การใช้โปรแกรม ArcGIS เพื่อประยุกต์ใช้งานตรวจสอบข้อมูลระบบชลประทาน บรรยายโดย... นางอัจฉรา ดาวัน นักวิชาการคอมพิวเตอร์ชำนาญการ ศูนย์เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร วันที่ 14-15 มิถุนายน 2559

เนื้อหาการฝึกอบรม

Day 1 >> 1.ความรู้เบื้องต้นของระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ 2. การใช้งานโปรแกรมArcGIS - การเรียกใช้โปรแกรม ArcMap - การจัดการข้อมูลในArcCatalog - การสร้างShapefile - มาตราส่วนแผนที่และโปรเจคชั่น 3.การนำเข้าข้อมูล - การนำเข้าข้อมูลShapefile - การนำเข้าข้อมูลจาก Excel - การนำเข้าภาพภ่ายออร์โธสี 4. การปรับคุณสมบัติชั้นข้อมูล 5.การสร้าง Feature โดยใช้ sketch tools

Day 2 >> 6.การแก้ไขข้อมูล(Editing Data) - Snapping Environment - Editor Toolbar - Reshape Feature - Trim - Cut Polygon - Clipping Feature 7.การแก้ไขข้อมูลตารางเชิงบรรยาย 8.การคำนวณพื้นที่/ค่าสถิติ 9.การประยุกต์ใช้ArcGIS กับภาพถ่ายออร์โธสี 10.การประยุกต์ใช้ArcGIS กับโปรแกรมGoogle Earth

ความรู้เบื้องต้นของระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์

(ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์) เป็นสิ่งที่เกี่ยวข้องกับแผนที่ GIS = Geograpic Information System (ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์) เป็นสิ่งที่เกี่ยวข้องกับแผนที่ เป็นสิ่งที่เกี่ยวข้องกับข้อมูล เป็นสิ่งที่เกี่ยวข้องกับระบบคอมพิวเตอร์

ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (Geographic Information System : GIS) คือ กระบวนการทำงานเกี่ยวกับข้อมูลเชิงพื้นที่ (spatial data) ด้วยระบบคอมพิวเตอร์ โดยการกำหนดข้อมูลเชิงบรรยายหรือข้อมูลคุณลักษณะ (attribute data) และสารสนเทศ เช่น ที่อยู่ บ้านเลขที่ ที่มีความสัมพันธ์กับตำแหน่งในเชิงพื้นที่ (spatial data) เช่น ตำแหน่งบ้าน ถนน แม่น้ำ เป็นต้น ในรูปของ ตารางข้อมูล และ ฐานข้อมูล ระบบ GIS ประกอบไปด้วยชุดของเครื่องมือที่มีความสามารถในการเก็บรวบรวม ปรับปรุงและการสืบค้นข้อมูล เพื่อจัดเตรียม ปรับแต่ง วิเคราะห์และการแสดงผลข้อมูลเชิงพื้นที่ เพื่อให้สอดคล้องตามวัตถุประสงค์การใช้งาน ซึ่งรูปแบบและความสัมพันธ์ของข้อมูลเชิงพื้นที่ทั้งหลาย จะสามารถนำมาวิเคราะห์ด้วย GIS ให้สื่อความหมายในเรื่องการเปลี่ยนแปลงที่สัมพันธ์กับช่วงเวลาได้

GIS Stores Data as Layers GIS Concept GIS Stores Data as Layers UTILITIES BUILDING TRANSPORTATION HYDROLOGY TOPOGRAPHIC 1120 1121 1124 1123 200 PARCEL REAL WORLD

หน้าที่หลัก ๆ ของระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์มีอยู่ด้วยกัน 5 อย่างดังนี้ 1. การนำเข้าข้อมูล (input) ก่อนที่ข้อมูลทางภูมิศาสตร์จะถูกใช้งานได้ในระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ ข้อมูลจะต้องได้รับการแปลง ให้มาอยู่ในรูปแบบของข้อมูล เชิงตัวเลข (digital format) เสียก่อน เช่น จากแผนที่กระดาษไปสู่ข้อมูลใน รูปแบบดิจิตอลหรือแฟ้มข้อมูลบนเครื่องคอมพิวเตอร์อุปกรณ์ที่ใช้ในการนำเข้าเช่น Digitizer Scanner หรือ Keyboard เป็นต้น 2.การปรับแต่งข้อมูล (manipulation) ข้อมูลที่ได้รับเข้าสู่ระบบบางอย่างจำเป็นต้องได้รับการปรับแต่งให้เหมาะสมกับงาน เช่น ข้อมูลบางอย่างมีขนาด หรือสเกล (scale) ที่แตกต่างกัน หรือใช้ระบบพิกัดแผนที่ที่แตกต่างกัน ข้อมูลเหล่านี้จะต้องได้รับการปรับให้อยู่ใน ระดับเดียวกันเสียก่อน

หน้าที่หลัก ๆ ของระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ 3.การบริหารข้อมูล (management) ระบบจัดการฐานข้อมูลหรือ DBMS จะถูกนำมาใช้ในการบริหารข้อมูลเพื่อการทำงานที่มีประสิทธิภาพในระบบ GIS DBMS ที่ได้รับการเชื่อถือและนิยมใช้กันอย่างกว้างขวางที่สุดคือ DBMS แบบ Relational หรือระบบจัดการฐานข้อมูลแบบสัมพัทธ์ (RDBMS) ซึ่งมีหลักการทำงานพื้นฐาน ดังนี้คือ ข้อมูลจะถูกจัดเก็บ ในรูปของตารางหลาย ๆ ตาราง

หน้าที่หลัก ๆ ของระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ 4. ในการเรียกค้นและวิเคราะห์ข้อมูล (query and analysis) เมื่อระบบ GIS มีความพร้อมในเรื่องของข้อมูลแล้ว ขั้นตอนต่อไป คือ การนำข้อมูลเหล่านี่มาใช้ให้เกิด ประโยชน์ เช่น ใครคือเจ้าของกรรมสิทธิ์ในที่ดินผืนที่ติดกับโรงเรียน? เมืองสองเมืองนี้มีระยะห่างกันกี่กิโลเมตร? ดินชนิดใดบ้างที่เหมาะสำหรับปลูกอ้อย? หรือ ต้องมีการสอบถามอย่างง่าย ๆ เช่น ชี้เมาส์ไปในบริเวณที่ต้องการแล้วเลือก (point and click) เพื่อสอบถามหรือเรียกค้นข้อมูล นอกจากนี้ระบบ GIS ยังมีเครื่องมือในการวิเคราะห์ เช่น การวิเคราะห์เชิงประมาณค่า (proximity หรือ buffer) การวิเคราะห์เชิงซ้อน (Overlay Analysis) เป็นต้น

หน้าที่หลัก ๆ ของระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ 5.การนำเสนอข้อมูล (visualization) จากการดำเนินการเรียกค้นและวิเคราะห์ข้อมูล ผลลัพธ์ที่ได้จะอยู่ในรูปของตัวเลขหรือตัวอักษร ซึ่งยากต่อการตีความหมายหรือทำความเข้าใจ การนำเสนอข้อมูลที่ดี เช่น การแสดงชาร์ต (chart) แบบ 2 มิติ หรือ 3 มิติ รูปภาพจากสถานที่จริง ภาพเคลื่อนไหว แผนที่ หรือแม้กระทั่งระบบมัลติมีเดีย สื่อต่าง ๆ เหล่านี้จะทำให้ผู้ใช้เข้าใจความหมายและมองภาพของผลลัพธ์ที่กำลังนำเสนอได้ดียิ่งขึ้นอีก

Geographic Information System ระบบสารสนเทศที่ใช้ในการ จัดเก็บ จัดการ วิเคราะห์ แสดงผล ข้อมูลทางภูมิศาสตร์

แผนที่ และ ข้อมูลเชิงพื้นที่ แผนที่ คือ สิ่งที่แสดงลักษณะของผิวโลก ทั้งที่เป็นอยู่ตามธรรมชาติและที่มนุษย์สร้างขึ้นโดยแสดงลงบนพื้นราบ อาศัยการย่อส่วนให้เล็กลงตามขนาดที่ต้องการและใช้เครื่องหมายหรือสัญลักษณ์แทนสิ่งที่ปรากฏอยู่ บนผิวโลก

ข้อมูลเชิงพื้นที่ (Spatial data) มีส่วนประกอบ 2 ส่วน คือ  1. ข้อมูลเชิงภาพ (Graphic data) สามารถแทนได้ด้วย 2 รูปแบบพื้นฐาน >> ข้อมูลแบบเวกเตอร์ (Vector format) >> ข้อมูลแบบแรสเตอร์ (Rastor format) 2. ข้อมูลอรรถธิบาย (Attribute data) เป็นข้อความอธิบายที่มีความสัมพันธ์กับข้อมูลเชิงภาพเหล่านั้น เช่น ชื่อถนน, ลักษณะ พื้นผิว และจำนวนช่องทางวิ่งของเส้นถนนแต่ละเส้น เป็นต้น

Vector Data คือข้อมูลกราฟิกที่อาศัยหลักทางคณิตศาสตร์ เป็นการจัดเก็บข้อมูลที่ละจุดหรือตำแหน่ง ที่ประกอบด้วยจุดพิกัดทางแนวราบ (X,Y) และ/หรือ แนวดิ่ง (Z) หรือ Cartesian Coordinate System Point Line Polygon

การเก็บข้อมูลแบบ Vector ข้อมูลแต่ละเส้นมีตำแหน่งค่าพิกัดของจุดต่างๆ เหมาะสำหรับการวิเคราะห์ข้อมูลเชิงเครือข่าย (Network Analysis)

Raster Data เป็นข้อมูลที่อยู่บนพิกัดรูปตารางแถวนอนและแถวตั้ง -ความสามารถแสดงรายละเอียดของข้อมูลขึ้นอยู่กับขนาดของเซลล์ ณ จุดพิกัดที่ประกอบขึ้นเป็นฐานข้อมูลแสดงตำแหน่งชุดนั้น - Raster Data มีข้อได้เปรียบในการใช้ทรัพยากรระบบคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพดีกว่า ช่วยให้สามารถทำการวิเคราะห์ได้รวดเร็ว - Raster Data อาจแปรรูปมาจากข้อมูล Vector หรือแปรจาก Raster ไปเป็น Vector แต่เห็นได้ว่าจะมีความคลาดเคลื่อนเกิดขึ้นระหว่างการแปรรูปข้อมูล

Image เป็น Raster Data ประเภทหนึ่ง ซึ่งมีค่าระบุสีของแต่ละพิกัดเซลล์ เมื่อได้รับการแปลความหมาย (Interpretation) จากกระบวนการวิเคราะห์ด้วยคอมพิวเตอร์ ความหมายจากค่าสีเหล่านี้สามารถนำไปสร้างคุณสมบัติเชิงอธิบาย (Attribute) สำหรับชั้นข้อมูลได้

การเก็บข้อมูลแบบ Raster เก็บข้อมูลในรูปแบบของข้อมูลเชิงจุด (Cell-based) ในตารางกริด (Grid) แต่ละช่องใช้เก็บค่าของข้อมูลเรียกว่า Pixel เหมาะสำหรับการวิเคราะห์ข้อมูลเชิงพื้นที่ (Spatial Analysis)

ระบบพิกัดบนแผนที่ ที่มา: พ.อ.ศุภฤกษ์ ชัยชนะ /อานันต์ คำภีระ

ระบบพิกัดบนแผนที่ ระบบพิกัด (Coordinate System) เป็นระบบที่สร้างขึ้นสำหรับใช้อ้างอิงในการกำหนดตำแหน่ง หรือ บอกตำแหน่งที่อยู่ของเราว่าเราอยู่บริเวณส่วนใดของแผนที่หรือบริเวณใดบนผิวโลก ที่นิยม บอกตำแหน่งกันมีอยู่สองระบบคือ - ระบบพิกัดภูมิศาสตร์ - ระบบพิกัดกริด

ระบบพิกัดภูมิศาสตร์(GeographicCoordinate) - เป็นระบบที่เก่าแก่ที่สุดในการกำหนจุด โดยอาศัยเส้นสองชนิด คือ เล้นที่ลากผ่านขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้เรียกว่า เส้นลองจิจูด หรือที่เรียกว่า เส้นแวง - เส้นที่สองคือเส้นที่ลากตามแนวตะวันออกตะวันตกในลักษณะเส้นขนาน เรียกว่า เส้นละติจูด Lines of Latitude Lines of Longitude “meridians”

ระบบพิกัดภูมิศาสตร์(GeographicCoordinate) - ขนาดระวางของแผนที่ 1:50,000 จะมีขนาดเท่ากับ 15 x 15 ลิปดา เวลาอ่านก็จะอ่านออกมาเป็นค่า ละติจูด และค่าลองติจูด โดยใช้การแบ่ง ทั้งแนวตั้งและแนวนอน เป็น อย่างละ 15 ส่วน ค่าพิกัดที่อ่านได้จะมีความละเอียดเท่ากับ 1 ลิปดา

ระบบพิกัดภูมิศาสตร์(GeographicCoordinate)

ระบบพิกัดกริด (Grid Coordinate) - ระบบพิกัดกริด (UTM) ได้ถูกนำมาใช้ในกิจการทหารของสหรัฐอเมริกาตั้งแต่ปี พ.ศ.2434 และกรมแผนที่ทหาร เริ่มนำมาใช้ในโครงการทำแผนที่จากรูปถ่ายทางอากาศ การบอกตำแหน่งโดยระบบพิกัดกริดมีส่วนดีและสะดวกกว่า ระบบพิกัดภูมิศาสตร์

ระบบพิกัดกริด (Grid Coordinate)

พิกัดภูมิศาสตร์และพิกัด UTM ต่างกันอย่างไร - พิกัดภูมิศาสตร์คือพิกัดที่สำหรับอ้างอิงตำแหน่งที่กว้างไกล แต่พิกัด UTM ใช้สำหรับอ้างอิงตำแหน่งที่ไม่กว้างไกลนัก เพราะพิกัด UTM เป็นพิกัดบนพื้นราบ ถ้าพื้นที่กว้างมากจะเกิดข้อผิดพลาดทางตำแหน่ง จึงจำเป็นต้องมีการเปลี่ยน ZONE ฉะนั้นในกองทัพอากาศและกองทัพเรือจึงใช้ระบบพิกัดภูมิศาสตร์ เพราะพื้นที่ปฎิบัติการกว้างและไกลมาก ขณะที่กองทัพบกใช้ระบบ UTM เพราะพื้นที่ปฎิบัติการไม่กว้างไกลมากนัก

WGS84 คืออะไร - เนื่องจาก แต่ละประเทศหรือแต่ละภูมิภาศภายในโลกเรานี้ ใช้ลูกโลกสมมุติ(ellipsoid)แทนลูกโลกจริงไม่เหมือนกัน ทำให้เกิดปัญหาเวลานำแผนที่มาต่อกัน สหรัฐอเมริกาเลยเป็นผู้นำให้ทั่วโลกใช้ลูกโลกสมมุติตัวดียวกันคือลูกโลกสมมุติที่ชื่อว่า WGS84 คือลูกโลกสมมุติที่ได้มาจากการสำรวจด้วยดาวเทียมฉะนั้น แผนที่ของโลกเราก็ใช้ระบบเดียวกัน ไม่มีปัญหาเรื่องการเชื่อมต่อกัน และค่าพิกัดที่ได้จากการสำรวจด้วย GPS ก็ใช้ WGS84

ระบบพิกัดแผนที่ ที่ต้องรู้ ระบบพิกัดแผนที่ ที่ต้องรู้ ระบบพิกัดแผนที่ ในระบบข้อมูลหรือทางคอมพิวเตอร์ที่เราใช้ในประเทศไทยมี 2 ระบบ ระบบพิกัดภูมิศาสตร์ หรือ Geographic หน่วยเป็น องศา ลิปดา พิลิปดา ระบบพิกัดฉาก หรือ UTM (Universal Transverse Mercator) หน่วยเป็น เมตร และมี 2 โซน Zone 47 และ Zone 48 และหมุดหลักฐานอ้างอิง ที่ประเทศไทยใช้อ้างอิง มี  2 แบบ WGS 1984 Indian 1975

ดังนั้น ระบบพิกัดแผนที่ เมื่อต้องเลือกหมุดหลักฐานด้วย ทั้งหมดมี 6 แบบ WGS 84 / Geographic WGS 84 / UTM Zone 47 WGS 84 / UTM Zone 84 Indian 1975 / Geographic Indian 1975 / UTM Zone 47 Indian 1975 / UTM Zone 84

ข้อแตกต่างของแผนที่ชุด L7017 กับ L7018

การใช้งานโปรแกรมArcGIS

รู้จักโปรแกรม ArcGIS

ในการทำงานด้าน GIS ในโปรแกรม ArcGIS จะต้องคำนึงการใช้งานใน 3 ส่วนหลัก ได้แก่

การเก็บข้อมูลของ ArcGIS - เก็บเป็นไฟล์ข้อมูล Shapefile .shp = spatial data (shape geometry) .shx= spatial data index .dbf= attribute data - เก็บเป็นแฟ้มข้อมูล Project ชื่อไฟล์.apr