จริงแล้วต้องบอกว่าการกำหนดพิกัดในแผนที่ของมนุษย์เราถูกกำหนดขึ้นมาหลายรูปแบบมาก ด้วยโลกของเราเป็นทรงกลมแบบที่ทุกคนรู้กันดีพอมีการกำหนดตำแหน่งต่าง ๆ ขึ้นมาจึงต้องมีการเปลี่ยนแปลงจากพื้นที่จริง ๆ มาสู่แผนที่ด้วยการใช้ระบบพิกัด ดังนั้นสิ่งแรกที่อยากให้ทุกคนรู้จักกันก่อนนั่นคือ ระบบพิกัดแผนที่ หมายถึง การอ้างอิงตำแหน่งต่าง ๆ ของโลกก่อนเปลี่ยนแปลงสภาพลงมาสู่แผนที่ที่มีหน้าตาเป็นลักษณะแบนราบ มีการกำหนดจุดพิกัดให้อยู่บนพื้นผิวโลก มีลักษณะเป็นระบบพิกัดฉากเพราะเกิดขึ้นจากการตัดกันของตัวแกนสมมุติซึ่งมีตั้งแต่ 2 แกนขึ้นไป คราวนี้เราลองมาทำความรู้จักกันต่อว่า พิกัด UTM คือ อะไรกันแน่
ระบบพิกัด UTM คือระบบพิกัดที่ถูกปรับมาจากตัวระบบเส้นโครงแผนที่แบบทรานสเวิร์สเมอร์เคเตอร์ เหตุผลหลักเพื่อต้องการรักษารูปร่างโดยเลือกใช้ทรงกระบอกตัดลูกโลกตรงพื้นที่ระหว่างละติจูดที่ 84 องศาเหนือ – 80 องศาใต้ ซึ่งตัวรัศมีกระบอกนี้จะมีความสั้นมากกว่ารัศมีของลูกโลก
ตัวผิวของทรงกระบอกจะผ่านเข้าไปตามแนวเมริเดียนของโซนทั้งหมด 2 แนว ประกอบไปด้วย การตัดเข้าและการตัดออก เราจึงเรียกการตัดในลักษณะดังกล่าวนี้ว่า เส้นตัด หรือ SeCant ตรงจุดนี้เองส่งให้ GPS UTM มีความถูกต้องแม่นยำมากขึ้นกว่าเดิมโดยเฉพาะจุดที่อยู่ตรงสองข้างของเส้นเมริเดียนกลาง
สำหรับ ระบบพิกัด UTM ตัวนี้กองทัพสหรัฐฯ ได้มีการเริ่มต้นนำเข้ามาใช้เพื่อปี 1946 ปัจจัยสำคัญที่พวกเขาเลือกใช้ พิกัด UTM คือ ต้องการให้ได้แผนที่ที่มีความละเอียดมากที่สุด ตัวระบบดังกล่าวได้มาจากการฉายแผนที่ในลักษณะคงทิศทางพร้อมรักษารูปร่างเอาไว้ มีการตั้งข้อกำหนดในส่วนรายละเอียดต่าง ๆ ที่ให้ยึดเป็นเกณฑ์มาตรฐานสำหรับการใช้งานได้แบบครอบคลุมทั่วโลก
หน่วยที่ใช้ในการวัดระบบพิกัดนี้ถูกกำหนดขึ้นว่าต้องใช้หน่วยวัดระยะทางเป็นหน่วยเมตร ต้องบอกเลยว่าระบบพิกัดประเภทนี้ปัจจุบันค่อนข้างได้รับอย่างแพร่หลายมาก ๆ ทั้งการใช้ประโยชน์ในกิจกรรมทางทหารหรือการใช้ประโยชน์ในกิจกรรมด้านพลเรือน
คราวนี้มาพูดถึงประเทศไทยของเราเกี่ยวกับเรื่องการนำเอา GPS UTM มาใช้งานกันบ้าง รัฐบาลไทยกับรัฐบาลสหรัฐฯ ได้มีการทำความตกลงเพื่อทำแผนที่ตัวนี้ภายในประเทศขึ้นเมื่อปี พ.ศ. 2493 มีการใช้ระบบเส้นโครงแผนที่แบบทรานสเวิร์สเมอร์เคเตอร์ด้วยระบบพิกัดแบบ UTM
ด้านพื้นที่ของโลกระหว่างละติจูด 80 องศาใต้ ไปจนถึงละติจูด 84 องศาเหนือ ถูกแบ่งออกเป็นโซน ๆ ละ 6 องศา เมื่อรวมทั้งหมดแล้วจะได้ 60 โซน ตามแนวของลองจิจูด แต่ละโซนก็จะมีหมายเลขกำกับเอาไว้ตั้งแต่ 1 – 60 เรียงตามลำดับ
อย่างตัวโซนที่ 1 จะอยู่ระหว่างลองจิจูด 180 องศาตะวันตก ไปจนถึง 174 องศาตะวันตก ขณะที่โซน 2 ก็จะอยู่ถัดออกไปในทิศตะวันออกไล่เรียงไปเรื่อย ๆ ตามลำดับจนเข้าไปสู่โซนที่ 60 เป็นโซนที่อยู่ระหว่างลองจิจูด 174 องศาตะวันออก ไปจนถึง 180 องศาตะวันออก ซึ่งโซนนี้เองจะมีระยะใกล้ชิดกับโซนที่ 1 และในแต่ละโซนจะมีเมริเดียนกลางเป็นของตัวเอง
ยกตัวอย่างเช่น โซนที่ 1 ลองจิจูด 180 – 174 องศาตะวันตก มีลองจิจูด 177 องศาตะวันตก เป็นตัวเมริเดียนกลางลักษณะที่กล่าวไปนี้จะเป็นแบบเดียวกันทั้งหมดในทุกโซน
เรื่องต่อมาที่น่าสนใจของ พิกัด UTM คือ แต่ละโซนได้มีการแบ่งย่อยออกมาให้มีลักษณะเป็นขอบสี่เหลี่ยม มีแนวเส้นขนานละติจูดอยู่ช่วงละ 8 องศา เริ่มต้นมาจากเส้นขนานละติจูด 80 องศาใต้ มีการแบ่งย่อยทีละ 8 องศา ผ่านตรงเส้นระนาบของเส้นศูนย์สูตรเรื่อยไปจนถึงเส้นขนานละติจูด 72 องศาเหนือ ต่อมาจากเส้นขนานละติจูด 72 – 84 องศาเหนือ ก็มีการแบ่งออกเป็นช่อง ๆ ละ 12 องศา
เมื่อรวมกันทั้งหมดที่กล่าวมาแล้วจะแบ่งได้ 20 ช่อง ซึ่งพื้นที่สี่เหลี่ยมที่บอกมาทั้งหมดนี้เราเรียกกันว่า กริดโซน จะมีทั้งหมด 1,200 โซน เมื่อมีการแบ่งในลักษณะดังกล่าวเกิดขึ้นส่งผลให้เกิดเป็นสี่เหลี่ยมผืนผ้ากริดโซนขนาด 6 องศา x 8 องศา แต่มีข้อยกเว้นเฉพาะช่วงระหว่างเส้นขนานละติจูด 72 – 84 องศาเหนือ จะมีขนาดกริดโซนเท่ากับ 6 องศา x 12 องศา พอมีการแบ่งเสร็จเรียบร้อยแล้ว จึงเกิดการกำหนดตัวอักษรโรมันเขียนระบุเอาไว้ตั้งแต่ C – X เว้นไว้แค่ตัว I กับ O ซึ่งการกำหนดอักษรตัว C นั้นเริ่มต้นตั้งแต่โซนของละติจูด 80 องศาใต้นั่นเอง
อย่างที่บอกไปว่า พิกัด UTM คือ การใช้หน่วยวัดเป็นเมตร แต่ละโซนจะมีเส้นเมริเดียนกลางตัดกับเส้นระนาบศูนย์สูตรให้เกิดเป็นมุมฉาก ซึ่งบริเวณจุดตัดนี้เองเราเรียกกันว่า จุดกำเนิดโซนของระบบพิกัด UTM ตรงทิศที่ขนานไปกับแนวเมริเดียนกลาง มีการชี้ไปทางทิศเหนือเรียกว่า ทิศเหนือกริด มีการกำหนดพิกัดตะวันออกเพื่อให้เส้นเมริเดียนกลางเป็น 5 แสนเมตร ห่างจากตัวจุดกำเนิดแบบสมมุติ กำหนดพิกัดเหนือตรงซีกโลกเหนือมีค่า 0 เมตร ห่างจากบริเวณเส้นศูนย์สูตร ขณะที่ตรงใต้เส้นศูนย์สูตรมีค่า 10 ล้านเมตร ห่างจากจุดกำเนิดแบบสมมุติ
ต้องบอกว่าการศึกษาอย่างละเอียดของระบบพิกัดประเภทนี้ยังมีอีกมาก นี่เป็นเพียงการอธิบายให้เข้าใจเบื้องต้นสำหรับคนที่ให้ความสนใจและอยากเรียนรู้อย่างแท้จริงเกี่ยวกับ พิกัด UTM ซึ่งถือเป็นเรื่องที่เกิดขึ้นมานานมาก ๆ
พิกัด UTM คือ อะไร เรามาทำความรู้จักไปพร้อมกัน การทำงานของระบบ UTM ในการบอกพิกัดที่มีความแม่นยำ ในการคำนวณด้วยตำแหน่งละติจูด และลองติจูด
