pictures” หากภาพหนึ่งภาพมีความหมายแทนคำนับพัน แผนที่หนึ่งแผนที่จะมีความหมายแทนพันรูปภาพ (http://www.research.uottawa.ca) จนอาจกล่าวได้ว่า ไม่ว่าเทคโนโลยีภูมิสารสนเทศจะก้าวไกลมากแค่ไหน แผนที่จะถูกใช้ร่วมในการใช้เทคโนโลยีดังกล่าวเสมอ

การสำรวจและการทำแผนที่ (Survey and Mapping) การสำรวจและการทำแผนที่ เป็นศาสตร์ในการทำแผนที่โดยการสำรวจภาคสนาม และอาศัยความรู้เชิงวิศวกรรมในการใช้เครื่องมือในการสำรวจ เช่น กล้องวัดมุมในการจัดทำวงรอบ กล้องวัดระดับในการจัดทำระดับความสูง และการคำนวณโครงร่างอิงพิกัดภูมิศาสตร์ การถ่ายค่าพิกัดหมุดหลักฐานอ้างอิงไปยังจุดสำรวจต่างๆ การพัฒนาเทคโนโลยีการสำรวจและการทำแผนที่จะมีส่วนสร้างเสริมต่อยอดในการพัฒนาเทคโนโลยีภูมิสารสนเทศด้วย

วิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ (Computer Science) วิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์เป็นศาสตร์เกี่ยวกับการศึกษาค้นคว้าทฤษฏีการคำนวณสำหรับคอมพิวเตอร์ และทฤษฏีการประมวลผลสารสนเทศ ทั้งด้านซอฟต์แวร์ ฮาร์ดแวร์ และ เครือข่าย ตั้งแต่ระดับนามธรรมหรือความคิดเชิงทฤษฎี เช่น การวิเคราะห์และสังเคราะห์ขั้นตอนวิธี ไปจนถึงระดับรูปธรรม เช่น ทฤษฎีภาษาโปรแกรม ทฤษฏีพัฒนาซอฟต์แวร์ ทฤษฎีฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ และทฤษฏีเครือข่าย (http://www.th.wikipedia.org) ในปัจจุบันวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์อันเป็นเทคโนโลยีและองค์ความรู้ทางด้านคอมพิวเตอร์ได้พัฒนาไปอย่างรวดเร็ว มีประสิทธิภาพสูงและสามารถทำงานได้รวดเร็วมากยิ่งขึ้น การพัฒนาดังกล่าวทำให้เกิดผลโดยตรงต่อการใช้และการพัฒนาเทคโนโลยีภูมิสารสนเทศ ทำให้เกิดการพัฒนาอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ โปรแกรมวิเคราะห์เชิงพื้นที่ ตลอดจนระบบจัดการฐานข้อมูล (Database Management) ที่สนับสนุนและสอดคล้องต่อการใช้ในเทคโนโลยีภูมิสารสนเทศ

 

ระบบการจัดการฐานข้อมูล (Database Management System) ระบบการจัดการข้อมูลจะมีส่วนเกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีภูมิสารสนเทศ ในส่วนของระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์โดยตรง เนื่องจากเป็นการเชื่อมโยงระหว่างข้อมูลเชิงพื้นที่ และข้อมูลเชิงบรรยาย การพัฒนาระบบการจัดการฐานข้อมูล เช่น การนำเข้า การควบคุม และการกระทำกับข้อมูลอย่างเป็นระบบ จะช่วยให้เกิดการพัฒนาการจัดการฐานข้อมูลภายในระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ให้เป็นไปได้อย่างสมบูรณ์มากขึ้น

ระบบกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลก (Global Positioning System) ข้อมูลตำแหน่งที่ตั้งของสิ่งต่างๆ บนโลกเป็นปัจจัยสำคัญต่อการตัดสินใจของมนุษย์ ระบบกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลกเป็นเครื่องมือช่วยตอบคำถามที่ว่า “เราอยู่ที่ไหนบนโลกใบนี้” (กัมปนาท ปิยะธำรงชัย, 2550) ในปัจจุบันมีการประยุกต์ใช้ระบบกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลกอย่างหลากหลายโดยเฉพาะงานที่เกี่ยวข้องกับการสำรวจ นำหน นำร่อง เช่น ภูมิศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ ลอจิสติกส์ สิ่งแวดล้อม การคมนาคมขนส่ง ฯลฯ เช่น การศึกษาระบบนำร่องและติดตามด้วยดาวเทียมจีพีเอสในยานพาหนะ การประยุกต์ใช้เครื่องรับสัญญาณดาวเทียมจีพีเอสชนิดนำหนในการสร้างข้อมูลเชิงพื้นที่เพื่อการวางแผนการตั้งถิ่นฐานมนุษย์ การประยุกต์ใช้จีพีเอสในการหาค่าระดับเหนือน้ำทะเลปานกลางของสถานีวัดน้ำในอ่าวไทย การประยุกต์ใช้จีพีเอสสำหรับการหาค่าปริมาณความชื้นในชั้นบรรยากาศรวมในประเทศไทย การศึกษาการเคลื่อนตัวของประเทศไทยอันเนื่องมาจากเหตุแผ่นดินไหว และติดตามการเคลื่อนตัวของหมุดหลักฐานทางราบของประเทศไทยหลังเหตุแผ่นดินไหว เป็นต้น

เทคโนโลยีรีโมทเซนซิง (Remote Sensing) เทคโนโลยีรีโมทเซนซิงหรือการสำรวจข้อมูลจากระยะไกล ประกอบด้วยการศึกษาโดยการใช้ภาพถ่ายทางอากาศ และการใช้ข้อมูลภาพจากดาวเทียม เทคโนโลยีรีโมทเซนซิงเป็นวิทยาศาสตร์และศิลปะของการได้มาซึ่งข้อมูลที่เกี่ยวกับวัตถุ พื้นที่ หรือปรากฏการณ์ต่างๆ บนพื้นผิวโลกจากเครื่องมือบันทึกข้อมูล โดยปราศจากการเข้าไปสัมผัสวัตถุเป้าหมาย ทั้งนี้อาศัยคุณสมบัติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เป็นสื่อในการได้มาของข้อมูลใน 3 ลักษณะ คือ ช่วงคลื่น รูปทรงสัณฐานของวัตถุบนพื้นโลก และการเปลี่ยนแปลงตามช่วงเวลา โดยเฉพาะเทคโนโลยีการสำรวจด้วยดาวเทียมที่ในปัจจุบันได้มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ทำให้ได้มาซึ่งข้อมูลภาพจากดาวเทียมที่ตรงกับวัตถุประสงค์การใช้งาน แสดงภาพรวมของสิ่งต่างๆ ในมุมกว้าง ซึ่งไม่สามารถสังเกตได้ในระดับพื้นดิน เป็นข้อมูลที่มีคุณค่า สามารถใช้ติดตามการเปลี่ยนแปลงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมได้เป็นอย่างดี และนำไปประยุกต์ใช้ได้อย่างหลากหลาย ได้แก่ การจัดทำแผนที่ การสำรวจ การติดตามการเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดิน ทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม การเตือนภัย ฯลฯ เช่น การประยุกต์ข้อมูลการรับรู้จากระยะไกลและระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์เพื่อสร้างฐานข้อมูลโครงสร้างพื้นฐานและตรวจวัดการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดิน การประยุกต์ใช้ข้อมูลการสำรวจระยะไกลและระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์เพื่อทำแผนที่ระบบนิเวศของพื้นที่ชุ่มน้ำ การผสมผสานเทคโนโลยีการรับรู้จากระยะไกลและระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ในการกำหนดพื้นที่ที่เสี่ยงต่อการเกิดภัยแล้ง เป็นต้น

ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (Geographic Information System) ระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์เป็นเครื่องมือทางภูมิศาสตร์ในการวิเคราะห์ข้อมูลเชิงพื้นที่ โดยข้อมูลลักษณะต่างๆ ในพื้นที่จะถูกนำมาจัดให้อยู่ในรูปแบบที่มีความสัมพันธ์เชื่อมโยงซึ่งกันและกันทั้งข้อมูลเชิงพื้นที่และข้อมูลสารสนเทศ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดตามต้องการ ในปัจจุบันระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ถูกนำมาประยุกต์ใช้ในการวิเคราะห์เชิงพื้นที่อย่างแพร่หลาย ทั้งวิธีการนำไปใช้ประโยชน์และหน่วยงานที่นำไปใช้ โดยเฉพาะเรื่องการวางแผนจัดการทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม ซึ่งการศึกษาเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้ระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์ในการศึกษาพื้นที่นั้นมีมากมายหลายระดับ เช่น ในอดีตจะเน้นเรื่องการศึกษาการเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดิน การหาพื้นที่เหมาะสม การวิเคราะห์เชิงพื้นที่ การวิเคราะห์รูปแบบ การวิเคราะห์เส้นทาง การซ้อนทับข้อมูล และในปัจจุบันจะเน้นในเรื่องของการสร้างแบบจำลองเชิงพื้นที่ (Spatial Model) และระบบสนับสนุนการตัดสินใจ (Decision Support System: DSS) มากยิ่งขึ้น และมีแนวโน้มในการนำองค์ความรู้ด้านระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ มาประยุกต์ใช้ร่วมกับเครื่องมือทางภูมิศาสตร์อื่น กล่าวคือ ระบบกำหนดตำแน่งบนพื้นโลก และเทคโนโลยีรีโมทเซนซิง มากยิ่งขึ้น