GIS คืออะไร ?

ระบบ GIS ย่อมาจากคำว่า
" Geographic Information System " เรียกภาษาไทยว่า " ระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์ " ซึ่งก็คือ การนำเทคโนโลยีด้านคอมพิวเตอร์ ได้แก่ โปรแกรมคำสั่ง, ฐานข้อมูล, และบุคคลากร มาทำงานร่วมกันในลักษณะ นำเข้าข้อมูล, เก็บข้อมูล, จัดการ, วิเคราะห์และแสดงผลข้อมูล ข้อสนเทศปริภูมิ เพื่อใช้สนับสนุนการตัดสินใจในการแก้ปัญหา และการจัดการ ในเรื่องของเชิงพื้นที่

               pakpon.com แสดงแผนที่ เพื่อค้นข้อมูลที่ชี้พิกัด GIS
                                        คลิกแผนที่ได้ทันที
           

ความหมายของระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์
เทคโนโลยีการสำรวจจากระยะไกล หรือ รีโมทเซ็นซิ่ง ( Remote Sensing ) ได้พัฒนาไปหลายด้านอย่างกว้างขวางรวมทั้งการพัฒนาเครื่องมือบันทึกข้อมูลและพาหนะที่นำเครื่องมือขึ้นไปที่สูงและการคิดค้นโปรแกรมคอมพิวเตอร์มาช่วยเพื่อให้เก็บบันทึกข้อมูลได้มากอีกด้านหนึ่งก็มีการพัฒนาไปเช่นกันนั่น คือการพัฒนาเกี่ยวกับระบบฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์และการทำแผนที่โดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วยซึ่งทำให้เก็บข้อมูลได้มากรวมทั้งข้อมูลดิบและข้อมูลที่วิเคราะห์ แล้วและนำเอาออกมาใช้ได้อย่างรวดเร็วพร้อมทั้งมีรายละเอียดสูงทำให้สามารถดัดแปลงแก้ไขข้อมูลให้ถูกต้องได้อย่างรวดเร็วการพัฒนาเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องเช่นด้านวิศวกรรมสำรวจการใช้คอมพิวเตอร์ในการออกแบบ ฯลฯ ทำให้เกิดเทคโนโลยีที่เรียกว่า "ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์" ขึ้นมาในเวลาต่อมาในช่วงปี 1980 เป็นต้นมา
ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ ( Geographic Information System : GIS ) เป็นระบบที่เกี่ยวข้อง กับข้อมูลพื้นที่ ( Spatial Data ) และข้อมูลแสดงคุณลักษณะเชิงตัวเลข ( Attribute Data ) ตั้งแต่การจัดเก็บข้อมูล ถ่ายทอดข้อมูลวิเคราะห์ข้อมูลตลอดจนการเรียกใช้ข้อมูลซึ่งสามารถอ้างอิง ตำแหน่งบนพื้นดินได้ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ประกอบด้วยฐานข้อมูล ฮาร์ดแวร์และซอฟท์แวร์ของคอมพิวเตอร์ที่จะแสดงในรูปเชิงซ้อน ( Multiple Layers) ของข้อมูลที่ได้รับจาก แหล่งต่าง ๆ ข้อมูลเมื่อนำเข้าสู่ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์แล้วสามารถทำการปรับปรุงหรือแก้ไขให้ทันสมัยได้ตลอดเวลาซึ่งจะทำให้ได้สารสนเทศเพื่อประกอบการตัดสินใจและวางแผนของ ผู้บริหารระดับสูง ได้อย่างรวดเร็ว ถูกต้อง แม่นยำ และมีประสิทธิภาพกว่าระบบอื่น ๆทำไม GIS จึงมีความสำคัญและเป็นที่ยอมรับในเวลาอันรวดเร็วเพราะว่าระบบ GIS สามารถทำให้เกิดความเข้าใจในการเผชิญปัญหาที่หนักหน่วงและต้องการคำตอบอย่างรวดเร็วเป็นต้นว่าปัญหาการทำลายป่าเขตร้อนปัญหาสิ่งแวดล้อมเสื่อมโทรมและเน่าเปื่อยปัญหาการขยาย ตัวของเมืองและการเพิ่มของประชากรเป็นต้น GIS สามารถช่วยในการเก็บรวบรวมและเข้าใจข้อมูลพื้นฐาน และความเกี่ยวข้องของข้อมูลเหล่านี้กับสิ่งแวดล้อมต่าง ๆ ทำให้คนสามารถวิเคราะห์สิ่งต่าง ๆ เหล่านี้ได้ ด้วยเหตุนี้เองผู้ที่เกี่ยวข้องกับ GIS จึงต้องการให้ GIS มีส่วนร่วมและสนับสนุนการตัดสินใจใด ๆ ที่จะให้ ผลกระทบต่อมวลมนุษยชาติในโลกนี้ไม่ว่าจะเป็นการตัดสินใจระดับท้องถิ่น ระดับชาติ หรือระดับโลก ก็ตาม แต่ก่อนที่จะทำให้เกิดความสามารถในระดับนี้ได้เราต้องมานึกถึงว่าจะต้องมีผู้ที่รู้เทคโนโลยี GIS อย่างเพียงพอและต้องเข้าใจการใช้ GIS ถึงระดับหนึ่งก่อนซึ่งเป็นสิ่งต้องการขั้นพื้นฐานและเป็นข้อเท็จจริงที่ว่าในประเทศที่กำลังพัฒนาส่วนมากจะขาดผู้ชำนาญการเรื่องเทคโนโลยีใหม่ๆโดยเฉพาะในที่นี้คือเทคโนโลยี GIS จึงเป็นจุดประสงค์ของเอกสารประกอบนี้ที่จะเสนอให้ผู้อ่านได้รับข้อมูลเบื้องต้นว่า GIS คืออะไร มีส่วนประกอบอย่างไรมีขีดความสามารถและมีข้อจำกัดอย่างไร มีวิธีการนำไป ประยุกต์ใช้อย่างไรและอาจรวมไปถึงวิธีการที่จะเลือกใช้ระบบ GIS ในหน่วยงานต่างๆ อีกด้วย

องค์ประกอบของ GIS
2.1 การจัดเก็บรวบรวมข้อมูล ( Data Capture )
เป็นขั้นตอนสำรวจข้อมูลต่างๆและการจัดเก็บรวบรวมข้อมูลในเชิงพื้นที่ เช่น ข้อมูลด้านการใช้ที่ดิน, การคมนาคม, สำมะโนประชากร เป็นต้น
2.2 การเก็บบันทึกและเรียกค้นข้อมูล ( Data storage and retrieval )
ข้อมูลที่จะเข้าสู่ระบบ GIS จะต้องมีลักษณะเป็นตัวเลข ดังนั้นจำต้องมีการแปลงข้อมูลแผนที่ซึ่งอยู่ในรูปข้อมูลภาพหรือรายงานเอกสาร ( Analog ) ให้เป็นข้อมูลตัวเลขของคอมพิวเตอร์ (Digital) ในขั้นตอนนี้สามารถที่จะทำการเก็บบันทึกได้หลายวิธีเช่นใช้เครื่องมือที่เรียกว่า Digitizer และวิธีการแปลงข้อมูลในลักษณะนี้เรียกว่า Digitizing หรือใช้วิธีอ่านข้อมูลด้วยcannerนอกจากนี้ยังสามารถนำเข้าข้อมูลตัวเลขจากแหล่งข้อมูลต่างๆ เช่น ข้อมูลดาวเทียมข้อมูลจากรายงานเอกสารต่างๆ ตามรูปแบบที่ระบบ GIS ในแต่ละระบบจะรับได้เข้าสู่ระบบได้โดยตรงขั้นตอนนี้นับเป็นขั้นตอนที่สำคัญมากขั้นตอนหนึ่งซึ่งจะสามารถบอกได้ว่างานนั้นมีประสิทธิภาพมากเพียงใดและมีโอกาสจะประสบผลสำเร็จมากน้อยเท่าใดด้วยประเภทของข้อมูลที่ป้อนเข้าสู่ระบบ GIS ดังนี้คือ
2.2.1 ข้อมูลเชิงพื้นที่ ( Spatial Data ) เป็นข้อมูลที่ระบุตำแหน่งพิกัดที่ตั้งข้อมูลประเภทนี้เป็นสิ่งที่จำเป็นอย่างยิ่งเพราะ GIS เป็นระบบข้อมูลที่ต้องมีการอ้างอิงทางภูมิศาสตร์ (Geo-Referenced) ข้อมูลเหล่านี้ ได้แก่ แผนที่ต่างๆ
2.2.2 ข้อมูลที่ไม่อยู่ในเชิงพื้นที่ ( Non-Spatial Data ) เป็นข้อมูลที่เกี่ยวกับคุณลักษณะต่างๆแต่ยังคงจะต้องเกี่ยวข้องกับพื้นที่นั้นๆ (Associated attributes) ข้อมูลเหล่านี้ได้แก่ ข้อมูลประชากร เป็นต้น
คุณสมบัติของการใส่ข้อมูลเข้าสู่ระบบ GIS ครอบคลุม 3 ขั้นตอนย่อย ดังนี้คือ
1) ป้อนข้อมูลเชิงพื้นที่สู่ระบบโดยใช้วิธีแปลงเป็นข้อมูลตัวเลข ด้วยวิธีการ Digitize หรือ Scan เข้าไปซึ่งจะทำได้โดยการกำหนดจุดค่าที่พิกัดทางภูมิศาสตร์ ( Ground Control Point ) ตาม Projection ต่าง ๆ ที่มีอยู่ส่วนมากมักจะใช้ค่า Longitude และระบบ UTM
2) ใส่ข้อมูลที่ไม่อยู่ในเชิงพื้นที่สู่ระบบโดยวิธีการสร้างตารางความสัมพันธ์ ( Attribute table )
3) เชื่อมข้อมูลทั้งสองประเภทข้างต้นเข้าด้วยกันด้วยระบบ GIS ซึ่งในแต่ละระบบอาจมีวิธีการจัดการกับข้อมูลในแต่ละขั้นตอนต่างกัน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับซอฟท์แวร์ที่ใช้เช่น SPANS, ARCINFO, ILWIS , MAPINFO, ERMAPPER และ INTERGRAPH เป็นต้น ต่างก็เป็นซอฟท์แวร์ที่เอื้ออำนวยให้สามารถสร้างแผนที่วิเคราะห์แสดงและจัดการกับข้อมูลแผนที่ได้ซึ่งในแต่ละโปรแกรมต่างก็มีข้อดีและข้อเสียแตกต่างกันไป
2.3 การวิเคราะห์ข้อมูล (Data analysis)
คือการนำเอาข้อมูลแผนที่ต่าง ๆ ที่เก็บไว้ในระบบมาทำการประมวลผลด้วยวิธีการซ้อนทับ (Overlay) เพื่อทำการวิเคราะห์หรือกำหนดวางแผนการจัดการกับพื้นที่นั้นๆเพื่อให้เกิดผลลัพธ์ตามวัตถุประสงค์ของผู้ใช้ต้องการเช่นการวิเคราะห์เกี่ยวกับการพังทะลายของดินทำการวิเคราะห์ข้อมูลจากแผนที่ดิน,องค์ประกอบในการกัดกร่อนดิน,เส้นชั้นระดับความสูง,แผนที่การใช้ ที่ดิน,ข้อมูลจากดาวเทียม,รวมทั้งข้อมูลน้ำฝนในช่วงระยะเวลาหนึ่งแฟ้มข้อมูลแต่ละแฟ้มจะถูกประมวลผลตามเกณฑ์ ที่ตั้งไว้แล้วถูกนำซ้อนกันซึ่งผลลัพธ์ที่ได้ก็คือคำตอบที่ผู้ใช้ GIS ต้องการ
2.4 การแสดงผลข้อมูล ( Data display)
ในการเรียกค้นข้อมูลหรือผลการวิเคราะห์ข้อมูลในระบบ GIS สามารถแสดงผลออกมาได้ในลักษณะของแผนที่หรือตารางแสดงผลข้อมูล ทั้งในจอคอมพิวเตอร์หรือจะพิมพ์ออกมาเป็นภาพเพื่อจัดทำเป็นรายการต่างๆได้จะทำได้หลากหลายและสวยงามเพียงใดขึ้นอยู่กับซอฟท์แวร์ที่ระบบGISนั้นๆใช้รวมทั้งความสามารถของผู้ใช้ด้วย
ในระบบ GIS สามารถที่จะทำการแก้ไขข้อผิดพลาดของข้อมูลได้ไม่ว่าจะเป็นการเพิ่มข้อมูลใหม่เข้าไปรวมหรือซ้อนข้อมูลแผนที่ปรับปรุงข้อมูลเรียกค้นข้อมูลที่มีลักษณะตามต้องการได้รายงานเกี่ยวกับข้อมูลแผนที่และตารางพื้นที่เป็นต้นสิ่งเหล่านี้จะเป็นประโยชน์ในการแสดงผลข้อมูล ของระบบ GIS ได้มากขึ้น
โดยสรุประบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ครอบคลุมการจัดเก็บข้อมูล,การค้นหาข้อมูล,การวิเคราะห์ข้อมูลและการแสดงข้อมูล GIS แตกต่างจากระบบข้อมูลประเภทอื่นๆ ตรงที่ GIS วางอยู่บนรากฐานของการอ้างอิงเป็นค่าพิกัดทางภูมิศาสตร์ GIS ประกอบด้วยข้อมูลเชิงพื้นที่และข้อมูลที่ไม่เป็นเชิงพื้นที่ซึ่งบ่งบอกคุณลักษณะต่างๆของตำแหน่งนั้นๆเช่นจำนวนประชากรคุณลักษณะของดินเป็นต้น
GIS ช่วยในการจัดเก็บข้อมูลแผนที่ที่มีปริมาณมากให้เป็นไปได้อย่างรวดเร็วสามารถนำมาใช้ในการตัดสินใจและการวางแผนได้เป็นอย่างดีอย่างไรก็ตามสิ่งที่จะต้องคำนึงอยู่เสมอคือการใช้ให้ได้ประโยชน์หรือตอบปัญหาได้ถูกต้องมากน้อยเพียงใดขึ้นอยู่กับความถูกต้องแม่นยำของข้อมูลเบื้องต้นที่ถูกใส่เข้าไปในระบบ GIS นั่นเอง