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

ฉลามเฮลิโคไพรออน – Helicoprion และปริศนาฟอสซิล 100 ปีแห่งความสงสัย

ฉลามดึกดำบรรพ์เมื่อ 275 ล้านปีก่อน กับฟอสซิลขากรรไกรใบเลื่อยที่ไม่มีใครเหมือน ปริศนาฟันเลื่อยเกิดขึ้นจากฟอสซิลซึ่งมีลักษณะคล้ายใบเลื่อยวงเดือนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 ซม. รอยประทับจากอดีตเผยให้เห็นลิ่มแหลมคมมากถึง 150 อันเรียงตัวหนาแน่นอยู่ในวงก้นหอยหรือเกลียวก้นหอย นักวิทยาศาสตร์ตั้งคำถามมานานกว่า 100 ปีว่าพวกมันคืออะไร คำตอบก็คือ ขากรรไกรสังหารของฉลาม เฮลิโคไพรออน (Helicoprion) หรือฉลามฟันเลื่อย (Helicoprion – Spiral Saw) สัตว์โบราณที่มีชีวิตอยู่เมื่อ 275 ล้านปีก่อน มีทฤษฎีที่คาดเดากันไปต่างๆ มากมายว่าอวัยวะรูปทรงเกลียวเหมือนก้นหอยคล้ายใบเลื่อยวงเดือนนี้คืออวัยวะใด จะเป็นส่วนหนึ่งของปาก หรือจะเป็นครีบป้องกันตัว ในปี 1866 นักวิทยาศาสตร์คาดว่าน่าจะเป็นส่วนหนึ่งของปาก  ปี 1911 คาดว่าจะเป็นครีบหลังไว้ป้องกันตัว ปี 1902 คาดว่าจะเป็นส่วนหนึ่งของหางไว้ จนกระทั่งในปี 2013 ได้มีการนำฟอสซิลที่ถูกค้นพบเมื่อปี 1950 ซึ่งอยู่ติดกับกระดูกอ่อนมาทำซีทีสแกนและสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ และนำมาเทียบกับกะโหลกศีรษะของฉลาม Omithoprion ซึ่งเป็นสายพันธุ์ใกล้ชิดกัน คำตอบจึงแน่ชัดว่านี่คือกรามและฟันของ ฉลามโบราณ เฮลิโคไพรออน กรามสังหาร ขากรรไกรหยัก ฉลามเฮลิโคไพรออน เป็นฉลามยักษ์ที่มีฟันเป็นวงก้นหอยขนาดใหญ่ขึ้น 3 เท่าตลอดช่วงเวลา […]

NGT x SaySci Ep.9 “กาแฟกระตุ้นให้เราตื่นได้อย่างไร?”

เคยสงสัยกันหรือไม่ว่าคาเฟอีนมีกลไกการทำงานอย่างไร? และการดื่มกาแฟจะมีผลเสียต่อร่างกายเราไหม ตลอดจนต้องดื่มแค่ไหนจึงจะเพียงพอ? ไปหาคำตอบกัน!

สมองยามหลับใหล

สมองยามหลับใหล ผู้คนสมัยก่อนนอนหลับต่างจากเราในปัจจุบัน พวกเขาเข้านอนตอนพระอาทิตย์ตกและตื่นนอนตอนรุ่งสาง บ้างนอนกันเป็นกลุ่มๆ หรือนอนกันกลางแจ้งเพราะอากาศเย็นสบายกว่า และแสงอาทิตย์มีผลต่อรอบการนอน (circadian rhythm) โดยตรงมากกว่า เมื่อปี 2002 แครอล เวิร์ทแมน และเมลิซา เมลบีย์ จากมหาวิทยาลัยเอเมอรีตีพิมพ์ผลสำรวจเชิงเปรียบเทียบเกี่ยวกับพฤติกรรมการนอนหลับของผู้คนในหลากหลายวัฒนธรรม พวกเขาพบว่าในหมู่ชนเผ่าเก็บของป่าล่าสัตว์ “เส้นกั้นแบ่งระหว่างการนอนหลับและการตื่นลื่นไหลมาก” ไม่มีเวลาเข้านอนที่แน่นอนตายตัวและไม่มีใครบอกคนอื่นให้เข้านอน คนที่หลับอยู่จะตื่นเมื่อได้ยินเสียงพูดคุยหรือเสียงดนตรีขัดจังหวะขณะพักผ่อน พวกเขาอาจลุกขึ้นมาร่วมกิจกรรมนั้นแล้วหลับต่อ ปัจจุบันคงไม่มีใครในประเทศที่พัฒนาแล้วหลับแบบนี้เว้นแต่จะตั้งใจจริงๆ เราเข้านอนในเวลาที่ค่อนข้างตายตัว นอนคนเดียวหรือเป็นคู่ โดยเฉลี่ยแล้วเรานอนน้อยกว่าคนในศตวรรษที่แล้วราวหนึ่งชั่วโมงครึ่งในแต่ละคืน การนอนไม่หลับหรือการอดนอนที่แพร่ระบาดอยู่ในทุกวันนี้อาจเป็นเพียงเพราะเราไม่ใส่ใจความต้องการของร่างกาย พูดอีกนัยหนึ่งก็คือ เราปรับพฤติกรรมการนอนของเราให้เข้ากับวิถีชีวิตอันวุ่นวาย แทนที่จะปรับวิถีชีวิตให้เข้ากับการนอน จังหวะการนอนตามธรรมชาติของวัยรุ่นน่าจะเป็นว่าพวกเขาได้นอนตื่นสาย แต่เด็กๆ กลับต้องเข้าเรียนตอนแปดโมงเช้า ส่วนคนทำงานกะกลางคืนที่เข้านอนตอนเช้าต้องขับเคี่ยวกับจังหวะหรือท่วงทำนองที่มีมาแต่โบร่ำโบราณของร่างกาย ซึ่งสั่งการให้เราตื่นขึ้นเพื่อล่าสัตว์หรือหาของป่าในเวลาที่ท้องฟ้าเต็มไปด้วยแสงสว่าง แต่เขาหรือเธอกลับเลือกไม่ได้ คลิกดู กลไกของสมองยามหลับใหลแบบขยายใหญ่  เราต่อสู้กับแรงขับดันทางธรรมชาตินี้โดยเดิมพันกับสวัสดิภาพของเราเอง ชาร์ลส์ ไซส์เลอร์ จากกลุ่มศึกษาสุขภาพและความปลอดภัยในการทำงาน กล่าวว่า การไม่ได้นอนติดต่อกัน 24 ชั่วโมงหรือนอนเพียงคืนละ 5 ชั่วโมงติดต่อกันหนึ่งสัปดาห์มีค่าเท่ากับการมีแอลกอฮอล์ร้อยละ 0.1 อยู่ในกระแสเลือด แต่โลกธุรกิจสมัยใหม่กลับยกย่องการทำงานหามรุ่งหามค่ำของพนักงาน *บางส่วนจากสารคดี ความลับของการนอน เนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก ฉบับเดือนพฤษภาคม […]

นักบินอวกาศหญิง :ส่งทีมหญิงล้วนเดินทางสู่อวกาศดีกว่า

ผู้หญิงมีคุณสมบัติเหมาะสมทั้งทางร่างกายและจิตใจสําหรับภารกิจอันยาวนานในอวกาศ แล้วทําไมถึงส่งแต่พวกผู้ชายไปล่ะ หากคุณกำลังวางแผนภารกิจอวกาศระหว่างดวงดาว ซึ่งเป็นภารกิจที่ใช้เวลายาวนาน และอาจเกี่ยวข้องกับการสร้างนิคมประชากรในโลกอันไกลโพ้นแล้วล่ะก็ การส่งทีม นักบินอวกาศหญิง ล้วนน่าจะเป็นตัวเลือกอันชาญฉลาด ก่อนที่คุณจะเลิกคิ้วสงสัยกับความเป็นไปได้นี้ โปรดอย่าลืมว่านาซาเลือกรับและให้แต่ลูกเรือเพศชายบินมาหลายทศวรรษแล้ว ความจริงในรอบ 58 ปีที่เราส่งมนุษย์ขึ้นสู่วงโคจร ราวร้อยละ 11 ของทั้งหมด หรือคิดเป็น 63 คน เป็นผู้หญิง “ภารกิจหญิงล้วนดูจะเป็นสิ่งที่นาซาหลีกเลี่ยง เพราะอาจดูเหมือนเป็นการสร้างภาพมากไปหน่อย” มากาเร็ต ไวต์แคมป์ ภัณฑารักษ์ที่พิพิธภัณฑ์การบินและอวกาศแห่งชาติ กล่าว แต่ในบางแง่ ผู้หญิงเหมาะกับการเดินทางไปอวกาศมากกว่าผู้ชาย ลองพิจารณาปัจจัยสี่ประการเหล่านี้ ผู้หญิงโดยทั่วไปตัวเล็กกว่า ผู้หญิงได้รับผลกระทบทางกายภาพน้อยกว่าจากการเดินทางไปกับยานอวกาศ ผู้หญิงมีบุคลิกตามธรรมชาติที่เหมาะกับภารกิจระยะยาว แต่ที่สำคัญไม่ยิ่งหย่อนไปกว่ากัน การสร้างประชากรในอีกโลกจำเป็นต้องอาศัยการสืบพันธุ์ ซึ่งย่อมเป็นไปไม่ได้ถ้าขาดผู้หญิงที่มีชีวิตเลือดเนื้อ ขณะที่งานของพวกผู้ชายอาจตามมาทีหลังก็ได้ ประการแรก ข้อได้เปรียบด้านนํ้าหนัก การส่งมนุษย์ที่ตัวเบากว่าไปอวกาศเป็นเรื่องฉลาด เพราะการส่งจรวดสู่อวกาศและบินไปที่ต่างๆ นั้น จำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงซึ่งมีราคาค่างวด “พวกเราบางคนเล็งเห็นนานแล้วว่า การมีลูกเรือหญิงล้วน หรืออย่างน้อยมีสักคนที่ตัวเล็กกว่า ย่อมเป็นข้อได้เปรียบในแง่นํ้าหนักของภารกิจทั้งหมด” เวย์น เฮล อดีตวิศวกรนาซาและผู้จัดการโครงการกระสวยอวกาศ กล่าว การส่งผู้หญิงที่ตัวเล็กกว่าหกคนสู่อวกาศนานหลายเดือนหรือหลายปี อาจแพงน้อยกว่าการส่งผู้ชายกำยำลํ่าสันหกคนมาก และนํ้าหนักของร่างกายที่น้อยกว่าก็เป็นเพียงส่วนน้อยเท่านั้น ความแตกต่างนอกจากนั้น ได้แก่ […]