วิวัฒนาการงานสำรวจของไทยจากอดีตถึงปัจจุบัน

อ่าน 21,223 ครั้ง

วิวัฒนาการงานสำรวจของไทยจากอดีตถึงปัจจุบัน

ความเชื่อในเรื่องรูปร่างของโลกมีวิวัฒนาการมาจากการสังเกตธรรมชาติ จึงมีการคิดค้นทฤษฎีต่างๆ เพื่อจะหาขนาดและรูปร่างที่ใกล้เคียงกับโลกมากที่สุด ซึ่งศาสตร์ในการหาขนาดและรูปร่างของโลก เรียกว่า “ยีออเดซี่” ในการศึกษาทางยีออเดซี่ได้อธิบายถึง “สัณฐานของโลก” ว่าประกอบด้วยพื้นผิว ๓ ลักษณะ คือ พื้นผิวภูมิประเทศ (TOPOGRAPHIC SURFACE) เป็นพื้นผิวทางกายภาพที่เป็นจริงบนพื้นผิวโลก ทั้งส่วนที่เป็นพื้นดินและพื้นน้ำ ซึ่งการสำรวจรังวัดจะกระทำบนพื้นผิวนี้ แต่พื้นผิวนี้ไม่มีรูปแบบที่แน่นอน จึงไม่สามารถใช้ในการคำนวณทางคณิตศาสตร์ได้ พื้นยีออยด์ (GEOID) เป็นพื้นผิวที่มีค่าศักยภาพความโน้มถ่วงเท่ากันทุกแห่ง อาจกล่าวได้ว่ามีขนาดและพื้นผิวใกล้เคียงกับพื้นผิวของระดับทะเลปานกลางมากที่สุด เนื่องจากความหนาแน่นของมวลสารภายใต้พื้นผิวโลกไม่เท่ากัน ยีออยด์จึงมีรูปร่างพื้นผิวที่ไม่ราบเรียบ และไม่สามารถแทนด้วยสมการทางคณิตศาสตร์อย่างง่ายๆ ได้ พื้นรูปทรงรี (SPHEROID OR ELLIPSOID) เกิดจากการหมุนของวงรีรอบแกนสั้น ตามลักษณะการหมุนของโลก มีลักษณะใกล้เคียงกับสัณฐานของโลก โดยมีการยุบที่บริเวณขั้วโลก

1

ภาพแสดงพื้นผิวภูมิประเทศ พื้นยีออยด์ และพื้นรูปทรงรี

พื้นรูปทรงรี จะใช้เป็นพื้นหลักฐานอ้างอิง ในการคำนวณ เพื่อหาระยะและตำแหน่งบนผิวโลกที่เป็นพื้นที่ขนาดใหญ่ ดังนั้นตำแหน่งบนผิวโลกที่ได้จากการคำนวณจะถูกต้อง หรือใกล้เคียงความจริงมากที่สุด เมื่อพื้นผิวของรูปทรงรีที่ใช้ในการคำนวณ มีความใกล้เคียงหรือทาบทับกับพื้นผิวยีออยด์มากที่สุด (BEST FITTING) แต่เนื่องจากลักษณะรูปร่างของยีออยด์แต่ละพื้นที่แตกต่างกัน จึงมีการกำหนดรูปทรงรีขึ้นมาใช้มากมายหลายขนาด เพื่อให้เหมาะสมกับพื้นที่นั้นๆ ในส่วนของประเทศไทยนั้น คณะกรรมการยีออเดซี่และยีออฟิสิกส์แห่งชาติ ที่มีเจ้ากรมแผนที่ทหาร เป็นประธาน ได้กำหนดให้ใช้พื้นหลักฐานท้องถิ่น (LOCAL DATUM) ที่ชื่อว่า อินเดียน ๑๙๗๕ (๒๕๑๘) (INDIAN 1975 DATUM) โดยพื้นหลักฐานนี้ใช้รูปทรงรีเอเวอร์เรสท์ เป็นรูปทรงรีอ้างอิง ซึ่งจะมีปรากฏในส่วนท้ายของแผนที่ มาตราส่วน ๑ / ๕๐,๐๐๐ ชุด L 7017 ที่ถือเป็นแผนที่ฐาน (BASE MAP) และ จากเทคโนโลยีด้านดาวเทียมที่ไม่ได้ใช้การอ้างอิงกับพื้นหลักฐานท้องถิ่น แต่ใช้พื้นหลักฐานสากลที่ทำให้สามารถอ้างอิงได้ทั่วโลก เรียกว่า พื้นหลักฐาน WGS 84 (WORLD GEODETIC SYSTEM 1984) ส่งผลให้การสำรวจในยุคปัจจุบันต้องปรับเปลี่ยนมาใช้พื้นหลักฐาน WGS 84 ในการนี้กรมแผนที่ทหารก็ได้ปรับมาใช้พื้นหลักฐาน WGS 84 เช่นกัน โดยรายละเอียดจะปรากฏในส่วนท้ายของแผนที่ มาตราส่วน ๑ / ๕๐,๐๐๐ ชุด L 7018 ที่กรมแผนที่ทหารได้จัดทำขึ้นใหม่นี้

วิวัฒนาการของงานสำรวจของไทย มีจุดเริ่มต้นจากการที่กรมแผนที่ประเทศอินเดีย ได้กำหนดให้จุดกำเนิดของรูปทรงรีเอเวอร์เรสท์ อยู่ที่ภูเขากะเลียนเปอร์ และได้ให้กองสนามสามเหลี่ยม จากชุดเขตแดนด้านตะวันออกของการสำรวจประเทศอินเดีย สาขาตรีโกณมิติ มาดำเนินการวางโครงข่ายสามเหลี่ยมจากอินเดีย ผ่านพม่าเข้ามาถึงเขตแดนไทย ทางด่านเจดีย์สามองค์ เมื่อ พ.ศ.๒๔๒๓ โดยมีวัตถุประสงค์ที่จะทำการสำรวจให้บรรจบกับแผนที่ทะเล ทางปากน้ำเจ้าพระยา โดยมี ร้อยเอก เอช. ฮิลล์ (CAPT. H. HILL) เป็นหัวหน้า และมิสเตอร์ เจมส์ แมกคาธี (MR. JAMES McCARTHY) เป็นผู้ช่วย ครั้นปี พ.ศ.๒๔๕๐ กรมแผนที่ของประเทศไทยในสมัยนั้น ได้รังวัดโครงข่ายสามเหลี่ยมชั้นที่ ๑ เชื่อมโยงกับหมุดหลักฐานที่เขาหลวง ทำการวัดเส้นฐานราชบุรีและวัดอาซิมุทดาราศาสตร์จากเขาแง้มไปยังเขางู หลังจากนั้นได้รังวัดขยายโครงข่ายไปทั่วประเทศ พร้อมกับคำนวณปรับแก้โครงข่ายต่อเนื่องกันไป ซึ่งผลการปรับแก้โครงข่ายสามเหลี่ยมชั้นที่ ๑ ทำให้ค่าพิกัดของหมุดหลักฐานในโครงข่ายอยู่บนพื้นหลักฐานราชบุรี ต่อมาในปี พ.ศ.๒๔๕๘ หน่วยบริการแผนที่กองทัพบกสหรัฐอเมริกา ได้มอบหมายให้หน่วยงาน US COAST AND GEODETIC SURVEY ทำการคำนวณปรับแก้โครงข่ายสามเหลี่ยมในประเทศอินเดีย และพม่า โดยใช้ข้อมูลเดิมและข้อมูลใหม่ที่ได้จากการวัดดาราศาสตร์และเส้นฐานเพิ่มเติม รวมถึงกำหนดให้ภูเขากะเลียนเปอร์เป็นจุดกำเนิด โดยให้ถือว่าผลจากการคำนวณปรับแก้ครั้งนี้อยู่บนพื้นหลักฐานอินเดียน ๑๙๑๖(๒๔๕๙) และเมื่อปี พ.ศ.๒๔๙ รัฐบาลไทยกับรัฐบาลสหรัฐอเมริกา ได้ทำสัญญาความตกลงร่วมกันใน

2 3

ภาพแสดงโครงข่ายสามเหลี่ยมชั้นที่ ๑

โครงการจัดทำแผนที่ภูมิประเทศ มาตราส่วน ๑ / ๕๐,๐๐๐ จาก รูปถ่ายทางอากาศ ดังนั้นหน่วยงานบริการแผนที่กองทัพบกสหรัฐอเมริกา จึงได้ดำเนินการคำนวณปรับแก้โครงข่ายสามเหลี่ยมชั้นที่ ๑ ในประเทศ ใหม่ทั้งหมด โดยใช้หมุดหลักฐานการสามเหลี่ยม บริเวณชายแดนไทย-พม่า จำนวน ๑๐ หมุด เป็นค่าคงที่ในการคำนวณปรับแก้ และให้ถือว่าผลจากการคำนวณปรับแก้ครั้งนี้ อยู่บนพื้นหลักฐานอินเดียน ๑๙๕๔(๒๔๙๗) จนกระทั่งในปี พ.ศ.๒๕๑๘ องค์การแผนที่กระทรวงกลาโหมสหรัฐอเมริกา ได้ทำการคำนวณปรับแก้โครงข่ายสามเหลี่ยมชั้นที่ ๑ โดยรวบรวมข้อมูลต่างๆ ของโครงข่ายสามเหลี่ยมชั้นที่ ๑ ทั้งของประเทศไทยและพม่า มาทำการคำนวณปรับแก้พร้อมกันอีกครั้งหนึ่ง เช่น ค่าที่ได้ภายหลังจากการคำนวณปรับแก้ปี พ.ศ.๒๔๙๗ และข้อมูลจากการรังวัดดาวเทียมด้วยวิธีดอปเปลอร์ (DOPPLER) ที่ทำการรังวัดระหว่าง พ.ศ.๒๕๑๔– ๒๕๑๖จำนวน ๙ สถานี (จาก ๑๒ สถานี) มาร่วมในการคำนวณปรับแก้ครั้งนี้ด้วย รวมถึงกำหนดให้หมุดสามเหลี่ยมชั้นที่ ๑ หมายเลข ๙๑ “เขาสะแกกรัง” จังหวัดอุทัยธานี เป็นหมุดหลักฐานค่าพิกัดคงที่ และเป็นจุดศูนย์กำเนิดของพื้นหลักฐาน ซึ่งผลจากการคำนวณปรับแก้ครั้งนี้ ให้ถือว่าอยู่บนพื้นหลักฐานอินเดียน ๑๙๗๕ (๒๕๑๘) โดยองค์ประกอบของพื้นหลักฐานนี้ ใช้อิลลิปซอยด์ที่ชื่อเอเวอร์เรส มีจุดศูนย์กำเนิดอยู่ที่หมุดสามเหลี่ยม เขาสะแกกรัง (๙๑) จังหวัดอุทัยธานี พิกัดละติจูดที่ ๑๕ องศา ๒๒ ลิบดา ๕๖.๐๔๘๗ ฟิลิบดา เหนือ ลองจิจูดที่ ๑๐๐ องศา ๐๐ ลิบดา ๕๙.๑๙๐๖ ฟิลิบดา ตะวันออก และความสูงยีออยด์ (N) มีค่า –๒๒.๔๖ เมตร

4

ภาพแสดงกระโจมไม้

ต่อมาได้มีการปรับเปลี่ยนกระบวนการ และแนวความคิดในการสำรวจเพื่อหาค่าพิกัดจากเดิมที่เคยใช้กล้องสำรวจ และใช้พื้นหลักฐานท้องถิ่นในการอ้างอิง มาเป็นการใช้เครื่องมือรังวัดสัญญาณดาวเทียม และใช้พื้นหลักฐานสากลในการอ้างอิงได้ทั่วโลก ซึ่งรายละเอียดจะขอยกไว้ในส่วนของยีออเดซี่ดาวเทียม

โครงข่ายสามเหลี่ยมที่ใช้ในการคำนวณปรับแก้นั้น หมายถึง โครงข่ายหมุดหลักฐานทางราบที่ใช้วิธี การสามเหลี่ยมในการรังวัดเพราะเราถือว่าการสามเหลี่ยมเป็นการรังวัดที่มีความละเอียดสูง มีความถูกต้องเป็นเยี่ยม ดังนั้นการวางโครงข่ายหมุดหลักฐานทางราบจึงใช้วิธีการสามเหลี่ยมเป็นหลัก

การสามเหลี่ยม คือการรังวัดมุมชนิดหนึ่งที่ทำการรังวัดที่จุดยอดของรูปสามเหลี่ยมตามโครงข่ายที่ได้วางไว้ และทำการคำนวณหาระยะของด้านสามเหลี่ยม แทนการรังวัดโดยตรง จุดยอดของรูปสามเหลี่ยมที่เหมาะสมจะต้องมีมุมที่ไม่แหลมหรือไม่ป้านจนเกินไป ลักษณะมุมที่ดีควรเป็นสามเหลี่ยมด้านเท่า และมีระยะห่างระหว่างจุดยอดประมาณ ๒๐-๘๐ กิโลเมตร และเพื่อให้ที่ตั้งกล้องกับ ที่หมายเล็ง (จุดฉายโคม) มองเห็นกัน ทั้ง ๓ จุด และไม่ถูกบดบังบริเวณที่เลือกเป็นจุดยอดของรูปสามเหลี่ยมจึงมักจะกำหนดไว้บนยอดเขาสูง หรือถ้าหากเป็นการสำรวจบนพื้นราบ จะต้องทำการสร้างกระโจมคร่อมบนหมุดหลักฐานอีกชั้นหนึ่ง

5

ภาพแสดงกล้อง WILD T3

การรังวัดโครงข่ายสามเหลี่ยมต้องเริ่มจากการรังวัดเส้นฐาน (BASELINE) เพื่อใช้เป็นฐานของงานสามเหลี่ยม โดยเส้นฐานแรกของไทย ทำการรังวัดเมื่อ พ.ศ.๒๔๔๙ ที่ตำบลแสนแสบ มีความยาวเส้นฐาน ๗,๗๑๓.๑๙๐๓๓ เมตร ต่อมาในปีเดียวกัน ก็ได้ทำการรังวัดเส้นฐานที่ ๒ ที่จังหวัดภูเก็ต มีความยาว ๑,๑๘๓.๗๔๕๕๙ เมตร โดย ทั้งสองครั้ง ใช้โซ่ลานอินวาร์ยาวประมาณ ๑๐๑ เมตร เป็นเครื่องมือรังวัดระยะนอกจากนี้ยังมีการรังวัดเส้นฐานอื่นๆในเวลาต่อมาเช่น เส้นฐานนครสวรรค์ เส้นฐานจันทบุรี และเส้นฐานลำปาง เมื่อทำการรังวัดเส้นฐานแล้วขั้นต่อไปคือการรังวัดมุมตามโครงข่ายสามเหลี่ยมที่ได้วางไว้ โดยโครงข่ายสามเหลี่ยมของประเทศไทย จะขยายจากมณฑลราชบุรี (ชื่อในสมัยนั้น) ลงไปทางภาคใต้ และกระจายไปทางภาคเหนือ และภาคตะวันออก ตามลำดับ เครื่องมือที่ใช้ในขณะนั้น คือ กล้องธีโอโดไลท์(THEODOLITE) ขนาด ๑๒ นิ้ว จนกระทั่งปี พ.ศ.๒๔๙๖ จึงได้เพิ่มกล้อง TAVISTOCK ขนาด ๓.๕ นิ้ว ขึ้นอีก และในปี พ.ศ.๒๔๙๗ ก็ได้นำกล้อง WILD T 3 ที่สามารถอ่านจานองศาได้โดยตรงถึง ๐.๑ ฟิลิบดา และอ่านประมาณได้ถึง ๐.๐๑ ฟิลิบดา มาใช้ในการรังวัดเป็นต้นมา

6

ภาพแสดงการเดินทางเข้าสู่ภูมิประเทศ

จากข้อจำกัดของการสามเหลี่ยมที่ต้องรังวัดบนภูเขาสูง และต้องใช้ กระโจมในการรังวัด ประกอบกับภูมิประเทศที่ยังทุรกันดาร การเดินทางเข้าพื้นที่ปฏิบัติงานยังใช้การเดินเท้าและสัตว์ต่าง ทำให้การสามเหลี่ยมไม่อ่อนตัว ดังนั้นบริเวณใดที่พิจารณาแล้วว่าไม่คุ้มค่า หรือเป็นการรังวัดเพื่อเพิ่มความหนาแน่นของโครงข่ายหมุดหลักฐานทางราบ ก็จะใช้การสำรวจวงรอบชั้นที่ ๑ ทดแทน

7

ภาพแสดงการปฏิบัติงานการวงรอบ

การวงรอบ (TRAVERSE) แบ่งออก เป็น ๓ ชั้น คือวงรอบชั้นที่ ๑ ชั้นที่ ๒ และชั้นที่ ๓ โดยการแบ่งชั้นของงานขึ้นอยู่กับเกณฑ์ความละเอียดของ งานเครื่องมือวิธี การรังวัด และการคำนวณ การรังวัดวงรอบชั้นที่ ๑ ได้มีการสำรวจเป็นครั้งแรก เมื่อ พ.ศ. ๒๔๗๒ โดยมีบันทึกเหตุผลประกอบ การสำรวจด้วยวิธีวงรอบในครั้งนี้ว่า ภูมิประเทศทางตะวันออกของจังหวัดสุรินทร์ ไม่เหมาะแก่การวางโครงข่ายสามเหลี่ยมใหญ่ จึงต้องต่อการวางโครงหลักฐานชั้นที่ ๑ ไปทางตะวันออกจากบุรีรัมย์หรือสุรินทร์ไปตามทางรถไฟ และโยงวงรอบนี้เข้าติดต่อกับโครงข่ายสามเหลี่ยมใหญ่ที่มีอยู่ งานนี้เป็นครั้งแรกที่ทำในประเทศสยาม จักต้องมีการ พิจารณาแก้ไขระเบียบการที่ใช้อยู่บ้าง เพื่อให้เหมาะสำหรับการภายหน้า”

8

ภาพแสดงเครื่องมือรังวัดระยะอิเลคทรอนิกส์ ชนิด GEODIMETERE8

ดังนั้นการสำรวจวงรอบในครั้งแรกจึงเริ่มจากหมุดหลักฐานใกล้สถานีรถไฟบุรีรัมย์ ไปตามทางรถไฟ ถึงหมุดหลักฐานที่อยู่ถัดจากสถานีรถไฟศรีสะเกษ รวมระยะทางทั้งสิ้น ๑๕๐ กิโลเมตร ใช้เวลาในการสำรวจประมาณ ๗ เดือน เครื่องมือที่ใช้ประกอบด้วยกล้อง ทีโอโดไลท์ (THEODOLITE) และโซ่วัดระยะ ๕๐ เมตร โดยมีเครื่องดึงปอนด์อยู่ที่ ปลายทั้งสองข้างการรังวัดวงรอบชั้นที่ ๑ ได้กระทำต่อกันมาจนถึง ปี พ.ศ.๒๔๗๖ นับแต่นั้นมาก็ไม่มีบันทึกว่าได้มีการรังวัดวงรอบชั้นที่ ๑ อีกเลย ทั้งนี้อาจเป็นเพราะโครงข่ายหมุดหลักฐานทางราบมีความหนาแน่นเพียงพอ หรืออาจเกิดจากอุปสรรคในการรังวัดระยะที่ใช้ โซ่ลานเหล็กกล้า โซ่เส้น (ยาว ๑ เส้น) และโซ่ฟิต (ยาว ๑๐๐ ฟิต) โดยวิธีรังวัด วงรอบชั้นที่ ๑ ตามทางรถไฟ แผนดำเนินการของกองนี้ คือ ทำวงรอบชั้นที่ ๑ ที่ต้องใช้รังวัดควบคู่กันไป ทำให้การปฏิบัติงานเป็นไปด้วยความล่าช้า จนกระทั่งปี พ.ศ.๒๕๒๐ การรังวัดวงรอบชั้นที่ ๑ ได้เริ่มขึ้นอีกครั้งบริเวณจังหวัดลำพูน เชียงใหม่ ลำปาง ตาก และแม่ฮ่องสอน เครื่องมือที่ใช้ปรับเปลี่ยนเป็นกล้องวัดมุม WILD T 3 กับเครื่องมือรังวัดระยะอิเลคทรอนิกส์ชนิดใช้แสงเลเซอร์ (GEODIMETER E 8) และกระโจมบิลบี้ (BILBY STEEL TOWER) ที่มาทดแทนกระโจมไม้

9

ภาพแสดงกระโจมบิลลี้

โดยกระโจมบิลบี้ มี ๒ ขนาด คือ ขนาดความสูง ๑๐๓ ฟิต ที่มีลักษณะโครงสร้างกระโจมนอกเป็นเหล็กและอลูมิเนียม แต่โครง สร้างกระโจมในเป็นเหล็ก กับขนาดความสูง ๖๔ ฟิต ที่มีโครง สร้างทั้งภายนอกและภายในเป็นเหล็กอย่างเดียว โดยทั้ง ๒ ขนาดต่างกันที่ความสูงเท่านั้น แต่ส่วนประกอบภายในจะเป็นเช่นเดียว กัน เช่น กระโจมนอกความสูง ๑๐๓ ฟิต ที่ด้านนอกของกระโจมจะมีบันไดสำหรับให้เจ้าหน้าที่รังวัดปีนขึ้นลง และนิยมประกอบบันไดให้อยู่ทางทิศเหนือหรือใต้ เพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนขณะทำการปีน ชั้นบนสุดมีที่ยืนเล็กๆ อยู่ด้านใน (CAT WALK) สำหรับทำการรังวัด และที่ส่วนยอดของกระโจมจะเป็นที่ฉายโคม หรือเป็นที่หมายเล็งให้กับสถานีอื่น ส่วนกระโจมในที่เปรียบเสมือนขาตั้งกล้องจะมีความสูง ๙๐ ฟิต

10

ภาพแสดง COLLIMATOR

ที่ส่วนยอดจะมีลักษณะคล้ายแท่นเรียกว่า “ชฎา” ทำหน้าที่ยึดฐานกล้องเข้ากับขากระโจม โดยตัวชฎานี้จะมีรูตรงกลางเพื่อยึดแกนกล้อง รวมถึงเป็นที่หมายเล็งให้ กับ COLLIMATOR ที่ตั้งอยู่บนพื้นดินเหนือหมุดหลักฐาน โดยที่ตัว COLLIMATOR จะเป็นเครื่องมือเล็งแนวดิ่ง ระหว่างที่หมายใต้ชฎากับหัวหมุดหลักฐาน เมื่อชฎาอยู่ในแนวดิ่งตรงกับหัวหมุดหลักฐานแล้ว ก็จะยึดชฎากับตัวกระโจมใน และถือว่าหมดหน้าที่ของ COLLIMATOR

11

ภาพแสดงเต้นท์รังวัดดาราศาสตร์

ผลที่ได้จากการรังวัดด้วยวิธีการสามเหลี่ยม หรือวิธี การวงรอบ คือ ค่าพิกัดยีออเดซี่ ซึ่งประกอบด้วยค่าละติจูด และค่าลองจิจูดยีออเดซี โดยค่าพิกัดยีออเดซี่ มีความแตกต่างกับค่าพิกัดดาราศาสตร์ ที่ได้จากการรังวัดดาราศาสตร์บ้างเล็กน้อย อันเนื่องมาจากความเฉของเส้นดิ่ง ที่เกิดจากอิทธิพลของแรงแกรวิตี้ ดังนั้นจึงใช้การรังวัดดาราศาสตร์ชั้นที่ ๑ เป็นการรังวัดเพื่อบังคับหรือตรวจสอบงานสามเหลี่ยม หรือ งานวงรอบชั้นที่ ๑ โดยสถานีดังกล่าว จะเรียกว่า สถานีลาพลาส (LAPLACE)

12

ภาพแสดงภายในเต้นท์รังวัดดาราศาสตร์

การรังวัดดาราศาสตร์ แบ่งออกเป็น ๓ ชั้น คือ งานที่ต้องการความละเอียดเยี่ยม เรียกว่า งานดาราศาสตร์ชั้นที่ ๑ งานที่ต้องการความละเอียดรองลงมา เรียกว่า งานดาราศาสตร์ชั้นที่ ๒ และการรังวัดดาราศาสตร์ที่ใช้กับงานทั่วๆไป เรียกว่า งานดาราศาสตร์ ชั้นที่ ๓ ได้แก่งานรังวัดละติจูดและอาซิมุท โดยการจำแนกงานแต่ละชั้นจะขึ้นอยู่กับเกณฑ์ความละเอียด เครื่องมือ อุปกรณ์ที่ใช้วัด การเลือกดาว วิธีการรังวัด และวิธี การคำนวณ การรังวัดดาราศาสตร์ ได้ดำเนินการครั้งแรกที่หมุดหลักฐานเขารัง เมื่อ พ.ศ.๒๔๔๙ โดยรังวัดต่อจากการสามเหลี่ยมที่เกาะภูเก็ต เพื่อหาละติจูดและอาซิมุท โดยทำการรังวัดหาละติจูดด้วยกล้องทีโอ-โดไลท์ ๑๒ นิ้ว ทำการรังวัดอย่างละเอียดด้วยกล้องเซนิทเทเลสโคป และใช้ค่าลองจิจูดจากแผนที่ นับแต่นั้นมาการรังวัดดาราศาสตร์ ก็ได้ดำเนินการต่อจากการสามเหลี่ยม แต่ก็ได้หยุดชะงักในระหว่างสงคราม ครั้นเมื่อสงครามยุติ ก็ได้ทำการรังวัดดาราศาสตร์ที่ หอส่องดาว ภายใน กรมแผนที่ทหาร จนถึงปลายปี พ.ศ.๒๔๙๕ ก็ได้มีการรังวัดสถานี LAPLACE ที่หมุดหลักฐานปลายเส้นฐานเหนือ จังหวัดอุดรธานี โดยใช้กล้อง TRANSIT รังวัดลองจิจูด ใช้กล้อง ZANITH รังวัดละติจูด และใช้กล้องไมครอนเมตร ๑๒ นิ้ว รังวัดอาซิมุท

13

อาคารรังวัดดาราศาสตร์ กรมแผนที่ทหาร

ต่อมาในปี พ.ศ.๒๕๐๑ จึงได้เปลี่ยนมาใช้กล้อง WILD T 4 ทำการรังวัดสถานี LAPLACE ที่หมุดหลักฐานควนบู อำเภอโคกโพธิ์ จังหวัด ปัตตานี โดยใช้หมุดหลักฐานที่เขาลาแม เป็นที่หมายเล็ง นับจากนั้นเป็นต้นมา กล้อง WILD T 4 ก็ถือเป็นเครื่องมือหลัก ในการรังวัดงานดาราศาสตร์ แต่ก็ได้เพิ่มอุปกรณ์ประกอบ ประเภทเครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์ เพื่อให้การรังวัดมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น

14

ภาพแสดงกล้อง WILD T 4

การรังวัดดาราศาสตร์ มิได้จำกัดเพียงเพื่อตรวจสอบผลการสำรวจประเภทอื่น แต่ยังสามารถรังวัดเพื่อกำหนดตำแหน่งของหมุดหลักฐานได้อย่างเป็นอิสระ คือ จะได้ค่าพิกัดของหมุดหลักฐานที่ไม่อ้างอิงกับหมุดหลักฐานอื่น ดังนั้นหากต้องการค่าพิกัดที่มีความละเอียดถูกต้อง และบริเวณนั้นไม่มีหมุดหลักฐานการสามเหลี่ยมหรือการวงรอบ ก็สามารถใช้การรังวัดทางดาราศาสตร์เพื่อกำหนดตำแหน่งได้ ดังที่แสดงไว้ข้างต้นแล้วว่า ค่าพิกัดยีออเดซี่จะต่างกับค่าพิกัดดาราศาสตร์บ้างเล็กน้อย ทั้งนี้เนื่องจากความเฉของเส้นดิ่งซึ่งเกิดจากอิทธิพลของแรงแกรวิตี้ (GRAVITY) โดยแรงแกรวิตี้ในที่นี้หมายถึงความถ่วงพิภพที่กระทำต่อวัตถุบนผิวโลก ที่ประกอบด้วยแรงสองส่วน คือ แรงดึงดูด (GRAVITATIONAL FORCE) และแรงเหวี่ยง (CENTRIFUGAL FORCE)

15

ภาพแสดงเครื่องมือรังวัดความถ่วงพิภพแบบลูกตุ้ม

การรังวัดความถ่วงพิภพที่ กรมแผนที่ทหาร ดำเนินการนั้น เป็นการรังวัดเพื่อนำค่าความถ่วงพิภพ มาเป็นตัวแก้สำหรับการรังวัดทางยีออเดซี่ โดยทำการรังวัดครั้งแรกเมื่อปี พ.ศ.๒๔๘๐ ที่สถานีความถ่วงพิภพ ภายในอาคารรังวัดความถ่วงพิภพ ด้วยเครื่องมือแบบลูกตุ้ม (CAMBRIDGE PENDULUM APPARATUS) ทำการรังวัดแบบสัมพัทธ์ (RELATIVE GRAVITY MEASUREMENT) กับสถานีหลักความถ่วงพิภพที่เมือง TEDDINGTON ประเทศอังกฤษ และผลจากการรังวัดทำให้สถานีความถ่วงพิภพที่ตั้งอยู่ในกรมแผนที่ทหาร มีสถานะเป็นสถานีเพ็นดูลั่ม (PENDULUM GRAVITY STATION) และถือเป็นสถานีหลักความถ่วงพิภพของประเทศไทย (THAILAND NATIONAL GRAVITY BASE STATION)

16

ภาพแสดงเครื่องมือรังวัดความถ่วงพิภพในปัจจุบัน

หรือสถานี g0 นับแต่นั้นมาก็ได้ทำการรังวัดโยงยึดสถานีเพ็นดูลั่ม ออกไปในเขตจังหวัดต่างๆ ได้รวม ๔๒ สถานี จนกระทั่งปี พ.ศ.๒๔๙๕ ก็ได้เปลี่ยนเครื่องมือจากระบบลูกตุ้มมาเป็นระบบสปริง คือ เครื่องมือ NORGARD TNK 1430 จนถึงปี พ.ศ.๒๕๑๐ ก็ได้เปลี่ยนมาใช้เครื่องมือ LACOSTE & ROMBERG GRAVITY METER และ WORDEN GRAVITY METER ปัจจุบันใช้เครื่องมือ LACOSTE & ROMBERG GRAVITY METER รุ่น G 1092 และสามารถขยายโครงข่ายสถานีความถ่วงพิภพให้กระจายอยู่ครอบคลุมทั่วประเทศไทยมากกว่า ๒,๘๐๐ สถานี พื้นหลักฐานอ้างอิงของความถ่วงพิภพ ที่ทุกประเทศใช้อ้างอิงนับ ตั้งแต่ปี พ.ศ.๒๔๕๒ เป็นต้นมา คือ POSTDAM DATUM จนกระทั่งมีการประชุมสหภาพยีออเดซี่และยีออฟิสิกส์ระหว่างประเทศ ครั้งที่ ๑๕ ณ กรุงมอสโคว์ เมื่อปี พ.ศ.๒๕๑๔ ก็ได้มีการนำเสนอผลการคำนวณปรับแก้ค่าความถ่วงพิภพ จากการรังวัดเชื่อมโยงสถานีหลักทั่วโลกหลายๆ ครั้งด้วยเครื่องมือหลายชนิด เพื่อให้ผลการคำนวณปรับแก้เป็นโครงข่ายของโลกชั้นที่ ๑ (FIRST ORDER WORLD NET) หรือโครงข่ายมาตรฐานความถ่วงพิภพระหว่างประเทศ ปี ค.ศ.1971 (THE INTERNATIONAL GRAVITY STANDARDIZATION NET 1971 ; IGSN.71) ซึ่งที่ประชุมในครั้งนั้นมีมติให้ใช้ค่า IGSN.71 แทน POSTDAM DATUM ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา และจากมติครั้งนั้นทำให้สถานี g0 ของประเทศไทย ที่อยู่ในโครงข่าย IGSN.71 หมายเลข 06230 A มีค่าความถ่วงพิภพ ๙๗๘,๓๐๐.๐๗ มิลลิกัล (mgal)

การรังวัดอีกประเภทหนึ่งที่นำผลการรังวัดมาเป็นค่าแก้สำหรับการสำรวจและจัดทำแผนที่ คือ การ รังวัดสนามแม่เหล็กพิภพ เนื่องจากมุมเยื้องแม่เหล็ก เป็นข้อมูลสำคัญที่จะแสดงไว้ท้ายระวางแผนที่มาตรา- ส่วน ๑ / ๕๐,๐๐๐ ทุกระวาง การรังวัดสนามแม่เหล็กพิภพ เป็นการรังวัดเพื่อหาอวัยวะแม่เหล็กพิภพ (MAGNETIC ELEMENTS) ที่ประกอบด้วย MAGNETIC DECLINATION (D) , MAGNETIC INCLINATION (I / DIP) , HORIZONTAL INTENSITY (H) การรังวัดค่าแม่เหล็กพิภพในประเทศไทยได้มีการรังวัดกันมานานแล้ว โดยบาทหลวงชาวฝรั่งเศสในปี พ.ศ.๒๒๒๙ ดังปรากฏในรายงานกิจการทั่วไป กรมแผนที่ทหารบก พ.ศ.๒๔๕๘ – ๒๔๕๙ ซึ่งนายพลตรี พระยาภักดีภูธร เจ้ากรมแผนที่ทหารบก ได้นำขึ้นกราบบังคมทูล นายพลเอก สมเด็จพระเจ้าน้องยาเธอ เจ้าฟ้ากรมหลวงพิษณุโลกประชานารถ เสนาธิการทหารบก เมื่อ ๒๒ ธันวาคม พ.ศ.๒๔๕๙ ดังนี้

“การตรวจหาอาการเยื้องของแม่เหล็ก มิสเตอร์ ปี อาร์ เคมป์ แม่กองได้ทำการตรวจหาอาการเยื้องของแม่เหล็กในระหว่างเดือนมกราคม พ.ศ.๒๔๕๘ มิถุนายนและสิงหาคม พ.ศ.๒๔๕๙ ที่สถานีต่างๆ ๙ แห่ง และได้ตรวจซ้ำตามสถานีซึ่งตรวจไว้แล้วแต่ก่อนอีก ๓ แห่ง ทั้งได้ตรวจสอบเพื่อหาจำนวนคลาดเคลื่อนตามรายวันซึ่งแม่เหล็กได้เยื้องไปในเดือนต่างๆ ซึ่งในระหว่างเวลาทำการตรวจนั้นได้ดำเนินไปพร้อมกับการสำรวจแผนที่ด้วยอีก ๕ แห่ง อนึ่งได้กระทำการส่องหาอาการเยื้องของแม่เหล็กอีก ๒ – ๓ แห่งในมณฑลนครสวรรค์เพื่อตัดความสงสัยแห่งอาการดูดของแม่เหล็ก ในบริเวณตำบลที่ใกล้เคียงเมืองไชยนาท ซึ่งคิดว่าบางทีจะมีอยู่บ้าง เพราะเมื่อเดือนมกราคม คริสต์ศักราช ๑๖๘๗ (พ.ศ.๒๒๒๙ รวมประมาณ ๒๓๐ ปีก่อน) คณะบาทหลวงที่มากับ Chevalier de Chaumont ผู้ซึ่งเข้ามาเป็นเอกอรรคทูตฝรั่งเศสประจำกรุงสยามคนแรกได้เคยตรวจหาความเยื้องของแม่เหล็กในมณฑลนครสวรรค์ไว้นานแล้ว ผลของการตรวจของบาทหลวงผู้นี้ มิศเตอร์ อาร์ ดับลิว กิบลิน เจ้ากรมแผนที่ คนเก่า ได้เรียบเรียงเรื่องไว้ในหนังสือพิมพ์สโมสรสยาม เล่มที่ ๖ ตอน ๒ ซึ่งออกเมื่อเดือนพฤษภาคม พ.ศ.๒๔๕๒ (ค.ศ.๑๙๐๙) ที่จั่วหน้าเรื่องว่า การตรวจหาทางดาราศาสตร์และแม่เหล็กเป็นครั้งแรกในสยาม ซึ่งปรากฏในหนังสือเล่มนั้นก็อาศัยความรู้มาจากสมุด ๒ เล่ม (ปารีส ค.ศ.๑๖๘๖ และ ๑๖๘๙) ที่ Pere Tachard S.J. หัวหน้าบาทหลวงผู้ได้ตามเอกอรรคทูตเข้ามา ได้อธิบายถึงการเดินทางในประเทศสยามและเรื่องอื่นๆ เรื่องราวของการส่องหาความดึงของแม่เหล็กที่กล่าวข้างบนนี้ได้รวบรวมพิมพ์ขึ้นขณะเมื่อ Pere Tachard S.J. กลับไปประเทศยุโรปแล้วไปหาผู้ช่วยมาอีก ปรากฏอยู่ในเล่มที่ ๒ ของหนังสือเรื่องนั้นแล้ว ความมุ่งหมายของการส่องสอบนี้ก็เพื่อจะได้ตรวจค้นหาผลแห่งการคลาดเคลื่อนของแม่เหล็ก ที่บางทีจะมีโลหะธาตุแม่เหล็กอยู่ในป่า (ประมาณ ๓๒ ก.ม. ขึ้นไปทางเหนือ และประมาณ ๑๔ ก.ม. ออกไปทางทิศตะวันออกของเมืองไชยนาทบ้าง) เพราะการส่องที่บาทหลวงฝรั่งเศสได้กระทำแล้วนั้น ปรากฏว่าที่ลพบุรีเข็มทิศเอนไปทางตะวันตกถึง ๔.๔๒” และที่ไชยนาทก็เอนไปทางตะวันตกถึง ๔๐ ถ้าดังนั้นจริง ก็มีหลักฐานพิสูจน์ให้เห็นว่าความคลาดเคลื่อนในอาการเอนของแม่เหล็กในตำบลนั้นมากมายนี้ จะเป็นเหตุกระทำให้ผลของการสำรวจแผนที่ไว้แล้วนั้น คลาดเคลื่อนไปใหญ่โต โดยเหตุว่าการสำรวจแผนที่ในตำบลนั้น ได้อาศัยเส้นเมริเดียนแม่เหล็กเป็นหลัก แต่ว่าเวลาที่มิสเตอร์ เกมป์ ทำการส่องหาความเอนของแม่เหล็กที่เมืองไชยนาท ก็ไม่ปรากฏความคลาดเคลื่อน เช่น ที่พวกบาทหลวงฝรั่งเศสได้ส่องไว้ก่อนครั้ง ๒๒๙ ปี ล่วงมาแล้วนั้นเลย มิสเตอร์ เกมป์ จึงได้ส่องสอบหาความเอนที่เมืองลพบุรีก็ได้เพียง๑๗.๓ และที่เมืองไชยนาทเพียง ๓.๖ เท่านั้น ต่อไปเมื่อมีโอกาสควรจะค้นหาโลหะธาตุ คือ แม่เหล็กที่พวกบาทหลวงฝรั่งเศสได้กล่าวว่าพบและอธิบายไว้นั้น ว่าจะยังมีอยู่ในเวลานี้หรือไม่ เพราะเป็นสิ่งที่น่าพิศวงมากอยู่”

17

ภาพแสดงเครื่งมือรังวัดแม่เหล็กพิภพในปัจจุบัน

หลังจากนั้นก็มีการรังวัดแม่เหล็กพิภพ ที่จังหวัดนครศรีธรรมราช เมื่อปี พ.ศ.๒๔๔๙ โดยใช้เครื่องมือ DIP CIRCLE และ INDIAN PATTERN MAGNETOMETER ครั้นปี พ.ศ.๒๕๑๒ ก็ได้เปลี่ยนมาใช้เครื่องมือแบบ UTM. ของประเทศเยอรมัน ปัจจุบันเครื่องมือที่ใช้คือ MAG – 01H

การดำเนินการรังวัดแม่เหล็กพิภพ และความถ่วงพิภพ ที่ กรมแผนที่ทหาร สำรวจมานั้นมิได้นำมาใช้ในกิจการแผนที่เพียงอย่างเดียว แต่ยังต้องทำการแลกเปลี่ยนข้อมูลกับสหภาพยีออเดซี่และยีออฟิสิกส์ระหว่างประเทศ ตามพันธกรณีของการเป็นประเทศสมาชิก ที่จะต้องมีการแลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสาร และเข้าร่วมการประชุมเพื่อรับทราบความก้าวหน้า ในกิจการด้านยีออเดซี่และยีออฟิสิกส์ของประเทศสมาชิก และการให้ บริการข้อมูลกับหน่วยงานต่างๆ ทั้งภาครัฐและเอกชน เพื่อการพัฒนาประเทศ

18

ภาพแสดงวงโคจรระบบดาวเทียมจีพีเอส

เมื่อประมาณ ๓ ทศวรรษที่ผ่านมา การกำหนดตำแหน่งที่ใช้กล้องในการรังวัดได้ถูกปฏิวัติเทคโนโลยีโดยระบบดาวเทียม เนื่องจากการกำหนดตำแหน่งด้วยดาวเทียม ใช้เครื่องมือรับสัญญาณดาวเทียมแทนการใช้กล้อง จากนั้นก็นำข้อมูลคือสัญญาณดาวเทียมมาประมวลผลให้เป็นพิกัด ส่งผลให้นักสำรวจต้องบัญญัติศัพท์ใหม่ขึ้นมา นั่นคือ ยีออเดซี่ดาวเทียม (SATELLITE GEODESY) ซึ่งอาจกล่าวได้ว่า เป็นการนำเอาความก้าว-หน้าของระบบดาวเทียม มาใช้ในการกำหนดตำแหน่งทางยีออเดติก โดยมีวิธีการรังวัด ๓ วิธี คือ การรังวัดทิศทาง การรังวัดระยะ และการรังวัดอัตราเปลี่ยนของระยะ ซึ่งวิธีการรังวัดอัตราเปลี่ยนของระยะนี้ ดาวเทียมจะเป็นตัวส่งคลื่นและเครื่องมือที่ภาคพื้นจะเป็นตัวรับคลื่น ระยะห่างระหว่างดาวเทียมกับเครื่องมือที่ภาคพื้น จะมีความสัมพันธ์กับคลื่น ตามหลักการของ DOPPLER EFFECT หรือมักเรียกว่า วิธีการดอปเปลอร์ (DOPPLER) ซึ่งนำมาใช้ในการกำหนดตำแหน่งด้วยดาวเทียมทรานสิท (TRANSIT) และเมื่อปี พ.ศ.๒๕๑๔ กรมแผนที่ทหาร ได้รับความร่วมมือจากองค์การแผนที่กลาโหม สหรัฐอเมริกา (DMA) มาทำการสำรวจวางหมุดหลักฐานด้วยวิธีการรังวัดดาวเทียมทรานสิท โดยใช้เทคนิคการรังวัดกำหนดตำแหน่งแบบจุด (POINT POSITIONING) แบบวงโคจรละเอียด (PRECISE EPHEMERIS) โดยใช้เครื่องมือรับสัญญาณดาวเทียม PRN 14 และ MAGNAVOX MX 1502 ซึ่งการรังวัดด้วยวิธีการดอปเปลอร์นี้ พบว่าเป็นวิธีการที่มีความละเอียดถูกต้อง ๑ ถึง ๑.๕ เมตร มีความสะดวก สามารถดำเนินการได้อย่างรวดเร็ว จนถึงปี พ.ศ.๒๕๓๓ ก็สามารถกำหนดตำแหน่งได้มากกว่า ๑๒๐ หมุด แต่ระบบดาวเทียมทรานสิทก็ยังถือว่าไม่เสถียร เนื่องจากมีการพัฒนาระบบอย่างต่อเนื่อง และระบบที่มาทดแทนระบบดาวเทียมทรานสิท คือ ระบบดาวเทียมจีพีเอส (GLOBAL POSITIONING SYSTEM ; GPS) ซึ่งข้อดีของระบบดาวเทียมจีพีเอสเมื่อเทียบกับระบบดาวเทียมทรานสิท คือ สามารถรังวัดสัญญาณได้ตลอด ๒๔ ชั่วโมง ทุกจุดบนพื้นโลก และที่สำคัญ คือ มีความละเอียดถูกต้องทางตำแหน่งดีกว่า แต่เนื่องจากพื้นหลักฐานอ้างอิงของระบบดาวเทียมจีพีเอส เป็นพื้นหลักฐาน WORLD GEODETIC SYSTEM 1984 (WGS 84) และใช้รูปทรงรี WGS 84 ซึ่งมีจุดศูนย์กำเนิดต่างจากพื้นหลักฐานอ้างอิงท้องถิ่น ที่ใช้พื้นหลักฐานอินเดียน ๑๙๗๕ และใช้รูปทรงรีเอเวอร์เรสท์ ดังนั้นก่อนเปลี่ยนระบบการรังวัด ต้องทำการเตรียมจุดบังคับโครงข่ายที่มีค่าพิกัดอยู่บนพื้นหลักฐาน WGS 84 เสียก่อน โดยใช้หมุดหลักฐานที่ทำการกำหนดตำแหน่งด้วยวิธีดอปเปลอร์ ซึ่งมีค่าพิกัดที่อยู่บนพื้นหลักฐานอินเดียน ๑๙๗๕ และพื้นหลักฐาน NWL9D มาคำนวณหาความสัมพันธ์ระหว่างพื้นหลักฐาน แล้วจึงทำการแปลงเป็นค่าพิกัดบนพื้นหลักฐาน WGS 84 จากนั้นจึงนำความสัมพันธ์ดังกล่าวมาแปลงค่าพิกัดของหมุดหลักฐานการสามเหลี่ยม หมายเลข ๙๑ ที่เขาสะแกกรัง ซึ่งเป็นจุดศูนย์กำเนิดของพื้นหลักฐานอินเดียน ๑๙๗๕ ให้มาอยู่บนพื้นหลักฐาน WGS 84 โดยผลจากการแปลงค่าพิกัด ทำให้มีค่าพิกัดที่ละติจูด ๑๕ องศา ๒๓ ลิปดา ๐๑.๕๔๗๖๑ ฟิลิปดา เหนือ ลองจิจูดที่ ๑๐๐ องศา ๐๐ ลิปดา ๔๗.๕๐๖๔๙ ฟิลิปดา ตะวันออก ความสูง ๑๑๑.๖๔๗๐ เมตร ดังนั้นตั้งแต่ปี พ.ศ.๒๕๓๔ เป็นต้นมา การวางโครงข่ายหมุดหลักฐานทางราบจึง ใช้วิธีการกำหนดตำแหน่งด้วยการรังวัดสัญญาณดาวเทียมระบบจีพีเอสเพียงอย่างเดียว และใช้หมุดหลักฐานที่เขาสะแกกรัง เป็นจุดบังคับโครงข่าย ต่อมาโครงข่ายหมุดหลักฐานทางราบที่ใช้วิธีการกำหนดตำแหน่งด้วยการรังวัดสัญญาณดาวเทียมระบบจีพีเอสของประเทศไทย ที่ดำเนินการโดย กรมแผนที่ทหาร ก็ได้เข้าสู่ความเป็นสากล โดยในปี พ.ศ.๒๕๓๗ กรมแผนที่ทหาร ได้เข้าร่วมโครงการความร่วมมือระหว่างกลุ่มสหภาพยุโรป และกลุ่มประเทศในภูมิภาคเอเชีย (EC – ASEAN) ในการศึกษาการเคลื่อนตัวของเปลือกโลก ด้วยการวัดสอบธรณีพลศาสตร์ (GEODYNAMICS) เพื่อประเมินความเสี่ยงต่ออุบัติภัยของประเทศในภูมิภาคเอเชีย และเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ (GEODYNAMICS OF THE SOUTH AND SOUTH EAST ASIA ; GEODYSSEA) สำหรับประเทศไทยกำหนดให้หมุดหลักฐาน GPS 3427 (ชลบุรี) และ GPS 3657 (ภูเก็ต) เป็นสถานีรังวัดการเคลื่อนตัวของเปลือกโลก โดยมีหน่วยงาน THE GEO FORSCHUNGS ZENTRUM (GFZ) และ INSTITUT FUR ANGEWANDTE GEODASIE (IFAG) ประเทศเยอรมัน เป็นผู้รังวัดร่วมกับ กรมแผนที่ทหาร แต่เนื่องจากโครงข่ายหมุดหลักฐานทางราบของประเทศไทยที่เป็นอยู่ขณะนั้น ใช้จุดบังคับโครงข่ายเพียงจุดเดียว ดังนั้นจึงประสานขอความร่วมมือกับหน่วยงาน IFAG เพิ่มเติม ภายใต้โครงการ THAI CAMPAIGN (THAICA) โดยทำการรังวัดเพิ่มเติมอีก ๕ สถานี ได้แก่ GPS 3001 (อุทัยธานี) GPS 3217 (ลำปาง) GPS 3052 (ศรีสะเกษ) GPS 3315 (ชุมพร) และ GPS 3402 (ปัตตานี) ได้ทำการรังวัด ๓ ครั้ง คือ พ.ศ.๒๕๓๗ ๒๕๓๙ และ พ.ศ.๒๕๔๑ ครั้งละ ๕ วัน แล้วจึงนำข้อมูลไปประมวลผลที่ประเทศเยอรมันในระหว่างปี พ.ศ.๒๕๓๙ ขณะที่ดำเนินโครงการ GEODYSSEA – THAICA นั้น ประเทศไทย ได้รับความร่วมมือจากหน่วยงาน DEFENSE MAPPING AGENCY (DMA) หรือ NATIONAL IMAGERY AND MAPPING AGENCY (NIMA) ทำการรังวัดหาค่าจุดควบคุมบนพื้นหลักฐาน WGS84 เป็นเวลา ๓ วัน ที่หมุดหลักฐานในจังหวัดอุทัยธานี ลำปาง ศรีสะเกษ ปัตตานี และสถานีในโครงการ GEODYSSEA ที่จังหวัดภูเก็ต และชลบุรี รวม ๖ สถานี แต่ข้อมูลที่ภูเก็ต และชลบุรี มีความสมบูรณ์ไม่เพียงพอ จึงนำข้อมูลเพียง ๔ สถานี ไปประมวลผลที่ประเทศสหรัฐอเมริกา

19

หมุด GPS 3217 (ลำปาง)

20

หมุด GPS 3001 (อุทัยธานี)

21

หมุด GPS 3052 (ศรีสะเกษ)

22

หมุด GPS 3315 (ชุมพร)

23

หมุด GPS 3427 (ชลบุรี)

24

หมุด GPS 3657 (ภูเก็ต)

25

หมุด GPS 3402 (ปัตตานี)

สถานีรังวัดสัญญาณดาวเทียมระบบจีพีเอส โครงการ GEODYSSEA – THAICA

ผลที่ได้จากความร่วมมือกับสหรัฐอเมริกา   ทำให้กรมแผนที่ทหารมีข้อมูลค่าพิกัดหมุดหลักฐาน จากการคำนวณปรับแก้ในโครงข่ายหลัก  และกรมแผนที่ทหารได้คำนวณปรับแก้โครงข่ายหมุดหลักฐานทางราบ ทั้งสิ้น ๕๘๑ หมุด   พร้อมกันทั้งโครงข่ายทั่วประเทศ  ในปี พ.ศ.๒๕๔๑  โดยอ้างอิงกับพื้นหลักฐาน WGS 84 และหาค่าความสัมพันธ์ระหว่างพื้นหลักฐาน WGS 84  กับพื้นหลักฐานอินเดียน ๑๙๗๕ ต่อมาในปี พ.ศ.๒๕๔๒  ได้ทำการรังวัดเส้นฐานระยะยาว จำนวน ๑๘ สถานี   แต่ละสถานีมีระยะห่างประมาณ ๒๕๐ กิโลเมตร เพื่อขยายสถานีควบคุมโครงข่ายที่มีความถูกต้องสูงให้ครอบคลุมทั่วประเทศ โดยรังวัดเชื่อมโยงกับสถานีในโครงการ GEODYSSEA และ THAICA   ซึ่งเป็นหมุดที่มีความละเอียดถูกต้องสูงมาก  และเชื่อมโยงกันเป็นโครงข่ายระดับภูมิภาค   โดยอ้างอิงกับพื้นหลักฐาน WGS 84 (ITRF 1994.3)  และผลจากการวัดสอบธรณีพลศาสตร์ที่ผ่านมา   ทำให้เกิดความร่วมมือในด้านการรังวัดติดตามการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกเพิ่มขึ้น  โดยเฉพาะบริเวณเกาะสุมาตรา  ประเทศอินโดนีเซีย         โดยสถาบัน  DELFT INSTITUTE FOR EARTH –   ORIENTED SPACE RESEARCH (DEOS) แห่งมหาวิทยาลัย  DELFT  ประเทศเนเธอร์แลนด์ ร่วมกับกรมแผนที่ทหาร ได้ทำการรังวัดบนหมุดหลักฐานในโครงการ  GEODYSSEA  และ THAICA     เมื่อปี พ.ศ.๒๕๔๓  และ พ.ศ.๒๕๔๔  จำนวน ๗ สถานีๆ ละ ๕ วัน

26

ภาพแสดงโครงข่ายหมุดหลักฐานทางราบ

ปัจจุบันโครงข่ายหมุดหลักฐานทางราบ  ที่ใช้วิธีการรับสัญญาณดาวเทียมระบบจีพีเอส  แบ่งออกเป็น ๓ ระดับ คือ โครงข่ายอ้างอิง (REFERENCE  NETWORK) ได้แก่ หมุดหลักฐานในโครงการ GEODYSSEA และโครงการ THAICA ซึ่งมีจำนวน ๗ สถานี    โครงข่ายหลัก (PRIMARY NETWORK) ได้แก่หมุดหลักฐานที่ทำการรังวัดในปี พ.ศ.๒๕๔๒ จำนวน ๑๘ หมุด  และ  โครงข่ายรอง (SECONDARY NETWORK) เป็นโครงข่ายที่ขยายทั่วประเทศ ตั้งแต่ปี พ.ศ.๒๕๓๔ ถึงปัจจุบัน โดยโครงข่ายควบคุมนี้อ้างอิงบนพื้นหลักฐาน WGS 84 (ITRF 1994.3)

จากเหตุการณ์ธรณีพิบัติ เมื่อ ๒๖ ธันวาคม พ.ศ.๒๕๔๗   ซึ่งเกิดแผ่นดินไหวและคลื่นสึนามิ โดยเกิดจากการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลก SUNDALAND BLOCK     ซึ่งเป็นที่ตั้งของประเทศไทย ทำให้ค่าพิกัดหมุดหลักฐานเลื่อนตามไปด้วย โดยมีการเคลื่อนตัวไปทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ ๓ – ๓๐ เซนติเมตร    ในการนี้ กรมแผนที่ทหาร จะต้องดำเนินการรังวัดตรวจสอบและปรุงโครงข่ายหมุดหลักฐานอย่างเร่งด่วนต่อไป

วิวัฒนาการงานสำรวจที่ผ่านมาเป็นวิวัฒนาการเฉพาะการสำรวจ        เพื่อวางโครงข่ายหมุดหลักฐาน
ทางราบ คือเรื่องของค่าพิกัด   แต่ยังไม่ได้กล่าวถึงเรื่องของความสูง หรือโครงข่ายหมุดหลักฐานทางดิ่ง ซึ่งจะเกี่ยวข้องกับการหาค่าระดับสูงที่อ้างอิงจากระดับทะเลปานกลาง   หรืออาจกล่าวได้ว่าอ้างอิงกับพื้นยีออยด์ เพราะยีออยด์เป็นพื้นผิวที่มีค่าศักย์สมดุลของโลก ประมาณเท่ากับระดับทะเลปานกลาง   แต่ระดับทะเลปานกลางของประเทศไทย    ก็อาจจะไม่เท่ากับระดับทะเลปานกลางของประเทศอื่น เพราะอาการขึ้น / ลง (TIDE) ของน้ำทะเลแต่ละที่ไม่เท่ากัน  เนื่องจากสภาพภูมิประเทศ  วงโคจรของเทหวัตถุฟ้า คาบเวลาในการรังวัด หรือสภาวะแวดล้อมอื่นๆ

27

ภาพแสดงสถานีวัดระดับน้ำทะเล (เกาะหลัก)

การตรวจวัดเพื่อหาระดับทะเลปานกลางเริ่มขึ้นเมื่อปี พ.ศ.๒๔๕๓     โดยมิสเตอร์ เอส ดับลิว มาสเตอร์แมน    ซึ่งเป็นแม่กองสนามไปทำการรังวัดสามเหลี่ยมใหญ่   และได้เลือกที่พิกัด   ละติจูด ๑๑ องศา ๔๘ ลิปดา  เหนือ  ลองติจูด ๙๙ องศา ๔๙ ลิปดา  ตะวันออก บริเวณ เกาะหลัก จังหวัดประจวบคีรีขันธ์   เป็นบริเวณที่จะที่ตั้งเครื่องมือรังวัดระดับน้ำทะเล    โดยเครื่องมือที่ใช้บันทึกน้ำขึ้น-ลง      แบบอัตโนมัติ “The Lord  Kevin  Vertical Type”  ได้ติดตั้งเครื่องสำเร็จ  และเริ่มบันทึกเมื่อตุลาคม พ.ศ.๒๔๕๓   และได้ทำการตรวจระดับน้ำทะเลเรื่อยมาประมาณ ๖ เดือนเศษ    จึงนำผลมาเฉลี่ย เรียกว่า “ระดับทะเลปานกลาง”     จากนั้นได้ทำการสกัดลาดเขาบริเวณชายฝั่ง  ให้พื้นโดยรอบต่ำลงเหลือเพียงตรงกลางที่นูนขึ้นเพื่อตั้งไม้เล็งระดับ แล้วทำการถ่ายค่าระดับมาที่จุดนี้    ได้ค่าความสูงจากระดับทะเลปานกลาง  ๑.๔๔๓๙ เมตร  และเรียกจุดนี้ว่า “หมุดหลักฐาน BM.A”   การตรวจระดับน้ำทะเลก็ได้ดำเนินการเรื่อยมาจนถึงปี พ.ศ.๒๔๕๘ รวม ๕ ปี จึงนำผลที่ได้มาคำนวณใหม่ พบว่าระดับทะเลปานกลางที่หมุดหลักฐาน BM.A  เปลี่ยนเป็น  ๑.๔๔๗๗ เมตร  ซึ่งค่านี้ถือเป็นค่าที่ถูกต้อง  เพราะใช้ระยะเวลาตรวจระดับน้ำทะเลนานกว่า      ถึงแม้ว่าจะไม่ตรงตามคาบเวลาของการเคลื่อนที่ของ NODE  ของดวงจันทร์ที่จะมีช่วงระยะเวลา ๑๘.๖ ปี  ก็ตาม    และหมุดหลักฐาน BM.A  นี้ก็ถือเป็นหมุดหลักฐานแรกออกของโครงข่ายหมุดหลักฐานทางดิ่งที่กระจายออกไปทั่วประเทศโดยใช้วิธีการระดับ

28

โดยโครงข่ายหมุดหลักฐานทางดิ่ง  ที่กระจายอยู่ทั่วประเทศไทยนั้น จะมีเส้นทางที่ทำการสำรวจระดับเรียกว่า สายการระดับ และในสายการระดับจะทำการสร้างหมุดหลักฐานถาวร (PRIMARY BENCH MARK ; PBM)  และหมุดหลักฐานกึ่งถาวร(SUPPLEMENTARY  BENCH MARK ; SBM)  ไว้ทุกระยะ ๕ – ๑๐ กิโลเมตร               และ ๑ – ๒ กิโลเมตร ตามลำดับ

การสำรวจระดับในอดีต  มักเป็นการสำรวจตามทางรถไฟ จะโยงออกจากทางรถไฟ  ก็เพื่อโยงเข้าหาหมุดสามเหลี่ยมหรือหมุดเส้นฐานเฉพาะระยะสั้นๆ     จนกระทั้งถึงปี พ.ศ. ๒๔๗๓   จึงได้มีการทำระดับนอกเส้นทางรถไฟ     คือทำตามเส้นวงรอบชั้นที่ ๑ และในปี พ.ศ. ๒๔๗๕ ได้มีการใช้กล้องรังวัดระดับ  PRECISE  LEVEL   ของสหรัฐอเมริกา ทำการรังวัดระดับตามสายงานวงรอบชั้นที่ ๑     โดยมีการรังวัดระดับข้ามแม่น้ำมูล      ซึ่งกว้างประมาณ  ๔๕๐ เมตรนับเป็นครั้งแรกที่มีการรังวัดระดับข้ามแม่น้ำที่กว้าง   โดยมิได้อาศัยสะพาน และผลที่ได้เป็นที่น่าพอใจ

29

ภาพแสดงการสำรวจระดับชั้นที่ ๑

การสำรวจระดับชั้นที่ ๑  ได้กระทำติดต่อกันมาทุกปี    และในปี พ.ศ. ๒๔๘๑         ได้ทำการรังวัดระดับเพื่อการขุดลอกสันดอนโดยโยงจากหมุดหลักฐานที่แปดริ้ว  ไป ศรีราชา    แหลม-เทียน และโยงข้ามทะเลไปไว้ที่ เกาะพระ กับเกาะเตาหม้อและตั้งเครื่องวัดระดับน้ำทะเลขึ้นอีก   ๒ แห่ง คือที่ศรีราชกับเกาะสีชัง   สำหรับเครื่องมือที่ใช้ในการระดับตั้งแต่ พ.ศ.๒๔๕๓ คือ กล้องระดับพิเศษ แบบ U.S. COAST & GEODETIC SURVEY    และเมื่อ พ.ศ.๒๕๐๘  ก็ได้เปลี่ยนมาใช้กล้องพิเศษระดับ  WILD N 3  ของบริษัท  WILD  HEERBRUGG  ประเทศสวิสเซอร์แลนด์  จนถึงปัจจุบัน