ค่าระดับ (Elevation) อ้างอิงจากที่ไหน ธีระ ลาภิศชยางกูล อาจารย์ภาควิชาวิศวกรรมโยธา มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี E-mail: theera.lil@kmutt.ac.th พื้นผิวโลกที่มนุษย์ใช้ในการเดินทางและอยู่อาศัยตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน จะพบว่ามีความสูงและต่่าแตกต่าง ออกไปตามสถานที่ต่างๆ บนโลกที่เราสามารถพบเห็นได้ด้วยตาในระหว่างการเดินทางและใช้ชีวิตบนพื้นที่แห่งนั้น ดังนั้น พูดถึงความสูงของพื้นผิวโลกที่เราอาศัยอยู่ ถ้าเป็นภูเขาก็ต้องสูงกว่าพื้นที่ที่เป็นทุ่งนาอย่างแน่นอนแต่ก็จะมีบ้างในบางพื้นที่ ที่มีความสูงใกล้เคียงกันจนท่าให้เราไม่สามารถแยกออกได้ด้วยตาเปล่า จึงต้องมีวิธีการวัดแบบต่างๆกันออกไปเช่น ใช้เทป วัดระยะ, การค่านวณด้วยวิธีการตรีโกณจากการวัดระยะและมุม, จากการเปรียบเทียบจากความกดอากาศ (หรือเรียกว่าความ ดัน) ที่ระดับน้่าทะเล มีความดัน 760 มิลลิเมตรปรอทและทุกๆความสูงที่เพิ่มขึ้น 11 เมตรโดยประมาณ ความดันอากาศจะ ลดลง 1 มิลลิเมตรปรอทและเครื่องมือส่ารวจเช่น กล้องประมวลผลรวม (Total Station) หรือเครื่องหาต่าแหน่งพิกัด ดาวเทียมจีพีเอส ดังรูปที่ 1 แสดงลักษณะของกล้องวัดมุม, กล้องประมวลผลรวม (Total Station) ยี่ห้อ Sokkia ส่าหรับใน การวัดระยะและมุมทางราบและดิ่งเพื่อน่าไปค่านวณหาความสูงดังรูปที่ 2 เป็นตัวอย่างการหาความสูงของเจดีย์ด้วยกล้องวัด มุมและรูปที่ 3 แสดงเครื่องหาต่าแหน่งพิกัดดาวเทียมจีพีเอส ที่ก่าหนดค่าพิกัดได้ทางแกน x, y และ z ของจุดที่ต้องการทราบ ค่าพิกัดเมื่อน่าไปวัดค่าพิกัดทั้งสองจุดก็จะสามารถหาความสูงที่แตกต่างระหว่างสองจุดนั้น ได้จากเครื่องมือที่ยกตัวอย่างจะ เป็นเครื่องมือในงานส่ารวจตั้งแต่แบบเดิมจนถึงเครื่องมือสมัยใหม่ที่ใช้กันในปัจจุบันที่มีวิวัฒนาการเรื่อยมา ท่าให้การหาค่า ความสูงของพื้นผิวโลกสามารถท่าให้รวดเร็วมีความถูกต้องสูงจากเครื่องมือและวิธีการที่ใช้ในการวัด แต่การที่วัดความสูง โดยทั่วไปเราจะนึกถึงการวัดเฉพาะวัตถุที่เราต้องการก็จะทราบเฉพาะความสูง เมื่อท่าการวัดวัตถุอีกสิ่งหนึ่งก็จะทราบความ สูงของอีกวัตถุหนึ่งเช่นกันจึงสามารถเทียบกันได้ แต่ทราบหรือไม่ว่าถ้าเราวัดความสูงของพื้นผิวโลกในต่าแหน่งที่ต้องการ จุดใดจุดหนึ่งนั้นจะอ้างอิงความสูงของจุดนั้นจากที่ใด ท่าการวัดอย่างไรจึงท่าให้เราสามารถทราบได้ว่าพื้นที่นี้สูงกว่าพื้นที่ อีกแห่งหนึ่ง เพื่อน่าไปใช้ในการวางแผนก่อสร้าง, ท่าแผนที่เส้นชั้นความสูง และก่าหนดต่าแหน่ง ของอาคาร บ้าน ใน ประเทศไทยก่าหนดความสูงของพื้นหลักฐานอ้างอิงไว้ที่ใด
ก) ข) รูปที่ 1 แสดงลักษณะของ ก) กล้องวัดมุม ข)กล้องประมวลผลรวม (Total Station) ยี่ห้อ Sokkia [1][2]
รูปที่ 2 การหาความสูงด้วยกล้องวัดมุมและกล้องประมวลผลรวม [3]
รูปที่ 3 เครื่องหาต่าแหน่งพิกัดดาวเทียมจีพีเอส [1]
ค่าระดับ (Elevation) และพื้นหลักฐานอ้างอิงคืออะไร ค่าระดับ (Elevation) คือค่าความสูงของจุดที่พิจารณาที่อยู่บนหรือใต้พื้นผิวโลกในระนาบดิ่ง โดยการนับความสูง เริ่มต้นจากพื้นผิวที่มีค่าเท่ากับศูนย์ส่าหรับเริ่มต้นในการวัดระยะทางดิ่งของจุดต่างๆบนพื้นผิวโลก ดังรูปที่ 4 แสดงตัวอย่าง การวัดระยะทางดิ่งที่ก่าหนดให้พื้นผิวที่สมมติขึ้น (ขอบโต๊ะ) มีค่าเท่ากับศูนย์ ซึ่งถ้าจุดอื่นๆที่ต้องการวัดระยะทางในแนวดิ่ง ที่สัมพันธ์กับขอบโต๊ะนี้จะมีค่าความสูงตามรูปที่ปรากกฎ จากตัวอย่างจะพบว่าถ้าเราต้องการทราบความสูงของพื้นที่ใด พื้นที่หนึ่งว่าสูงต่างกันเท่าไรก็จะใช้การวัดระยะทางดิ่งของทั้งสองจุดที่เทียบกับพื้ นอ้างอิงที่มั่นคงก็จะสามารทราบความ แตกต่างระหว่างของจุดทั้งสองนั้นได้อย่างถูกต้อง แต่ในการท่างานส่ารวจเพื่อท่าแผนที่หรือการก่อสร้างบนพื้นที่ภูมิ ประเทศจริงจะต้องใช้เครื่องมือในการส่ารวจและพื้นหลักฐานอ้างอิงค่าระดับที่มีความถูกต้องสูงและใช้กันเป็นสากลทุกๆ จังหวัดหรือในระดับประเทศที่หน่วยงานต่างๆให้ความเชื่อถือ ดังนั้น พื้นหลักฐานที่ใช้อ้างอิงความสูงของจุดต่างๆบน พื้นผิวโลกจะต้องมีค่าความสูงที่แน่นอนตลอดเวลาและสามารถใช้อ้างอิงอย่างถูกต้องของแต่ละประเทศนั้น ซึ่งปรกติจะใช้ ค่าระดับน้่าทะเลปานกลาง(Mean Sea Level) หรือ ร.ท.ก. เป็นค่าการวัดความสูงในการอ้างอิงถือเป็นสากลในแต่ละประเทศ ส่าหรับค่าระดับน้่าทะเลปานกลางจะเป็นค่าเฉลี่ยของระดับน้่าทะเลขึ้นสูงสุด (High Tide : HT) และลงต่่าสุด (Low Tide : LT) ของแต่ละวันในช่วงระยะเวลาที่ก่าหนด แล้วน่าค่ามาเฉลี่ยเป็นระดับน้่าทะเลปานกลาง ส่าหรับระยะเวลาที่ท่าการรังวัด โดยทั่วไปจะต้องวัดเป็นเวลา 18.6 ปี ตามวัฏจักรของน้่า แต่ระดับน้่าทะเลปานกลางของแต่ของทั่วโลกในแต่ละประเทศ อาจจะมีความสูงไม่เท่ากัน แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าระดับน้่าทะเลปานกลางของทุกประเทศจะเท่ากันหมด เพราะบาง
ประเทศอาจต่างกันเป็นเมตรหรือมากกว่านั้นครับ ในประเทศไทยใช้เวลาในการวัด 5 ปี โดยเลือกที่ ต่าบลเกาะหลัก จังหวัด ประจวบคีรีขันธ์ เป็นที่วัดความสูงแล้วน่ามาหาค่าเฉลี่ย เพื่อใช้เป็นค่าระดับน้่าทะเลปานกลาง ให้มีค่า 0.000 เมตรเพื่อ น่ามา สร้างเป็นหมุดหลักฐานถาวรอันแรกของไทยเรียกว่าหมุด BMA. ซึ่งมีค่าระดับน้่าทะเลปานกลาง 1.4477 เมตร[4] และเรียก รทก. นี้ว่า “ พื้นหลักฐานทางดิ่งเกาะหลัก 2458 ” (Kolak 1915 Vertical Datum) ซึ่งความสูงที่วัดเทียบกับระดับน้่าทะเล ปานกลางนี้ จึ ง มี ค่ าทั้ ง บวกและลบ ถ้ าอยู่ สูง กว่ าระดั บ น้่ าทะเลปานกลางจะเป็ น ค่ าบวก ในทางตรงข้ ามถ้ าอยู่ ต่ ากว่ า ระดับน้่าทะเลปานกลางจะเป็นค่าลบ ท่าให้เราสามารถทราบได้ว่าพื้นที่ใดอยู่สูงกว่าระดับน้่าทะเลปานกลางหรือสูงต่่ากว่า กันเท่าใดในแต่ละจุดบนพื้นทีเ่ ดียวกัน ที่สามารถบอกถึงผลกระทบจากน้่าขึ้นและลงเพื่อป้องกันน้่าท่วมและออกแบบอาคาร
รูปที่ 4 แสดงตัวอย่างการวัดระยะทางดิ่งที่ก่าหนดให้พื้นผิวที่สมมติขึ้น (ขอบโต๊ะ) มีค่าเท่ากับศูนย์
ก)
ข)
รูปที่ 5 แสดงตัวอย่างหมุดหลักฐานทางดิ่ง ก) BMA. ที่เกาะหลัก จ. ประจวบคีรขี ันธ์ ข) BMR.5 ส่านักสงฆ์เขาหลาว จ ราชบุรี. [5]
รูปที่ 6 โครงข่ายระดับชั้น 1 ของประเทศไทย [5][6] ในปัจจุบัน กรมแผนที่ทหารโดยกองยีออเดซี่ และ ยีอ อฟิสิกส์ ได้มีการขยายหมุ ดหลักฐานทางดิ่ง (z) ไปทั่ ว ประเทศจากต่าบลเกาะหลัก จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ดังรูปที่ 5 และ 6 ตามมาตรฐาน “ระเบียบกองยี่ออเดซี่และยี่ออฟิสิกส์ กรมแผนที่ทหาร ว่าด้วยการส่ารวจวางหมุดหลักฐานทางราบและทางดิ่ง พ.ศ. 2539” ซึ่งเป็นไปตามแนวทางของ Federal Geodetic Control Committee (FGCC) แห่งสหรัฐอเมริกา[5] เพื่อให้เกิดประโยชน์ต่อการวางแผนและวิเคราะห์ในงานต่างๆ จากโครงข่ายมีความถูกต้อง, มีความน่าเชื่อถือสูงและมีความเป็นเอกภาพ, สามารถน่าไปใช้เป็นประโยชน์ต่อการพัฒนา ประเทศและพัฒนาระบบต่างๆ ที่ต้องการความละเอียดถูกต้องทางต่าแหน่งสูง ท่าให้หน่วยงานต่างๆ บริษัทเอกชนและ สถานศึกษาสามารถน่าค่าระดับที่เป็นความสูงแต่ละพื้นทีจ่ ากหมุดหลักฐานทางดิ่งทีก่ ระจายอบยู่ทั่วประเทศไปใช้ประโยชน์ ในหน่วยงานและพัฒนาพื้นที่ได้อย่างยั่งยืนในอนาคต
บรรณานุกรม 1. วิชาการ.คอม, 2004, เครื่องมือทางพิกัดภูมิศาสตร์, Available URL : http://www.vcharkarn.com/vcafe/42253/3, [Monday, February 04, 2011] 2. Sokkia Corp., 2011, Series 50RX Reflectorless Total Station, Available URL : http://www.sokkia.com/Products/Detail/Series50RX.aspx, [Monday, February 04, 2011] 3. ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่, 2010, ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับเจดีย์, Available URL : http://www.bloggang.com/viewdiary.php?id=moonfleet&month=01-2010&date=07&group=104&gblog =87, [Monday, February 04, 2011] 4. วิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี, 2010, ระดับน้าทะเล, Available URL : http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%A3 %E0%B8%B0%E0%B8%94%E0%B8%B1%E0%B8%9A%E0%B8%99%E0%B9%89%E0%B8%B3%E0%B 8%97%E0%B8%B0%E0%B9%80%E0%B8%A5, [Monday, February 04, 2011] 5. กองยีออเดซี่ และ ยีออฟิสิกส์ กรมแผนที่ทหาร, 2011, การส้ารวจวางโครงข่ายหมุดหลักฐานทางดิ่งแห่งชาติ, Available URL : http://www.rtsd.mi.th/section/New_Section/Geodesy/Documents_Geo.html, [Tuesday, February 05, 2011] 6. กองยีออเดซี่ และ ยีออฟิสิกส์ กรมแผนที่ทหาร, 2011, พืนหลักฐานอ้างอิงของประเทศไทย, Available URL : http://www.rtsd.mi.th/information/download/geodasy.htm, [Tuesday, February 05, 2011]