คำว่า GIS ย่อมาจาก Geographic Information System แปลเป็นภาษาไทยว่า

ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ เพื่อทำความเข้าใจความหมายของ GIS ให้ง่ายขึ้น จึงขอแยกอธิบายคำ

3 คำ ที่เป็นองค์ประกอบหลักของ GIS คือ (1) ภูมิศาสตร์ หรือ Geographic: G

(2) สารสนเทศ หรือ Information : I และ (3) ระบบ หรือ System : S ดังนี้

ภูมิศาสตร์ (Geographic: G)

ภูมิศาสตร์ คือ ลักษณะทางกายภาพของสิ่งต่าง ๆ บนพื้นโลก เช่น ถนน แม่น้ำ

ภูเขา อาคาร สถานที่ สิ่งก่อสร้างต่าง ๆ พื้นที่ป่าไม้ พื้นที่เกษตรกรรม ระดับความสูงหรือความลึก

เป็นต้น และสิ่งที่แสดงลักษณะทางภูมิศาสตร์ที่คุ้นเคยกันดี ก็คือ การแสดงด้วยแผนที่ (Map)

ลักษณะภูมิศาสตร์ที่เป็นกายภาพดังกล่าว สามารถจัดเป็นหมวดหมู่ได้ 3 ลักษณะ

คือ

1. ลักษณะที่เป็นจุด (points) เช่น ที่ตั้งของบ้านหรือหมู่บ้าน วัด โรงเรียน สถานี

รถไฟ สถานีอนามัย และที่ทำการหน่วยงานต่าง ๆ เป็นต้น

2. ลักษณะเป็นเส้น (lines or arcs) เช่น ถนน เส้นแม่น้ำหรือลำน้ำ ทางรถไฟ แนว

กันไฟ และเส้นแสดงความสูงหรือความลึก เป็นต้น

3. ลักษณะที่เป็นพื้นที่รูปปิด (polygons) เช่น พื้นที่เกษตรกรรม พื้นที่ป่าไม้ พื้นที่ไร่

ร้าง พื้นที่แหล่งน้ำ และพื้นที่ลุ่มน้ำ เป็นต้น

สารสนเทศ (Information)

สารสนเทศ คือ ข้อมูลที่ผ่านการประมวลผล ผ่านการวิเคราะห์ หรือสรุปให้อยู่ในรูปที่

มีความหมายสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ ซึ่งต่างจากคำว่า ข้อมูล (Data) ที่หมายถึงข้อเท็จจริงที่มี

อยู่ในชีวิตประจำวันเกี่ยวกับบุคคล สิ่งของ หรือเหตุการณ์ต่างๆ ข้อมูลอาจเป็นตัวเลขหรือเอกสาร

พรรณนา เช่น รายงานข้อมูลน้ำฝนรายเดือนหรือรายปี ตารางแสดงการเจริญเติบโตของไม้ในสวน

ป่า หรือรายงานหมู่บ้านตั้งใหม่ในพื้นที่ป่าอนุรักษ์ เป็นต้น

ระบบ (Systems : S) 

เนื่องจากข้อมูลมีความหลากหลายและเพิ่มจำนวนมากขึ้นตามเวลาที่ผ่านไป จึง

จำเป็นที่จะต้องนำเครื่องมือที่ทันสมัยและมีประสิทธิภาพมาใช้ในการจัดเก็บและเรียกค้นข้อมูล

เหล่านั้น ซึ่งในยุคของความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีปัจจุบัน ระบบคอมพิวเตอร์นับว่ามีประสิทธิภาพ

มากที่สุด

ใน GIS ระบบคอมพิวเตอร์ที่นำมาใช้ประกอบด้วย

1.Computer Hardware System

2.Database and Database Management System

3.GIS software

จากที่กล่าวข้างต้นสรุปว่า GIS เป็นเครื่องมืออย่างหนึ่งซึ่งประกอบไปด้วยคอมพิวเตอร์ โปรแกรม

หรือชุดคำสั่งที่สั่งให้คอมพิวเตอร์ทำงานตามที่ต้องการโดยเฉพาะโปรแกรมทางด้านสารสนเทศ

ภูมิศาสตร์ ข้อมูลเชิงพื้นที่ (spatial data) คือ ข้อมูลที่ทราบตำแหน่งบนพื้นโลกสามารถอ้างอิงพิกัด

ทางภูมิศาสตร์ได้ (geo-reference) โดยข้อมูลเหล่านี้จะแสดงอยู่ใน 3 ลักษณะคือ จุด (point) เส้น

(line) และพื้นที่รูปหลายเหลี่ยม (polygon) ข้อมูลที่ไม่อยู่ในรูปเชิงพื้นที่ (non spatial data) ได้แก่

ข้อมูลที่เกี่ยวกับคุณลักษณะต่างๆที่เกี่ยวข้องกับพื้นที่นั้นๆ (associated attributes) และบุคลากรที่

มีความรู้ทางด้านคอมพิวเตอร์ อันสามารถนำมาใช้ประโยชน์ในการค้นหาข้อมูล วิเคราะห์ข้อมูล

และแสดงผลข้อมูลที่สามารถอ้างกับพิกัดทางภูมิศาสตร์ได้ GIS จะให้สารสนเทศที่ใช้สนับสนุนการ

ทำงานและการตัดสินใจของผู้บริหารในขั้นตอนต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการกำหนดนโยบาย การ

วางแผน ตลอดจนการนำนโยบายและแผนไปปฏิบัติได้อย่างมีประสิทธิภาพ

GIS ระบบแรกของโลก คือ The Canada Geographic Information System (CGIS) ซึ่ง

พัฒนาขึ้นเมื่อปี ค.ศ. 1964 ในการวางแผนปรับปรุงและพัฒนาการเกษตร โดยวิเคราะห์หาที่ดินที่ไม่

เหมาะสมแก่การเกษตร

สำหรับประเทศไทยปัจจุบัน GIS รับความสนใจกันมากขึ้น เห็นได้จากหน่วยงานภาครัฐ

และเอกชนหลายแห่งได้นำระบบนี้มาใช้ในหน่วยงานของตน แต่ความจริงการศึกษาวิจัยในรูปของ

GIS มีมาหลายปีแล้ว เพียงแต่ไม่ได้เรียกว่า GIS เช่น การศึกษาการจัดชั้นคุณภาพลุ่มน้ำ มีการ

รวบรวมข้อมูลการใช้ประโยชน์ที่ดิน (land use) ความสูง (elevation) ความลาดชัน (slope) ทิศ

ด้านลาด (aspect) ธรณีวิทยา (geology) ดิน (soil) และลักษณะพืชพรรณ (vegetation type) ของ

พื้นที่ลุ่มน้ำที่ศึกษา ข้อมูลเหล่านี้จัดอยู่ในรูปแผนที่ ซึ่งจัดเป็นระบบข้อมูลทางภูมิศาสตร์หรือ GIS

อันหนึ่ง

องค์ประกอบของ GIS

องค์ประกอบหลักของระบบ GIS จัดแบ่งออกเป็น 5 ส่วนใหญ่ ๆ คือ อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ (Hardware) โปรแกรม (Software) ขั้นตอนการทำงาน (Methods) ข้อมูล (Data) และบุคลากร (People) โดยมีรายละเอียดของแต่ละองค์ประกอบดังต่อไปนี้

1. อุปกรณ์คอมพิวเตอร์

คือ เครื่องคอมพิวเตอร์รวมไปถึงอุปกรณ์ต่อพ่วงต่าง ๆ เช่น Digitizer, Scanner, Plotter, Printer หรืออื่น ๆ เพื่อใช้ในการนำเข้าข้อมูล ประมวลผล แสดงผล และผลิตผลลัพธ์ของการทำงาน

2. โปรแกรม

คือชุดของคำสั่งสำเร็จรูป เช่น โปรแกรม Arc/Info, MapInfo ฯลฯ ซึ่งประกอบด้วยฟังก์ชั่น การทำงานและเครื่องมือที่จำเป็นต่าง ๆ สำหรับนำเข้าและปรับแต่งข้อมูล, จัดการระบบฐานข้อมูล, เรียกค้น, วิเคราะห์ และ จำลองภาพ

3. ข้อมูล

คือข้อมูลต่าง ๆ ที่จะใช้ในระบบ GIS และถูกจัดเก็บในรูปแบบของฐานข้อมูลโดยได้รับการดูแล จากระบบจัดการฐานข้อมูลหรือ DBMS ข้อมูลจะเป็นองค์ประกอบที่สำคัญรองลงมาจากบุคลากร

4. บุคลากร

คือ ผู้ปฏิบัติงานซึ่งเกี่ยวข้องกับระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ เช่น ผู้นำเข้าข้อมูล ช่างเทคนิค ผู้ดูแลระบบฐานข้อมูล ผู้เชี่ยวชาญสำหรับวิเคราะห์ข้อมูล ผู้บริหารซึ่งต้องใช้ข้อมูลในการตัดสินใจ บุคลากรจะเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดในระบบ GIS เนื่องจากถ้าขาดบุคลากร ข้อมูลที่มีอยู่มากมายมหาศาลนั้น ก็จะเป็นเพียงขยะไม่มีคุณค่าใดเลยเพราะไม่ได้ถูกนำไปใช้งาน อาจจะกล่าวได้ว่า ถ้าขาดบุคลากรก็จะไม่มีระบบ GIS

5. วิธีการหรือขั้นตอนการทำงาน

คือวิธีการที่องค์กรนั้น ๆ นำเอาระบบ GIS ไปใช้งานโดยแต่ละ ระบบแต่ละองค์กรย่อมีความแตกต่างกันออกไป ฉะนั้นผู้ปฏิบัติงานต้องเลือกวิธีการในการจัดการกับปัญหาที่เหมาะสมที่สุดสำหรับของหน่วยงานนั้น ๆ เอง

คุณสมบัติของสารสนเทศที่ดี

การที่องค์กรจะสามารถบริหารงานได้ประสบความสำเร็จ สารสนเทศก็เป็นปัจจัยหนึ่งที่ต้อง

นำมาพิจารณา ดังนั้นสารสนเทศที่ดีควรมีคุณสมบัติที่สำคัญคือ

มีความชัดเจน มีความถูกต้องสูง มีความครบถ้วนสมบูรณ์ตรงต่อความต้องการใช้งาน และ

ทันสมัย

กระบวนการในการวิเคราะห์ข้อมูลของ GIS

ในระบบ GIS สามารถแบ่งการวิเคราะห์ข้อมูลเชิงพื้นที่ เป็น 2 รูปแบบ คือ

1 . การวิเคราะห์ด้วยสายตา โดยการถ่ายทอดข้อมูลต่างๆ ในแบบของแผนที่ ลงบนแผ่นใสแล้ว

นำมาซ้อนทับบนโต๊ะแสง โดยการเปลี่ยนข้อมูลที่นำมาซ้อนในแต่ละปัจจัยเพื่อให้ได้ผลตามที่ต้องการ แต่

ก็มีข้อจำกัดในเรื่องความสามารถของมองเห็นของสายตาและปริมาณแสงที่จะส่องผ่านแผ่นใสเมื่อมีการ

ซ้อนมากขึ้น

2. การวิเคราะห์ด้วยคอมพิวเตอร์ โดยการแปลงข้อมูลแผนที่ที่ต้องการใช้งานให้อยู่ในรูป

ของตัวเลข แล้วซ้อนทับกันโดยใช้หลักการทางคณิตศาสตร์และตรรกศาสตร์ ซึ่งสามารถเก็บผลที่ได้

ไปซ้อนทับกับข้อมูลอื่นและพิมพ์ผลที่ได้ในรูปแบบแผนที่ได้อย่างรวดเร็ว

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีสารสนเทศภูมิศาสตร์และการสำรวจระยะไกล

ปัจจุบันได้มีการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (Geographic

Information System : GIS) และการสำรวจข้อมูลระยะไกล (Remote sensing: RS) ในการศึกษา

การใช้ประโยชน์ที่ดินในแง่มุมต่างๆ กันอย่างแพร่หลาย แตกต่างกันไปตามวัตถุประสงค์ของ

การศึกษา โดย GIS และ RS ได้ถูกนำมาใช้ประโยชน์ในการจัดทำระบบฐานข้อมูล การสืบค้นข้อมูล

การวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงของการใช้ประโยชน์ที่ดิน ศึกษาแนวโน้มการใช้ประโยชน์ที่ดิน

ในอนาคต การติดตามประเมินผล จนถึงขั้นตอนสุดท้ายในการผลิตแผนที่เพื่อการ

แสดงผล ทั้งนี้เนื่องจาก GIS เป็นเครื่องมือที่มีศักยภาพสูง สามารถใช้จัดการข้อมูลจำนวนมาก ได้

สะดวก รวดเร็ว แม่นยำ และมีประสิทธิภาพ รวมทั้งการใช้ข้อมูล RS ก็มีความเหมาะสมต่อ

การศึกษาลักษณะทางกายภาพของพื้นที่ขนาดใหญ่ โดยใช้ในการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงการ

ใช้ประโยชน์ที่ดินได้อย่างสะดวก รวดเร็ว ทันต่อเหตุการณ์ ช่วยลดเวลาและค่าใช้จ่ายในการเข้า

สำรวจพื้นที่ที่ยากต่อการเข้าถึง

ด้วยเหตุนี้ จึงได้กำหนดแนวทางในการสำรวจและรวบรวมข้อมูลพื้นฐาน โดยให้มีการใช้

เทคโนโลยี GIS และ RS เป็นเครื่องมือสำคัญในการรวบรวม วิเคราะห์ และจัดการกับข้อมูลพื้นฐาน

ของหน่วยจัดการต้นน้ำ ซึ่งประกอบไปด้วยกิจกรรมหลัก 2 ส่วน คือ

1. การจัดทำฐานข้อมูลระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ต้นน้ำ ทำการวางแผน ออกแบบ ระบบ

ฐานข้อมูล รวบรวมข้อมูลเชิงพื้นที่ประเภทต่างๆ ของหน่วยจัดการต้นน้ำ นำเข้าข้อมูลสู่ระบบ

ตรวจสอบแก้ไขความถูกต้องของข้อมูล วิเคราะห์ข้อมูล แสดงผลของข้อมูล และจัดทำแผนที่แสดง

ลักษณะทางกายภาพของพื้นที่ในด้านต่างๆ

2. ใช้ข้อมูลจากการสำรวจระยะไกล มาทำการวิเคราะห์ตีความสภาพการใช้ประโยชน์ที่ดิน

ของพื้นที่ศึกษา ทำการสำรวจตรวจสอบข้อมูลภาคสนาม เพื่อศึกษาสถานภาพทรัพยากรป่าไม้และ

การใช้ประโยชน์ที่ดินจากพื้นที่จริง นำผลที่ได้มาใช้ประเมินความถูกต้องของข้อมูล แสดงผลของ

ข้อมูล และจัดทำแผนที่แสดงการใช้ประโยชน์ที่ดินและสภาพป่าไม้

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีสารสนเทศภูมิศาสตร์

เนื่องจากการทำงานของ GIS เราสามารถเลือกพิจารณาเฉพาะชั้นข้อมูลที่เราสนใจได้ จึงมีการนำ GIS ไปใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆ มากมาย จึงขอยกตัวอย่างขอการประยุกต์ใช้ GIS ในการทำงานด้านต่างๆ ดังนี้

- ด้านคมนาคมขนส่งGIS สามารถใช้ในการเพิ่มประสิทธิผลทางด้านการคมนาคมขนส่ง เช่น การวางแผนเส้นทางการเดินรถประจำทาง การวางแผนการสร้างเส้นทางคมนาคม ทางรถไฟ ทางด่วน ทางเดินเรือและเส้นทางการบิน ฯลฯ ได้เป็นอย่างดี

- ด้านสาธารณูปโภคพื้นฐาน การจัดสาธารณูปโภคพื้นฐานไปยังพื้นที่ต่างๆ ตามความต้องการของประชาชนนั้น GIS ได้เข้ามามีบทบาทอันสำคัญในการวางแผนในการสร้างถนน การเดินสายไฟฟ้า ท่อประปา รวมถึงการวางแผนในการบำรุงรักษาสาธารณูปโภคพื้นฐานเหล่านี้

- ด้านการสาธารณสุข การประยุกต์ใช้ GIS ในการบริหารจัดการภาครัฐกับงานทางด้านสาธารณสุข มีใช้กันอย่างแพร่หลายในต่างประเทศ เช่น การระบุตำแหน่งของผู้ป่วยโรคต่างๆ การวิเคราะห์การแพร่ของโรคระบาด หรือแนวโน้มการระบาดของโรค ซึ่งการประยุกต์ใช้ GIS จะช่วยให้ผู้บริหารสามมารถวางแผนในการป้องกันและแก้ไขปัญหาทางด้านสาธารณสุขได้อย่างมีประสิทธิผลยิ่งขึ้น

- ด้านการบังคับใช้กฎหมายและการป้องกันอาชญากรรม มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย เช่น การกำหนดจุดเสี่ยงต่อการเกิดอาชญากรรมเพื่อตั้งป้อมตำรวจ การวิเคราะห์พื้นที่เสี่ยงต่อการเกิดอาชญากรรม โดยการบันทึกจุดที่เกิดอาชญากรรมไว้ แล้วนำมาวิเคราะห์หาพื้นที่เสี่ยง ซึ่งเจ้าหน้าที่ผู้รักษากฎหมายสมารถวางแผนให้ความสำคัญกับบางพื้นที่ที่ต้องทำการดูแลเป็นพิเศษ เพื่อลดปัญหาอาชญากรรมได้

- ด้านการวางแผนการใช้ประโยชน์ที่ดิน การประยุกต์ใช้ GIS เพื่อช่วยในการวางแผนการใช้ประโยชน์ที่ดิน เป็นหนึ่งในกิจกรรมการประยุกต์ใช้ GIS ที่แพร่หลายที่สุด เพราะความสามารถในการวิเคราะห์ ประเมินผล ปละนำเสนอข้อมูลต่างๆในเชิงพื้นที่ที่จำเป็นต่อการวางผังเมือง และการจัดการเมืองสมารถกระทำได้อย่างสะดวก ทั้งการวิเคราะห์และประเมินศักยภาพในการใช้ประโยชน์ของแต่ละพื้นที่

- ด้านการจัดเก็บภาษี การประยุกต์ใช้ GIS เพื่อช่วยในการจัดเก็บภาษี โดยอาศัยข้อมูลแผนที่มาตราส่วนขนาดใหญ่ เช่น 1:1,000 ซึ่งสมารถมองเห็นขอบเขตของอาคาร เพื่อใช้ในการนำเข้าข้อมูลการชำระภาษีอากร ซึ่งภาครัฐสามารถทำการติดตาม ตรวจสอบผลการจัดเก็บภาษีได้โดยสะดวก เพราะ ข้อมูลของสถานประกอบการ บ้านเรือน ฯลฯ ที่ชำระค่าภาษีอากรต่างๆ แล้วจะสามารถแสดงให้เห็นความแตกต่างได้โดยเฉดสีบนแผนที่ ทำให้สามารถค้นหา หรือติดตามการชำระภาษีอากรได้สะดวก และทำให้การจัดเก็บภาษีมีประสิทธิภาพมากขึ้น

- ด้านสิ่งแวดล้อม การประยุกต์ใช้ GIS เพื่อทดลองสร้างแบบจำลองทางด้านสิ่งแวดล้อม มีใช้กันอย่างแพร่หลายในต่างประเทศ เช่น การสร้างแบบจำลองสามมิติแสดงการถล่มของภูเขา ซึ่งการสร้างแบบจำลองใน GIS จะช่วยให้ผู้ใช้สามารถทำความเข้าใจกับลักษณะของพื้นที่ได้โดยง่าย และเป็นการเพิ่มการรับรู้แบบเสมือนจริงในรูปแบบของแบบจำลองสมมิติ ซึ่งช่วยลดความผิดพลาดในการตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับปัญหาที่เกิดขึ้น ส่งผลต่อประสิทธิภาพและประสิทธิผลในการบริหารจัดการสิ่งแวดล้อมเป็นอย่างยิ่ง

- ด้านการจัดการภาวะฉุกเฉินและภัยพิบัติ สิ่งที่จำเป็นมากที่สุดในการจัดการในสภาวะฉุกเฉิน คือ การรับรู้ข้อมูลต่างๆที่เกี่ยวข้องให้มากที่สุด เพื่อทำการตัดสินใจให้เร็วที่สุดผิดพลาดน้อยที่สุด และมีประสิทธิผลมากที่สุด GIS ช่วยให้ผู้ใช้สามารถเข้าถึงข้อมูลในเชิงพื้นที่ได้อย่างทั่วถึงในเวลาอันรวดเร็ว รวมถึงรายละเอียดต่างๆที่เกี่ยวข้อง ซึ่งจำเป็นต่อมาตรการในการป้องกันแก้ไข นอกจากนี้ยังใช้ GIS วิเคราะห์ถึงผลกระทบต่างๆที่อาจเกิดขึ้นอยู่ในรัศมีของการได้รับผลกระทบจากสารพิษ เป็นต้น รวมทั้งวิเคราะห์ทิศทางวางแผนอพยพผู้คน เส้นทางในการเคลื่อนย้าย การขนส่ง และเพื่อกำหนดนโยบายและกลยุทธ์ในการป้องกัน การวางแผนการช่วยเหลือ ทำการวิเคราะห์หรือสร้างภาพจำลองของเหตุการณ์เพื่อหาสาเหตุได้ทันที่ ตามสภาพของข้อมูลที่เปลี่ยนแปลงไปในแต่ละช่วงเวลา