เครื่องมือทางภูมิศาสตร์ อาจจำแนกกว้างๆ ได้เป็น 2 กลุ่ม คือ
กลุ่มที่ให้ข้อมูลภูมิศาสตร์ เช่น แผนที่ ลูกโลก ข้อมูลสถิติ แผนภาพ
กลุ่มที่ใช้หาข้อมูลทางภูมิศาสตร์ เช่น เข็มทิศ เครื่องวัดระยะทางในแผนที่ เครื่องมือวัดพื้นที่ กล้องสามมิติ บารอมิเตอร์ เทอร์โมมิเตอร์ ไซโครมิเตอร์ ไฮโกรมิเตอร์ มาตรวัดลม เครื่องวัดน้ำฝน
เครื่องมือเหล่านี้เราควรนำมาศึกษาให้เข้าใจ และนำมาใช้ให้เกิดประโยชน์ในการศึกษาภูมิศาสตร์
1. เครื่องมือที่ให้ข้อมูลทางภูมิศาสตร์
1.1 ลูกโลก (globe)
ลูกโลก คือ หุ่นจำลองของโลก สร้างด้วยวัสดุต่างๆ เช่น กระดาษ ยาง พลาสติก เพื่อใช้ในการศึกษาภูมิศาสตร์ ลูกโลกช่วยให้มองเห็นภาพรวมของโลก ต่างจากแผนที่ที่ให้ข้อมูลในเชิงพื้นราบ โลกมีรูปร่างคล้ายผลส้ม
กลุ่มที่ให้ข้อมูลภูมิศาสตร์ เช่น แผนที่ ลูกโลก ข้อมูลสถิติ แผนภาพ
กลุ่มที่ใช้หาข้อมูลทางภูมิศาสตร์ เช่น เข็มทิศ เครื่องวัดระยะทางในแผนที่ เครื่องมือวัดพื้นที่ กล้องสามมิติ บารอมิเตอร์ เทอร์โมมิเตอร์ ไซโครมิเตอร์ ไฮโกรมิเตอร์ มาตรวัดลม เครื่องวัดน้ำฝน
เครื่องมือเหล่านี้เราควรนำมาศึกษาให้เข้าใจ และนำมาใช้ให้เกิดประโยชน์ในการศึกษาภูมิศาสตร์
1. เครื่องมือที่ให้ข้อมูลทางภูมิศาสตร์
ลูกโลก คือ หุ่นจำลองของโลก สร้างด้วยวัสดุต่างๆ เช่น กระดาษ ยาง พลาสติก เพื่อใช้ในการศึกษาภูมิศาสตร์ ลูกโลกช่วยให้มองเห็นภาพรวมของโลก ต่างจากแผนที่ที่ให้ข้อมูลในเชิงพื้นราบ โลกมีรูปร่างคล้ายผลส้ม
ลูกโลกแบ่งได้เป็น 2 แบบ แบบแรก คือ ลูกโลกที่แสดงส่วนที่เป็นพื้นผิวโลก เช่น แสดงส่วนที่เป็นพื้นน้ำ ได้แก่ ทะเลและมหาสมุทร แสดงส่วนที่เป็นพื้นดิน ได้แก่ เกาะ ทวีป ประเทศ แบบที่สอง คือ ลูกโลกที่แสดงโครงสร้างภายในเปลือกโลก
1.2 ข้อมูลสถิติ
ข้อมูลสถิติ เป็นข้อเท็จจริงสำหรับใช้เป็นหลักฐานในการอ้างอิง ข้อมูลที่รวบรวมไว้มีทั้งที่เป็นข้อความและตัวเลข ในทางภูมิศาสตร์นิยมแสดงข้อมูลสถิติไว้ 2 รูปแบบ ได้แก่
1) ตารางสถิติ คือ แผนภูมิที่แสดงข้อมูลทางภูมิศาสตร์ไว้ในรูปของตาราง เช่น สถิติเนื้อที่ของทวีปหรือประเทศ สถิติประชากร สถิติอุณหภูมิหรือปริมาณน้ำฝนของบริเวณใดบริเวณหนึ่ง
2) กราฟและแผนภูมิ เขียนขึ้นเพื่อแสดงการเปลี่ยนค่าของตัวแปรหนึ่งเปรียบเทียบกับค่าของตัวแปรอื่น เป็นเครื่องมือสำคัญอย่างหนึ่งในการศึกษาภูมิศาสตร์ เพราะจะช่วยให้การวิเคราะห์ความแตกต่างของข้อมูลที่นำมาใช้มีความรวดเร็ว การเปรียบเทียบอัตราส่วนข้อมูลทำได้สะดวก และเข้าใจได้ง่าย มีหลายแบบ เช่น กราฟเส้น กราฟรูปแท่ง แผนภูมิรูปภาพ แผนภูมิรูปทรงกลม
3) แผนภาพ (diagram)
แผนภาพคือ รุปที่เขียนขึ้นเพื่อประกอบคำอธิบายปรากฏการณ์ต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาวิชาภูมิศาสตร์ ทั้งนี้เพราะเรื่องราวทางภูมิศาสตร์บางอย่างเกิดขึ้นในอดีต เช่น การเกิดที่ราบ การทับถมของหินชั้น และปรากฏการณ์บางอย่างที่มองไม่เห็น เช่น วัฏจักรของน้ำ การเกิดลมบก-ลมทะเล การใช้แผนภาพอธิบายจะทำให้เข้าใจเรื่องราวเหล่านั้นได้ง่ายขึ้น
2. เครื่องมือที่ใช้หาข้อมูลทางภูมิศาสตร์
2.1 เข็มทิศ (compass)
เข็มทิศเป็นเครื่องมือพื้นฐานอีกชนิดหนึ่งที่ใช้ในการศึกษาภูมิศาสตร์ เป็นอุปกรณ์ที่นำมาใช้หาทิศทาง เข็มทิศมีหลายชนิดและหลายรูปแบบ แต่มีหลักการในการทำงานเหมือนกัน คือ เข็มบอกทิศ(เข็มแม่เหล็ก) ซึ่งแกว่งไกวได้อิสระ จะทำปฏิสัมพันธ์กับแรงดึงดูดของขั้วแม่เหล็กโลก โดยปลายข้างหนึ่งของเข็มบอกทิศจะชี้ไปทางทิศเหนือเสมอ และส่วนปลายอีกข้างหนึ่งจะชี้ไปทางทิศใต้เสมอ
2.2 เครื่องมือวัดระยะทางในแผนที่ (map measurer) เป็นเครื่องมือที่เหมาะสำหรับวัดระยะทางคดเคี้ยวไปมา และทำให้ค่าความคาดเคลื่อนน้อย ลักษณะของเครื่องมือประกอบด้วยลูกกลิ้งที่ปลายติดกับล้อที่เป็นหน้าปัดแสดงระยะทาง บนหน้าปัดมีเข็มเล็กๆคล้ายเข็มนาฬิกา เข็มจัวิ่งไปตามระยะที่ลูกกลิ้งหมุนไปมีด้ามสำหรับจับ
วิธีใช้ ใช้นิ้วหมุนลูกกลิ้งด้านหน้าให้เข็มบอกระยะทางเลื่อนไปที่ค่าศูนย์ วางเครื่องมือที่จุดเริ่มต้นวัดระยะทาง โดยถือให้ด้ามเอียง 45 องศากับแผนที่ และหันหน้าปัดเข้าหาตัว กลิ้งลูกกลิ้งไปตามเส้นทางที่ต้องการวัดจนถึงจุดสุดท้ายแล้วจึงอ่านค่าจากหน้าปัด
2.3 เครื่องมือวัดพื้นที่ (planimeter) เครื่องมือวัดพื้นที่เป็นอุปกรณ์สำหรับหาพื้นที่ของรูปบนพื้นที่ระนาบ ซึ่งมีเส้นรอบรูปเป็นเส้นตรงหรือเส้นโค้ง ส่วนประกอบของเครื่องมือได้แก่
1) เลนส์ขยาย (tracer lens) ซึ่งมีจุดสีแดงหรือดำ (บางชนิดใช้เข็มแหลมแทนจุด) อยู่ตรงกลางเลนส์ เพื่อใช้เป็นจุดสังเกตขณะลากจุดหรือเข็มผ่านเส้นขอบพื้นที่ที่ต้องการหา
2) แขนของเลนส์ขยาย (tracer arm) เป็นแขนที่สามารถปรับความสั้น-ยาวได้ตามมาตราส่วนของแผนที่ที่ใช้
3) ก้อนถ่วงน้ำหนัก (anchor) เป็นก้อนน้ำหนักเพื่อถ่วงไม่ให้จุดที่วางเกิดการเคลื่อนที่
4) แขนที่ต่อจากจุดศูนย์กลางของก้อนถ่วงน้ำหนัก (anchor arm)
5) ล้อและมาตราวัดพื้นที่ (roller) เป็นส่วนที่เคลื่อนที่ไปข้างหน้าหรือถอยหลังได้ในขณะที่แขนของเลนส์ขยายกางออกหรือหุบเข้าในขณะที่ลากจุดหรือเข็มของเลนส์ขยายลากผ่านเขตพื้นที่ที่ต้องการหา
วิธีใช้ วางก้อนถ่วงน้ำหนักไว้ในตำแหน่งนอกรูปพื้นที่ที่จะหา โดยให้สามารถลากจุดหรือเข็มที่เลนส์ขยายผ่านเขตพื้นที่ (เส้นรอบรูป) ที่ต้องการวัดพื้นที่ได้สะดวก เมื่อจุดหรือเข็มเคลื่อนที่ไป แขนของเลนส์ขยายจะหุบเข้าหรือกางออก ส่งผลให้ล้อและมาตรวัดพื้นที่เคลื่อนที่ ซึ่งมาตรวัดพื้นที่จะแสดงค่ามาตรฐานของพื้นที่ที่วัดได้ และเมื่อจุดหรือเข็มถูกลากมาบรรจบในจุดเริ่มต้นมาตรวัดพื้นที่จะคำนวณระยะที่ผ่านออกมาเป็นค่าพื้นที่และแสดงค่าที่วัดได้บนหน้าปัด
วิธีใช้ วางภาพถ่ายคู่ที่มีหมายเลขเรียงลำดับกันลงบนพื้นราบ โดยให้รายละเอียดส่วนที่ของภาพที่ซ้อนทับกันให้อยู่ในแนวเดียวกัน แผ่นภาพอยู่ห่างกันประมาณ 6 เซนติเมตร วางกล้อมสามมิติลงบนภาพถ่าย เลื่อนแผ่นภาพที่ซ้อนทับด้านบนไปทางขวาหรือทางซ้าย เพื่อให้รายละเอียดที่ต้องการอยู่ในระยะสายตา จนกระทั่งมองเห็นภาพเป็นสามมิติตามที่ต้องการ
5.เทอร์โมกราฟ (thermograph) เป็นเครื่องมือบันทึกอุณหภูมิแบบต่อเนื่อง ที่นิยมใช้มีอยู่ 2 แบบ คือ เทอร์โมกราฟแบบโลหะประกบ ปกติจะนำไปรวมกับไฮโกรกราฟเป็นเครื่องเดียวกันเรียกว่า เทอร์โมไฮโกรกราฟ ส่วนอีกแบบหนึ่งเรียกว่าเทอร์โมกราฟชนิดปรอทบรรจุในแท่งเหล็ก เครื่องมือชนิดนี้สามารถวัดอุณหภูมิของดินได้ด้วย
2.7 ไซโครมิเตอร์ (psychormeter)เป็นเครื่องมือสำหรับใช้วัดความชื้นสัมพัทธ์และจุดน้ำค้างในอากาศ ประกอบด้วย เทอร์โมมิเตอร์ 2 อัน อันหนึ่งเรียกว่าเทอร์โมมิเตอร์ตุ้มแห้ง อีกอันหนึ่งเรียกว่าเทอร์โมมิเตอร์ตุ้มเปียก ซึ่งมีผ้ามัสลินที่เปียกน้ำหุ้มกระเปาะเทอร์โมมิเตอร์ไว้ น้ำในผ้าจะระเหยไปในอากาศที่อยู่รอบๆ การระเหยเกิดจากความร้อนแฝงในตุ้มปรอท ทำให้ปรอทหดตัว เทอร์โมมิเตอร์ตุ้มเปียกจึงมีอุณหภูมิต่ำกว่าเทอร์โมมิเตอร์ตุ้มแห้ง การระเหยของน้ำจากผ้ามัสลินมีส่วนสัมพันธ์กับความชื้นของอากาศที่อยู่โดยรอบ ถ้าอากาศอิ่มตัวน้ำจะไม่ระเหย อุณหภูมิตุ้มเปียกกับตุ้มแห้งจะเท่ากัน ถ้าอากาศแห้งจะเกิดการระเหยของน้ำจากผ้ามัสลิน อุณหภูมิตุ้มเปียกจะต่ำกว่าอุณหภูมิตุ้มแห้ง ถ้าอุณหภูมิตุ้มเปียกมีค่าใกล้เคียงอุณหภูมิตุ้มแห้งมากเท่าใด แสดงว่าความชื้นสัมพัทธ์มีค่ามาก นำค่าผลต่างของอุณหภูมิกับอุณหภูมิที่วัดได้จากเทอร์โมมิเตอร์กระเปาะแห้งไปเปิดหาค่าความชื้นสัมพัทธ์เป็นร้อยละจากตาราง
2.4 กล้องสามมิติ (stereoscope) เป็นเครื่องมือสำหรับมองภาพสามมิติ กล่าวคือ สามารถมองความสูง-ต่ำของภูมิประเทศในลักษณะสามมิติ ประกอบด้วยเลนส์ 2 อัน ซึ่งสามารถปรับให้เท่ากับระยะห่างของสายตาผู้มองได้ ในการมองจะต้องวางภาพให้อยู่ในแนวเดียวกันและต้องเป็นภาพที่ทำการถ่ายต่อเนื่องกัน ซึ่งแต่ละภาพจะมีรายขอบที่ทับกันหรือซ้อนกัน โดยพื้นที่ของภาพในแนวนอนให้ชายขอบของภาพมีพื้นที่ทับซ้อนกันประมาณร้อยละ 60 และในแนวตั้งร้อยละ 20 กล้องสามมิติที่นิยมใช้กันมี 2 ชนิดคือ กล้องสามมิติแบบพกพา (poket stereoscope) สามารถนำติดตัวไปใช้ได้ง่าย แต่ดูภาพได้บริเวณแคบๆ ส่วนอีกชนิดหนึ่ง คือ กล้องสามมิติแบบกระจกเงา (mirror atereoscope) โดยใช้กระจกเงาสะท้อนภาพทำให้เห็นได้เป็นบริเวณกว้างกว่ากล้องสามมิติแบบพกพา
วิธีใช้ วางภาพถ่ายคู่ที่มีหมายเลขเรียงลำดับกันลงบนพื้นราบ โดยให้รายละเอียดส่วนที่ของภาพที่ซ้อนทับกันให้อยู่ในแนวเดียวกัน แผ่นภาพอยู่ห่างกันประมาณ 6 เซนติเมตร วางกล้อมสามมิติลงบนภาพถ่าย เลื่อนแผ่นภาพที่ซ้อนทับด้านบนไปทางขวาหรือทางซ้าย เพื่อให้รายละเอียดที่ต้องการอยู่ในระยะสายตา จนกระทั่งมองเห็นภาพเป็นสามมิติตามที่ต้องการ
2.5 บารอมิเตอร์ (barometer) เป็นเครื่องมือวัดความกดอากาศที่ใช้มากมี 3 ชนิด คือ
1) บารอมิเตอร์แบบปรอท (mercury barometer) เป็นบารอมิเตอร์มาตรฐานที่ใช้กันอยู่ทั่วไป หน่วยที่ใช้วัดความกดของอากาศ คือ มิลลิเมตรของปรอท และมิลลิบาร์
2) บารอมิเตอร์แบบตลับ หรือแบบแอนิรอยด์ (aneroid barometer) ประกอบด้วยตลับโลหะบางๆ ที่สูบอากาศออกเกือบหมด ตรงกลางตลับมีสปริงต่อไปยังคานและเข็มชี้ เมื่อความกดอากาศเปลี่ยนแปลงตลับโลหะจะพองหรือแฟบลง ทำให้สปริงดึงเข็มชี้ที่หน้าปัดตามความกดอากาศ
3) บารอกราฟ (barograph) ใช้หลักการเดียวกันกับบอรอมิเตอร์แบบตลับ แต่ต่อแขนปากกาให้ไปขีดบนกระดาษกราฟที่หุ้มกระบอกหมุนที่หมุนด้วยนาฬิกา จึงบันทึกความกดอากาศ
2.6 เทอร์โมมิเตอร์ (thermometer) เป็นเครื่องมือวัดอุณหภูมิอากาศ ที่ใช้กันอยู่ทั่วไปมีดังนี้
1) เทอร์โมมิเตอร์ธรรมดา (ordinary thermometer) ที่ใช้กันเสมอในการตรวจวัดอุณหภูมิประจำวัน คือ เทอร์โมมิเตอร์ธรรมดาชนิดปรอทบรรจุอยู่ในหลอดแก้ว สามารถวัดอุณหภูมิได้อยู่ระหว่าง -20 ถึง 50 องศาเซลเซียส
2) เทอร์โมมิเตอร์สูงสุด (maximum thermometer) คือเทอร์โมมิเตอร์ชนิดปรอทบรรจุอยู่ในหลอดแก้วเช่นเดียวกับเทอร์มิเตอร์ธรรมดา แต่แตกต่างกันตรงที่ว่าบริเวณลำเทอร์โมมิเตอร์เหนือกระเปาะบรรจุปรอทขึ้นมาเล็กน้อยจะเป็นคอคอดป้องกันปรอทที่ขยายตัวแล้วไหลกลับลงกระเปาะ ใช้วัดอุณหภูมิสูงสุด
3) เทอร์โมมิเตอร์ต่ำสุด (minimum thermometer) คือเทอร์โมมิเตอร์ชนิดเอทิลแอลกอฮอล์บรรจุในหลอดแก้ว มีก้านชี้รูปดัมบ์เบลล์ ยาวประมาณ 2 เซนติเมตรบรรจุอยู่ ใช้วัดอุณหภูมิต่ำสุด
4) เทอร์โมมิเตอร์แบบซิกซ์ (six's thermometer)ลักษณะเป็นหลอดแก้วรูปตัวยู ภายในบรรจุปรอทและแอลกอฮอล์ มีก้านชี้โลหะรูปดัมบ์เบลล์อหยู่ในหลอดข้างละ 1 อัน หลอดทางซ้ายบอกอุณหภูมิต่ำสุด หลอดทางขวาบอกอุณหภูมิสูงสุด อ่านอุณภูมิจากขอบล่าง
5.เทอร์โมกราฟ (thermograph) เป็นเครื่องมือบันทึกอุณหภูมิแบบต่อเนื่อง ที่นิยมใช้มีอยู่ 2 แบบ คือ เทอร์โมกราฟแบบโลหะประกบ ปกติจะนำไปรวมกับไฮโกรกราฟเป็นเครื่องเดียวกันเรียกว่า เทอร์โมไฮโกรกราฟ ส่วนอีกแบบหนึ่งเรียกว่าเทอร์โมกราฟชนิดปรอทบรรจุในแท่งเหล็ก เครื่องมือชนิดนี้สามารถวัดอุณหภูมิของดินได้ด้วย
2.7 ไซโครมิเตอร์ (psychormeter)เป็นเครื่องมือสำหรับใช้วัดความชื้นสัมพัทธ์และจุดน้ำค้างในอากาศ ประกอบด้วย เทอร์โมมิเตอร์ 2 อัน อันหนึ่งเรียกว่าเทอร์โมมิเตอร์ตุ้มแห้ง อีกอันหนึ่งเรียกว่าเทอร์โมมิเตอร์ตุ้มเปียก ซึ่งมีผ้ามัสลินที่เปียกน้ำหุ้มกระเปาะเทอร์โมมิเตอร์ไว้ น้ำในผ้าจะระเหยไปในอากาศที่อยู่รอบๆ การระเหยเกิดจากความร้อนแฝงในตุ้มปรอท ทำให้ปรอทหดตัว เทอร์โมมิเตอร์ตุ้มเปียกจึงมีอุณหภูมิต่ำกว่าเทอร์โมมิเตอร์ตุ้มแห้ง การระเหยของน้ำจากผ้ามัสลินมีส่วนสัมพันธ์กับความชื้นของอากาศที่อยู่โดยรอบ ถ้าอากาศอิ่มตัวน้ำจะไม่ระเหย อุณหภูมิตุ้มเปียกกับตุ้มแห้งจะเท่ากัน ถ้าอากาศแห้งจะเกิดการระเหยของน้ำจากผ้ามัสลิน อุณหภูมิตุ้มเปียกจะต่ำกว่าอุณหภูมิตุ้มแห้ง ถ้าอุณหภูมิตุ้มเปียกมีค่าใกล้เคียงอุณหภูมิตุ้มแห้งมากเท่าใด แสดงว่าความชื้นสัมพัทธ์มีค่ามาก นำค่าผลต่างของอุณหภูมิกับอุณหภูมิที่วัดได้จากเทอร์โมมิเตอร์กระเปาะแห้งไปเปิดหาค่าความชื้นสัมพัทธ์เป็นร้อยละจากตาราง
2.8 ไฮโกรมิเตอร์ (hygrometer) เป็นเครื่องมือวัดความชื้นอากาศแบบต่อเนื่องที่นิยมใช้กันมาก อุปกรณ์ที่สำคัญคือ เส้นผม ซึ่งจะเปลี่ยนแปลงตามปริมาณความชื้นในอากาศ ถ้าความชื้นน้อยจะทำให้เส้นผมหดตัวสั้นลง ความชื้นมากเส้นผลจะขยายตัวยาวขึ้น การยืดหดตัวของเส้นผมจะส่งผลไปยังคันกระเดื่องซึ่งเป็นกลไกที่ต่อกับแขนปากกา ทำให้ปากกาที่อยู่ปลายแขนขีดไปบนกระดาษกราฟบอกความชื้นสัมพัทธ์ต่อเนื่องกันไป เครื่องไฮโกรมิเตอร์นี้อาจนำไปรวมกับเทอร์โมมิเตอร์ เรียกว่า เทอร์โมไฮโกรมิเตอร์
2.9 มาตรวัดลม (anemometer) เป็นเครื่องมือวัดความเร็วของลม ที่นิยมใช้กันมากเป็นมาตรวัดลม แบบรูปถ้วย (cup annemometer) ประกอบด้วยลูกถ้วยทรงกรวย 3 หรือ 4 ใบ มีแขนยึดติดกันกับแกนซึ่งอยู่ในแนวดิ่ง และติดอยู่กับเครื่องอ่านความเร็ว ลูกถ้วยจะหมุนรอบเพลาตามแรงลม จำนวนรอบหมุนจะเปลี่ยนเป็นระยะทาง โดยมีหน่วยเป็นกิโลเมตรหรือไมล์ อ่านได้จากหน้าปัดของเครื่องอ่านความเร็ว
2.10 เครื่องวัดฝน (rain gauge)เครื่องวัดฝนเป็นเครื่องมือที่ช่วยในการวัดปริมาณน้ำฝน โดยใช้อุปกร์ที่มีลักษณะเป็นรูปทรงกระบอก มีกรวยต่อภาชนะรองรับ ภายในปากภาชนะรองรับมีขนาดแคบและพอดีกับกรวยเพื่อลดการสูญเสียเนื่องจากการระเหย พื้นที่หน้าตัดของถังรองรับน้ำฝนมีขนาดตั้งแต่ 200-500 ตารางเซนติเมตร ปากถังมีลักษณะด้านในอยู่ในแนวตั้ง ส่วนด้านนอกจะลาดเอียงออกไป ด้านในของที่รับน้ำฝนถูกออแบบเพื่อป้องกันการระเหยของน้ำฝนออกไปข้างนอก การวัดปริมาณน้ำฝนอาจใช้แวตวงหรือหย่อนไม้ที่มีมาตรวัดลงในขวดแก้วรับน้ำฝน
วันจันทร์ที่ 12 กรกฎาคม พ.ศ. 2553
ตอนที่ 1 แผนที่ (Map)
ตัวชี้วัด1
ใช้เครื่องมือทางภูมิศาสตร์ในการรวบรวมวิเคราะห์และนำเสนอข้อมูลภูมิสารสนเทศอย่างมีประสิทธิภาพ
ผลการเรียนรู้
1. เห็นความสำคัญและจำแนกประเภทของแผนที่ได้ถูกต้อง
2. รู้และเข้าใจข้อมูลที่แสดงอยู่บนแผนที่
3. มีทักษะและนำแผนที่ไปใช้ประโยชน์ในชีวิตประจำวันได้
แผนที่และเครื่องมือทางภูมิศาสตร์
การศึกษาวิชาภูมิศาสตร์ นอกจากจะต้องรู้จักแผนที่อันเป็นเครื่องมือทางภูมิศาสตร์อย่างง่ายที่เป็นพื้นฐานแล้ว นักเรียนก็ควรเรียนรู้และทำความเข้าใจเครื่องมือทางภูมิศาสตร์ชนิดอื่นๆ ด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในปัจจุบันได้มีการประดิษฐ์คิดค้นเครื่องมือทางภูมิศาสตร์ใหม่ๆ ที่ใช้เทคโนโลยีระดับสูงออกมาอีกหลายรูปแบบ ซึ่งแม้นักเรียนอาจจะยังไม่มี ความจำเป็นต้องใช้หรือนำไปใช้ประโยชน์ในตอนนี้ แต่ก็ควรศึกษาทำความเข้าใจไว้บ้าง เพราะจะเป็นประโยชน์โดยตรงต่อการศึกษาสาระสังคมศึกษาหรือสาระอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง ขณะเดียวกันก็จะทำให้นักเรียนมีทักษะเกิดความเข้าใจถึงพัฒนาการต่างๆ ของเครื่องมือทางภูมิศาสตร์ ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการเรียนรู้และดำรงชีวิตของนักเรียนเองในอนาคต
ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับแผนที่
ความหมาย
แผนที่ (Map) เป็นสิ่งที่มนุษย์สร้างขึ้นเพื่อแสดงลักษณะและที่ตั้งของสิ่งต่างๆที่ปรากฏอยู่บนผิวโลก โดยการย่อส่วนกับใช้สัญลักษณ์แทนสิ่งต่างๆ นั้นลงในวัสดุพื้นแบนราบ
ลักษณะของสิ่งที่แสดงปรากฏบนแผนที่ ประกอบด้วย
1) ลักษณะของสิ่งที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เช่น ทะเล มหาสมุทร ทะเลสาบ แม่น้ำ ภูเขา ที่ราบ ที่ราบสูง เกาะ เป็นต้น
2) ลักษณะของสิ่งที่มนุษย์สร้างขึ้น เช่น เส้นกั้นอาณาเขต เมือง หมู่บ้าน สถานที่ราชการ ศาสนสถาน เส้นทางคมนาคม พื้นที่เกษตรกรรม เป็นต้น
ความสำคัญของแผนที่
เนื่องจากแผนที่เป็นที่รวมข้อมูลประเภทต่างๆ ตามประเภทหรือชนิดของแผนที่ จึงสามารถใช้ประโยชน์จากแผนที่ได้ตามวัตถุประสงค์ ทั้งนี้โดยไม่จำเป็นต้องเดินทางไปเห็นพื้นที่จริงหรือหากจะใช้แผนที่เพื่อการเดินทางก็จะสะดวกและถึงที่หมายได้ถูกต้อง
1. เส้นโครงแผนที่ (map projection)
เส้นโครงแผนที่ เป็นระบบของเส้นขนานและเส้นเมริเดียน ที่สร้างขึ้นเพื่อกำหนดตำแหน่งพิกัดภูมิศาสตร์ให้เป็นมาตรฐานไว้ใช้อ้างอิงร่วมกัน ซึ่งประกอบด้วย
1) เส้นขนาน เป็นเส้นสมมติที่ลากจากทิศตะวันออก สร้างขึ้นจากการวัดมุมเริ่มจากเส้นศูนย์สูตร ซึ่งมีค่ามุม 0 องศา ไปยังขั้วโลกทั้งสองด้านละไม่เกิน 90 องสา เส้นขนานที่สำคัญประกอบด้วย
1. เส้นศูนย์สูตรหรือเส้นอิเควเตอร์ มีค่ามุม 0 องศา
3. เส้นทรอปิกอฟแคปริคอร์น มีค่ามุม 23 องศา 30 ลิดาใต้
4. เส้นอาร์กติกเซอร์เคิล มีค่ามุม 66 องศา 30 ลิปดาเหนือ
5. เส้นอาร์กติกเซอร์เคิล มีค่ามุม 66 องศา 30 ลิปดาใต้
2) เส้นเมริเดียน เป็นเส้นสมมติที่ลากจากขั้วโลกเหนือไปยังขั้วโลกใต้ สร้างขึ้นจากการสมมติเส้นเมริเดียนปฐม มีค่ามุม 0 องศา ลากผ่านตำบลกรีนิซ กรุงลอนดอน ประเทศสหราชอาณาจักร ไปทางทิศตะวันออกและทิศตะวันตก ด้านละ 180 องศา โดยเส้นเมริเดียนที่ 180 องศาตะวันออกและ 180 องศาตะวันตก จะทับกันเป็นเส้นเดียวนี้ให้เป็นเส้นวันที่หรือเส้นแบ่งเขตวันระหว่างชาติ หรือเส้นแบ่งเขตวันสากล
เส้นเมริเดียนแรก หรือ เส้นเมริเดียนปฐม ( Prime Meridian ) คือเส้นเมริเดียนที่ลากผ่านหอดูดาวแห่งหนึ่ง ตำบล กรีนิช ใกล้กรุงลอนดอนในประเทศอังกฤษทั้งนี้เพื่อใช้เป็นหลักอ้างอิงในการนับเส้นเมริเดียนอื่น ๆ ต่อไปความสำคัญของเส้นเมริเดียน คือ บอกพิกัดของตำแหน่งที่ตั้งต่าง ๆ บนพื้นผิวโลกโดยใช้ร่วมกันเส้นขนาน ( เส้นละติจูด ) และใช้เป็นแนวแบ่งเขตเวลาของโลก
2. ชนิดของแผนที่
1.) แผนที่ภูมิประเทศ (Topographic Map) เป็นแผนที่ที่แสดงลักษณะความสูงต่ำของพื้นผิวโลก โดยใช้เส้นชั้นความสูง บอกค่าความสูงจากระดับน้ำทะเลปานกลาง แผนที่ชนิดนี้ถือเป็นแผนที่มูลฐานที่จะนำไปทำข้อมูลอื่นๆ ที่เกี่ยวกับแผนที่
3.) แผนที่เล่ม (Atlas ) เป็นแผนที่ที่รวบรวมเรื่องต่างๆ ทั้งลักษณะทางกายภาพ ลักษณะทางด้านเศรษฐกิจ ลักษณะทางสังคม แผนที่ภูมิอากาศ ไว้ในเล่มเดียวกัน
3.องค์ประกอบของแผนที่
3.1 ชื่อแผนที่ (map name)เป็นสิ่งที่มีความจำเป็นสำหรับให้ผู้ใช้ได้ทราบว่าเป็นแผนที่เรื่องอะไร แสดงรายละเอียดอะไรบ้าง เพื่อให้ผู้ใช้ได้อย่างถูกต้อง และตรงความต้องการ โดยปกติชื่อแผนที่จะมีคำอธิบายเพิ่มเติมแสดงไว้ด้วย เช่น แผนที่ประเทศไทยแสดงเนื้อที่ป่าไม้ แผนที่ระเทศไทยแสดงการแบ่งภาคและเขตจังหวัดเป็นต้น
3.2 ขอบระวาง (border) แผนที่ทุกชนิดจะมีขอบระวาง ซึ่งเป็นขอบเขตของพื้นที่ในภูมิประเทศที่แสดงบนแผนที่แผ่นนั้น มักจะแสดงด้วยเส้นขนานเพื่อแสดงตำแหน่งละติจูดกับเส้นเมริเดียนเพื่อแสดงตำแหน่งลองจิจูด และจะแสดงตัวเลขเพื่อบอกค่าพิกัดภูมิศาสตร์ของตำแหน่งต่างๆ
3.3 พิกัด (coordinate) พิกัดเป็นตัวกำหนดตำแหน่งต่างๆ บนแผนที่ โดยทั่วไปนิยมใช้อยู่ 2 แบบ คือ
3.3.1 พิกัดภูมิศาสตร์ (geographic coordinate)
พิกัดภูมิศาสตร์เป็นระบบที่บ่งบอกตำแหน่งที่ตั้งของจุดตำแหน่งต่างๆ บนพื้นผิวโลก โดยอาศัยโครงข่ายของเส้นโครงแผนที่ซึ่งประกอบด้วยเส้นเมริเดียนกับเส้นขนานตัดกันเป็น “ จุด”
2.) ลองจิจูด (Longitude ) เป็นค่าของระยะทางเชิงมุม โดยนับ 0 องศา จากเส้นเมริเดียน ไปทางทิศตะวันออกและทิศตะวันตก จนถึง 180 องศา
ปัจจุบันการบ่งบอกจุดตำแหน่งบนพื้นผิวโลก สามารถทราบได้ง่ายและถูกต้องโดยใช้จีพีเอสเครื่องมือกำหนดตำแหน่งบนพื้นผิวโลก (GPS: Global Positioning System) เครื่องมือชนิดนี้ มีขนาดเล็กพกพาได้สะดวก และให้ข้อมูลตำแหน่งบนพื้นผิวดลกได้ตรงกับความเป็นจริง ดังนั้นจึงมีผู้นำเครื่องมือนี้ไปใช้ได้สะดวกสบายในกิจกรรมต่างๆ ได้แก่ การเดินเรือ การเดินทางท่องเที่ยวป่า การเดินทางด้วยรถยนต์ เครื่องบิน เป็นต้น เมื่อกดปุ่มสวิตช์ เครื่องจะรับ
3.3.2 พิกัดกริด เป็นการกำหนดตำแหน่งที่ วัดเป็นระยะทาง ของค่าเหนือ(เส้นในแนวนอน(N= northing)) กับค่าตะวันออก (เส้นในแนวตั้ง (E= easting)) เพื่อให้ทราบว่าตำแหน่งนั้นอยู่ห่างจากเส้นศูนย์สูตรเป็นระยะทางกี่เมตร และห่างจากเส้นกึ่งกลางโซนแผนที่นั้นระยะทางกี่เมตร ในแผนที่ภูมิประเทศ 1: 50,000 จะมีระบบพิกัดกริดที่ตีเป็นตารางขนาด 2x2 เซนติเมตร(1 ช่อง 2x2 เซนติเมตร มีพื้นที่จริง 1 ตารางกิโลเมตร) ซึ่งแต่ละเว้นจะมีตัวเลขกำกับบอกค่าระยะทางของค่าเหนือและค่าตะวันออก
3.4 ทิศทาง (direction) มีความสำคัญต่อการค้นหาตำแหน่งที่ตั้งของสิ่งต่างๆ โดยในสมัยโบราณใช้วิธีดูทิศทางตามการขึ้นและตกของดวงอาทิตย์ในเวลากลางวัน และการดูทิศทางของดาวเหนือในเวลากลางคืน ต่อมามีการประดิษฐ์เข็มทิศ ซึ่งเป็นเครื่องมือช่วยในการหาทิศขึ้น เนื่องจากเข็มของเข็มทิศจะชี้ไปทางทิศเหนือตลอดเวลา การใช้ทิศทางในแผนที่ประกอบกับเข็มทิศ หรือการสังเกตดวงอาทิตย์และดาวเหนือจึงช่วยให้เราสามารถเดินทางไปยังสถานที่ที่เราต้องการได้ ในแผนที่จะต้องมีภาพเข็มทิศหรือลูกศรชี้ไปทางทิศเหนือเสมอ ถ้าหากแผนที่ใดไม่ได้กำหนดภาพเข็มทิศหรือลูกศรไว้ ก็ให้ใจว่าด้านบานของแผนที่คือทิศเหนือ4. มาตราส่วน (map scale)
มาตราส่วนหมายถึง สิ่งแสดงให้ทราบถึงความสัมพันธ์ระหว่างระยะทางในแผนที่กับระยะทางที่ปรากฏจริงบนผิวโลก เนื่องจากแผนที่เป็นภาพย่อส่วนของพื้นโลก จึงจำเป็นต้องมีมาตราส่วนกำกับไว้ในแผนที่ด้วย เพื่อให้ผู้ใช้แผนที่ทราบว่ามาตราส่วนในแผนที่นั้นใช้แทนระยะทางบนพื้นผิวโลกมากน้อยเพียงใด มาตราส่วนที่นิยมใช้มีอยู่ 3 ขนิด ดังนี้
2) มาตราส่วนเส้น (graphic scale) หรือมาตราส่วนรูปแท่ง (bar scale) คือมาตราส่วนที่แสดงด้วยเส้นตรงหรือรูปแท่งที่มีตัวเลขกำกับไว้เพื่อบอกความยาวบนแผนที่แทนระยะทางจริงบนพื้นโลก โดยมีหน่วยความยาวที่นิยมใช้ คือ กิโลเมตรและไมล์ ซึ่งผู้ใช้แผนที่สามารถหาระยะทางจริงได้โดยใช้ไม้บรรทัดวัดระยะต่างๆที่ต้องการทราบ แล้วนำไปเปรียบเทียบกับมาตราส่วนที่กำหนดไว้ในแผนที่นั้น
3) มาตราส่วนแบบเศษส่วน (representative fraction) คือมาตราส่วนที่แสดงด้วยตัวเลขอัตราส่วน เช่น เช่น เศษ 1 ส่วน 50,000 หรือ 1: 50,000 หรือหมายความว่าระยะทาง 1 หน่วยเท่ากับระยะทาง 50,000 หน่วยบนพื้นโลก
5. ชื่อภูมิศาสตร์ (geographic name) คือตัวอักษรที่ใช้บอกชื่อเฉพาะที่มีความสำคัญในแผนที่ รูปแบบชื่อภูมิศาสตร์ที่นิยมใช้ในแผนที่ทั่วไป มีดังนี้
1) ทวีป ประเทศ รัฐ เกาะใหญ่ และคาบสมุทร นิยมใช้ตัวตรงภาษาอังกฤษใช้ตัวพิมพ์ใหญ่ทั้งหมด เช่น
ทวีปเอเชีย ASIA
ประเทศไทย THAILAND
คาบสมุทรมลายู MALAY PENINSULA
2) เมืองหลวง เมืองใหญ่ นิยมใช้ตัวตรง ภาษาอังกฤษตัวแรกใช้ตัวพิมพ์ใหญ่ และต่อด้วยตัวพิมพ์เล็ก เช่น
กรุงเทพฯ Krung Thep
เป่ย์จิง Beijing
วอชิงตัน ดี.ซี. Washington, D.C.
3) มหาสมุทร อ่าวใหญ่ ทะเลใหญ่ ทะเลสาบใหญ่ ภูเขา ทุ่งหญ้า ทะเลทรายใหญ่ ที่ราบสูง นิยมใช้ตัวเอน ภาษาอังกฤษใช้ตัวพิมพ์ใหญ่ทั้งหมด เช่น
มหาสมุทรแปซิฟิก PACIFIC OCEAN
ทะเลจีนใต้ SOUTH CHINA SEA
ที่ราบสูงโคราช KHORAT PLATEAU
4) แม่น้ำ ลำธาร อ่าวขนาดเล็ก เกาะ ช่องแคบ ทะเลทรายขนาดเล็ก โอเอซิส ที่ลุ่ม นิยมใช้ตัวเอน ภาษาอังกฤษตัวแรกใช้ตัวพิมพ์ใหญ่ และต่อด้วยตัวพิมพ์เล็ก เช่น
แม่น้ำโขง Mekong River
อ่าวบ้านดอน Ao Bandon
ช่องแคบมะละกา Strait of Malacca
5) เขื่อน ถนน ท่อน้ำ ท่อก๊าซ แหล่งอารยธรรมโบราณ และสิ่งก่อสร้างอื่นๆ นิยมใช้ตัวเอนขนาดเล็ก ภาษาอังกฤษตัวแรกใช้ตัวพิมพ์ใหย่ และต่อด้วยตัวพิมพ์เล็ก เช่น
เขื่อนสิริกิติ์ Sirkit Dam
ทางหลวงสายเอเชีย Asian Highway
บ้านเชียง Ban Chiang
6. สัญลักษณ์ (symbol) และคำอธิบาย
สัญญลักษณ์ (legend)เป็นเครื่องหมายที่ใช้แทนสิ่งต่างๆ ในภูมิประเทศจริง เพื่อช่วยให้ผู้ใช้สามารถอ่าและแปลความหมายจากแผนที่ได้อย่างถูกต้อง ทั้งนี้ในแผนที่จะต้องมีคำอธิบายสัญลักษณ์ประกอบไว้ด้วยเสมอ
สัญญลักษณ์แบ่งได้เป็น 3 ประเภท ดังนี้
1) สัญญลักษณ์ที่เป็นจุด (point symbol) เป็นสัญญลักษณ์ที่ใช้แทนสถานที่ และกำหนดสถานที่ตั้ง เช่น วัด โรงเรียน สนามบิน ตัวเมือง ลักษณะจุดที่แสดงอาจเป็นรูปร่างทรงเรขาคณิต หรือรูปร่างต่างๆก็ได้
2) สัญญลักษณ์ที่เป็นเส้น (line symbol) เป็นสัญญลักษณืที่ใช้แทนสิ่งต่างๆที่เป็นเส้นมีระยะทาง เช่น แม่น้ำ ถนน ทางรถไฟ เส้นแบ่งเขตการปกครอง ลักษณะเส้นที่แสดงอาจมีรูปร่าง สีต่างๆกันก็ได้
3) สัญญลักษณ์ที่เป็นพื้นที่ (ared symbol) เป็นสัญญลักษณ์ที่ใช้แสดงบริเวณพื้นที่ของสิ่งต่างๆที่ปรากฏในภูมิประเทศ เช่น พื้นที่การเกษตร พื้นที่ป่าไม้ พื้นที่ดินเค็ม ลักษณะพื้นที่ที่แสดงอาจให้มีรูปร่างและสีที่แตกต่างกันออกไปก็ได้
7. สี (color)
สีที่ใช้เป้นมาตรฐานในแผนที่มี 5 สี คือ
1) สีดำ ใช้แทนสิ่งต่างๆ ที่มนุษย์สร้างขึ้น เช่น วัด โรงเรียน หมู่บ้าน และใช้แทนเส้นกริดและเลขกำกับเส้นกริด
2) สีแดง ใช้แทนถนนและรายละเอียดพิเศษอื่นๆ
3) สีน้ำเงิน ใช้แทนบริเวณที่เป็นน้ำ เช่น ทะเล มหาสมุทร
4) สีน้ำตาล ใช้แทนความสูง เช่น เส้นชั้นความสูง เลขกำกับชั้นความสูง
5) สีเขียว ใช้แทนพื้นที่ป่าไม้ พื้นที่การเกาตร
สีอื่นๆ นอกจากนี้ ใช้แทนรายละเอียดต่างๆ บางอย่าง ซึ่งจะอธิบายไว้ในคำอธิบายสัญญลักษณ์
8.ความสูงและทรวดทรงของภูมิประเทศ
พื้นผิวโลกมีระดับสูงและต่ำของภูมิประเทศแตกต่างกัน การเขียนแผนที่แสดงลักษณะภูมิประเทศ จึงต้องแสดงระดับความสูง-ต่ำของภูมิประเทศเพื่อให้เห็นความแตกต่างระหว่างกัน
8.1 การบอกระดับภูมิประเทศ ใช้ระดับทะเลปานกลาง (mean sea-level) ซึ่งมีตัวย่อว่า รทก.(msl)เป็นเกณฑ์กำหนดความสูง แผนที่แสดงระดับความสูงนิยมแสดงแตกต่างกัน 4 รูปแบบ ดังนี้
1) เส้นชั้นความสูง (contour line) คือเส้นสมมติที่ลากผ่านบริเวณต่างๆ ของภูมิประเทศที่มีความสูงเท่ากัน และมีตัวเลขกำกับค่าของเส้นชั้นความสูงนั้นๆเสมอ
2) การใช้แถบสี (layer tinting) คือการจำแนกความแตกต่างของลักษณะภูมิประเทศ ทั้งที่เป็นพื้นดินและพื้นน้ำโดยใช้แถบสี สีที่นิยมใช้ในแผนที่เพื่อแสดงความสูง-ต่ำ ของภูมิประเทศ มีดังนี้
พื้นดิน กำหนดสีแสดงลักษณะภูมิประเทศไว้ ดังนี้
สีเหลือง แสดงเนินเขาหรือที่สูง
สีน้ำเงิน แสดง ทะเล หรือมหาสมุทรลึก
สีน้ำเงินแก่ แสดง น่านน้ำที่มีความลึกมาก
3) เส้นลายขวานสับ หรือเส้นลาดเขา(hachure) เป็นเส้นขีดสั้นๆ เรียงกันตามทิศทางลาดของพื้นดิน เพื่อแสดงรูปทรงของภูมิประเทศนั้น หากเป็นพื้นที่ชัน สัญญลักษณ์ในแผนที่ภูมิประเทศจะแสดงด้วยเส้นขีดที่สั้นหนา และชิดกัน หากเป็นพื้นที่ลาดเท มักแสดงด้วยเส้นขีดยาว บาง และห่างกัน เส้นลายขวานสับแสดงให้ทราบเฉพาะความสูงของภูมิประเทศ ส่วนความสูงที่แผนที่กำหนดขึ้นเป็นตัวเลข ไม่นิยมแสดงไว้ในแผนที่ที่ใช้เครื่องหมายเส้นลายขวานสับ
แผนที่ภูมิประเทศที่ใช้เส้นชั้นความสูงของผิวโลก ได้แก่ รูปร่าง ความลาดเท และความสูงของภูเขาหรือเนินเขา เส้นชั้นความสูงจะแสดงไว้เป็นช่วงๆ อย่างเป็นลำดับ โดยใช้หน่วยเดียวกัน เช่น หน่วยความยาวเป็นเมตร จึงอาจสมมติให้ช่วงของเส้นชั้นความสูงห่างกัน 50 เมตร ได้แก่ 0 50100 150 200 หรือหน่วยความยาวเป็นฟุต อาจกำหนดให้ชั้นความสูงให้ห่างกัน 1,000 ฟุต ได้แก่ 0 1,000 2,000 3,000
ถ้าแผนที่แสดงเส้นชั้นความสูงแต่ละเส้นอยู่ชิดกันมาก แสดงว่าภูมิประเทศจริงของพื้นที่นั้นมีความลาดชัน ถ้าแผนที่นั้นแสดงเส้นชั้นความสูงแต่ละเส้นห่างกัน แสดงว่าภูมิประเทศจริงของพื้นที่นั้นมีลักษณะราบเรียบ
9. การคำนวณหาระยะทางและพื้นที่ในแผนที่
9.1 การใช้มาตราส่วนคำนวนหาระยะทางจริงในภูมิประเทศ
การคำนวณหาระยะทางจริงในภูมิประเทศ มีสูตรคือ
มาตราส่วน = ระยะทางในแผนที่
ระยะทางจริงในภูมิประเทศ
9.2 การคำนวณหาพื้นที่ในแผนที่
การหาขนาดของพื้นที่จากแผนที่ ใช้กับแผนที่ที่มีมาตราส่วนกำหนดมาให้ ซึ่งสามารถหาพื้นที่ได้ทั้งบริเวณที่เป็นรูปทรงเรขาคณิต หรือรูปแบบอื่นๆก็ได้
การคำนวณหาพื้นที่รูปเรขาคณิต เช่น สามเหลี่ยม สี่เหลี่ยม วงกลม สามารถทำได้โดยใช้สูตรการหาพื้นที่ทางคณิตศาสตร์ แล้วนำค่าที่ได้ไปรียบเทียบกับมาตราส่วนที่กำหนดไว้ในแผนที่
การคำนวณหาพื้นที่ที่ไม่ใช่รูปเรขาคณิต เช่น เกาะ ทะเลสาบ ทะเลทราย สามารถทำได้โดยการใช้จัตุรัส และการแบ่งแผนที่เป็นส่วนๆ ดังนี้
1. การใช้จัตุรัส สร้างรูปจัตุรัสขนาดเล็กลงในรูปที่ต้องการหาขนาดของพื้นที่ ทั้งนี้จัตุรัสที่สร้างขึ้นจะมีขนาดเท่าใดนั้น ขึ้นอยู่ขนาดของมาตราส่วนของแผนที่ และขนาดของพื้นที่ที่ต้องการทราบ การใช้จัตุรัสคำนวณหาพื้นที่ทำได้ 2 วิธี ดังนี้
1) การใช้กระดาษกราฟ โดยใช้กระดาษกราฟชนิดใสวางทาบลงบนแผนที่ในบริเวณที่ต้องการหา หรืออาจลอกแผนที่เฉพาะส่วนที่ต้องการหาพื้นที่ลงบนกระดาษกราฟก็ได้ เมื่อทาบกระดาษกราฟลงบนแผนที่แล้ว ให้นับจัตุรัสที่อยู่ในแผนที่ โดยนับจัตุรัสที่มีขนาด 1 เซนติเมตรก่อน แล้วจึงนับจัตุรัสรูปเล็กลงไปตามลำดับ ต่อจากนั้นให้นำจัตุรัสที่นับได้ทั้งหมดมารวมกัน แล้วเปรียบเทียบกับมาตราส่วนในแผนที่ เพื่อคำนวณหาพื้นที่จริงต่อไป ดังตัวอย่าง
สมมติว่าแผนที่มีมาตราส่วน 1 เซนติเมตร : 1 กิโลเมตร
พื้นผิวโลกมีระดับสูงและต่ำของภูมิประเทศแตกต่างกัน การเขียนแผนที่แสดงลักษณะภูมิประเทศ จึงต้องแสดงระดับความสูง-ต่ำของภูมิประเทศเพื่อให้เห็นความแตกต่างระหว่างกัน
8.1 การบอกระดับภูมิประเทศ ใช้ระดับทะเลปานกลาง (mean sea-level) ซึ่งมีตัวย่อว่า รทก.(msl)เป็นเกณฑ์กำหนดความสูง แผนที่แสดงระดับความสูงนิยมแสดงแตกต่างกัน 4 รูปแบบ ดังนี้2) การใช้แถบสี (layer tinting) คือการจำแนกความแตกต่างของลักษณะภูมิประเทศ ทั้งที่เป็นพื้นดินและพื้นน้ำโดยใช้แถบสี สีที่นิยมใช้ในแผนที่เพื่อแสดงความสูง-ต่ำ ของภูมิประเทศ มีดังนี้
พื้นดิน กำหนดสีแสดงลักษณะภูมิประเทศไว้ ดังนี้
สีเขียว แสดงที่ราบ ที่ต่ำ
สีเหลือง แสดงเนินเขาหรือที่สูง
สีเหลืองแก่ แสดง ภูเขาสูง
สีน้ำตาล แสดง ภูเขาสูงมาก
สีขาว แสดง ภูเขาที่มีหิมะปกคลุม
พื้นน้ำ สีที่นิยมใช้เพื่อบอกความลึกของแหล่งน้ำในแผนที่ มีดังนี้
สีฟ้าอ่อน แสดง ไหล่ทวีป หรือเขตทะเลตื้น
สีฟ้าแก่ แสดง ทะเลลึกสีน้ำเงิน แสดง ทะเล หรือมหาสมุทรลึก
สีน้ำเงินแก่ แสดง น่านน้ำที่มีความลึกมาก
3) เส้นลายขวานสับ หรือเส้นลาดเขา(hachure) เป็นเส้นขีดสั้นๆ เรียงกันตามทิศทางลาดของพื้นดิน เพื่อแสดงรูปทรงของภูมิประเทศนั้น หากเป็นพื้นที่ชัน สัญญลักษณ์ในแผนที่ภูมิประเทศจะแสดงด้วยเส้นขีดที่สั้นหนา และชิดกัน หากเป็นพื้นที่ลาดเท มักแสดงด้วยเส้นขีดยาว บาง และห่างกัน เส้นลายขวานสับแสดงให้ทราบเฉพาะความสูงของภูมิประเทศ ส่วนความสูงที่แผนที่กำหนดขึ้นเป็นตัวเลข ไม่นิยมแสดงไว้ในแผนที่ที่ใช้เครื่องหมายเส้นลายขวานสับ
4) การแรเงา (shading) เป็นการแสดงความสูงของภูมิประเทศอย่างหยาบๆ โดยเขียนหรือแรเงาพื้นที่ให้มีลักษณะเป็นภาพสามมิติหรือมีทรวดทรงขึ้น
8.2 การอ่านเส้นชั้นความสูง
แผนที่ภูมิประเทศที่ใช้เส้นชั้นความสูงของผิวโลก ได้แก่ รูปร่าง ความลาดเท และความสูงของภูเขาหรือเนินเขา เส้นชั้นความสูงจะแสดงไว้เป็นช่วงๆ อย่างเป็นลำดับ โดยใช้หน่วยเดียวกัน เช่น หน่วยความยาวเป็นเมตร จึงอาจสมมติให้ช่วงของเส้นชั้นความสูงห่างกัน 50 เมตร ได้แก่ 0 50100 150 200 หรือหน่วยความยาวเป็นฟุต อาจกำหนดให้ชั้นความสูงให้ห่างกัน 1,000 ฟุต ได้แก่ 0 1,000 2,000 3,000
ความสูงของภูมิประเทศ เส้นชั้นความสูงที่ปรากฏในแผนที่ภูมิประเทศมีความหมายดังนี้
1) เส้นความสูงที่มีรูปร่างคล้ายวงกลม แสดงว่าลักษณะภูมิประเทสจริงที่ปรากฏในแผนที่นั้นเป็นเนินเขาหรือภูเขารูปกรวย
2) เมื่อไม่มีเส้นชั้นความสูงปรากฏในวงกลมหรือสี่เหลี่ยมด้านในของแผนที่ภูมิประเทศ แสดงว่าลักษณะภูมิประเทศจริงที่ปรากฏในแผนที่นั้นเป็นที่ราบสูง
3) เมื่อเส้นชั้นความสูงที่ปรากฏในแผนที่ภูมิประเทศแสดงไว้ชิดกันมากในบริเวณใด แสดงว่าลักษณะภูมิประเทศจริงที่ปรากฏในแผนที่ภูมิประเทศของบริเวณนั้นเป็นหน้าผา
ความลาดเทของภูมิประเทศ
ช่องว่างที่ปรากฏระหว่างเส้นชั้นความสูงในแผนที่ สามารถบอกได้ว่าภูมิประเทศนั้นมีความชัน ลาดเท หรือราบเรียบ กล่าวคือ
ถ้าแผนที่แสดงเส้นชั้นความสูงแต่ละเส้นอยู่ชิดกันมาก แสดงว่าภูมิประเทศจริงของพื้นที่นั้นมีความลาดชัน ถ้าแผนที่นั้นแสดงเส้นชั้นความสูงแต่ละเส้นห่างกัน แสดงว่าภูมิประเทศจริงของพื้นที่นั้นมีลักษณะราบเรียบ
ถ้าแผนที่แสดงเส้นชั้นความสูงห่างกันมาก แสดงว่าภูมิประเทศจริงของพื้นที่นั้นเป็นที่ต่ำมีระดับใกล้เคียงกัน ซึ่งมักปรากฏในบริเวณใกล้ชายฝั่งทะเล
9. การคำนวณหาระยะทางและพื้นที่ในแผนที่
9.1 การใช้มาตราส่วนคำนวนหาระยะทางจริงในภูมิประเทศ
การคำนวณหาระยะทางจริงในภูมิประเทศ มีสูตรคือ
มาตราส่วน = ระยะทางในแผนที่
ระยะทางจริงในภูมิประเทศ
9.2 การคำนวณหาพื้นที่ในแผนที่
การหาขนาดของพื้นที่จากแผนที่ ใช้กับแผนที่ที่มีมาตราส่วนกำหนดมาให้ ซึ่งสามารถหาพื้นที่ได้ทั้งบริเวณที่เป็นรูปทรงเรขาคณิต หรือรูปแบบอื่นๆก็ได้
การคำนวณหาพื้นที่รูปเรขาคณิต เช่น สามเหลี่ยม สี่เหลี่ยม วงกลม สามารถทำได้โดยใช้สูตรการหาพื้นที่ทางคณิตศาสตร์ แล้วนำค่าที่ได้ไปรียบเทียบกับมาตราส่วนที่กำหนดไว้ในแผนที่
การคำนวณหาพื้นที่ที่ไม่ใช่รูปเรขาคณิต เช่น เกาะ ทะเลสาบ ทะเลทราย สามารถทำได้โดยการใช้จัตุรัส และการแบ่งแผนที่เป็นส่วนๆ ดังนี้
1. การใช้จัตุรัส สร้างรูปจัตุรัสขนาดเล็กลงในรูปที่ต้องการหาขนาดของพื้นที่ ทั้งนี้จัตุรัสที่สร้างขึ้นจะมีขนาดเท่าใดนั้น ขึ้นอยู่ขนาดของมาตราส่วนของแผนที่ และขนาดของพื้นที่ที่ต้องการทราบ การใช้จัตุรัสคำนวณหาพื้นที่ทำได้ 2 วิธี ดังนี้
สมมติว่าแผนที่มีมาตราส่วน 1 เซนติเมตร : 1 กิโลเมตร
ดังนั้น 1 ตารางเซนติเมตร = 1 ตารางกิโลเมตร
นับจัตุรัสขนาด 1 ตารางเซนติเมตร ได้ 27 รูป = 27 ตารางเซนติเมตร
นับจัตุรัสขนาด เศษ 1 ส่วน 4 ตารางเซนติเมตร ได้ 12 รูป = 3 ตารางเซนติเมตร
นับจัตุรัสขนาด เศษ 1 ส่วน 100 ตารางเซนติเมตรได้ 100 รูป = 1 ตารางเซนติเมตร
พื้นที่จัตุรัสทั้งหมดคือ 27 + 3 + 1 = 31 ตารางเซนติเมตร
พื้นที่จริง = 31 ตารางกิโลเมตร
2) การสร้างจัตุรัสขึ้นเอง โดยสร้างจัตุรัสบนแผ่นกระดาษลอกลายหรือพลาสติก แล้วนำมาทาบบนแผนที่
ที่ต้องการหาพื้นที่ที่ต้องการหา และนำมารวมกัน โดยนับจัตุรัสที่เต็มรูปก่อน แล้วจึงนับจัตุรัสที่ไม่เต็มรูปโดยประมาณด้วยสายตาเป็นเศษส่วน เช่น เศษ 2 ส่วน 3 หรือ เศษ 1 ส่วน 2 หรือ เศษ 1 ส่วน 4 ของจัตุรัส ถ้าน้อยกว่า เศษ 1 ส่วน 4 ให้ตัดทิ้งไป หรือถ้าหากพิจารณาเห็นว่าตารางใดรวมกันได้เป็นจัตุรัสก็ให้รวมกันเป็น 1 จัตุรัส นำจัตุรัสทั้งหมดมารวมกัน แล้วนำค่าที่ได้มาเปรียบเทียบกับมาตราส่วนที่กำหนดไว้เพื่อหาพื้นที่จริงต่อไป
2. การใช้เส้นขนาน ลากเส้นขนานลงบนแผนที่ แล้วลากเส้นปิดหัวท้ายคู้ขนานแต่ละคู่ โดยทำให้พื้นที่ที่ถูกตัดออกกับพื้นที่ที่เพิ่มเข้ามามีขนาดใกล้เคียงกันมากที่สุด และนำพื้นที่สี่เหลี่ยมผืนผ้าที่เกิดจากการลากเส้นปิดหัวท้ายของเส้นคู่ขนานแต่ละรูปมารวมกัน จะได้พื้นที่ทั้งหมด แล้วนำค่าที่ได้ไปเปรียบเทียบกับมาตราส่วนที่กำหนดไว้ในแผนที่ เพื่อคำนวณหาพื้นที่จริงต่อไป
