Indian Thailand-1975 (UTM) กับ การใช้งานโปรแกรมประยุกต์

>> กรณีศึกษา เรื่องการแปลงระบบค่าพิกัด จาก WGS84 - UTM เป็น Indain Thailand 1975 - UTM สำหรับโซน 47 และ 48 โดยการใช้โปรแกรมประยุกต์ต่างๆ กับการใช้ ค่าพารามิเตอร์ (Datum Definitions) ของกรมแผนที่ทหารฯ ของไทย

* ต้องขออภัยคุณ xxx เกี่ยวกับการใช้ค่า Datum Definition สำหรับค่าพิกัดในระบบ Indain Thailand 1975 - UTM ผลลัพธ์ที่คุณ xxx คำนวณได้ โดยใช้โปรแกรม GEOTRANS และค่า Datum Definition ของกรมแผนที่ทหารฯ ที่ใช้คือ X>204.4798, Y>837.8940, Z>294.7765

GEOTRANS
WGS84 - 47N
E 672978.171
N 1521044.256

Indian Thailand - 47N
E 673310.690
N 1520741.207

ผลลัพธ์ที่ได้จากการใช้โปรแกรม GEOTRANS ถือว่าใกล้เคียงกับค่าที่ถูกต้อง โดยค่าคลาดเคลื่อนเฉลี่ย จากค่าจริงอยู่ที่ แกน X=19-20 cms. และ แกน Y=17-18 cms. ค่าคลาดเคลื่อนที่เกิดขึ้น ผู้เขียนไม่แน่ใจว่าตัวโปรแกรม GEOTRANS ได้ใช้ค่าพารามิเตอร์ ของกรมแผนที่ทหารฯ ดังต่อไปนี้ (ด้านล่าง) ไปคำนวณ (ตัวแปร) ร่วมหรือไม่

ส่วนการใช้โปรแกรม Blue Marble Geographic Calculator โดย กำหนดให้ใช้ค่าตัวแปร ของกรมแผนที่ทหารฯ (ข้างต้น) ได้ค่าผลลัพธ์ดังต่อไปนี้ 

Indian Thailand - 47N (Blue Marble Geographic Calculator)

E 673310.879

N 1520741.385

และการใช้โปรแกรม AutoCAD Civil 3D และ AutoCAD MAP 3D โดย กำหนดให้ใช้ค่าตัวแปร ของกรมแผนที่ทหารฯ (ข้างต้น) ได้ค่าดังต่อไปนี้ 

Indian Thailand - 47N (AutoCAD Civil 3D และ AutoCAD MAP 3D)

E 673310.933

N 1520741.369

* กระทู้ของผู้เขียนก่อนหน้านี้ ได้คอมเมนท์ว่า ผลลัพท์ที่คุณ xxx คำนวณได้จากการใช้โปรแกรม GEOTRANS (โดยใช้ค่าพารามิเตอร์ Datum Definition ของกรมแผนที่ทหารฯ) ต่างกันกับที่ผู้เขียนคำนวณได้จากการใช้โปรแกรม Bluemarble Geographic Calculator (ใช้ค่า Default Setting ของตัวโปรแกรม) โดยมีผลลัพธ์ต่างกันประมาณ 1 เมตร (เชิงเวกเตอร์) ... ทั้ง 2 ผลลัพท์ที่คำนวณได้นี้ "ถูกต้องทั้งคู่" แต่ถูกต้องคนละระบบ (การยอมรับ) และการนำไปใช้ ครับ

มันเกิดอะไรขึ้น?? สำหรับ การแปลงค่าพิกัดจาก WGS84 - UTM ไปเป็น Indain Thailand 1975 - UTM 

แรกเริ่มเดิมที ปี พ.ศ.2518 องค์การแผนที่ กระทรวงกลาโหม สหรัฐอเมริกา (Defense Mapping Agency Hydrographic/Topographic Center : DMAHTC) ได้ทำการปรับแก้และย้ายศูนย์กำเนิดของพื้นหลักฐานจากเขากะเลียนเปอร์ ประเทศอินเดีย มาเป็นที่ภูเขาสะแกกรัง จ.อุทัยธานี การปรับแก้ครั้งนี้ใช้เทคนิคการรังวัดจากดาวเทียมดอปเปลอร์จำนวน 9 สถานี ซึ่งตำแหน่งสัมพัทธ์ที่ได้จากการรังวัดดาวเทียมดอปเปลอร์ มีความถูกต้องสูงกว่าที่ได้จากงานโครงข่ายสามเหลี่ยม เป็นจุดควบคุมโครงข่ายสามเหลี่ยมซึ่งประกอบด้วย จำนวนหมุดสามเหลี่ยมทั้งสิ้น 426 สถานี เรียกผลลัพธ์จากการปรับแก้โครงข่ายสามเหลี่ยมในครั้งนี้ว่า พื้นหลักฐาน Indian1975 มีองค์ประกอบที่สำคัญดังนี้ จุดศูนย์กำเนิดพื้นหลักฐาน เขาสะแกกรัง(หมุดสามเหลี่ยมหมายเลข91)...ที่มา : http://vconsultgis.blogspot.com/2008/12/thailand-map-datum-2.html

* จากโครงการปรับแก้ดังกล่าว ได้เกิดค่า Datum Definition ค่าใหม่ขึ้นมาคือ X>206, Y>837, Z>295 ชุดค่าตัวแปรดังกล่าวได้ถูกใช้ในงานสำรวจขนาดใหญ่ อยู่หลายโครงการ ในประเทศไทย อาธิ (เท่าที่ผู้เขียนเคยได้ใช้งาน)

1. ข้อมูลหมุดรังวัดดาวเทียม GPS ทั่วประเทศ ของกรมแผนที่ทหารฯ ชื่อโครงการ ยีออเดซีและยีออฟิสิกส์ ปีงบประมาณ 2537

2. ข้อมูลหมุดรังวัดดาวเทียม GPS ทั่วประเทศ ของกระทรวงเกษตรและสหกรณ์ ช่วงปี 2545

3. ข้อมูลหมุดรังวัดดาวเทียม GPS ทั่วประเทศ (จังหวัดละ 1 หมุด) ของ กรมโยธาธิการและผังเมือง

( 3 โครงการดังกล่าวข้างต้น ใช้ค่า Datum Definition = X>206, Y>837, Z>295)

* เอาค่า Datum Definition ชุดดังกล่าว (X>206, Y>837, Z>295) มาคำนวณ โดยใช้โปรแกรม Blue Marble Geographic Calculator ได้ผลลัพธ์ ดังต่อไปนี้

Indian Thailand - 47N (Bluemarble Geographic Calculator)

E 673312.212

N 1520740.901

>> ได้ผลลัพธ์ต่างกันออกไปอีก (เป็นเมตร) ???

ต่อมา...กรมแผนที่ทหารฯ ได้ทำการสำรวจฯและปรับแก้โครงข่ายสามเหลี่ยม อีกครั้ง (อ่านเนื้อหา เพิ่มเติม : http://www.rtsd.mi.th/section/New_Section/Geodesy/pdf/11.pdf) และได้ประกาศใช้ค่า Datum Definition ชุดใหม่คือ

>> ดูเหมือนว่า ไม่น่าจะยุ่งยากเกินไปนัก จากเดิมที่ใช้ชุดค่าตัวแปรเก่า แล้วเปลี่ยนมาใช้ชุดค่าตัวแปรใหม่ จึงจะได้ค่าพิกัด Indian Thailand-1975 ที่ถูกต้อง...แต่เรื่องมันไม่จบอยู่เพียงเท่านี้ สำหรับท่านทั้งหลายที่ใช้โปรแกรมประยุกต์ต่างๆ ทางด้านงานแผนที่ชั้นนำของโลก (ต่างบริษัท) อาธิ 

- ArcMAP, ArcView, ArcInfo

- MapInfo

- AutoCAD

- ENVI

- Blue Marble Geographic Calculator (Default Setting)

- GEOTRANS (Default Setting)

- Global Mapper

- Etc...

โปรแกรมเหล่านี้ล้วนมีระบบพิกัด Indian Thailand-1975 (UTM) ฝังอยู่ในตัว UI ของตัวโปรแกรม แล้วทั้งสิ้น (บางโปรแกรม สามารถเข้าไปเปลี่ยนค่าบางตัวได้)...ผู้เขียนได้ลองใช้โปรแกรมเหล่านี้แปลงค่าพิกัดจาก WGS84 (UTM) มาเป็น Indian Thailand-1975 (UTM) ผลปรากฎว่า โปรแกรมทุกตัวให้ผลลัพธ์ที่ใกล้เคียงกันมาก หรืออาจจะเรียกได้ว่า ได้ผลลัพธ์ที่เหมือนกัน แต่ จะต่างกันประมาณ 1 เมตร ถ้าเปรียบเทียบกับค่าที่คำนวณได้จากการ ใช้ชุดตัวแปร ทั้งเก่าและใหม่ ของกรมแผนที่ทหารฯ

และโปรแกรมทางด้านงานแผนที่ชั้นนำเหล่านี้มีค่า Datum Definition เท่ากับ X>209, Y>818, Z>290 โดยชุดค่าตัวแปรดังกล่าว ถูกกำหนดมาจาก คณะกรรมการ Geomatics Committee หรือในชื่อเดิม คือ Surveying & Positioning Committee (www.epsg.org) ซึ่งเป็นหน่วยงานระดับสากลของโลก มีหน้าที่กำหนดระบบมาตรฐานต่างๆ ให้กับงานสำรวจฯ เพื่อให้อยู่ในระบบมาตรฐานเดียวกัน (ทุกๆ ประเทศ)

>> งานเข้าแล้วสิ...แล้ว อันไหนล่ะ? คือค่าที่ควรใช้ เพื่อให้ได้ค่าที่ถูกต้องมากที่สุด สำหรับระบบพิกัด Indian Thailand-1975 (UTM) ระหว่าง กรมแผนที่ทหารฯ กับ บริษัทผู้ผลิตซอฟแวร์ต่างๆ (ซึ่งอ้างอิงชุดตัวแปรที่ได้จาก EPSG)...อีกทั้ง ตำราทางด้านการใช้งานโปรแกรม GIS ของไทยหลายเล่มก็อ้างถึงการ แปลงค่าพิกัด โดยใช้ตัวคำสั่งในโปรแกรมเอง เพื่อแปลงค่าพิกัดเป็น Indian Thailand-1975 (UTM) (และนั่นหมายถึงว่า จะได้ค่าผลลัพธ์ต่างกันกับ ค่าผลลัพธ์ของกรมแผนที่ทหารฯ)

ในปัจจุบันแม้ว่า งานสำรวจฯส่วนใหญ่จะหันไปใช้ ระบบ WGS84 (UTM) แต่ก็ยังมี งานสำรวจอยู่ไม่น้อยที่ยังคงใช้ระบบพิกัด Indian Thailand-1975 (UTM) อยู่ ฉะนั้น ผู้ใช้ชนชาวเรา ต้องพิจารณาให้รอบครอบว่า จุดมุ่งหมาย และวัตถุประสงค์ของงานของเรา ต้องการอ้างอิงกับระบบพิกัด Indian Thailand-1975 (UTM) ขององค์กรใด ซึ่งจะต้องเลือกใช้ค่าตัวแปร Datum Definition ให้ถูกต้องสัมพันธ์กัน ทั้งในส่วนของงานสำรวจและการประมวลผลด้วยโปรแกรมประยุกต์

* อาจจะมีหลายท่านสงสัยว่าทำไม ผู้เขียนถึงชอบอ้างถึงการใช้โปรแกรม Blue Marble Geographic Calculator (www.bluemarblegeo.com) เพื่อใช้ในการแปลงค่าพิกัด ทั้งๆที่มีโปรแกรมแปลงค่าพิกัดอยู่มากมาย...ผู้เขียนขอแสดงความเห็น (ส่วนตัว) ดังต่อไปนี้ครับ

1. เมื่อสิบกว่าปีก่อน ผู้เขียนได้มีโอกาสร่วมงานกับชาวต่างชาติหลายท่าน ในโครงการสำรวจ โครงการหนึ่งในประเทศไทย และผู้เขียนได้สังเกตเห็นว่าโปรแกรมแปลงค่าพิกัด ที่ชาวต่างชาติในโครงการเลือกใช้คือ โปรแกรม Blue Marble Geographic Calculator (version 3.0 ณ. เวลานั้น) เมื่อสอบถามชาวต่างชาติเหล่านั้น ต่างก็พากันอ้างเป็นเสียงเดียวกันว่าเป็นโปรแกรมแปลงค่าพิกัดที่มีความถูกต้องมากที่สุด ครอบคลุมทุกระบบพิกัดทั่วโลก (แม้แต่ระบบพิกัดของสหภาพโซเวียต (รัสเซีย) เก่าๆ อย่าง Krassovsky 1940 หรือระบบแบบที่หายากๆ อย่างประเทศเพื่อนบ้านของเราคือระบบพิกัด Lao National Datum 1997 ก็ยังมีในโปรแกรม) และเรายังสามารถเข้าไปเปลี่ยนแปลงค่าพารามิเตอร์ ของตัวโปรแกรมได้ในทุกระดับ และยังสามารถออกแบบ หรือสร้างระบบค่าพิกัดขึ้นใหม่ ได้ด้วยตนเอง

2. จากยุคอดีต ถึงยุคปัจจุบัน ผู้เขียนก็ยังใช้โปรแกรมดังกล่าวอยู่เรื่อยมา ทั้งงานสำรวจฯในประเทศ และต่างประเทศ ซึ่งขณะนี้ตัวโปรแกรมได้รับการพัฒนา ไปถึงเวอร์ชั่น 7.5 แล้วครับ

เอกสารอ้างอิงชุดค่าตัวแปร Datum Definitions ของระบบพิกัด Indian Thailand-1975 (UTM) ที่บริษัทผู้ผลิตซอฟแวร์ทางด้านงานแผนที่เลือกใช้ >> http://www.globalsecurity.org/military/library/policy/army/fm/3-09-70/appj.htm

และ กระทู้ตอบของ ผู้พัฒนาโปรแกรม ArcGIS (ESRI) แสดงความเห็น ต่อระบบพิกัด Indian Thailand-1975 (UTM) ซึ่งอ้างอิงถึงการใช้ชุดค่าตัวแปร ตามระบบมาตรฐานสากลของ OGP (EPSG)

We do have an Indian 1975 to WGS84 transformation. If no Indian 1975 transformations are listed, then somehow the data's definition isn't matching the gcs definition that we include in the geographic/datum transformation's definition.

Hopefully, I'm misinterpreting your post wrong...

Is the GLC2000 data defined as WGS84, or Indian 1975? You need to define it as WGS84, and then let ArcMap project it on-the-fly after you set the transformation in the UI.

If all else fails, the parameters I have for the Indian 1975 to WGS84 transformation are:

x axis translation: 209.0

y axis translation: 818.0

z axis translation: 290.0

If you have version 9.2, use the Create Custom Geographic Transformation tool to define a custom transformation. The method is geocentric translation.

Melita

P.S. You might want to download the OGP Geodetic Parameter Dataset at http://www.epsg.org and do a (single) transformation search for the data's area of interest to see if they list any transformations we don't have yet.

Melita Kennedy

ESRI Product Specialist