ทำไมระบบ WGS84 พิกัดจึงเหลื่อมจากแผนที่เก่า

หลายคนที่เริ่มใช้งานระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (GIS) หรือเครื่องรับสัญญาณ GPS มักพบปัญหาว่า เมื่อนำข้อมูลพิกัดจาก GPS ไปซ้อนทับกับแผนที่ภูมิประเทศรุ่นเก่า ตำแหน่งกลับไม่ตรงกัน ทั้งที่เป็นสถานที่เดียวกัน ตัวอย่างเช่น

• ตำแหน่งถนนเหลื่อมจากแนวถนนบนแผนที่
• หมุดสำรวจไม่ตรงกับตำแหน่ง GPS
• ข้อมูล GIS ซ้อนทับกันแล้วเกิดการเลื่อนของชั้นข้อมูล

ปัญหาเหล่านี้ไม่ได้เกิดจากความผิดพลาดของ GPS แต่เกิดจากการใช้ “พื้นหลักฐานทางราบ” (Horizontal Datum) ที่แตกต่างกัน ในอดีตประเทศไทยใช้ระบบ Indian 1975 ขณะที่ GPS ทั่วโลกใช้ระบบ World Geodetic System 1984 หรือ WGS84 จึงทำให้พิกัดของตำแหน่งเดียวกันมีค่าแตกต่างกัน

พื้นหลักฐานทางราบ (Datum) คืออะไร

Datum คือกรอบอ้างอิงทางคณิตศาสตร์ที่ใช้กำหนดตำแหน่งบนพื้นผิวโลก เนื่องจากโลกไม่ได้เป็นทรงกลมสมบูรณ์ แต่มีลักษณะเป็นทรงรี (Ellipsoid) การคำนวณตำแหน่งจึงต้องอาศัยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เป็นพื้นฐาน เปรียบเทียบง่าย ๆ Datum เปรียบเสมือน “จุดเริ่มต้นของไม้บรรทัด” หากใช้ไม้บรรทัดคนละอัน แม้วัดวัตถุชิ้นเดียวกัน ผลลัพธ์ที่ได้อาจแตกต่างกัน ในงานภูมิสารสนเทศก็เช่นเดียวกัน หากใช้ Datum ต่างกัน ค่าพิกัดที่ได้ย่อมแตกต่างกันตามไปด้วย

เหตุใด GPS จึงใช้ WGS84

เมื่อสหรัฐอเมริกาพัฒนาระบบดาวเทียมนำร่อง GPS จำเป็นต้องมีระบบอ้างอิงตำแหน่งที่สามารถใช้งานได้ทั่วโลก จึงเกิดการพัฒนาระบบ World Geodetic System 1984 (WGS84) ขึ้นมาเป็นมาตรฐานสากล

WGS84 มีลักษณะสำคัญคือ

• อ้างอิงจากศูนย์กลางมวลของโลก (Earth-Centered Datum)
• ใช้ได้ทั่วโลก
• รองรับระบบ GPS และ GNSS
• เชื่อมโยงกับภาพถ่ายดาวเทียมโดยตรง
• ใช้เป็นมาตรฐานใน Google Maps และ Google Earth

ดังนั้น ทุกครั้งที่เราเปิด GPS บนโทรศัพท์มือถือ พิกัดที่ได้รับจะอยู่บนระบบ WGS84 โดยอัตโนมัติ

แล้วแผนที่เก่าใช้ระบบใด

ก่อนยุค GPS ประเทศไทยใช้ระบบ Indian 1975 Datum ซึ่งพัฒนามาจากโครงข่ายรังวัดภาคพื้นดินที่เชื่อมโยงหมุดสำรวจทั่วประเทศ

ระบบนี้อ้างอิงกับ

• Everest Ellipsoid 1830
• โครงข่ายสามเหลี่ยมทางราบ
• หมุดหลักฐานทางรังวัดแห่งชาติ

แผนที่ภูมิประเทศชุด L7017 ของกรมแผนที่ทหารจึงใช้ Indian 1975 เป็นมาตรฐาน ในยุคนั้นระบบดังกล่าวมีความแม่นยำสูงและเหมาะสมกับงานสำรวจของประเทศไทยเป็นอย่างมาก

เหตุใดพิกัดจึงเหลื่อมกัน

เมื่อเปรียบเทียบระหว่าง

• Indian 1975
• WGS84

จะพบว่าทั้งสองระบบใช้จุดอ้างอิงที่แตกต่างกัน Indian 1975 เป็นระบบท้องถิ่น (Local Datum) ส่วน WGS84 เป็นระบบโลก (Global Datum) ดังนั้น แม้จะเป็นตำแหน่งเดียวกันบนพื้นโลก ค่าพิกัดที่คำนวณได้จึงไม่เหมือนกัน ในประเทศไทย ความคลาดเคลื่อนระหว่าง Indian 1975 กับ WGS84 โดยทั่วไปอยู่ประมาณ 200–250 เมตร ขึ้นอยู่กับตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ของพื้นที่

ตัวอย่างที่พบในงาน GIS

กรณีศึกษาที่พบได้บ่อย ได้แก่

การนำข้อมูล GPS ไปทับกับแผนที่ L7017

GPS ใช้ WGS84

แต่แผนที่ L7017 ใช้ Indian 1975

เมื่อเปิดในโปรแกรม GIS โดยไม่กำหนด Datum ให้ถูกต้อง จะพบว่าชั้นข้อมูลเลื่อนออกจากตำแหน่งจริง

การใช้ข้อมูล UAV Mapping

โดรนสมัยใหม่ใช้ GNSS และ WGS84

หากนำข้อมูลไปซ้อนกับข้อมูลเก่าที่อยู่ใน Indian 1975 โดยไม่แปลง Datum

ภาพถ่ายออร์โธและชั้นข้อมูล GIS จะไม่ตรงกัน

การใช้ข้อมูลจากหลายหน่วยงาน

บางหน่วยงานยังเก็บข้อมูลเดิมใน Indian 1975

ขณะที่ข้อมูลใหม่ถูกจัดเก็บใน WGS84

การนำข้อมูลมาวิเคราะห์ร่วมกันจึงต้องตรวจสอบ Datum ก่อนทุกครั้ง

วิธีแก้ปัญหา

แนวทางที่ถูกต้องคือ

Datum Transformation

หรือการแปลงระบบอ้างอิงพิกัด

โดยใช้โปรแกรม GIS เช่น

• ArcGIS
• QGIS
• Global Mapper

เพื่อแปลงข้อมูลจาก Indian 1975 ไปเป็น WGS84 หรือในทางกลับกัน

การแปลง Datum อย่างถูกต้องจะช่วยให้ข้อมูลจากหลายแหล่งสามารถซ้อนทับกันได้อย่างแม่นยำ

ทำไมเรื่องนี้จึงสำคัญ

หากละเลยเรื่อง Datum อาจส่งผลกระทบต่อ

• งานรังวัดที่ดิน
• งานวิศวกรรม
• การวางผังเมือง
• การวิเคราะห์ภัยพิบัติ
• งานสำรวจด้วยโดรน
• ระบบนำทาง
• การจัดทำฐานข้อมูล GIS

แม้ความคลาดเคลื่อนเพียง 200 เมตร อาจดูไม่มากในระดับประเทศ แต่ในงานวิศวกรรมหรือการสำรวจภาคสนามถือเป็นความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับไม่ได้

เหตุผลที่ GPS ใช้ WGS84 เพราะเป็นระบบอ้างอิงตำแหน่งระดับโลกที่ออกแบบมาเพื่อรองรับดาวเทียมนำร่องและการใช้งานร่วมกันทั่วโลก ขณะที่แผนที่ภูมิประเทศรุ่นเก่าของประเทศไทยจำนวนมากใช้ Indian 1975 ซึ่งเป็นระบบอ้างอิงท้องถิ่นที่พัฒนาจากโครงข่ายรังวัดภาคพื้นดิน

ความแตกต่างของ Datum ทำให้พิกัดของตำแหน่งเดียวกันมีค่าไม่ตรงกัน และอาจเกิดการเหลื่อมของข้อมูลประมาณ 200–250 เมตร หากไม่ได้แปลงระบบอ้างอิงก่อนใช้งาน

ดังนั้น การตรวจสอบ Datum และ Coordinate System จึงเป็นขั้นตอนพื้นฐานที่สำคัญที่สุดขั้นตอนหนึ่งของงานภูมิศาสตร์ การทำแผนที่ การสำรวจ และระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ในยุคดิจิทัล

Geo Easy : ภูมิศาสตร์ ง่ายนิดเดียว

เรียนรู้โลก เข้าใจพื้นที่ ด้วยภูมิศาสตร์และภูมิสารสนเทศ