กว่าจะมาเป็น.......แผนที่ (ตอนที่2)

เนื้อหาสำหรับกลุ่มสาระการเรียนรู้สังคมศึกษา ศาสนา และวัฒนธรรม  และผู้ที่สนใจทั่วไป

รูปทรงสัณฐานของโลก
        ลักษณะที่เป็นทรงรีของโลกนั้นคือป่องตรงกลาง ขั้วเหนือ-ใต้ แบนเล็กน้อย แต่พื้นผิวโลกที่แท้จริงมีลักษณะขรุขระ  สูง  ต่ำ ไม่ราบเรียบ  สม่ำเสมอ พื้นผิวโลกมีพื้นที่ประมาณ 509,450,00 ตารางกิโลเมตร มีเส้นผ่าศูนย์กลางที่ศูนย์สูตรยาว 12,757 กิโลเมตร   มีเส้นผ่าศูนย์กลางจากขั้วโลกเหนือถึงขั้วโลกใต้  12,714 กิโลเมตร แสดงว่าระยะทางระหว่างแนวนอน (เส้นสูนย์สูตร) ยาวกว่าแนวตั้ง (ขั้วโลกเหนือ -ใต้) จากลักษณะดังกล่าวนี้ ทำให้ไม่สามารถใช้รูปทรงเรขาคณิตอย่างง่ายแสดงขนาด และรูปร่างของโลกได้อย่างถูกต้อง  ดังนั้นเพื่อความสะดวกต่อการพิจารณารูปทรงสัณฐานของโลก และในกิจการของแผนที่ จึงมีการใช้รูปทรงสัณฐานของโลกอยู่ 3 แบบ คือ
        1.  ทรงกลม หรือ สเฟียรอยด์ (Spheroid)  เป็นรูปทรงที่ง่ายที่สุด  จึงเหมาะเป็นสัณฐานของโลกโดยประมาณ  ใช้กับแผนที่มาตราส่วนเล็กที่มีขอบเขตกว้างขวาง เช่น แผนที่โลก แผนที่ทวีป หรือ แผนที่อื่นๆที่ไม่ต้องการความละเอียดถูกต้องสูง 
        2.  ทรงรี หรือ   อิลิปซอยด์ (Ellipsoid)    เป็นรูปที่แตกต่างกับรูปทรงกลมเพียงเล็กน้อย  ซึ่งจะมีลักษณะใกล้เคียงกับสัณฐานจริงโลกมาก จึงเหมาะสำหรับใช้เป็นพื้นผิวการรังวัด  และการแผนที่ที่ต้องการความละเอียดถูกต้องสูง เช่น แผนที่ระดับชุมชนเมือง แผนที่ภูมิประเทศมาตราส่วนใหญ่ทั่วไป แผนที่นำร่อง เป็นต้น
         3.  ยีออยด์ (Geoid)  เป็นรูปทรงที่เหมือนกับสัณฐานจริงของโลกมากที่สุด เกิดจากการสมมุติระดับน้ำในมหาสมุทรขณะทรงตัวอยู่นิ่ง เชื่อมโยงให้ทะลุไปถึงกันทั่วโลก จะเกิดเป็นพื้นผิวซึ่งไม่ราบเรียบตลอด มีบางส่วนที่ยุบต่ำลง บางส่วนสูงขึ้นขึ้นอยู่กับความหนาแน่นและแรงโน้มถ่วงของโลก ทุก ๆ แนวดิ่ง (Plumb Line) จะตั้งฉากกับยีออยด์   ยีออยด์มีบทบาทสำคัญในงานรังวัดชั้นสูง (Geodesy) แต่กลับไม่มีบทบาทโดยตรงกับวิชาการแผนที่นอกจากจะใช้ในการคำนวณแผนที่ประกอบกับรูปทรงรี

 
ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับภูมิศาสตร์โลก
        ลักษณะรูปทรงสัณฐานของโลกมีลักษณะกลมแบบ Speriod  แต่ในทางปฎิบัติเราถือว่าโลกมีลักษณะทรงกลมทางเรขาคณิต ดังนั้นระบบพิกัดภูมิศาสตร์ของโลกจึงมีส่วนประกอบต่อไปนี้ 
         1. เส้นวงกลมใหญ่  (Great Circle) คือ เส้นรอบวงที่เราลากผ่านไปรอบผิวโลกโดยผ่านที่ศูนย์กลางวงกลม แล้วบรรจบมาเป็นวงกลม  เรียกว่า"วงกลมใหญ่"  ตัวอย่าง เช่น  เส้นศูนย์สูตร เส้นเมริเดียนที่อยู่ตรงข้ามกัน เส้นแบ่งเขตมืด-สว่าง  
         2. เส้นวงกลมเล็ก  (Small Circle) คือ เส้นรอบวงที่เราลากผ่านไปรอบผิวโลกโดยไม่ผ่านที่ศูนย์กลางวงกลม แล้วบรรจบมาเป็นวงกลม  ตัวอย่าง เช่น  เส้นขนาน 
         3. เส้นศูนย์สูตร (Equator) คือ เส้นที่ลากผ่านศูนย์กลางวงกลมในแนวตะวันออกและตะวันตก  โดยจุดเริ่มต้นของเส้นที่ 0 องศาทางตะวันออก  ซึ่งเป็นวงกลมใหญ่วงหนึ่งเช่นกัน
        4. เส้นเมริเดียน (Meridians)   คือ เส้นที่ลากผ่านศูนย์กลางวงกลมในแนวเหนือและใต้ โดยลากเชื่อมระหว่างจุดขั้วโลกเหนือ และขั้วโลกใต้ 
        5. เส้นเมริเดียน ปฐม (Prime Meridian)คือ เส้นเมริเดียนที่ลากผ่านหอดูดาวที่ตำบลกรีนิช (Greenwich) ประเทศอังกฤษ ใช้เป็นเส้นหลักในการกำหนดค่าลองกิจูด ซึ่งถูกกำหนดให้มีลองกิจูดเป็นศูนย์ ถ้าถือตามข้อตกลงนานาชาติ ค.ศ. 1884 จะเรียกว่า เส้นเมริเดียนกรีนิช ก็ได้ 
        6. เส้นขนาน (Parallels)  คือ เส้นที่ลากขนานกับเส้นศูนย์สูตร หรือ วงกลมเล็ก 
        7. ละติจูด (Latitude) หรือ เส้นรุ้งคือ ระยะทางเชิงมุมที่วัดไปทางเหนือและใต้ของเส้นศูนย์สูตร นับจาก 0 องศาไปทางเหนือและทางใต้ 90 องศา 
        8. ลองกิจูด (Longitude) หรือ เส้นแวง คือ  ระยะทางเชิงมุมที่วัดจากเมริเดียนปฐมซึ่งถือที่ 0 องศา ตำบลกรีนิชเป็นหลัก วัดไปทางตะวันออก  180 องศาตะวันออก และทางตะวันตก 180 องศาตะวันตก 
        9. เส้นโครงแผนที่ คือ  ระบบของเส้นที่สร้างขึ้นในพื้นที่แบนราบ เพื่อแสดงลักษณะของเส้นขนานและเส้นเมริเดียนอันเป็นผลจากแบบและวิธีการสร้างรูปทรงเรขาคณิต และการวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์ในการถ่ายทอดเส้นเหล่านั้นจากผิวโลก ซึ่งเป็นทรงกลมลงบนพื้นที่แบนราบ   ซึ่งวิธีการนั้น เรียกว่าการฉายแผนที่ โดยการใช้พื้นผิวรูปทรงเรขาคณิต 3 ชนิด คือ รูประนาบ (Plane)   รูปทรงกรวย (Cone)   และรูปทรงกระบอก (Cylinder)   ในการฉายเส้นโครงแผนที่

        ฉายแผนที่พื้นผิวรูประนาบ                     ฉายแผนที่พื้นผิวรูปทรงกรวย                  ฉายแผนที่พื้นผิวรูปทรงกระบอก

        10. โปรเจคชั่นของแผนที่  คือ  ระบบการเขียนแนวเส้นที่แทนเส้นเมริเดียนและเส้นขนาน (Meridians and Parallels)  ของพิภพทั้งหมด หรือ ส่วนใดส่วนหนึ่งลงบนพื้นแบนราบตามมาตราส่วน 
        11. ทิศเหนือจริง (True North)  คือแนวที่นับจากตำบลใดๆ บนพิภพไปยังขั้วโลกเหนือจะเห็นว่าเส้น Longitude ทุกเส้น  ก็คือแนวทิศเหนือจริง ตามปกติใช้สัญลักษน์รูปดาวแทนทิศเหนือจริงโดยทั่วโปจะไม่ใช้ทิศเหนือจริงในการอ่านแผนที่ 
        12. ทิศเหนือกริด  (แผนที่) (Grid North)    คือแนวเส้นกริดใต้-เหนือบนแผนที่  ใช้สัญลักษณ์  GN ทิศเหนือกริดให้ประโยชน์ในการหาค่าพิกัดบนเเผนที่และมุมภาคของทิศ 
        13. ทิศเหนือแม่เหล็ก ( Magnetic North) คือแนวตามปลายลูกศรที่แสดงทิศเหนือของเข็มทิศ.  ซึ่งโดยปกติเข็มทิศจะชี้ไปทางขั้วเหนือของแม่เหล็กโลกเสมอ ในแผนที่จะใช้สัญลักษณ์รูปลูกศรครึ่งซีก  ทิศเหนือแม่เหล็กจะใช้ประโยชน์ในการหาทิศทางเมื่ออยู่ในภูมิประเทศจริง 
       14.  อะซิมุท ( Azimuth)  เป็นวิธีการที่คิดขึ้นมาเพื่อใช้ในการบอกทิศทาง คือวัดขนาดของมุมทางราบที่วัดจากแนวทิศเหนือหลักเวียนตามเข็มนาฬิกามาบรรจบกับแนวเป้าหมายที่ต้องการ มุมทิศอะซิมุทนี้จะมีค่าตั้งแต่ 0 - 360 องศา และเมื่อวัดมุมจากเส้นฐานทิศเหนือหลักชนิดใด ก็จะเรียกตามทิศเหนือหลักนั้น เช่น อะซิมุทจริง, อะซิมุทกริด, อะซิมุทแม่เหล็ก 
 

ประเด็นคำถามเพื่อนำไปสู่การอภิปรายในห้องเรียน
       1.  การจัดทำแผนที่โลกจากรูปทรงสัณฐานของโลกมีกี่แบบอะไรบ้าง
       2.  การจัดทำแผนที่โลกจากรูปทรงสัณฐานของโลกแบบใดที่มีความละเอียดสูงและนิยมใช้กันมากที่สุด และเพราะเหตุใด
    

กิจกรรมเสนอแนะ
       1.  ทดลองหาทิศเหนือแม่เหล็กของพื้นที่ตั้งของโรงเรียน
       2.  เขียนแผนที่โลกโดยแสดงให้เห็นเส้นสมมุติต่างๆทางภูมิศาสตร์
    

การบูรณาการกับกลุ่มสาระการเรียนรู้อื่นๆ
 สามารถบูรณาการกับกลุ่มสาระวิทยาศาสตร์   คณิตศาสตร์   

อ้างอิงแหล่งที่มาของข้อมูล  / ภาพประกอบ
https://www.bloggang.com/viewblog.php?id=summer-wind&group=7
https://www.rmutphysics.com/sciencefac/artic/map/map.htm

 
ที่มา : https://www.sahavicha.com/?name=knowledge&file=readknowledge&id=2626