โครงข่ายหมุดหลักฐานด้วยดาวเทียมระบบ GPS ของมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

อ.ธนัช สุขวิมลเสรี
M.Eng. (Survey Engineering)

ด้วยความสำคัญของปัญหาเกี่ยวกับพิกัดตำแหน่งของหมุดหลักฐานแผนที่ ของมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ที่ยังไม่มีความเป็นเอกภาพ รวมถึงความไม่ถาวรของหมุดเหล่านี้ ซึ่งจะใช้ประโยชน์ในการอ้างอิง เพื่อการทำแผนที่ของโครงการอื่น ๆ ต่อไปในอนาคต โครงการนี้ จึงมุ่งที่จะประยุกต์ใช้การรังวัดด้วยดาวเทียมระบบ GPS (Global Positioning System) ในการสร้าง และกำหนดพิกัดตำแหน่งของ หมุดหลักฐานแผนที่ให้มีความถูกต้องสูง โดยดำเนินการรังวัดเป็นโครงข่ายและโยงยึดเข้ากับหมุดหลักฐานที่ทราบค่าพิกัดในระบบพิกัด ของประเทศ ซึ่งจะเป็นการตรึงโครงข่ายลงบนพื้นหลักฐานของประเทศ ผลของค่าพิกัดที่คำนวณได้ ก็จะอยู่ในระบบพิกัดของประเทศ ประโยชน์ที่จะได้รับจากโครงการคือ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์จะมีโครงข่ายหมุดหลักฐานแผนที่หลักที่ถาวร ซึ่งจะใช้เป็นประโยชน์ สำหรับการผลิตแผนที่ของมหาวิทยาลัยให้มีความทันสมัย และมีความถูกต้องสูงขึ้นต่อไป
การสำรวจรังวัด มีจุดมุ่งหมายคือ การหาความสัมพันธ์ทางตำแหน่งของจุดที่อยู่บนหรืออยู่ใกล้ผิวโลก เป็นการหาข้อมูลจากสนาม เพื่อ นำมาคำนวณหาปริมาณต่าง ๆ ที่ต้องการและผลที่ได้จะสามารถนำไปผลิตเป็นแผนที่ได้ ในการสำรวจเพื่อทำแผนที่ภูมิประเทศ จำเป็นจะต้องมีระบบพิกัดที่ใช้สำหรับอ้างอิง เพื่อที่จะสามารถกำหนดตำแหน่งในทางราบ และทางดิ่งของรายละเอียดที่ได้ถ่ายทอดจากพื้นผิว ภูมิประเทศลงบนแผนที่ตามข้อกำหนดของความถูกต้อง และนำไปใช้งานได้ตามวัตถุประสงค์ ดังนั้นในการดำเนินงานเพื่อให้ได้มาซึ่ง ผลการสำรวจ หรือแผนที่ตามความต้องการดังกล่าว จะต้องมีหมุดหลักฐานแผนที่หรือหมุดควบคุมถาวร ซึ่งมีค่าพิกัดที่ยอมรับได้ด้วย วิธีการทำงานรังวัดหมุดหลักฐานที่ใช้กันอยู่ทั่วไป ได้แก่ งานวงรอบ และงานสามเหลี่ยม ซึ่งอาศัยการรังวัดมุมและระยะทาง เพื่อใช้ใน การคำนวณหาค่าพิกัดสัมพันธ์ต่อเนื่องกันไป
ในปัจจุบัน การรังวัดด้วยดาวเทียมระบบ GPS ได้เข้ามามีบทบาท และถูกนำมาประยุกต์ใช้ในงานรังวัดชั้นสูง เพื่อสร้างหมุดหลักฐาน แผนที่อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากเป็นระบบดาวเทียมที่ใช้ในการกำหนดตำแหน่งในสามมิติของจุดใด ๆ บนผิวโลกที่ให้ความ ละเอียดถูกต้องสูงเมื่อเปรียบเทียบกับการรังวัดภาคพื้นดินในแบบเดิม ซึ่งจะมีข้อได้เปรียบอยู่หลายประการ เช่นตำแหน่งของหมุด หลักฐานที่ทำการรังวัด ไม่จำเป็นต้องมองเห็นซึ่งกันและกัน ทำให้มีอิสระในการเลือกตำแหน่งที่จะสร้างหมุดหลักฐานขึ้น เพื่อให้สะดวก และอำนวยประโยชน์ต่อการใช้งานมากที่สุด อีกทั้งยังเป็นทางเลือกหนึ่งในการลดค่าใช้จ่าย และเวลาในการปฏิบัติงานลง

การเลือกตำแหน่งเพื่อสร้างหมุดหลักฐานแผนที่

ศึกษาพื้นที่ และการกำหนดตำแหน่งที่จะสร้างหมุดหลักฐานบนแผนที่ รวมถึงการออกสนามเพื่อตรวจสอบพื้นที่ และบริเวณที่เหมาะสม ต่อการสร้างหมุดหลักฐาน เพื่อไม่ให้เป็นอุปสรรคต่อการปฏิบัติงานรังวัด ได้แก่ เป็นพื้นที่โล่ง ไม่มีสิ่งกีดขวางในระดับที่สูงเกิน 15 ํ จากระนาบราบ ไม่มีแนวสายไฟฟ้าแรงสูง หรือสถานีส่งสัญญาณโทรคมนาคม อยู่ในบริเวณใกล้เคียง นอกจากนี้ตำแหน่งของหมุด ควรอยู่ในบริเวณที่ปลอดภัย และไม่สูญหายได้ง่าย
ในการออกแบบและการจัดสร้างหมุดหลักฐานแผนที่ แบ่งออกเป็น 2 ประเภท ดังนี้
1. หมุดหลักฐานแผนที่ประเภท ก เป็นหมุดเข็มเจาะที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 35 เซนติเมตร ความลึกประมาณ 19 เมตร หล่อด้วย คอนกรีต และฝังหมุดทองเหลืองบนแท่นคอนกรีต ซึ่งอยู่เหนือพื้นดินประมาณ 10 เซนติเมตร
2. หมุดหลักฐานแผนที่ประเภท ข เป็นหมุดทองเหลือง ซึ่งสกัดและฝังลงบนพื้นคอนกรีต หมุดหลักฐานประเภทนี้ มีจำนวน 17 หมุด

ขั้นตอนการดำเนินงาน

ในการดำเนินงานเพื่อรังวัด และการประมวลผลของโครงการนี้ แบ่งวิธีการออกเป็น 2 วิธี ดังต่อไปนี้
1. การรังวัดแบบสถิต และการประมวลผล เป็นวิธีการทำงานที่เครื่องรับสัญญาณจะถูกติดตั้ง ณ ตำแหน่งจุดปลาย ของเส้นฐานโดยไม่มีการเคลื่อนที่ เพื่อหาตำแหน่งสัมพัทธ์ ซึ่งระยะเวลาที่ใช้ในการรับสัญญาณ จะต้องนานเพียงพอที่จะนำมาคำนวณ เพื่อหาค่าจำนวนเต็มลูกคลื่น (Ambiguity) ได้ตามเกณฑ์ความถูกต้องที่ต้องการ ทั้งนี้จะขึ้นอยู่กับความยาวของเส้นฐาน จำนวน ดาวเทียม รวมทั้งสภาพเรขาคณิตของดาวเทียม หรือค่า DOP (Dilution of Precision)
2. การรังวัดแบบจลน์ในทันที และการประมวลผล การรังวัดแบบจลน์ในทันที (Real-time kinematic surveying) เป็น วิธีการทำงานที่ให้ตำแหน่งสัมพัทธ์ทันทีในขณะทำการรังวัดอยู่ และตำแหน่งที่คำนวณได้นี้ จะมีความถูกต้องในระดับเซนติเมตร มีหลักในการรังวัดคือ การใช้เครื่องรับสัญญาณดาวเทียมอย่างน้อย 2 เครื่อง เครื่องหนึ่งจะตั้งอยู่ ณ หมุดหลักฐานที่ทราบค่าพิกัด หรือสถานีฐาน (Base station) เพื่อใช้เป็นเครื่องประมวลผลข้อมูลค่าพิกัด และจำนวนค่าแก้ความคลาดเคลื่อนที่คำนวณได้จาก สัญญาณดาวเทียม เมื่อเปรียบเทียบค่าพิกัดของหมุดหลักฐานที่เครื่องรับสัญญาณตั้งอยู่ จำนวนค่าแก้ความคลาดเคลื่อนที่คำนวณได้ จะถูกส่งผ่านเครื่องส่งสัญญาณไปยังสถานีเคลื่อนที่ (Rover station) ซึ่งรับสัญญาณดาวเทียมในชุดเดียวกัน เพื่อการกำหนดตำแหน่ง ณ จุดใด ๆ

ประโยชน์ที่จะได้รับจากโครงการคือ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์จะมีโครงข่ายหมุดหลักฐานด้วยดาวเทียมระบบ GPS ซึ่งประกอบด้วย หมุดหลักฐานแผนที่หลักที่ถาวร จำนวน 19 หมุด และมีค่าพิกัดที่มีความละเอียดถูกต้องสูง เพื่อใช้เป็นหมุดแรกออก และเข้าบรรจบ ในการรังวัดเพื่อการวางหมุดวงรอบชั้นรองลงไป อันจะก่อให้เกิดประโยชน์ต่อการผลิต รวมทั้งการปรับปรุงแผนที่ของมหาวิทยาลัยให้มี ความทันสมัย และถูกต้องสูงขึ้นต่อไป นอกจากนี้การประยุกต์ใช้งานรังวัดดาวเทียมระบบ GPS ยังสามารถนำมาใช้แทนที่วิธีการรังวัด ภาคพื้นดินแบบเดิม ซึ่งได้แก่ การสามเหลี่ยม หรือการวงรอบ อันจะเป็นทางเลือกหนึ่งในการลดค่าใช้จ่าย และเวลาในการปฏิบัติงานลง ด้วยเป็นวิธีการทำงานที่ให้ความสะดวกรวดเร็ว อีกทั้งยังมีศักยภาพในการหาตำแหน่งที่มีความถูกต้องสูงอีกด้วย
จัดทำโฮมเพจโดย : สำนักบริการคอมพิวเตอร์ , 2 กุมภาพันธ์ 2544