การกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลก (Geographic Coordinate System) ระบบพิกัดภูมิศาสตร์

NGThai
4 years ago

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

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

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

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

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

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