ระบบพิกัดภูมิศาสตร์ มีหลักการกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลกอย่างไร

การกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลก (Geographic Coordinate System)

มนุษย์นำ ระบบพิกัดภูมิศาสตร์ มาใช้ในกำหนดและระบุตำแหน่งต่าง ๆ บนพื้นผิวทรงกลมของโลก โดยการอ้างอิงพิกัดที่เกิดจากค่าระยะเชิงมุมของละติจูด (Latitude) และลองจิจูด (Longitude)

ระบบพิกัดภูมิศาสตร์ (Geographic Coordinate System) คือ ระบบอ้างอิง 3 มิติที่เก่าแก่ที่สุด ซึ่งมนุษย์นำมาใช้ในกำหนดและระบุตำแหน่งต่าง ๆ บนพื้นผิวทรงกลมของโลก โดยการอ้างอิงพิกัดที่เกิดจากค่าระยะเชิงมุมของละติจูด (Latitude) และลองจิจูด (Longitude) ซึ่งเคลื่อนออกห่างจากศูนย์กำเนิด (Origins) ที่กำหนดขึ้น

ระบบพิกัดภูมิศาสตร์
เส้นสมมติในระบบพิกัดภูมิศาสตร์

สำหรับศูนย์กำเนิดของละติจูด (Origin of Latitude) คือ เส้นสมมติในแนวระนาบที่ตัดผ่านศูนย์กลางของโลกพร้อมทั้งตั้งฉากไปกับแกนหมุนหรือที่เราเรียกกันว่า “เส้นศูนย์สูตร” (Equator) ขณะที่ศูนย์กำเนิดของลองจิจูด (Origin of Longitude) คือ เส้นสมมติในแนวตั้งที่ลากผ่านแกนหมุนของโลกตรงบริเวณหอสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ เมืองกรีนิช (Greenwich) ประเทศอังกฤษ ซึ่งตั้งฉากกับเส้นศูนย์สูตรหรือที่เราเรียกกันว่า “เส้นพรามเมริเดียน” (Prime Meridian) ซึ่งเป็นเส้นเมริเดียนเริ่มแรกที่แบ่งโลกออกเป็นซีกโลกตะวันตกและซีกโลกตะวันออก

ระบบพิกัดภูมิศาสตร์
ตำแหน่งพิกัดของหอสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ เมืองกรีนิช

ดังนั้น ตำแหน่งที่เกิดขึ้นบนโลกตามระบบพิกัดทางภูมิศาสตร์จึงมีหน่วยเป็นองศา ลิปดา และพิลิปดา พร้อมกับกำหนดอักษรที่ระบุทิศเหนือ-ใต้ (N/S) และตะวันตก-ตะวันออก (W/E) อย่างเช่น ละติจูดที่ 13 องศา 45 ลิปดา 5 ฟิลิปดา เหนือ (N) หรือ ลองจิจูดที่ 100 องศา 31 ลิปดา 5 ฟิลิปดา ตะวันออก (E) เป็นต้น

การระบุพิกัดบนโลก

เส้นละติจูดและลองจิจูดเป็นเส้นสมมติที่ถูกกำหนดขึ้น เพื่อนำมาใช้ในการระบุพิกัดบนพื้นผิวโลกซึ่งเป็นทรงกลม ดังนั้น เส้นสมมติที่เกิดขึ้นจึงมีลักษณะเป็นเส้นรอบวงที่เคลื่อนที่ไปรอบพื้นผิวโลก ทั้งเส้นที่วงรอบโลกในแนวนอนและเส้นที่วงเป็นครึ่งวงกลมในแนวตั้ง ดังนี้

  • เส้นละติจูด (Latitude) คือ เส้นสมมติที่วางตัวในแนวนอนตามพื้นผิวโลก แบ่งออกเป็นเส้นละติจูดที่อยู่บริเวณกึ่งกลางของโลกที่เรียกว่า “เส้นศูนย์สูตร” (Equator) และ “เส้นรุ้ง” หรือ “เส้นขนานเส้นละติจูด” (Parallels of Latitude) ที่วางตัวตามแนวนอนขนานกับเส้นศูนย์สูตรไปทางซีกโลกเหนือและซีกโลกใต้ โดยมีพิกัด (ต่ำสุด) คือ 0 องศา ณ เส้นศูนย์สูตรและมีพิกัด (สูงสุด) คือ 90 องศา ณ บริเวณขั้วโลกเหนือและใต้ นอกจากนี้ ทุก ๆ 1 องศาละติจูดหรือระยะห่างระหว่างเส้นละติจูด 1 องศาสามารถคิดเป็นระยะทางราว 111 กิโลเมตร (69 ไมล์) บนพื้นผิวโลก
  • เส้นลองจิจูด (Longitude) คือ เส้นสมมติที่วางตัวในแนวตั้งตามแกนหมุนของโลกซึ่งตั้งฉากกับเส้นศูนย์สูตรหรือที่เรียกว่า “เส้นแวง” หรือ “เส้นเมริเดียน” (Meridian) โดยมีเส้นสมมติหลัก คือ เส้นที่ตัดผ่านหอสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ เมืองกรีนิช (Greenwich) ประเทศอังกฤษ นับเป็นเส้นลองจิจูดที่ 0 องศา ซึ่งแบ่งโลกออกเป็นซีกโลกตะวันตกและซีกโลกตะวันออก โดยพิกัดของเส้นจากเมืองกรีนิชไปทางด้านข้างจึงมีค่าพิกัดสูงสุดที่ 180 องศาตะวันตกหรือ 180 องศาตะวันออก นอกจากนี้ เส้นที่ 180 ซึ่งทับกันพอดียังถูกเรียกว่า “เส้นเขตวัน” (International Line) หรือเส้นแบ่งเขตวันระหว่างชาติที่เป็นเส้นของการกำหนดจุดเริ่มต้นของวันใหม่และจุดสิ้นสุดของวันเก่าอีกด้วย

ระบบพิกัดภูมิศาสตร์

พิกัดทางภูมิศาสตร์และการกำหนดเวลามาตรฐาน   

การแบ่งเขตวันและเวลาของประเทศต่าง ๆ ทั่วโลกนั้นอาศัยเส้นเมริเดียนหรือลองจิจูดในการกำหนดวันและเวลาของแต่ละพื้นที่ โดยมีเส้นพรามเมริเดียนที่ลากผ่านเมืองกรีนิช ประเทศอังกฤษ เป็นจุดอ้างอิงหลักที่ 0 องศาและจากการที่โลกหมุนรอบตัวเอง 1 รอบ (มุม 360 องศา) ใช้เวลา 24 ชั่วโมง ส่งผลให้ทุก 1 ชั่วโมง โลกสามารถหมุนไปได้ 15 องศาลองจิจูดหรือราว 1 องศาลองจิจูดในทุก 4 นาที

ระบบพิกัดภูมิศาสตร์
หอดูดาว เมืองกรีนิช

จากการกำหนดศูนย์กำหนดของลองจิจูด ณ เมืองกรีนิช เวลาท้องถิ่นของเมืองกรีนิชจึงถูกเรียกว่า “เวลาปานกลางกรีนิช” (Greenwich Mean Time : GMT) หรือเวลาสากล (Universal Time : UT) ตามข้อตกลงในปี ค.ศ. 1884 ส่งผลให้ประเทศที่ตั้งอยู่ทางทิศตะวันตกของเมืองกรีนิชหรือเส้นลองจิจูดที่ 0 องศา จะมีเวลาช้ากว่าเวลาของเมืองกรีนิชและในทางกลับกันประเทศที่ตั้งอยู่ทางทิศตะวันออกของเมืองกรีนิชจะมีเวลาเร็วกว่าเวลาสากล ดังนั้น หากอ้างอิงตามเส้นเมริเดียน เมืองแต่ละเมือง อย่างเช่น กรุงเทพมหานครและอุบลราชธานีจะมีการกำหนดเวลาที่แตกต่างกันออกไปเล็กน้อย ซึ่งสร้างความยุ่งยากและความสับสนงงงวยยิ่งขึ้น ทำให้เกิดการตั้ง “เวลามาตรฐาน” (Standard Time) เพื่อกำหนดให้ในบริเวณใกล้เคียงกันนั้นมีเวลาเทียบเท่ากันทั้งหมด ซึ่งการแบ่งเขตพื้นที่ตามเส้นลองจิจูดที่ลากจากขั้วโลกเหนือสู่ขั้วโลกใต้จะทำการแบ่งเป็นเขตละ 15 องศาลองจิจูดหรือเทียบเท่าเวลา 1 ชั่วโมง โดยอาศัยเส้นเมริเดียนกลางของเขตดังกล่าวเป็นหลัก เช่น ลองจิจูดที่ 0 องศา 15 องศา และ 30 องศา เป็นต้น โดยที่พื้นที่ซึ่งครอบคลุมอยู่ภายในระยะห่างไม่เกิน 7 องศา 30 ลิปดาทั้งสองข้างของเส้นเมริเดียนกลางจะนับเป็นพื้นที่ซึ่งอยู่ในเขตเวลาเดียวกัน (Time Zone) หรือมี “เวลาท้องถิ่น” (Local Time) เท่ากันนั่นเอง

ระบบพิกัดภูมิศาสตร์
แผนที่เขตเวลาของโลก

ดังนั้น ประเทศที่มีขนาดใหญ่และครอบคลุมพื้นที่เป็นอาณาบริเวณกว้างจึงมีหลายเขตเวลาภายในประเทศของตน อย่างเช่น รัสเซียที่มีมากถึง 11 เขตเวลา หรือ สหรัฐอเมริกาที่มี 6 เขตเวลา แต่อย่างไรก็ตาม เขตเวลาบางเขตถูกกำหนดขึ้นเพื่อง่ายต่อการสื่อสาร ดังนั้น ในบางรัฐ ประเทศ หรือเขตการปกครองอื่น ๆ จะมีการกำหนดเขตเวลาซึ่งไม่ตรงตามเส้นลองจิจูดที่ลากจากขั้วโลกเหนือลงสู่ขั้วโลกใต้อย่างสมบูรณ์

สืบค้นและเรียบเรียง
คัดคณัฐ ชื่นวงศ์อรุณ


อ้างอิง

โรงเรียนสาธิต มหาวิทยาลัยพะเยา – http://www.satit.up.ac.th

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย – http://old-book.ru.ac.th

สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (GISTDA) – https://www.gistda.or.th

สำนักหอสมุดแห่งชาติ http://academic.obec.go.th


เรื่องอื่น ๆ ที่น่าสนใจ : ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีดาวเทียมในประเทศไทย

เรื่องแนะนำ

นักวิจัยไทยปลูก ผลึกโปรตีน บนอวกาศสำเร็จ

ไบโอเทค สวทช. จิสด้า และ JAXA ผนึกกำลังปลูก ผลึกโปรตีน บนสถานีอวกาศสำเร็จแล้ว หลังจากที่ประเทศไทยส่งงานวิจัยสัญชาติไทย “การทดลองปลูก ผลึกโปรตีน ในอวกาศเพื่อพัฒนายาต้านโรคมาลาเรีย” ของ ดร.ชัยรัตน์ อุทัยพิบูลย์ นักวิจัยอาวุโส ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ หรือไบโอเทค จาก สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ซึ่งเป็นงานวิจัยที่ได้รับคัดเลือกจากโครงการวิจัยวิทยาศาสตร์อวกาศและการทดลองในอวกาศ National Space Exploration หรือ NSE ของสำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน) หรือจิสด้า ให้ทำการทดลองในสถานีอวกาศนานาชาติ หรือ ISS เมื่อช่วงกลางปีที่ผ่านมา จนกระทั่งวันนี้ งานวิจัยดังกล่าวสำเร็จได้ผลึกโปรตีนที่มีคุณภาพพร้อมใช้ในการศึกษาต่อเพื่อการออกแบบยาต้านมาลาเรียต่อไป ดร.ชัยรัตน์ฯ หัวหน้างานวิจัยฯ เปิดเผยว่า การตกผลึกโปรตีนมีความสำคัญตรงที่เราจะเห็นโครงสร้างของตัวโปรตีนที่เป็นเป้าหมายของยาอย่างชัดเจน ซึ่งจะทำให้เราสามารถออกแบบตัวยาที่จะสามารถจับกับโปรตีนตัวนี้ได้ดียิ่งขึ้น เมื่อเราเห็นตัวโครงสร้างที่ชัดเจน เปรียบเสมือนเราเห็นตัวแม่กุญแจแล้วเราหาลูกกุญแจไปจับเพื่อให้มันเหมาะสม โดยการตกผลึกโปรตีนในอวกาศจะได้ตัวผลึกที่มีคุณภาพที่ดีกว่าการตกผลึกโปรตีนบนพื้นผิวโลก เพราะในอวกาศไม่มีแรงโน้มถ่วง ตัวผลึกก็สามารถสร้างได้แบบธรรมชาติที่สุดในตัวของมันเองและผลการตกผลึกครั้งนี้ก็ออกมาดีเกินคาด หลังกลับมาจากการทดลองในสถานีอวกาศฯ ผลึกโปรตีนได้ถูกส่งต่อไปยังองค์การสำรวจอวกาศญี่ปุ่น หรือ JAXA เพื่อทำการทดลองต่อโดยการยิงแสงซินโครตรอนเพื่อดูการกระเจิงของแสง สิ่งที่เราต้องการคือข้อมูลการกระเจิงของแสง แล้วเอาข้อมูลมาคำนวณสร้างเป็นโครงสร้าง 3 มิติของโปรตีนในคอมพิวเตอร์ […]

ปลอดโรคภัย เมื่อให้อาหารดีแก่จุลินทรีย์ในลำไส้

ทำความรู้จักกับเพื่อนแท้ที่อยู่กับเรามาตั้งแต่เกิด และเป็นผู้เล่นสำคัญในการกำหนดว่าสุขภาพของคุณจะดีหรือไม่ดี พวกมันคือ "ไมโครโบโอม" นิคมของประชากรแบคทีเรียและจุลินทรีย์ในลำไส้

อาณาจักรพืช (Plantae Kingdom)

อาณาจักรพืช (Plant Kingdom) คือ 1 ใน 5 อาณาจักรหลักของสิ่งมีชีวิตบนโลกตามการจัดจำแนกทางอนุกรมวิธานวิทยา (Taxonomy) เป็นกลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่มีอายุเก่าแก่ที่สุดกลุ่มหนึ่งบนโลก สิ่งมีชีวิตใน อาณาจักรพืช ผ่านกระบวนการการวิวัฒนาการ  และปรับเปลี่ยนโครงสร้างมามากมาย ทั้งการพัฒนาเนื้อเยื่อลำเลียงน้ำและอาหาร (Xylem & Phloem) และปากใบ (Stomata) ที่ใช้แลกเปลี่ยนก๊าซ รวมไปถึงการผลิตสารเคมีบางชนิด  เช่น ลิกนิน (Liqnin) และคิวทิน (Cutin) ที่ทำให้พืชทนทานต่อสภาพแวดล้อม จนกระทั่งสามารถย้ายถิ่นฐานจากมหาสมุทรขึ้นมาอาศัยอยู่บนพื้นแผ่นดิน ลักษณะสำคัญของสิ่งมีชีวิตในอาณาจักรพืช – เป็นสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ (Multicellular) ที่รวมกลุ่มกันเป็นเนื้อเยื่อ (Tissue) – มีเซลล์แบบยูคาลิโอต (Eucaryote) ที่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียสเช่นเดียวกับเซลล์ของสัตว์ – มีผนังเซลล์ที่ประกอบด้วยเซลลูโลส (Cellulose) ซึ่งทำให้เซลล์แข็งแรงทนทานและมีรูปร่างแน่นอน – มีรงควัตถุภายในเซลล์ เช่น คลอโรฟิลล์ (Chlorophyll) ในคลอโรพลาสต์ (Chloroplast) ที่ทำให้พืชสามารถสร้างอาหารเองได้จากกระบวนการสังเคราะห์แสง (Photosynthesis) – มีวัฏจักรชีวิตแบบสลับ (Alternation […]

ความงามของปฏิกิริยาเคมี

ความงามของปฏิกิริยาเคมี เมื่อนึกถึงวิชาเคมีคงไม่มีใครคิดถึงความสวยงามก่อนเป็นอันดับแรก อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์จาก Beauty of Science ศูนย์การเรียนรู้เพื่อสาขาวิชาวิทยาศาสตร์ได้สร้างวิดีโออันแสนงดงามของปฏิกิริยาเคมี ในระดับไมโครสโคปขึ้นมาให้ได้ชมกัน แล้วคุณผู้อ่านจะเปลี่ยนใจว่าปฏิกิริยาเคมีก็เป็นเรื่องสวยงามได้เช่นกัน โดยจากวิดีโอเป็นปฏิกิริยาเคมีระหว่างโลหะทองแดงกับซิลเวอร์ไนเตรท และสังกะสีกับตะกั่วไนเตรทตามลำดับ จึงเกิดเป็นผลึกเงินและตะกั่วขึ้น จะสวยงามแค่ไหนลองไปชมกัน   อ่านเพิ่มเติม บินทะยานชมเนบิวลาแบบ 3 มิติ