เส้นโครงแผนที่และคุณสมบัติ

เนื่องจากรูปทรงของโลกเป็นทรงรี (Ellipsoid) และมีพื้นผิวโค้ง การถ่ายทอดหรือจำลองสิ่งต่างๆ บนพื้นผิวโลกลงบนกระดาษแผ่นราบ หรือทำเป็นแผนที่ ทำให้มีความแตกต่างกันของพื้นผิวทั้งสอง กล่าวคือเมื่อจำลองรูปทรงของโลกให้เป็นแผนที่แผ่นแบนราบแล้วจะเกิดการบิดเบี้ยว (Distortion) ขึ้น จากข้อเท็จจริงในการจำลองผิวทรงรีของโลกลงบนแผ่นกระดาษ จึงไม่มีแผนที่ฉบับไหนที่แสดงลักษณะต่างๆ บนพื้นผิวโลกตามสภาพความเป็นจริงได้ถูกต้องทั้งหมด หากจำลองลักษณะบนพื้นผิวโลกให้ถูกต้อง ต้องจำลองบนลูกโลก (Globe) เป็นทรงกลมใกล้เคียงกับโลก แต่ก็มีข้อจำกัดในเรื่องมาตราส่วนเนื่องจากไม่สามารถใช้ลูกโลกที่มีมาตราส่วนใหญ่ได้ รายละเอียดบนพื้นผิวโลกจึงไม่สามารถบรรจุลงบนลูกโลกได้มาก หรืออาจต้องใช้ค่าใช้จ่ายสูง

ดังนั้นจึงมีความจำเป็นต้องจำลองพื้นผิวโลกบนกระดาษแผ่นราบ แผนที่ทุกแผ่นถ้าจะต้องรักษาคุณสมบัติเกี่ยวกับทิศทาง พื้นที่ หรือรูปร่าง แผนที่จะมีการบิดเบี้ยวจากพื้นผิวโลกที่แท้จริง เพื่อช่วยในการแก้ปัญหาต่างๆ ในการทำแผนที่ทำให้เกิดแนวความคิดในการสร้างเส้นโครงแผนที่ขึ้น

หลักการสร้างเส้นโครงแผนที่ เป็นการฉายเงาของวัตถุต่างๆ ที่มีทรวดทรงไปปรากฏบนพื้นราบหลักการนี้นำไปสร้างเส้นโครงแผนที่โดยการฉายแสงผ่านลูกโลกจำลองที่มีลักษณะโปร่งใส เพื่อให้เงาของเส้นขนาน(Parallel) และเส้นเมริเดียน (Meridian) บนผิวโลกไปปรากฏบนพื้นราบที่ใช้ทำแผนที่ อย่างไรก็ตามในการสร้างเส้นโครงแผนที่อาศัยการคำนวณทางคณิตศาสตร์ประกอบการสร้างรูปเชิงเรขาคณิตเป็นหลักใหญ่

พื้นผิวที่ใช้ในการจำลองเพื่อให้เงาของเส้นขนานและเส้นเมริเดียนปรากฏ ที่ได้รับการพัฒนาใช้แสดงเป็นเส้นโครงแผนที่ประกอบด้วย พื้นผิวทรงกรวย พื้นผิวรูปทรงกระบอก และพื้นผิวแบนหรือพื้นระนาบ

เส้นโครงแผนที่ หมายถึง ระบบของเส้นที่ประกอบไปด้วยเส้นขนาน และเส้นเมริเดียน ที่ใช้ในการถ่ายทอดลักษณะทรงกลมของโลกลงบนพื้นราบ โดยใช้หลักการสร้างรูปเรขาคณิต หรือการวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์ เพื่อรักษาระยะทาง พื้นที่ ทิศทาง หรือรูปร่าง ไว้ตามอัตราส่วน ให้ใกล้เคียงกับสภาพความเป็นจริงบนโลกเส้นโครงแผนที่เมื่อนำไปใช้ในการทำงานด้านแผนที่แล้วมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้

– คุณสมบัติการรักษารูปร่างจริง

– เนื้อที่ของบริเวณที่ปรากฏบนแผนที่และบริเวณผิวโลกควรเปรียบเทียบกันได้

– ระยะระหว่างรายละเอียดในแผนที่และบนผิวโลกควรเปรียบเทียบกันได้

– ทิศทางในแผนที่ควรเป็นทิศทางที่แท้จริง

– รายละเอียดที่ปรากฏในแผนที่ควรเข้าใจง่าย และสะดวกในการกำหนดตำแหน่ง

– ระยะที่สั้นที่สุดของตำแหน่ง 2 ตำแหน่ง ซึ่งอยู่บนเส้นโค้งวงกลมใหญ่ (เส้นเมริเดียน) เมื่อปรากฏในแผนที่มีลักษณะเป็นเส้นตรง ซึ่งเป็นระยะที่สั้นที่สุดระหว่างตำแหน่ง 2 ตำแหน่งบนพื้นราบ

จากคุณสมบัติทั้งหมดนี้พบว่ายังไม่มีเส้นโครงแผนที่ใดที่มีคุณสมบัติครบถ้วน นักภูมิศาสตร์จึงต้องเลือกเส้นโครงแผนที่แบบใดแบบหนึ่งเท่านั้น ตามวัตถุประสงค์หรือความมุ่งหมายที่สำคัญที่สุดของการทำแผนที่ชนิดนั้นๆ

 

ที่มา : ตำราเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศศาสตร์