Skip to content
ผ่านไปแล้วสามโปรแกรมย่อยๆ นี่คือโปรแกรมที่สี่ โปรแกรม EGM คำนวณหาค่า Geoid Separation ไม่ใช่โปรแกรมสุดท้ายนะครับ เพราะ Surveyor Pocket Tools จะเพิ่มโปรแกรมพื้นฐานสำหรับช่างสำรวจต่อไปเรื่อยๆ
โปรแกรมนี้ผมเคยเขียนมาแล้วชุดใหญ่ใช้ชื่อว่า Geoid Height Pro Download เป็นโปรแกรมที่มีกราฟฟิคให้ดูด้วยเมื่อป้อนค่าพิกัด Latitude/Longitude เข้าไปสามารถโหลดไฟล์ CSV มาคำนวณได้ สนใจชุดใหญ่ก็โปรแกรม Geoid Height Pro ครับ ถ้าชุดเล็กๆแบบพกไปในกระเป๋าติดตามต่อไป
ทำไมต้องคำนวณ Geoid Separation
เนื่องจาก GPS ที่เราใช้งานในปัจจุบัน ระบบพิกัดผูกอยู่กับพื้นหลักฐาน World Geodetic System 1984 ใช้ทรงรี WGS84 สำหรับค่าพิกัดแลตติจูดและลองจิจูดแล้วไม่มีปัญหาครับ ปัญหาคือค่าระดับในแนวดิ่ง ที่อ้างอิงกับทรงรีเรียกความสูงนี้ว่า Ellipsoidal Height(h) แต่ความสูงที่นำมาใช้งานด้านแผนที่รวมทั้งงานก่อสร้างสาธารณูปโภคทั้งหลาย กลับอ้างอิงกับระดับน้ำทะเลปานกลาง Mean Sea Level (MSL) ที่เราคุ้นเคยกันดี แล้วความสูงสองระบบนี่มันเกี่ยวข้องกันอย่างไร
ความสูงเทียบกับระดับน้ำทะเลปานกลางหรือที่เรียกกันอย่างหนึ่งว่า Orthometric Height (H) ความสูงตัวนี้กลับไปอ้างอิงกับรูปทรงจีออยด์ ที่ถือกันว่าเป็นรูปทรงทางคณิตศาสตร์ของโลกตามแรงดึงดูด รูปทรงประมาณแล้วเป็นผิวที่ทับกันสนิทกับผิวเฉลี่ยของมหาสมุทรหรือระดับน้ำทะเลปานกลางนั่นเอง ระหว่างทรงรีกับรูปทรงจีออยด์ ทั่วทั้งโลกนี้มีความสูงต่างกันไม่เกิน ±100 เมตรเท่านั้นเอง
ความสัมพันธ์ความสูงสองระบบนี้ก็ง่ายๆครับ H = h – N โดยที่ N คือค่า Geoid Height หรือ Geoid Separation นั่นเอง โปรแกรมนี้คือโปรแกรมที่เขียนขึ้นมาเพื่อคำนวณหาค่า N โดยเฉพาะ
ดังนั้นเมื่อเรารู้พิกัดแล็ตติจูดลองจิจูด เราสามารถคำนวณหา N ได้เอาไปลบจาก Ellipsoidal Height (h) ก็จะกลายเป็นความสูงเทียบกับระดับน้ำทะเลปานกลางที่เราสามารถนำมาใช้ได้
ภาพจาก esri.com โมเดลที่ใช้ในการคำนวณ
มีสองโมเดล ตามอายุที่ออกมาใช้ครับ EGM96 ออกในปี 1996 ง่ายๆเขาแบ่งตามขนาดกริด 30’x30′ ประมาณ 55 กม. x 55 กม. จะมีหนึ่งค่าเมื่อขยับไปกริดช่องต่อไปค่า N ก็จะเปลี่ยน โมเดลจะเก็บไว้ในไฟล์ เวลาติดตั้งโปรแกรมจะไปด้วย เมื่อผู้ใช้ป้อนค่าพิกัดโปรแกรมจะไปอ่านไฟล์ดึงค่ามาคำนวณค่า N ให้
โมเดลที่สองคือ EGM2008 ออกมาในปี 2008 รุ่นนี้แบ่งเป็นสองขนาดย่อยละเอียดสุดคือช่องกริดแบ่งไว้ประมาณ 1′ x 1′ หรือประมาณ 1.8 กม. x 1.8 กม. ขนาดที่สองละเอียดน้อยลงมานิดหนึ่งใช่ช่องกริดขนาด 2.5′ x 2.5′ หรือประมาณ 4.6 กม. x 4.6 กม. โปรแกรมนี้ใช้กริดขนาด 2.5′ x 2.5′ ครับ เวลาติดตั้งจะขนไฟล์ขนาดมากกว่า 100 MB ที่เก็บกริดนี้ไปด้วย ทำให้ดูเหมือนโปรแกรมใหญ่โต แต่ที่โตเพราะข้อมูลนี้ครับ
ถ้าใช้โมเดลแบบละเอียด 1’x1′ จะต้องใช้ไฟล์ข้อมูลเกือบกิกะไบต์เลย ผมเลยไม่ได้เขียนในส่วนนี้ ความละเอียดเท่าที่ทดสอบดูจากโปรแกรมอื่นๆ ค่าแทบไม่แตกต่างกันเลย แตกต่างกันน้อยมาก บางจุดน้อยกว่าเศษของมิลลิเมตร
ความถูกต้อง
ไม่มีอะไรสมบูรณ์พูนผลไปทั้งหมด โมเดล EGM96 กับ EGM2008 ก็เหมือนกัน งานรังวัด GPS แบบ Static หรือ Fast Static ที่ให้ค่าละเอียดระดับมิลลิเมตร ดีทั้ง x, y, z เมื่ออ้างอิงกับทรงรี (ย้ำทรงรี ) การจะได้ค่าระดับเทียบกับระดับน้ำทะเลปานกลาง จะเรียกใช้โมเดล EGM96 หรือล่าสุดกว่าก็ EGM2008 เพื่อแปลงค่าความสูง จาก Ellipsoidal Height เป็น Orthometric Height เทียบเท่างานระดับชั้นสาม แต่ไม่ยืนยัน ส่วนใหญ่งานก่อสร้างที่มีค่าระดับ Grade มาเกี่ยวข้อง จึงต้องเดินระดับแบบแยกมาต่างหากจากงานรังวัด GPS ครับยกตัวอย่างเช่นงานสร้างทางรถไฟ งานสร้างถนนสายหลัก
ประสบการณ์ที่ผ่านมา งานรังวัด GPS ค่าระดับเมื่อแปลงเป็นระดับน้ำทะลปานกลางแล้ว พอใช้ได้ครับ ไม่เคยเจอตรงไหนที่เพี้ยนจนรับไม่ได้ งานที่ไม่ได้กังวลเรื่องค่าระดับมากนักจะนำค่าระดับที่แปลงค่ามาแล้วใช้งานได้เลย
วิธีใช้งานโปรแกรม
มาดูวิธีการใช้ คลิกที่โปรแกรม EGM ตามรูป
โปรแกรม EGM
เปิดโปรแกรมมาแล้ว หน้าตาคล้ายๆโปรแกรมอื่นๆที่ผ่านมาคือมีช่องป้อนค่าพิกัด แล็ตติจูด ลองจิจูด มีไอคอนสำหรับจัดเก็บค่าพิกัดเข้าฐานข้อมูล และไอคอนเรียกค่าพิกัดจากฐานข้อมูลมาใช้งาน สองไอคอนนี้อยู่ติดกัน มีไอคอนลูกศรเพื่อคำนวณ สามารถปักหมุดลงบน Google maps และ Google earth
ลองป้อนจุดดังนี้ ชื่อ “GPS-KBM” Latitude = 14.6109419444 Longitude= 98.0315881139 รูปแบบมุมเป็น degree คลิกที่ไอคอนลูกศรเพืือคำนวณได้ค่า -38.9148 m. บนโมเดล EGM2008
ลองเปลี่ยนโมเดลเป็น EGM96
มาลองจุดอื่นๆดูบ้างครับ ชื่อ “Caia” latitude= 17d 49′ 55.917″S longitude= 35d 20′ 10.706″E ป้อนแล้วคำนวณดู จากนั้นทำการเก็บค่าพิกัดด้วยการคลิกไอคอนรูปหมุดที่มีเครื่องหมายบวกสีแดง แล้วก็ลองปักหมุดที่ google maps เป็นขั้นตอนสุดท้าย
ก็ขอจบตอนสุดท้ายเพียงเท่านี้ครับ
Related
