Surveyor Pocket Tools โปรแกรมรวมเครื่องมือฉบับกระเป๋าสำหรับช่างสำรวจ (แจกฟรี) – ตอนที่ 3

Geodesic Distance

• ผ่านไปแล้วสองโปรแกรม วันนี้มาว่ากันเรื่องโปรแกรมวัดระยะทางที่กำหนดค่าพิกัดให้สองจุด การวัดระยะทางไปตามผิวของทรงรีแนวที่สั้นที่สุดเรียกว่า Geodesic distance ใช้ค่าพิกัดภูมิศาสตร์ แลตติจูดและลองจิจูด ถ้าเป็นระบบกริดอยู่ในโซนเดียวกัน ศูนย์กำเนิดเดียวกันสามารถหาระยะทางได้จากสูตรง่ายๆ ที่ผมเรียนกันตอนมัธยมต้น (หลักสูตรสมัยใหม่ประถมก็เรียนแล้ว)  ระยะทาง = √((x2−x1)²+(y2−y1)²)
• มาดูโปรแกรม Geodesic distance เรียงจากบนลงมาไอคอนที่สาม ใช้งานก็ดับเบิ้ลคลิกเลยครับ

 

•  ลักษณะรูปร่างของเส้น Geodesic (จาก Wikipedia) จากรูปเส้น s12 ก็คือเส้น geodesic จากจุด A ไปจุด B ส่วน N คือขั้วโลกเหนือ เส้น EFH คือเส้นศูนย์สูตร

เปิดโปรแกรม

• เปิดโปรแกรมมาแล้ว คล้ายๆโปรแกรมที่ผ่านไปทั้งสองคือมีช่องป้อนข้อมูลด้านซ้ายและด้านขวาเหมือนกัน มีไอคอนสำหรับเก็บค่าพิกัด ที่ต้องการใช้เข้าฐานข้อมูล มีไอคอนสำหรับเรียกตารางข้อมูลเพื่อดึงค่าพิกัดที่เก็บไว้มาใช้งาน

• และที่ไม่ลืมคือปักหมุดลง Google maps เพื่อดูว่าจุดอยู่ไหนบนโลกนี้ และปักหมุดลง Google earth

วิธีการใช้งาน

• วันนี้จะพากลับไปที่โรงเรียนอีกครั้ง ไม่ทราบว่าหลักสูตรวิชาภูมิศาสตร์สมัยนี้เป็นยังไง สมัยผมยังโลว์เทค ครูเอาลูกโลกจำลองขึ้นมาวางโต๊ะหน้าห้อง แล้วครูก็ชี้ให้ดูทวีปต่างๆ แล้วก็ไล่เรียงมาแต่ละประเทศ สุดท้ายก็เมืองหลวงของแต่ละประเทศ ที่จำได้แม่นคือจำแบบรูปภาพ ประเทศอิตาลีทรงเหมือนรองเท้าบู๊ต ประเทศอินเดียทรงเหมือนรังผึ้ง ส่วนประเทศไทยทรงเหมือนด้ามขวาน
• มีหลายเวปไซต์ที่เก็บค่าพิกัดคร่าวๆของเมืองสำคัญของโลกนี้ลองค้นดูจะเห็นหลายเวปไซต์ ผมจะใช้โปรแกรมลองหาระยะทางระหว่างเมืองหลวงแล้วปักหมุดลง google map และ google earth ตามลำดับ
• จะลองหาพิกัดจากเมือง “Suva” เมืองหลวงของประเทศฟิจิ ค่าพิกัดแล็ต ลองดังนี้ครับ -18.13333333, 178.416667 อีกเมืองคือพนมเปญ “ភ្នំពេញ” ของบ้านใกล้เรือนเคียงเราครับ ค่าพิกัดแล็ต ลองคือ  11.55, 104.916667 เนื่องจากพิกัดเป็น degree ที่โปรแกรมปรับรูปแบบมุมให้ตรงกัน ค่าพิกัดนี้คร่าวๆนะครับ บางทีผม copy บางเมืองมาลองปักดู แต่ตกทะเลก็มีครับ ป้อนแล้วดังรูปด้านล่าง คลิกไอคอนลูกศรลงเพื่อคำนวณ

• จะได้ผลลัพธ์ 8,713.178 กม. ถ้าจุดอยู่ใกล้ๆกันลองเปลี่ยนหน่วยจาก Km.  เป็น m. ได้ จากนี้ลองคลิกที่ปักหมุดดู

• จะเห็นเส้น geodesic เมื่อปรากฎบนแผนที่ในระนาบราบจะกลายเป็นเส้นโค้งๆบิดๆ
• ต่อไปลองปักที่ google earth ตั้งชื่อไฟล์ก่อน ลองใช้เมาส์จับรูปลูกโลกของกูเกิ้ลเอิร์ทหมุนๆดู จะเห็นเส้นสีน้ำเงิน นั่นแหละครับเส้น geodesic  เบื้องหลังเส้น geodesic จะมีจุดทั้งหมดประมาณ 200 จุดต่อๆกันครับ ถ้าอยากดูเบื้องหลังลองเปิดไฟล์ kml  ด้วยโปรแกรม Notepad, Notepad++ดูครับ

• ลองซูมเข้าไปฝั่งกรุงพนมเปญ พิกัดจากเวปไซต์ตกย่านชุมชนหนาแน่น

• ซูมดูอีกฝั่งตกทะเลตามความคาดหมาย

ใช้ค่าพิกัดฐานข้อมูล

• จะมาลองใช้ฐานข้อมูลที่เก็บค่าพิกัดไว้ เปิดตารางแล้วลากมาใช้งาน ดูรูปด้านล่าง คลิกเปิดตารางข้อมูลที่ไอคอนดัง (1) จะคลิกไอคอนจากด้านซ้ายหรือด้านขวาได้เหมือนกัน จากนั้นจะเห็นตารางข้อมูล ในที่นี้ผมเก็บค่าพิกัดไว้หลายจุด จะลองใช้เมาส์ลากค่าพิกัดจาก (2) ไปช่องตามลูกศรสีแดง วางค่าพิกัดไว้ที่ช่อง Coordinate point 1 การลากก็ธรรมดาครับต้องการค่าไหนในตารางก็กดค้างแล้วลากไปวางที่ช่องป้อนข้อมูลได้
• เช่นเดียวกันลากค่าพิกัดจาก (3) ไปตามลูกศรสีน้ำเงิน ไปวางไว้ที่ Coordinate point 2 รูปแบบมุมที่เก็บไว้แบบไหน ลากมาแล้วโปรแกรมจะเปลี่ยนตามให้อัตโนมัติครับ

• คลิกคำนวณดูระยะทางบนทรงรี ได้ระยะทาง 308.548 กม.

• คลิกที่ไอคอนปักหมุดบน google maps ดูครับ หมุดทั้งคู่ได้จากหมุด GPS ครับ

ตัวอย่าง Geodesic line ที่ยาวมาก

• มาลองข้อมูลที่ผมเก็บไว้ในฐานข้อมูล ค่าพิกัดเมืองแรกเป็นเมือง Valparaíso อยู่ในชีลี ทวีปอเมริกาใต้ ค่าพิกัดที่สองเป็นเมืองเซี่ยงไฮ้ (上海) ประเทศจีนแผ่นดินใหญ่  เจอแล้วลอง drag and drop ค่าพิกัดมาที่ช่องป้อนได้เลย

• คำนวณดูได้ 18,752.494 กม. ลองปักหมุดดู จะเห็นเส้น  geodesic ยาวมาก ความยาวเกินครึ่งหนึ่งความยาวรอบโลก ลักษณะเส้นจะบิดเป็นเส้นโค้งบนระนาบราบ

• ลองปักดูบน google earth ปรากฎกูเกิ้ลเอิร์ท งง บิดอีกด้านมาให้ ใช้เมาส์จับลูกโลกหมุนไปอีกด้านจะเห็นเส้น geodesic สีน้ำเงิน เนื่องจากเส้นยาวมากไม่สามารถมองเห็นปลายเส้นทั้งสองพร้อมๆกันได้

 

• ก็ขอจบตอนสำหรับการใช้งานโปรแกรม Geodesic Distance เพียงเท่านี้

โปรแกรมคำนวณหาระยะทางที่สั้นที่สุดบนทรงกลมของโลก (Great Circle Distance)

• วิธีการนี้สูตรไม่ซับซ้อนเท่า geodesic distance ถือว่าละเอียดน้อยกว่า เพราะสัณฐานของโลกค่อนมาทางทรงรีมากกว่าทรงกลม โบราณใช้คำนวณหาแนวเดินเรือซึ่งเพียงพอ
• โปรแกรมอยู่ตามลูกศรสีเหลือง เมื่อเปิดจะเห็นให้ป้อนรัศมีของโลกซึ่งค่าที่ใช้ประมาณนี้ครับ 6371-6373 กม. (แนะนำว่าไม่ต้องแก้ไข)

• การใช้งานเหมือนกับโปรแกรมย่อย Geodesic distance เป๊ะเลยครับ ผมจะขอข้ามวิธีการใช้งานไป แต่จะลองคำนวณระยะทางระหว่างเมือง Valparaíso กับเซี่ยงไฮ้ (上海) ได้ระยะทาง 18,742.658 กม. แตกต่างวิธี Geodesic distance ประมาณ 10 กม.ครับ ดูเยอะนะครับแต่ต้องไม่ลืมว่าเส้นนี้ยาวมาก เทียบเป็นเปอร์เซ็นต์แล้วประมาณ 0.05% เท่านั้น

การป้อนรูปแบบของมุม

• การป้อนมุมสำหรับโปรแกรมชุดนี้ ค่อนข้างต้องเป๊ะครับ ผมจะอธิบายให้พอเข้าใจ ถึงที่มาที่ไป ในทางโปรแกรมมิ่งผมใช้ที่เขาเรียกว่า Regular Express คอยสอดส่องว่าผู้ใช้กำลังป้อนอะไรเข้ามา ตรงไหนเป็นตัวเลข 0-9 ตัวไหนเป็นสัญลักษณ์เช่นองศา ° ลิปดา ‘ ฟิลิปดา ” หรือตรงไหนเป็นตัวอักษร d, N, S, E, W และต้องไม่มีช่องว่าง
• รูปแบบ DD MM SS.SSSS เช่น 14°36’44.21988″N ต้องไม่มีช่องว่างและต้องป้อนสัญลักษณ์ให้ครบทั้งสาม แต่สัญลักษณ์องศาให้ใช้ตัว d แทนได้เช่น 14d36’44.21988″N 
• โปรแกรมแก้ไขเรื่องป้อนมุม ดูที่  build 375 ขึ้นไป การป้อนมุมมีช่องว่างได้ครับ 14°36’44.21988″N สามารถป้อนแบบนี้ได้ 14d 36′ 44.21988″ N ถ้าป้อนไปแล้วผิดให้เอาเคอร์เซอร์มาไว้ที่ท้ายสุดแล้วกด backspace ไปเรื่อยๆ ดูโปรแกรมว่า build เท่าไหร่เปิดดูที่ About ครับ

• ก็ขอจบตอนแค่นี้ครับ ติดตามต่อตอนสุดท้าย การคำนวณหาความสูงจีออยด์ (Geoid separation)