ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ผ่านเครือข่ายอินเทอร์เน็ต

เทคโนโลยีภูมิสารสนเทศได้มีการพัฒนาให้มีสมรรถนะมากยิ่งขึ้น ทั้งในด้านฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ปัจจุบันมีหลายหน่วยงานได้นำเทคโนโลยีภูมิสารสนเทศมาใช้เป็นเครื่องมือ ทำหน้าที่จัดเก็บ จัดการ และวิเคราะห์ข้อมูลเชิงพื้นที่ ซึ่งเป็นข้อมูลที่มีความซับซ้อนไปตามสภาพพื้นที่และมีจำนวนหรือปริมาณข้อมูลมาก โดยจัดเก็บไว้เป็นระบบหรือเก็บไว้ในรูปแบบฐานข้อมูลเชิงพื้นที่ (ทั้งข้อมูลแผนที่และคุณสมบัติที่เกี่ยวข้อง) เฉพาะด้าน ข้อมูลประเภทเดียวกันก็ได้จัดเก็บไว้ในกลุ่มเดียวกัน

แต่การจัดเก็บฐานข้อมูลยังคงเป็นการจัดเก็บแบบแยกส่วน หมายความว่า แต่ละหน่วยงานต่างจัดเก็บกันเอง ถึงแม้ว่าจะอยู่ในกรมกองเดียวกันก็ตาม สิ่งที่กระทำได้ คือ การสำเนาข้อมูลให้กับหน่วยงานที่ต้องการ หรืออาจจะเชื่อมต่อระหว่างหน่วยงานโดยระบบ Local Area Network (LAN) แต่มีข้อจำกัดที่ต้องเป็นหน่วยงานใกล้กันหรือภายในตึกเดียวกัน ข้อมูลบางประเภทจำเป็นที่จะต้องให้หน่วยงานในพื้นที่ หรือหน่วยงานที่เกี่ยวข้องกับข้อมูลได้ใช้หรือปรับปรุงให้เป็นปัจจุบันตามการเปลี่ยนแปลงข้อมูลและเวลา ในลักษณะนี้ยังไม่สามารถกระทำได้ ฉะนั้นการเข้าถึงข้อมูลแบบเวลาจริงจึงมีความจำเป็นมาก ทั้งยังช่วยลดต้นทุนการจัดเก็บข้อมูล และยังได้ข้อมูลที่เป็นปัจจุบันตลอดเวลา

ปัจจุบันการพัฒนาเครือข่ายผ่านอินเทอร์เน็ต ได้พัฒนาให้มีสมรรถนะมากยิ่งขึ้น สามารถรับ-ส่งข้อมูลได้หลายรูปแบบและเป็นจำนวนมาก สามารถเข้าถึงข้อมูลได้รวดเร็ว และมีโปรแกรมสนับสนุนให้สามารถนำข้อมูลเชิงพื้นที่แสดงผลได้หลายรูปแบบ ฉะนั้นจึงมีการพัฒนาโปรแกรมระบบภูมิสารสนเทศผ่านอินเทอร์เน็ตขึ้นมา ให้ประชาชนหรือผู้ที่สนใจได้เข้ามาใช้ฐานข้อมูลผ่านทางอินเทอร์เน็ต กอปรด้วยจังหวัดขอนแก่นได้จัดทำฐานข้อมูลไว้เป็นระบบจึงได้ใช้ฐานข้อมูลของจังหวัดขอนแก่นเป็นกรณีศึกษา ซึ่งนับว่าเป็นความท้าทายในยุคของ ICT ที่จะมีการแสดงข้อมูลภูมิศาสตร์ ที่มีพิกัดตำแหน่งเชื่อมโยงกับคำอธิบาย นำเสนอผ่านอินเทอร์เน็ต ตอบสนองการบริการแก่ผู้สนใจ ตลอดจนผู้ใช้สามารถบูรณาการข้อมูลเชิงพื้นที่จากหลายชั้นข้อมูล ตามความต้องการใช้ประโยชน์ พิมพ์ผลที่ได้รับเพื่อใช้ทำรายงานจัดทำเอกสารที่บอกตำแหน่งสถานที่ที่มีสัดส่วนของโลกแห่งความจริง

วัตถุประสงค์

เพื่อพัฒนาโปรแกรมระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ผ่านอินเทอร์เน็ต ให้มีสมรรถนะ แสดงข้อมูลเชิงพื้นที่พร้อมคำอธิบาย พิกัดตำแหน่ง ดัชนีพื้นที่ มาตราส่วน และสามารถค้นหา สอบถาม เพื่อดูรายละเอียดข้อมูลจากฐานข้อมูลผ่านอินเทอร์เน็ต

หลักการ

ระบบภูมิสารสนเทศผ่านเครือข่ายอินเทอร์เน็ต หมายถึง ระบบที่สามารถแสดงผลข้อมูลเชิงพื้นที่เป็นชั้นๆ หรือหลายชั้นพร้อมกันตามเงื่อนไขที่ผู้ให้บริการกำหนด แสดงข้อมูลคุณลักษณะ พิกัดตำแหน่ง ดัชนีพื้นที่มาตราส่วน และสามารถค้นหา สอบถาม เพื่อดูรายละเอียดข้อมูลจากฐานข้อมูลผ่านอินเทอร์เน็ต โดยมีองค์ประกอบหลักที่สำคัญดังนี้

1) การจัดการระบบของผู้ให้บริการ

– เครื่องแม่ข่ายหรือเซิร์ฟเวอร์ พร้อมซอฟต์แวร์ระบบปฏิบัติการ ซึ่งจะต้องมีชุดคำสั่งหรือโปรแกรมที่สามารถทำให้เครื่องเซิร์ฟเวอร์ทำหน้าที่เป็นเว็บเซิร์ฟเวอร์

– ข้อมูลเชิงพื้นที่และข้อมูลเชิงคุณลักษณะที่สัมพันธ์กัน

– ซอฟต์แวร์ที่ทำหน้าที่เป็นตัวแสดงผลข้อมูลเชิงพื้นที่ผ่านอินเทอร์เน็ต เช่น ArcIMS Minnesota หรือMapserver เป็นต้น

2) การใช้งานของผู้ใช้บริการ

– ผู้ใช้บริการหรือผู้ใช้งานอินเทอร์เน็ตทั่วไป

– เครื่องคอมพิวเตอร์ที่สามารถติดต่อกับเครือข่ายอินเทอร์เน็ตได้ พร้อมเบราว์เซอร์ เช่น Microsoft Internet Explorer เป็นต้น

กรณีศึกษาการพัฒนาโปรแกรมระบบภูมิสารสนเทศผ่านอินเทอร์เน็ต

การพัฒนาโปรแกรมภูมิสารสนเทศผ่านอินเทอร์เน็ตที่ใช้เครื่องมือที่เรียกว่า รหัสเปิด (Open source) ซึ่งเป็นระบบเปิดที่ผู้ใช้งานหรือนักพัฒนาระบบสามารถดาวน์โหลดโปรแกรมพร้อมรหัสต้นฉบับใช้ได้โดยไม่เสียค่าใช้จ่ายในการศึกษานี้ได้เลือกใช้รหัสเปิดหลายตัว ได้แก่

– Linux/ Fedora core 4/ Apache เป็นระบบปฏิบัติการที่เป็นเว็บเซิร์ฟเวอร์

– PostgreSQL 8.0.3 เป็นระบบจัดการฐานข้อมูลเชิงวัตถุสัมพันธ์

– Minnesota Mapserver 4.6.0 เป็นโปรแกรมที่ใช้กำหนดการแสดงข้อมูลเชิงพื้นที่ผ่านอินเทอร์เน็ต

– PHP เป็นภาษาที่ใช้ในการพัฒนาโปรแกรมบนฝั่งเซิร์ฟเวอร์

– HTML / Java Script เป็นภาษาที่ใช้ในการสร้างเว็บเพจ หรือแสดงผลข้อมูลในฝั่งลูกข่าย

เครื่องมือที่กล่าวข้างต้นจะมีความสัมพันธ์เชื่อมโยงกัน เพื่อพัฒนาให้สามารถนำข้อมูลเชิงพื้นที่แสดงผลผ่านอินเทอร์เน็ตได้ตามหลักการที่แสดงดังภาพ โดยเริ่มจากการออกแบบหน้าตาเว็บไซต์ให้ผู้ใช้งานอินเทอร์เน็ตสามารถเรียกดูข้อมูลเชิงพื้นที่ได้ง่าย ด้วยฟังก์ชันทั่วไปของการแสดงผลข้อมูลเชิงพื้นที่ ได้แก่

– การแสดงชั้นข้อมูลหลายชั้นข้อมูลพร้อมกัน ด้วยสัญลักษณ์ที่เข้าใจง่ายและมีการบอกความหมายไว้ข้างภาพข้อมูลทุกชั้นข้อมูล

– การย่อ/ ขยาย/ เลื่อนภาพข้อมูล

– การดูรายละเอียดของข้อมูลได้ทุกตำแหน่งพื้นที่

– การค้นหาข้อมูลที่ต้องการจากฐานข้อมูล แล้วขยายเข้าไปยังพื้นที่นั้นๆ ให้อัตโนมัติ

– แสดงดัชนีพื้นที่ให้รู้ว่าอยู่ ณ ตำแหน่งใดของจังหวัด

– แสดงมาตราส่วนที่สอดคล้องกับพื้นที่จริง เมื่อมีการย่อหรือขยายภาพข้อมูล

– แสดงค่าพิกัดตำแหน่งภูมิศาสตร์แบบ UTM Zone 48 ทุกตำแหน่งพื้นที่ที่เมาส์ชี้ในภาพข้อมูล

ภาพหลักการการพัฒนา Internet GIS ที่มา : ศูนย์ภูมิสารสนเทศเพื่อการพัฒนาภาคตะวันออกเฉียงเหนือ มหาวิทยาลัยขอนแก่น (2549)
ภาพหลักการการพัฒนา Internet GIS
ที่มา : ศูนย์ภูมิสารสนเทศเพื่อการพัฒนาภาคตะวันออกเฉียงเหนือ มหาวิทยาลัยขอนแก่น (2549)

เมื่อผู้ใช้งานอินเทอร์เน็ตมีการคลิกเพื่อเรียกฟังก์ชันข้างต้น ระบบจะส่งผ่านความต้องการของผู้ใช้มายังเครื่องเซิร์ฟเวอร์ ซึ่งเครื่องนี้จะใช้ระบบปฏิบัติงานLinux/Fedora Core 4 และลงโปรแกรม Apache เพื่อทำหน้าที่เป็นเว็บเซิร์ฟเวอร์ ช่วยส่งความต้องการนี้ไปยังMapserver ซึ่งจะมีไฟล์หลักนามสกุล .map เรียกว่าเป็นMapServer configuration file ในที่นี้คือ Province.map โดยภายในไฟล์นี้จะกำหนดลักษณะการแสดงข้อมูลเชิงพื้นที่ในรูปแบบที่เป็นวัตถุ (Object) ในแต่ละวัตถุจะกำหนดลักษณะที่แตกต่างกัน วัตถุที่สำคัญใน Province.map คือ วัตถุที่เกี่ยวกับชั้นข้อมูล (Layer object) เนื่องจากวัตถุนี้จะเป็นตัวอ้างถึงข้อมูลเชิงพื้นที่ และถ้ามีการค้นหาหรือการดูรายละเอียดข้อมูลจากฐานข้อมูล วัตถุนี้จะเป็นตัวกำหนดสคริปต์ HTML (ภายในมี Java script ร่วมด้วย)ทำหน้าที่เป็นที่พักข้อมูลชั่วคราวเรียกว่า Templateเพื่อส่งต่อค่าข้อมูลไปยังสคริปต์ PHP ให้ที่ทำการเชื่อมโยงไปยังฐานข้อมูล PostgreSQL โดยภายในฐานข้อมูลนี้ได้มีการนำเข้าข้อมูลเชิงพื้นที่ด้วยฟังก์ชันเสริมคือ PostGIS และข้อมูลที่เป็น Lookup file (.dbf) แล้วกำหนดความสัมพันธ์ของข้อมูลเหล่านี้ตามหลักการจัดการฐานข้อมูลไว้แล้ว

เมื่อ Mapserver ประมวลผลจะทำให้วัตถุที่เกี่ยวกับชั้นข้อมูลข้างต้น มีความสัมพันธ์สอดคล้องกับวัตถุอื่นได้แก่ คำอธิบายสัญลักษณ์ของชั้นข้อมูล ดัชนีพื้นที่และมาตราส่วน โดยหลังจากประมวลผลเสร็จแล้ว วัตถุเหล่านี้จะถูกนำไปใช้ในวัตถุที่เกี่ยวกับเว็บ (Web object) ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นตัวเรียกสคริปต์การแสดงผลข้อมูลเชิงพื้นที่บนอินเทอร์เน็ตในฝั่งลูกข่ายด้วยภาษา HTML ร่วมกับ Java Script

ผลการพัฒนาระบบโปรแกรมภูมิสารสนเทศผ่านอินเทอร์เน็ต ได้มีการใช้งานจริงโดยใช้ข้อมูลเชิงพื้นที่จังหวัดขอนแก่น ทั้งหมด 63 ชั้นข้อมูล หลังจากติดตั้งระบบโปรแกรมที่พัฒนาแล้ว ผู้ใช้อินเทอร์เน็ตสามารถเข้าถึงระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์จังหวัดขอนแก่น ผ่านอินเทอร์เน็ตได้ที่ http://www.khonkaenpoc.com/khonkaen/index.php (KK GIS)

ที่มา : ตำราเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศศาสตร์