งานสำรวจฯข้อมูลสภาพทางกายภาพของถ้ำ (Physical of Cave Surveying Database)

Related Link: แผนที่เส้นทางภายในถ้ำหลวง ขุนน้ำนางนอน ในระบบ 3 มิติ (Tham Luang Physical 3D Scanning Cave Database)

หมายเหตุ: บทความทางด้านล่างถัดจากนี้ เจาะจงผู้อ่านกลุ่มเป้าหมาย ที่เป็นนักสำรวจฯ นักการแผนที่/ภูมิศาสตร์ หรือในสาขาที่เกี่ยวข้อง ด้วยเหตุว่าผู้เขียนได้ใช้ คำทับศัพท์จำนวนมาก ซึ่งคำทับศัพท์เหล่านั้น มีจำนวนไม่น้อยที่ยังไม่ถูกบัญญัติให้เป็นภาษาชาวเรา ซึ่งชนทั่วไปอาจจะไม่เข้าใจ ศัพท์เทคนิคดังกล่าว

Part I: Mapping Procedure

>> บทความนี้ ผู้เขียนมีความตั้งใจไว้ตั้งแต่ช่วงต้นๆของวิกฤตการณ์แล้ว ในการที่จะต้อง Take Action อะไรซักอย่างออกมา ภายหลังจากวิกฤตการณ์การค้นหาผู้สูญหายภายในถ้ำได้ถูกคลี่คลายไปได้ในระดับหนึ่ง โดยเฉพาะในประเด็นเรื่องงานสำรวจฯแผนที่ จัดทำและวิเคราะห์แผนที่ฯ อันเป็นงานที่อยู่ในสายงานหลักของผู้เขียน 

ด้วยเหตุว่าในช่วงต้นๆของวิกฤตการณ์ การค้นหาผู้สูญหาย (ช่วงวันที่ 24-26 มิ.ย. พ.ศ. 2561) ผู้เขียนได้รับการติดต่อ สอบถามจากน้องๆ ในสายงานแผนที่ฯและสายงานทางธรณีวิทยา ในประเด็นเรื่อง 'การจัดทำแผนที่ของตัวถ้ำ' ซึ่งเป็นประเด็นที่ทำให้ผู้เขียนออกอาการ 'งึด' ไปไม่น้อย นั่นคือ สารขัณฑ์ประเทศชาวเราไม่มีข้อมูลแผนที่ถ้ำหลวง อันเป็นถ้ำที่มีความสำคัญ และมีความยาวของตัวถ้ำเป็นลำดับที่ 4 ในสารขัณฑ์ประเทศแห่งนี้ 'เรากลับไม่มีข้อมูลถ้ำฯ (ตามมาตรฐานงานสำรวจฯ)' โดยเฉพาะข้อมูลที่เป็นแผนที่ตัวถ้ำในระบบ Digital (ไม่ใช่ข้อมูลจากภาพสเก็ต)

ส่วนข้อมูลแผนที่ ที่แสดงลักษณะทางกายภาพภูมิสัณฐานของพื้นผิวอาณาบริเวณ ดอยนางนอน และดอยผาหมีนั้น ในประเด็นนี้ ถือเป็นเรื่อง 'Basic' ที่นักการแผนที่ นักภูมิศาสตร์ ชนชาวเราสามารถที่จะจัดเตรียม จัดหาได้ไม่ยากนัก แม้แต่การ Adap แผนที่จาก Google Earth/Map มาใช้จัดทำแผนที่แสดงเส้นชั้นความสูง หรือแสดงลักษณะต่างๆทางกายภาพ ซึ่งจะเห็นว่าในช่วงวันแรกๆ นั้น ได้มีการจัดทำแผนที่ในลักษณะนี้ ออกมาใช้งานกันอยู่มากมายหลายเวอร์ชั่น (บางเวอร์ชั่น เส้นทางภายในถ้ำได้ 'ทะลุใต้ดิน' เลยเข้าไปในฝั่งประเทศพม่า เลยก็มี...ผู้เขียนไม่แน่ใจว่า เวอร์ชั่นดังกล่าว อาจจะกลายเป็นสาเหตุเรื่องดราม่า การขนถ่ายยาเสพติดจากฝั่งพม่า มุดถ้ำมาโผล่ยังฝั่ง สารขัณฑ์ประเทศ...)

แผนที่ 3D จาก GISTDA

Credited: www.thaiquote.org

แผนที่ 3D จาก วิชาการธรณีไทย

Credited: www.geothai.net

* ส่วนในประเด็นเรื่องข้อมูล 'แผนที่ตัวถ้ำ' ในระบบ 2D ซึ่งถูกสำรวจและจัดทำโดยชาวต่างชาติ (ทำการสำรวจเอาไว้เมื่อกว่า 20 ปีที่แล้ว และถูก Revised อีกครั้งเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมานี้) และถูกใช้อ้างอิงเป็นแผนที่แม่บท ในช่วงเกิดวิกฤตการณ์นั้น ในประเด็นนี้ถือเป็น key word ที่สำคัญที่ถูกสอบถามมายังผู้เขียน ในเรื่องความคลาดเคลื่อน ความแม่นยำทางด้านระยะทาง และตำแหน่งของตัวแผนที่ เมื่อต้องทำการ Adap ตัวแผนที่ของถ้ำด้วยวิธีการทางด้านงาน Mapping (Regist/Rotate-Shift/Scale) เข้ากับแผนที่ทางกายภาพที่แสดงลักษณะภูมิสัณฐานของพื้นที่ดอยนางนอน

ซึ่งผู้เขียนได้ตอบกลับไปยังน้องๆ มิตรสหายในสายงาน ถึงความคลาดเคลื่อนของแผนที่ตัวถ้ำฯ ที่จะเกิดขึ้นหลังจากผ่านกระบวนการ ทางด้าน Mapping ข้างต้น  ซึ่งอาจจะส่งผลกระทบไปถึงความแม่นยำ ในการระบุตำแหน่งที่ถูกต้องของ 'หลุมเจาะ' เจาะตรงตำแหน่งไหนถึงจะเจอโพรง/โถงถ้ำที่ต้องการ (คำถามจากมิตรสหายนักธรณี) ในกรณีที่ต้องการทราบตำแหน่งที่แม่นยำสำหรับการเจาะ (ไม่ต้องการเจาะแล้ว 'วืด') หรือเจาะไปแล้วไม่เจอแม้แต่ตัวโพรงถ้ำ อันเนื่องมาจากการระบุตำแหน่งหลุมเจาะ คลาดเคลื่อน อันจะทำให้ 'เสียเวลา' (สำคัญมาก) โดยใช่เหตุ

แผนที่ภายในถ้ำหลวง ที่ถูกสำรวจ และจัดทำโดยชาวต่างชาติ

Credited: http://www.tnews.co.th/contents/466261

ความคลาดเคลื่อนของแผนที่ จากวิธีการ Mapping ด้วยวิธี Regist/Rotate-Shift/Scale 

(แผนที่ถ้ำข้างต้น + แผนที่ทางกายภาพแสดงลักษณะภูมิสัณฐานของพื้นที่ จากแหล่งต่างๆ)

>> แผนที่ถ้ำ 2D (Raster) จากนักสำรวจชาวต่างชาติขางต้น ได้ถูกนำไปจัดทำให้อยู่ในรูปข้อมูล Raster > Vector ซึ่งจะสะดวกในการทำงานกับข้อมูลเชิงเส้นเวคเตอร์ (2D) มากกว่าการทำงานระหว่างภาพถ่ายฯกับภาพถ่ายฯ (รวมไปถึงนักการแผนที่/ภูมิศาสตร์ บางท่าน ที่ Digitize เส้นทางภายในถ้ำ จากภาพถ่ายฯ Raster ออกมาเป็นข้อมูลเส้นเวคเตอร์ 'แบบดิบๆ' ก็ยังมี ซึ่งตรงนี้ไม่ว่ากัน...ณ ช่วงเวลาวิกฤตเช่นนั้น 'มี ยังดีกว่าไม่มี'

ถัดจากขั้นตอนข้างต้น คือ วิธีการ Scale หรือ 'กำหนดมาตราส่วน' ให้กับข้อมูลเวคเตอร์เส้นทางภายในถ้ำให้มีขนาด/ระยะทาง 'เท่ากัน' (หรือใกล้เคียงมากที่สุด) กับแผนที่ทางกายภาพอื่นๆ ที่จะนำมา Integrate/Drape เข้าด้วยกัน อาทิ แผนที่ภาพถ่ายดาวเทียม (Raster) ของ GISTDA, ภาพถ่ายดาวเทียม (Raster) จาก Google Earth/Map หรือแม้แต่ภาพถ่ายทางอากาศ จากอากาศไร้คนขับ (UAV/Drone) โดยมี ตัวบ่งชี้ที่สำคัญทางด้านระยะทางของแผนที่ นั่นคือ ตัว Scale bar ตามภาพข้างต้น

ในขั้นตอนสุดท้าย คือวิธีการหมุน (Rotate) ตัวแผนที่เวคเตอร์ ให้อยู่ในระนาบ 'ทิศทางเดียวกัน' กับตัวแผนที่ Raster ที่ต้องการ (หรือ Rotate จากตัวแผนที่ Raster ไปหาระนาบทิศทางของแผนที่ Vector) ในกรณีที่ทิศทางแผนที่ของข้อมูลทั้งสอง วางตัวอยู่ใน 'ทิศทางต่างกัน' หรือจะใช้วิธีการ Shift ตัวแผนที่ใดแผนที่หนึ่ง ไปยังอีกแผนที่หนึ่ง ในกรณีที่ตัวแผนที่ทั้งสอง มีทิศทางอ้างอิงอยู่ใน 'ทิศทางเดียวกัน' 

โดยแผนที่เส้นทางภายในถ้ำหลวง ตามภาพข้างต้น กับแผนที่ภาพถ่ายดาวเทียม อาทิ จาก Google Earth/Map มีทิศทางอ้างอิง ทิศองศาเหนือ ไปในทิศทางเดียวกัน

* No Drama! ทิศเหนือแม่เหล็ก, ทิศเหนือกริด, ปรับแก้ค่า Convergence และอื่นๆ (บางเรื่อง หยุมๆหยิมๆ ก็ถูกนำไปขยายเป็น Drama กันวุ่นวายขายปลาช่อน...ฟังแล้วมันรู้สึก 'งึด')

ซึ่งในขั้นตอนนี้ ต้องอาศัยวิธีการ Regist+Rectify จุด Known Points รวมไปถึง 'จุดร่วม' ต่างๆที่ทราบค่า หรือมี 'ความตรงกัน' ทางภูมิศาสตร์ ระหว่างตัวแผนที่ Vector กับตัวแผนที่ Raster โดยในขั้นตอนนี้ถือเป็นขั้นตอนที่มีความสำคัญ ในการบ่งชี้ถึงความคลาดเคลื่อนของแผนที่ ที่จะเกิดขึ้น ยิ่งมีตำแหน่ง Known Point หรือ จุดร่วมต่างๆ มาก และมีการ 'กระจายตัว' (ไม่กระจุกตัวอยู่เป็นกลุ่ม) มากเท่าใด ค่า RMS จากวิธีการ Regist-Rectify (ยึดตรึง/Fixed) ตัวแผนที่ ก็จะมีค่าน้อยมากยิ่งขึ้น อันจะส่งผลให้แผนที่ ภายหลังจากการรวมกัน (Draped/Integrated) นั้น มีความถูกต้อง และแม่นยำมากยิ่งขึ้น

สำหรับแผนที่เส้นทางภายในถ้ำหลวงนั้น เท่าที่ผู้เขียนได้รับทราบ และเห็นเป็นที่ประจักษ์ มีจุดร่วมทางภูมิศาสตร์ ที่ชัดเจนและตรงกัน อยู่ 'เพียงจุดเดียว' นั่นคือ 'ตำแหน่งปากถ้ำ' ซึ่งในประเด็นนี้ ผู้เขียนได้ตอบกลับไปว่า แผนที่เส้นทางภายในถ้ำ 'มีความคลาดเคลื่อน' แฝงอยู่มิใช่น้อย  และถ้านำแผนี่ดังกล่าวไปผนวก/ตรึงยึดกับแผนที่ฯภายนอกตัวถ้ำฯ (มีความคลาดเคลื่อนเช่นกัน แต่อยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้)...ซึ่งผู้เขียนขออนุญาติสารภาพว่า 'ไม่สามารถ' ที่จะกำหนดตำแหน่งหลุมเจาะ แบบแม่นยำ (แม้แต่ให้คลาดเคลื่อนได้ถึง 3-5 ม. ก็ตามที) ลงไปได้ว่าตำแหน่งของ 'หาดพัทยา' อยู่ที่ตำแหน่งใดกันแน่? 

เมื่อดูจากภาพถ่ายดาวเทียมจากแหล่งต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นภาพถ่ายดาวเทียมของ GISTDA หรือภาพถ่ายดาวเทียม จาก Google Earth/Map ถึงแม้ว่าแผนที่เหล่านี้ (ภายหลังการทำ Integrated Map) จะแสดงที่ตั้งของสถานที่ต่างๆไว้อย่างชัดเจน และมีการระบุตำแหน่งพิกัดทางภูมิศาสตร์เอาไว้พร้อมสรรพ ก็ตามที 

แผนที่แสดง สถานที่ต่างๆ ภายในถ้ำ

Credited: www.thaiquote.org

ด้วยเหตุว่า งานประจำในหน้าที่ของผู้เขียน ส่วนหนึ่งคือการวิเคราะห์แผนที่ และตรวจสอบความคลาดเคลื่อนทั้งทางตำแหน่ง และงานทางระดับของแผนที่ต่างๆ อยู่เป็นนิจ ฉะนั้นผู้เขียนจึงตระหนักถึงความคลาดเคลื่อนแฝง 'ที่มีความเป็นไปได้' ว่าจะต้องมีอยู่ในตัวแผนที่ จากวิธีการ Mapping ข้างต้น โดยเฉพาะปัจจัยสำคัญที่ (อาจจะ) ก่อให้เกิดความคลาดเคลื่อนขนาดใหญ่ นั่นคือ

1. จุดร่วมทางภูมิศาสตร์ ที่ปากถ้ำ (เพียงตำแหน่งเดียว ซึ่งในงานแผนที่ทั่วไป ถือว่าแผนที่นั้น มีคุณภาพ 'ไม่สู้จะดีนัก'): การ Shift/Rotate แผนที่เวคเตอร์เส้นทางภายในถ้ำ (ที่ Scaled หรือถูกกำหนดมาตราส่วนแล้ว โดยให้มีความคลาดเคลื่อนทางระยะทางน้อยที่สุด) มาวาง (Overlay) โดยยึดตำแหน่งพิกัดที่ปากถ้ำ เพียงตำแหน่งเดียว บนแผนที่ภาพถ่ายดาวเทียม ซึ่งสามารถประเมินค่าความคลาดเคลื่อนที่จะเกิดขึ้นในเบื้องต้นได้ว่า

     1.1 ความคลาดเคลื่อนแฝงทางตำแหน่ง ของตัวภาพถ่ายดาวเทียมเอง อาทิ ความคลาดเคลื่อนของภาพถ่ายดาวเทียม จาก Google Earth/Map มีค่า Error ทางตำแหน่งในบริเวณถ้ำหลวงฯ น่าจะไม่ต่ำกว่า 5 ม. หรือ ความคลาดเคลื่อนของภาพถ่ายดาวเทียม จาก GISTDA ซึ่งมีค่าคงที่ 2 ม./Pixel Resolution ซึ่งผู้เขียนก็ไม่แน่ใจว่าความคลาดเคลื่อนภายหลังการดัดแก้ภาพถ่าย หรือ Regist/Rectify ค่าต่างๆลงไปแล้ว จะมีค่าความคลาดเคลื่อนมากขึ้น หรือน้อยลงเพียงใด (ซูมเข้าไปใกล้ๆ เพื่อหาตำแหน่งปากถ้ำจริงๆแล้วยังเบลอๆมากอยู่)

หรือแม้แต่การใช้อากาศยานไร้คนขับ (UAV/Drone) มาใช้ในการสร้างแผนที่จากภาพถ่ายทางอากาศ ซึ่งในประเด็นนี้ผู้เขียนให้น้ำหนักความถูกต้อง แม่นยำของแผนที่ประเภทนี้ 'ดีกว่า' แผนที่ประเภทอื่นๆข้างต้น แต่ทั้งนี้ ต้องประกอบด้วยการจัดให้มีจุดควบคุมทางราบ-ทางดิ่ง Ground Control Point (GCP) ที่เพียงพอ และครอบคลุมพื้นที่ โดยจุดควบคุมทางราบ-ทางดิ่ง (GCP) เหล่านี้ ต้องถูกสำรวจรังวัดด้วยเครื่องมือสำรวจฯที่มีความถูกต้อง แม่นยำสูง ซึ่งสามารถตรวจสอบความถูกต้องทางด้านระยะทางได้จากการเปรียบเทียบระยะทางจริง vs ระยะทางในภาพถ่ายฯ (ภายหลังการ Mosaic, ขออนุญาติไม่ลงในรายละเอียด)...ส่วนในกรณีที่ 'ไม่มี' การใช้ GCP เป็นจุดควบคุมภาพถ่ายฯ โดย (อาจจะ) ใช้ตัวรับสัญญาณดาวเทียมที่มีอยู่ในกล้องถ่ายภาพที่ติดกับตัวอากาศยานฯ ซึ่งภาพถ่ายฯแต่ละภาพจะระบุข้อมูลตำแหน่ง+ความสูง โดยมีความความคลาดเคลื่อนทางตำแหน่ง ของภาพถ่ายฯแต่ละภาพ น่าจะอยู่ในเกณฑ์ราวๆ 5 ม. (ท่านลองนึกภาพการนำเอา Handheld GPS ติดกับโดรน บินไปบินมา)...และที่ขาดไม่ได้คือ อย่าลืมพก 'ใบอนุญาติ' มาด้วย (มาทำไม?)

* ในกรณีการใช้อากาศยาน 'ขั้นเทพ' ประเภทที่มีเครื่องรับสัญญาณดาวเทียม ความละเอียดสูง (RTK-GPS+มีสถานีควบคุม) ติดกับตัวอากาศยาน...แผนที่ฯที่ได้จากวิธีการนี้ จะมีความถูกต้องแม่นยำทางตำแหน่ง และระดับอยู่ในเกณฑ์ที่สูงมาก

RTK-GNSS Drone

Credited: www.italdron.com

* หรือแผนที่ๆได้จากการสำรวจฯทางอากาศ อื่นๆ อาทิ LiDAR, InSAR...อื่นๆ ซึ่งแผนที่ๆได้จากการสำรวจฯจากทางอากาศ/อวกาศ ประเภทนี้ล้วนต่าง มีความถูกต้อง แม่นยำ อยู่ในเกณฑ์ดีเยี่ยมทั้งสิ้น

การสำรวจฯทำแผนที่ ด้วยเทคโนโลยี InSAR

Credited: www.youtube.com/watch?v=3TpE5CfGX0Q&t=38s

     1.2 แผนที่ตัวถ้ำ ได้มีการระบุตำแหน่งค่าพิกัดของปากทางเข้าถ้ำไว้ดังนี้ E: 590619, N: 2253976, Altitude: 446 m บนพื้นหลักฐาน ระบบพิกัดทางภูมิศาสตร์ WGS84 Zone 47Q...ผู้เขียนขออนุญาติสันนิษฐานว่า ค่าพิกัดหน้าปากถ้ำ น่าจะถูกสำรวจด้วย เครื่องมืออ่านค่าพิกัดดาวเทียม GPS แบบมือถือ/พกพา (Handheld GPS) ซึ่งมีค่าความคลาดเคลื่อนแฝงทางตำแหน่ง+ทางระดับ อยู่ในระดับหนึ่ง เมื่อทำการอ่านค่าพิกัดในที่โล่งแจ้ง และจะมีค่าความคลาดเคลื่อนสูงขึ้นไปอีกมาก เมื่อทำการอ่านค่าพิกัดอยู่ภายใต้การปกคลุมของต้นไม้ใหญ่จำนวนมาก หรือในพื้นที่ 'อับสัญญาณ' ดาวเทียม...บริเวณหน้าปากถ้ำหลวง ผู้เขียนเชื่อว่าน่าจะอยู่ในสภาวะเช่นนั้น 

**ฉะนั้น การ Regist ตัวแผนที่ทั้งสอง ซึ่งต่างนำพาความคลาดเคลื่อนแฝงเหล่านี้ติดตัวมาด้วย 'เข้าด้วยกัน'แล้ว...ทำให้ผู้เขียนไม่สามารถที่จะชี้ชัด/ฟันธงลงไปว่า ตำแหน่งหลุมเจาะ ควรที่จะเจาะที่ตำแหน่งใด โดยเมื่อเจาะในแนวดิ่งลงไปแล้ว จะเจอตำแหน่งเป้าหมายที่ต้องการหรือไม่ อันเนื่องมาจากความคลาดเคลื่อนดังที่กล่าวข้างต้น ซึ่งอาจจะก่อให้เกิดปัญหา 'ความไม่ตรงกัน' ระหว่างแผนที่ข้างบน กับแผนที่ข้างล่าง เมื่อเอามาซ้อนทับ (Overlay) กันในแนวดิ่ง

2. ความคลาดเคลื่อนของการสำรวจถ้ำ: ในประเด็นนี้ อันดับแรก...ต้องขอขอบพระคุณเป็นอย่างสูง และยกเครดิตให้กับ นักสำรวจและจัดทำแผนที่ภายในถ้ำชาวต่างชาติ เพราะว่าถ้าไม่มีตัวแผนที่ภายในถ้ำฯดังกล่าว...รับรองได้เลยว่ามี 'งงเป็นไก่ตาแตก' ขนาดมีผู้ที่เคยเข้าไปท่องเที่ยวภายในถ้ำ ยามหน้าแล้ง และ 'ไม่มีน้ำท่วม' ยังเกิดอาการ 'หลงถ้ำ' อยู่นานหลายชั่วโมง กว่าจะค้นหาทางออกกลับมาได้ ฉะนั้นในสภาวะที่มีน้ำท่วมจนมิดเพดานถ้ำ ทั้งขุ่น+โคลน และไหลเชี่ยว...ผู้เขียนนึกภาพไม่ออกว่าจะไปกันได้อย่างไร ในสภาวะการณ์เช่นนั้น

* สำหรับประเด็นเรื่องความคลาดเคลื่อนที่เกิดขึ้น ในการสำรวจฯและจัดทำแผนที่ภายในถ้ำ ผู้เขียนต้องขออนุญาติหยิบยกเอาประสบการณ์การสำรวจฯถ้ำ/อุโมงค์ (ส่วนตัว) ของผู้เขียนมาเทียบเคียงว่า มีปัจจัยใดบ้าง? ที่จะส่งผลกระทบ และก่อให้เกิดความคลาดเคลื่อนทางตำแหน่ง และระดับความสูง ในการสำรวจรังวัดและจัดทำแผนที่ภายในถ้ำ 

ผู้เขียนเป็นนักสำรวจรังวัดแผนที่โดยอาชีพ ใช้เครื่องมือสำรวจฯและใช้ศาสตร์องค์ความรู้วิธีการสำรวจรังวัด มาประยุกต์ใช้ในการสำรวจฯถ้ำ และถึงแม้ตัวผู้เขียนจะมีประสบการณ์การสำรวจฯ 'ภายใน' ถ้ำไม่มากนัก และเข้าไปไม่ลึก แต่ก็เชื่อว่าหลักการสำรวจรังวัด และจัดทำแผนที่ภายในถ้ำ ไม่น่าจะแตกต่างจากนักสำรวจถ้ำมืออาชีพ เท่าใดนัก

ผู้เขียนขอน้อมรับต่อคำติ-ชมจากท่านทั้งหลาย ที่มีประสบการณ์งานสำรวจฯทางด้านนี้โดยตรง ช่วยให้คำชี้แนะ...จักเป็นพระคุณยิ่ง

Part II: Cave Surveying (ยุค 0.4)

การสำรวจรังวัด และจัดทำแผนที่ฯ โดยการอาศัยศาสตร์ในวิชาสำรวจฯ มาประยุกต์ใช้ภายในถ้ำ ในยุคที่ผู้เขียนขออนุญาติเรียกว่า 'ยุค 0.4' นั้น มีหลักวิธีการสำรวจฯที่ไม่ยุ่งยากมากนัก อุปกรณ์สำรวจฯมีน้ำหนักเบา ผู้ทำการสำรวจฯมีความคล่องตัวในการทำงาน อันได้แก่ เข็มทิศธรรมดา หรือแบบมีรูส่องอ่านค่ามุมองศา (หรือจะดิบๆ หยาบๆ แบบวิธีการอ่านทิศทางในระบบตัวเลขนาฬิกา โดยอาศัยเข็มนาฬิกา), เทปวัดระยะทาง (ยาว-สั้น), สมุดบันทึก, ไม้บรรทัดสเกล และดินสอ-ปากกา (+ดียิ่งขึ้นเมื่อมีเครื่องมือ 'ออกฉาก' เล็กๆติดไปด้วย) เพียงเท่านี้ ก็สามารถทำการสำรวจฯ และทำแผนที่ภายในถ้ำได้ดี ในระดับหนึ่ง

ตัวอย่างภาพ Diagram แสดงการวางแนวเส้น Base Line สำรวจฯถ้ำ

1.0 การวางแนวเส้น Base Line ที่บันทึกค่าระยะทางเริ่มต้นจากปากถ้ำ ขยายระยะทางต่อเข้าไปข้างในถ้ำ แบบต่อเนื่องกันไป อาทิ เริ่มต้นที่ปากถ้ำ ระยะ Km 0+000 (+บันทึกค่ามุมจากการอ่านเข็มทิศ) ไปจนถึงระยะ Km 0+050 หักเลี้ยวไปทางซ้าย ซึ่งตรงตำแหน่งจุด 'เปลี่ยนทิศทาง' ต้องทำการอ่านค่ามุมองศาจากเข็มทิศ โดยต้องอ้างอิงค่ามุมองศาที่อ่านได้ กับทิศองศาเหนือทุกครั้ง (์*No Drama เรื่องแร่ธาตุบางอย่างที่กระทำต่อเข็มทิศ ไม่ชี้ไปทางทิศเหนือ) และในกรณีที่เส้นทางภายในถ้ำ มีทางแยก ผู้สำรวจฯจะต้องทำการบันทึกค่าระยะทาง ที่อ่านได้ ณ ตำแหน่งทางแยก และทำการอ่าน/บันทึกค่ามุมองศา ณ ตำแหน่งเดียวกันนี้ ต่อจากนั้นจึงทำการวางแนวเส้น Base Line แยกต่อออกไป และทำซ้ำในลักษณะเดียวกันนี้ต่อเนื่องกันไป

* ในทุกๆขั้นตอนของการสำรวจฯ ผู้สำรวจฯจะต้องทำการบันทึกข้อมูลสำรวจลงสมุดบันทึก รวมไปถึงการสเก็ตภาพ เพื่อช่วยเสริมความเข้าใจ+ข้อมูลมีความละเอียดมากยิ่งขึ้น เมื่อถึงขั้นตอนการนำข้อมูลที่ได้จากการสำรวจฯไปจัดทำเป็นแผนที่ฯ

2.0 การสำรวจฯขนาดความกว้าง-แคบ ของตัวถ้ำ สามารถทำการรังวัดโดยอาศัยการออกฉาก หรือการกำหนด 'ระยะจุดสกัด' สามเหลี่ยมจากแนวเส้น Base Line (+บันทึกค่าระยะทาง) ไปยังผนังถ้ำ ทั้งทางซ้าย-ขวา และใช้วิธีเดียวกันนี้ในการสำรวจรังวัดตำแหน่ง Feature ต่างๆภายในถ้ำ อาทิ ตำแหน่งหินงอก หินย้อย, รูปทรงของหินปูนต่าง ฯลฯ

ตัวอย่างภาพ แผนที่เส้นทางภายในถ้ำหลวง (จากการสำรวจฯในยุค 0.4)

Credited: www.matichon.co.th/region/news_1013552

3.0 การสำรวจความสูงของตัวเพดานถ้ำ ซึ่งในยุค 0.4 ดังกล่าว เครื่องไม้เครื่องมือในการวัดความสูงของตัวโพรงถ้ำประเภทกล้องสำรวจฯโดยการวัดมุมดิ่ง ผู้ทำการสำรวจฯมักจะไม่นิยมนำติดตัวไปด้วย เพราะว่าติดปัญหาในเรื่องความคล่องตัวในการทำงาน ในพื้นที่ภายในถ้ำ (น้ำหนัก, ระยะทาง, การเคลื่อนที่จากตำแหน่งหนึ่งไปยังอีกตำแหน่งหนึ่ง) ซึ่งเราๆท่านๆ ต่างทราบดีว่า ลักษณะพื้นที่ภายในถ้ำทั่วๆไปนั้น มีลักษณะทางกายภาพเป็นเช่นไร...และสำหรับเครื่องมือสำรวจฯหาความสูงของถ้ำ ประเภทมือถือ (น้ำหนักเบา) ในยุค 0.4 อาทิ เครื่องมือ Sextant หรืออื่นๆที่ใกล้เคียง ก็ไม่เป็นที่นิยม ฉะนั้น จะสังเกตเห็นว่า แผนที่ๆถูกสำรวจฯในยุค 0.4 หรือแผนที่ 2D เหล่านี้ มักจะไม่ระบุ ความสูงของแนวถ้ำ (อาจจะระบุไว้ ในกรณีที่เป็นโพรงถ้ำขนาดใหญ่ หรือมีความสำคัญ ซึ่งความสูงนั้นอาจจะถูกประเมิน ด้วยสายตาของผู้สำรวจฯ)

* ในยุคปัจจุบัน มีเครื่องมือสำรวจรังวัดระยะทางด้วยแสงเลเซอร์ ความละเอียดสูงแบบมือถือ มีน้ำหนักเบา ซึ่งสามารถพกพานำไปวัดระยะทางราบ/ลาดชัน/ทางดิ่ง เพื่อใช้ในการทำแผนที่ เวอร์ชั่น 0.4 ภายในถ้ำ ได้เป็นอย่างดี

Credited: www.stanlay.in

4.0 งานสำรวจรังวัดทางระดับภายในถ้ำ ในกรณีนี้คือการสำรวจรังวัดค่าระดับที่พื้นถ้ำตลอดทั้งแนวเส้นทางภายในถ้ำ ซึ่งวิธีการนี้มักจะ 'ไม่เป็นที่นิยม' ของนักสำรวจฯถ้ำ ด้วยเหตุว่า ตัวเครื่องมือ หรืออุปกรณ์ในการสำรวจฯค่าระดับ 'ไม่เอื้ออำนวย' ที่จะนำติดตัวเข้าไปใช้สำรวจฯภายในถ้ำที่มีลักษณะทั่วไป สูงๆ ต่ำๆ มีความลาดชัน มืดสนิท ฯลฯ...ยกเว้น ถ้ำที่มีลักษณะทางกายภาพเปิดโล่ง โอ่โถง ทางเดินสะดวก และมีแสงสว่างส่องลอดลงมา ไม่มืดจนเกินไปนัก สามารถทำการส่องเล็งจากกล้องระดับ ไปยังเป้าหมายได้...แผนที่ตัวถ้ำในยุค 0.4 จึงมักจะใช้เส้น+ลูกศรแสดงทิศทาง แสดงเป็นสัญลักษณ์แทนความลาดชัน สูง-ต่ำ ภายในตัวถ้ำ

** ในกรณี เกิดวิกฤตการณ์ที่ถ้ำหลวงข้างต้น ซึ่งนอกจากจะเกิดปัญหาความไม่แน่ใจในเรื่องตำแหน่งแห่งที่แล้ว ยังมีปัญหาที่สำคัญอย่างยิ่งในเรื่อง 'ค่าระดับ' ของตัวถ้ำ หรือระดับความสูง ของสถานที่ต่างๆภายในถ้ำ ไม่ว่าจะเป็น ระดับพื้นผิวที่เนินนมสาว, หาดพัทยา, สามแยก และพื้นที่ห้องโถง 1-3 ฯลฯ ว่ามีความ 'แตกต่างทางระดับ' สัมพันธ์ต่อกันอย่างไร เมื่อเปรียบเทียบกับระดับที่หน้าปากถ้ำ (และ/หรือ เปรียบเทียบกับระดับ รทก.) ซึ่งการที่ 'ขาดแคลนข้อมูลทางระดับดังกล่าว' ได้ส่งผลกระทบต่อการบริหารจัดการ การพร่องน้ำ/สูบน้ำออกจากตัวถ้ำให้มีประสิทธิภาพ หรือแม้แต่ในกรณีที่ต้องการจะเจาะ จากข้างบนภูเขา ทะลุลงมาด้านล่าง (สมมุติว่าทราบตำแหน่งที่ต้องการจะเจาะ) ก็ไม่ทราบแน่ชัดว่าต้องเจาะไปที่ความลึกเท่าใด จึงจะพบตำแหน่งเป้าหมาย (การบอกว่า เจาะลงไปเลย ถ้าเจาะลงไปแล้วมีลักษณะหลวมๆ วืดๆ ไม่มีการเสียดสีของหัวเจาะ แสดงว่าน่าจะพบตัวโพรง/โถงถ้ำแล้ว...เป็นคำตอบที่...นั่นล่ะ)

มีความเห็นจากผู้คนจำนวนไม่น้อย ในเรื่องความเป็นไปได้ในการเจาะเข้าไปจากด้านข้างของภูเขา ซึ่งก็จะพบปัญหาเดียวกันอีก นั่นคือ ตำแหน่งเป้าหมายที่ต้องการให้เจาะไปถึงนั้น อยู่ตรงส่วนไหน ของแผนที่ และมีระดับสูง-ต่ำ อย่างไรกับอุปกรณ์ในการขุดเจาะ (สมมุติว่ามีตัวหัวเจาะ TBM ติดตั้งรอเอาไว้แล้วอยู่ข้างภูเขา) จะต้องปรับตั้งองศา หัวเจาะขึ้น-ลง/ซ้าย-ขวา เท่าไหร่ อย่างไร ให้เจาะทะลุไปถึงเป้าหมายที่ต้องการ เหล่านี้เป็นต้น

อย่างไรก็ตาม การประเมินความสัมพันธ์ทางระดับความสูง-ต่ำ ระหว่างสถานที่ต่างๆภายในถ้ำ ก็พอที่จะถูกแก้ปัญหาไปได้ในระดับหนึ่ง จากการสำรวจฯของเจ้าหน้าที่หน่วย SEAL ที่ปฎิบัติการอยู่ภายในถ้ำ ด้วยวิธีการ 'สเก็ตภาพ'

Credited: www.naewna.com/local/347888

5.0 ความคลาดเคลื่อน ของการสำรวจรังวัดภายในถ้ำ มีคำกล่าวจากนักสำรวจฯชาวต่างชาติได้กล่าวเอาไว้ว่า "เมื่อท่านเริ่มต้นทำการสำรวจรังวัด...ความคลาดเคลื่อน ก็ได้เกิดขึ้นแล้ว" ซึ่งคำพูดดังกล่าว เป็นความจริงแท้ทุกประการ ที่ทุกวันนี้ ยัง 'ไม่มี' เครื่องมือสำรวจฯใดๆในโลก ที่ไม่มีความคลาดเคลื่อน/หรือปราศจากความคลาดเคลื่อนในการทำการรังวัด (หรือมีความคลาดเคลื่อน = 0.000000000000000... สมบูรณ์ ในอุดมคติ)...เฉกเช่นเดียวกับการสำรวจรังวัดภายในถ้ำ ซึ่งมีตัวแปรสำคัญ ที่ส่งผลกระทบโดยตรงต่อข้อมูลการสำรวจฯ คือ

     5.1 ความคลาดเคลื่อนที่เกิดขึ้นจากการ 'วัดระยะทาง': การสำรวจรังวัดระยะทาง โดยวิธีการ 'ลากเทปวัดระยะทาง' ระหว่าง จุด 2 จุด ซึ่งมีปัจจัยที่ทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนขึ้นได้คือ ความตึง-หย่อน ของเทปวัดระยะทาง รวมไปถึงสภาวะการณ์ 'ตกท้องช้าง' ของเทปวัดระยะฯ อาทิ ที่ระยะทาง ระหว่างจุด 2 จุด มีระยะทางราบจริง  = 50.000 ม. แต่การวัดระยะทางด้วยเทปวัดระยะทาง อาจจะอ่านค่าระยะทางได้ 50.200 ม. (วัดระยะทางเกินไป 20 ซม.) อันเนื่องมาจาก *ข้อจำกัดของสภาพพื้นที่ ลุ่มๆดอนๆ ภายในถ้ำ ซึ่งไม่สามารถดึงเทปให้อยู่ในแนวตรงได้ ให้ท่านลองนึกถึงการดึงเทปวัดระยะทาง ภายในถ้ำหลวง ซึ่งมีสภาพทางกายภาพที่ชนชาวเราได้เห็นจากทางสื่อต่างๆ ที่มีทั้งขึ้นๆ-ลงๆ สูงๆ-ต่ำๆ หรือพื้นที่มีความลาดเอียง ทำให้การลากเทปวัดระยะทางราบ กลายเป็นระยะทาง Slope ที่วัดค่าได้...ชนชาวเราต่างทราบดีว่า การวัดระยะทาง Slope จะมีระยะทางยาว 'มากกว่า' การวัดระยะทางราบ (ถึงแม้ว่าจะสามารถทำการคำนวณค่าระทางชัน กลับมาเป็นค่าระยะทางราบได้ แต่ก็ต้องอาศัยอุปกรณ์ในการการอ่านค่ามุมดิ่ง ซึ่งยุ่งยาก คลาดเคลื่อนหนักเข้าไปอีก)

Credited: mulucaves.org/wordpress/articles/sarawak-chamber

* ทุกๆการวัดระยะทางภายในถ้ำ ระหว่าง จุด 2 จุด จะทำให้เกิดค่าความคลาดเคลื่อน มาก-น้อย ขึ้นมาจำนวนหนึ่ง ซึ่งถ้าเป็นถ้ำที่มีระยะทางสั้นๆ 2-3 ร้อยเมตร ค่าความคลาดเคลื่อนสะสม (Accumulated Error) ที่เกิดขึ้น ก็ไม่น่าเป็นห่วง เท่าใดนัก...แต่ถ้าการวัดระยะทางนั้น ยาวยืดไปในระดับ 'หลายกิโลเมตร' ใต้พื้นดิน ที่มีสภาพทางกายภาพ ในแบบที่ 'แค่เดินธรรมดา ก็ยังลำบาก' ชนชาวเรา ลองไตร่ตรองดูเถิดว่า จะมีค่าความคลาดเคลื่อนสะสม มาก-น้อย เพียงใด 

ยกตัวอย่างเช่น สมมุติว่าระยะทางราบ 'จริง' ของตัวถ้ำๆหนึ่ง จากปากถ้ำ-ปลายถ้ำ = 8,000 เมตร และได้มีการสำรวจรังวัดระยะทาง 'ด้วยเทป' แบบต่อเนื่องกันไป จากปากถ้ำ จนถึง ปลายถ้ำ ปรากฎว่าวัดได้ 8,500 เมตร (จากข้อจำกัดทางด้านพื้นที่ภายในถ้ำที่ ขึ้นๆลงๆ) นั่นหมายความว่า มีการวัดระยะทาง 'เกิน' ไป = 500 ม. ซึ่งแน่นอนว่า ตัวแผนที่ๆได้จากการสำรวจฯถ้ำนี้ ก็จะแสดงความยาว จากปากถ้ำ-ปลายถ้ำ เป็นระยะทาง = 8,500 ม เช่นกัน...และเมื่อนำแผนที่ถ้ำแห่งนี้ ไปทำการ Drape/Regist กับตัวแผนที่ภาพถ่ายดาวเทียม ในระบบพิกัด UTM ต่างๆ (อ้างอิงระยะทางราบ) ดังที่กล่าวข้างต้น...ท่านว่า ณ 'ตำแหน่งปลายถ้ำ' ระหว่าง แผนที่ข้างบน กับ แผนที่ข้างล่าง จะตรงกันหรือไม่ เมื่อเจาะจากข้างบน ลงมาหาเป้าหมายข้างล่าง ในแนวดิ่ง...จะพบตำแหน่งเดียวกันนี้หรือไม่

    5.2 ความคลาดเคลื่อนที่เกิดขึ้นจากการ 'อ่านค่ามุมองศา': ผู้เขียนให้น้ำหนักความคลาดเคลื่อนที่จะเกิดขึ้น ไปที่ความละเอียดของเข็มทิศ ซึ่งผู้เขียนไม่แน่ใจว่า ชาวต่างชาติผู้ทำการสำรวจฯนั้นได้ใช้เข็มทิศ ที่มีความละเอียดในการอ่านค่ามุม ในระดับ 'ลิปดา' หรือไม่ หรือมีความละเอียดในการอ่านค่ามุม ในระดับแค่เพียง 'องศา' โดยความละเอียดของค่ามุม ที่อ่านได้จากเข็มทิศจะส่งผลโดยตรงต่อ 'ทิศทาง' ของเส้นทางภายในถ้ำ

Credited: userpage.fu-berlin.de/gkaufma/caving/iran/Iran_surveyingmethods

* ทุกๆ ตำแหน่งในการอ่านค่ามุม จะเกิดค่าความคลาดเคลื่อนทางมุม ขึ้นมาจำนวนหนึ่ง (+ความคลาดเคลื่อนสะสม ทางด้านระยะทาง) ซึ่งเมื่อทำการสำรวจรังวัดค่ามุมต่อเนื่องกันไป อาทิ จากปากถ้ำ-ปลายถ้ำ ที่มีระยะทางในระดับ 'หลายกิโลเมตร' และมีความคดเคี้ยวของเส้นทางอยู่มาก ค่าความคลาดเคลื่อนทางมุม 'สะสม' ก็จะยิ่งเพิ่มขึ้นเป็นเงาตามตัว...สมมุติว่า ณ ปลายถ้ำแห่งหนึ่ง มีที่ตั้งอยู่ใต้พื้นดินตรงจุดกึ่งกลาง ของภูเขาพอดิบพอดี ชนิดที่ว่าถ้าเจาะลงไปตรงจุดกึ่งกลางของภูเขาจากข้างบน ลงมาข้างล่างในแนวดิ่งแล้ว ก็จะเจอโพรงถ้ำทันที...แต่แผนที่ๆได้จากการสำรวจรังวัด ปรากฎว่าตำแหน่ง ณ ปลายถ้ำ ได้เบี่ยงเบนทางมุมไปทางซ้าย 30 ม. อันเนื่องมาจากความคลาดเคลื่อนทางมุมสะสม มาตั้งแต่ปากถ้ำ รวมกันมาจนถึงปลายถ้ำ และเมื่อนำแผนที่ตัวถ้ำใต้ดินดังกล่าว ไปทำการ Drape/Regist กับตัวแผนที่ภาพถ่ายดาวเทียม ในระบบพิกัด UTM (อ้างอิงระยะทางราบ) ดังที่กล่าวข้างต้น ตัวแผนที่ก็จะแสดงตำแหน่ง ปลายถ้ำ เบี่ยงเบนทางมุมไปทางซ้าย 30 ม. (มิได้แสดงตำแหน่ง ปลายถ้ำ ว่าอยู่จุดกึ่งกลางภูเขา) และเมื่อ Pick เอาค่าพิกัดที่ตำแหน่งปลายถ้ำ ไปให้ทีมขุดเจาะ...ท่านว่า เมื่อเจาะลงไปตามตำแหน่งค่าพิกัดนั้นแล้ว จะเจอโพรง  อันเป็นตำแหน่งปลายถ้ำ หรือไม่...

    5.3 ความคลาดเคลื่อนที่เกิดจาก 'จุดตำแหน่ง' ในการอ่านค่ามุม และค่าระยะทาง: ในการทำการสำรวจรังวัดทั่วไป โดยการตั้งกล้องสำรวจฯ อาทิ กล้องอ่านมุม อยู่บนสามขา (Tripod) นั้น จะทำการอ้างอิงตำแหน่งของการรังวัด ทั้งระยะทางและค่ามุมที่อ่านได้ อยู่บนจุดอ้างอิง e.g. หัวหมุด, หัวตะปู ฯลฯ ขนาดเล็ก โดยตัวแกนกล้องฯทางดิ่ง จะตรงกันกับจุดกึ่งกลางของหัวหมุด หรือหัวตะปู พอดี โดยมีความคลาดเคลื่อนทางตำแหน่งไม่ควรเกิน 1-2 มม. ของการตั้งกล้องฯคร่อมหัวหมุด และเมื่อต้องทำการสำรวจฯแบบ Traversing ที่มีระยะทางไกลๆ มีการตั้งกล้องฯอ่านค่ามุม หลายครั้ง จะพบว่าผลลัพธ์ของการสำรวจฯจะมีค่าความคลาดเคลื่อนทางมุม และระยะทางเกิดขึ้นมา มาก-น้อย จำนวนหนึ่ง...ตัดภาพมาที่ ถ้ำแห่งหนึ่ง ที่ผู้เขียนกำลัง 'ยืนคร่อม' ปลายเทปวัดระยะทาง ในมือถือเข็มทิศ เพื่ออ่านค่ามุม (+มือสั่นเพราะความเหนื่อยล้า สายตาเริ่มเบลอๆ)

* การอ่านค่ามุมผิดไป 1 องศา ต่อระยะทาง 50 ม. จะทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนทางตำแหน่ง = 0.873 ม.

>> ท่านทั้งหลาย ที่ได้อ่านมาจนถึงบรรทัดนี้ ท่านคงจะทราบ และตระหนักดีแล้วว่า เมื่อมีผู้ตั้งคำถามว่า หาดพัทยา ตั้งอยู่ ณ ตำแหน่งใด ที่พิกัดใด ในแผนที่ภาพถ่ายดาวเทียมข้างต้น...ผู้เขียน (และรวมไปถึงท่านผู้อ่าน) จึงไม่สามารถตอบคำถามนั้นได้ ทั้งๆที่ ในตัวแผนที่ภาพถ่ายดาวเทียมนั้น ก็ได้แสดงให้เห็นถึงตำแหน่งที่ตั้งของหาดพัทยา อยู่อย่างชัดเจน...

* ผู้เขียนเคยใช้กล้อง Total Station ประเภท Non-Prism ทำ Traversing ภายในถ้ำ ที่ไม่ลึกมากนัก ยังพบว่ามันมีปัญหามากอยู่ พอสมควร โดยเฉพาะประเด็นเรื่อง Invisible ซึ่งทำให้ต้องทำการตั้งกล้องฯหลายครั้ง ถ่ายค่ามุม+ระยะทางต่อเนื่องกันไป อีกทั้งการเคลื่อนที่ไปพร้อมกับอุปกรณ์สำรวจฯ ที่มีน้ำหนัก + ข้อจำกัดของพื้นที่ภายในถ้ำ ที่บางครั้งต้องเรียกว่า ต้องใช้การปีนป่าย รวมไปถึงข้อจำกัดทางด้านแสงสว่าง...มันลำบากพอสมควร

Part III: Cave Surveying (ยุค 4.0)

ในประเด็นนี้ ผู้เขียนให้น้ำหนักไปที่เทคโนโลยี ของเครื่องไม้ เครื่องมือสำรวจฯที่ใช้ในการสำรวจรังวัดภายในถ้ำ ในยุค 4.0 (ผู้เขียนก็ยัง 'งง' อยู่ว่า ชนชาวเราได้ผ่าน ยุค 1.0, 2.0 และ 3.0 มาตั้งแต่เมื่อไหร่ ปี พ.ศ. ใด ไม่เห็นเคยได้ยิน และอะไรคือตัวชี้วัด 'ที่แท้จริง' ในการก้าวข้ามผ่านแต่ละยุคที่ว่านี้ ซึ่งอยู่ๆ รัฐบาลท่านก็กล่าวว่า 'ชนชาวเรากำลังก้าวเข้าสู่ยุค 4.0'...ชาวเราก็เออๆออๆ ห่อหมกตามกันไป 'แบบ งงๆ โก๊ะๆ')

ในสายงานสำรวจฯแผนที่ยุคปัจจุบัน มีคำพูดที่ว่า 'Everything Go 3D Anywhere' โดยอุปกรณ์สำรวจฯได้ถูกพัฒนาไปสู่การบันทึกข้อมูลสำรวจฯในรูปแบบ 3 มิติ จำนวนมหาศาล (Point Cloud Data) ซึ่งเป็นข้อมูลที่แสดงลักษณะทางกายภาพ ภูมิสัญฐาน ของพื้นที่สำรวจ ในรูปแบบจำลอง 3 มิติ 'เสมือนจริง'  ซึ่งอุปกรณ์สำรวจฯในกลุ่มนี้ได้แก่ 3D Terrestrial Laser Scanner หรือ เครื่องกวาดสแกนวัตถุ แบบ 3 มิติ ด้วยแสงเลเซอร์ (ผู้เขียนขออนุญาติ บัญญัติศัพท์เอง) ที่ปัจจุบันมีวางจำหน่าย อยู่ในทุกๆ ยี่ห้อของอุปกรณ์สำรวจรังวัดชั้นนำของโลก มากมาย หลายรุ่น หลายเกรด หลายราคา ไล่ตั้งแต่ยี่ห้อโลโซจากมณฑลเซินเจิ้น ไปจนถึง ยี่ห้อไฮโซ อย่าง Trimble

Trimble SX10 ถูกส่งมาปฎิบัติการที่ ถ้ำหลวง

Credited: twitter.com/canselsurvey/status/1015010604178919424

Credited: Dustin Harr

* จะว่าไปแล้ว เจ้าเทคโนโลยีการสแกนวัตถุ แบบ 3 มิติ ด้วยแสงเลเซอร์ ที่ว่านี้ มันก็เป็นเทคโนโลยีที่ค่อนข้างจะเก่าอยู่พอสมควร (มีใช้กันมานานมากแล้ว) ซึ่งผู้เขียนได้เคยเดินทางไปดูงานต่างประเทศ ช่วงปี พ.ศ. 2550 ก็พบเห็นเจ้าเครื่องมือฯที่ว่า มีวางจำหน่ายแล้ว...แต่เมื่อเกิดวิกฤตการณ์ ข้างต้น แล้วมีชาวต่างชาติ ได้ให้ความช่วยเหลือ โดยการส่งเจ้าเครื่องมือสแกนเนอร์ ที่ว่านี้มาให้ใช้ (ได้ถูกใช้งานบ้างหรือยัง)...ทำเอาชนชาวเรา ต่างพากัน 'อื้อหืม เยส เยส' กันเลยทีเดียว ด้วยเหตุจากคำกล่าวที่ว่า มันคือเครื่องมือสำรวจฯ 'ตาเทพ' ที่สามารถส่องทะลุกำแพง ผนังถ้ำได้...องค์เทพ รา

Leica C10 (หรือถูกอัพเกรดเล็กน้อย มาเป็นรุ่น P20): ต่อไปนี้ผู้เขียนจะขออนุญาติเรียก เจ้าสแกนเนอร์ รุ่นนี้ว่า 'รุ่นตาเทพ' ก็แล้วกัน ซึ่งถือเป็นอุปกรณ์สำรวจรังวัด ในระดับ Hi-Class ราคาแพงระยิบ ระยับ มีความละเอียดทางตำแหน่ง (จุดสแกน) ในระดับ มิลลิเมตร การกวาดสแกนหนึ่งรอบ ได้ข้อมูลจำนวนจุดสแกน 'เป็นล้าน' จุด โดยเจ้าอุปกรณ์ตาเทพ เหล่านี้ นิยมใช้ในการสำรวจรังวัด สแกนวัตถุโครงสร้างงานทางวิศวกรรม และงานทางสถาปัตยกรรม ที่ต้องการความละเอียด+ความถูกต้องสูง ในระดับมิลลิเมตร

Leica Station P20 'รุ่น ตาเทพ'

Credited: www.youtube.com/watch?v=_Q4mBDmZsqo

ดังที่ผู้เขียนได้กล่าวเอาไว้ข้างต้นว่า แม้แต่การใช้กล้อง Total Station ในงานสำรวจฯถ้ำก็ยังทำให้เกิดความไม่สะดวกอยู่หลายประการ ด้วยข้อจำกัดในเรื่องของสถานที่ภายในถ้ำ ที่มีสภาพทางกายภาพทั่วไป ที่ต้องก้มๆ เงยๆ ทั้งมุด ทั้งคลาน ต้องปีนป่าย ห้อยโหน โจนทะยาน ลงน้ำ ลุยโคลน ฯลฯ...ผู้เขียน (ส่วนตัว) จึงมิหาญกล้า แบกเอาเจ้า 'ตาเทพ' เข้าไปด้วยอย่างแน่นอน โดยเฉพาะปัญหาเรื่องน้ำหนัก (12 กก.) เฉพาะตัวเครื่องฯ และ +10 กก. ทั้งแบตเตอรี่สำรอง ฯลฯ +กล่อง/เคส ซึ่งน้ำหนักรวมๆ น่าจะ +20 กก. และไหนจะขากล้อง (Tripod) ที่ทำจากไม้มีน้ำหนักมาก เข้าไปอีก...ถ้าเกิดพลาดทำตกกระแทกพื้น ขึ้นมาล่ะก็ บอกได้เลยว่างานนี้ มี 'ซี๊ดปาก'..."เสียดายของ" 

ข้อมูลจากการสแกน (Point Cloud Data) ที่ได้นั้น มีความละเอียดสูง (เห็นแม้กระทั่งตัวค้างคา) แต่ก็ต้องแลกมาด้วย ไฟล์ข้อมูลจากการสแกนที่จะมีขนาดใหญ่ (มาก) และนั่นเป็นเหตุให้ต้องจัดหาอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ ที่มีสเป็ค 'ระดับเทพ' ตามไปด้วย ในการประมวลผลข้อมูล (ถ้าใช้คอมฯตามบ้าน หรือตามสำนักงานทั่วไป ทำงานกับข้อมูลสแกน เหล่านี้...คำว่า 'อืดเป็นเรือเกลือ' ก็ยังเร็วเกินไป)

การใช้เครื่องมือสำรวจฯ 3D Terrestrial Laser Scanner ข้างต้น มีข้อจำกัดที่สำคัญ ต่อการใช้ในงานสำรวจฯ 'ภายในถ้ำ' คือ

1. น้ำหนักของอุปกรณ์ ส่งผลโดยตรงต่อการเคลื่อนย้ายภายในถ้ำ

2. ในสภาวะการณ์ 'ที่มีการบดบัง' (ในถ้ำส่วนใหญ่ มักจะมีลักษณะทางกายภาพ เป็นเช่นนั้น) อยู่ในแนวสแกน ผู้ควบคุมอุปกรณ์ฯ จำเป็นจะต้อง 'ย้าย' หรือเพิ่มจำนวนจุดตั้งเครื่องมือฯ เพิ่มมากขึ้น และนั่นคือ 'เวลาที่ต้องใช้เพิ่มมากขึ้น'

3. ขนาดของข้อมูล ที่มีขนาดใหญ่ (งานสแกนบ้านหลังเล็กๆ ไฟล์สแกนที่ได้จากการสำรวจฯยังมีขนาดใหญ่ในระดับ Gigabyte)

4. ต้องจัดให้มีอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ ที่มีสเป็คสูง เพื่อใช้ในการประมวลผลข้อมูล

5. ราคาแพง (หลายล้านบาท)

Put The Right Equipment into The Right Job

>> ปัญหาในเรื่องข้อจำกัดที่สำคัญ 5 ประการ ข้างต้น ได้กลายมาเป็นเรื่อง 'ชิลๆ' เมื่อผู้เขียนได้มีโอกาสได้ใช้เจ้าอุปกรณ์ ที่มีชื่อว่า GeoSLAM ZEB1 ซึ่งในทรรศนะของผู้เขียน นี่คืออุปกรณ์ Mobile Mapping Scanner ที่เหมาะสม ในการใช้ในภารกิจสำรวจฯสภาพทางกายภาพของตัวถ้ำ มากกว่าเจ้าตัวตาเทพ ตัวอ้วนๆทั้งหลาย ข้างต้น

GeoSLAM ZEB1

Credited: www.youtube.com/watch?v=NekVHJAzPh4

>> ผู้เขียน เคยได้รับโอกาสในการใช้งาน เจ้าตัว GeoSLAM ZEB1 ที่ว่านี้ เมื่อ 2-3 ปีก่อน (เท่าที่ทราบ น่าจะเป็นเพียงผู้เดียวในประเทศสารขัณฑ์ ณ เวลานี้) ซึ่งผู้เขียน (ส่วนตัว) มีความประทับใจในความสามารถทางด้านการ Scanning/Processing ซึ่งสามารถตอบโจทย์ 5 ประการ ข้างต้น ได้เป็นอย่างดี 

1. น้ำหนัก: อุปกรณ์ทั้งหมด มีน้ำหนักรวม ประมาณ 3.5 กก. และถูกบรรจุอยู่ในรูปของเป้สะพายหลังใบเล็กๆ ซึ่งสะดวกต่อการนำพา เคลื่อนตัวไปยังที่ต่างๆภายในถ้ำ มากกว่า 'การถือ/แบก' อุปกรณฯที่มีลักษณะเป็นกล่อง และมีน้ำหนักมาก และที่สำคัญ 'มันไม่ต้องใช้ขาตั้ง 3 ขา (Tripod)'

2. ปัญหาในเรื่อง การบดบัง Line of Sight (Invisible): สิ่งกีดขวางใดๆ ในแนวสแกน สามารถถูกขจัดออกไปได้ เพียงแค่ 'เดินอ้อมไปอีกด้าน' แบบชิลๆ ไม่ต้องเสียเวลามา Setup 3 ขา (Tripod) เพื่อตั้งอุปกรณ์+เซ็ตค่าอุปกรณ์ใหม่ ให้เมื่อยตุ้ม (ประเด็นนี้ ถือเป็นประเด็นสำคัญในเรื่องของ 'เวลาที่เพิ่มขึ้น' ที่ชนชาวสำรวจรังวัด ต่างทราบกันดี)

3. ขนาดข้อมูล: การกวาดสแกน 1 ครั้ง จะสร้างจุดสแกนจำนวน 42,000 จุด ซึ่งมีจำนวน 'น้อยกว่า' ข้อมูลจากเครื่องมือสำรวจฯ 'ตาเทพ' ข้างต้น ฉะนั้นความละเอียดของพื้นผิว จึงมีความละเอียดน้อยกว่า...ในประเด็นนี้ ต้องย้อนกลับไปดูที่วัตถุประสงค์ของการสำรวจฯถ้ำ โดยวิธีการใช้การสแกน เพื่อสร้างแผนที่ 3D ของตัวถ้ำว่า ชาวเราจำเป็นที่จะต้องเห็นรายละเอียด ถึงขนาดระบุได้ว่า ตรงไหนเป็นส่วนหัว ตรงไหนเป็นส่วนหางของตัวค้างคาว ในระดับ มิลลิเมตร หรือไม่...ผู้เขียนขออนุญาติตอบเลยว่า 'ไม่มีความจำเป็น' ที่จะต้องเห็นรายละเอียดของพื้นผิว ในระดับที่สามารถแยกแยะได้ว่า ก้อนไหนคือเม็ดกรวด ก้อนไหนคือเม็ดทราย ภายในถ้ำ...ด้วยเหตว่า ข้อมูลจุดสแกนมีจำนวนน้อย จึงทำให้ขนาดข้อมูลมีขนาดเล็ก ตามไปด้วย

4. สเป็คของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์: ในการประมวลผลข้อมูล Point Cloud ที่ได้จากการสแกนด้วยเครื่องมือสำรวจฯ GeoSLAM ZEB1 นั้น คอมพิวเตอร์ ที่มีศักยภาพอยู่ในระดับปานกลาง ก็สามารถทำงานกับข้อมูล Point Cloud เหล่านี้ ได้เป็นอย่างดี เนื่องจากขนาดข้อมูล มีขนาดเล็ก

5. ราคา: ถ้าเปรียบเทียบกับเจ้าตัวตาเทพ ข้างต้นแล้ว มีราคาถูกกว่ากัน 'ครึ่งต่อครึ่ง'

* ในช่วงปีก่อน ทาง GeoSLAM ได้ออกจำหน่ายเครื่องมือสำรวจฯมาอีก 1 รุ่น นั่นคือ รุ่น ZEB-REVO ซึ่งมีจุดต่างที่สำคัญ กับรุ่นก่อนหน้านี้ (ZEB1) นั่นคือ การมี 'หัวสแกน' ที่หมุนสแกนได้เองอัติโนมัติ (รุ่น ZEB1 ต้องอาศัยการเดินแกว่งไป แกว่งมา) ทั้งนี้ตัวรุ่น ZEB-REVO ยังมาพร้อมกับจอมอนิเตอร์ ที่สามารถเห็นข้อมูลการสแกนแบบ 3D Real Time 

GeoSLAM ZEB-REVO

Credited: www.youtube.com/watch?v=rCABeUVTvhI

Credited: www.youtube.com/watch?v=Oe2iixSczNc

* การใช้เครื่องมือสำรวจฯ 3D Scanner ทั้งในกลุ่มตาเทพ และกลุ่ม Mobile Mapping เหล่านี้ ยังต้องอาศัยองค์ประกอบร่วมทางด้านการสำรวจฯอื่นๆ อาทิ งาน Control Target ซึ่งผู้เขียนขออนุญาติไม่ลงลึกในรายละเอียด

Part IV: Cave Survey Database

ชนชาวเราได้รับบทเรียนจากวิกฤตการณ์ถ้ำหลวง ข้างต้น และมันคือ Lessons Learned ที่สำคัญ ที่สอนให้ชนชาวเรารู้ว่า เรามีศักยภาพที่ดีเลิศ ทางด้านใด (มีอาหารการกินที่สมบูรณ์หน้าถ้ำ น้ำจิตน้ำใจ และการอาสาสมัครฯ) และเรายังขาดศักยภาพทางด้านใด (ยังขาดอีกหลายด้าน) 

โดยในประเด็นเรื่องการสำรวจฯแผนที่ตัวถ้ำ เป็นอีกประเด็นหนึ่งที่ประเทศสารขัณฑ์ ชาวเรายังอยู่ในภาวะที่ 'ขาดแคลน' ศักยภาพทางด้านนี้ การมีแผนที่ตัวถ้ำที่ 'สมบูรณ์' ที่สามารถแสดงให้เห็นถึงตำแหน่งของ Feature ต่างๆภายในถ้ำ, ทิศทาง การวางตัวของโพรงถ้ำ, รูปร่าง และขนาด ที่สามารถอ้างอิงกับระบบพิกัดทางภูมิศาสตร์สากล บนพื้นผิวโลกได้ รวมไปถึงงานทางระดับของถ้ำ ที่สามารถทำการวิเคราะห์ทิศทางการไหลของน้ำ จากตำแหน่งหนึ่ง ไปยังอีกตำแหน่งหนึ่งภายในถ้ำ ทางเข้า-ทางออกของกระแสน้ำ และสามารถคำนวณหาปริมาตร 'น้ำค้างถ้ำ' ได้ เหล่านี้เป็นต้น ซึ่งในประเด็นนี้ คือการนำ 'ข้อมูลการสำรวจฯถ้ำในรูปแบบ 3 มิติ' ที่ได้จากการสแกน ไปบูรณาการเข้ากับซอฟแวร์ทางด้านสารสนเทศน์ (GIS) หรือซอฟแวร์ทางด้าน River Flow Analysis

คำถามที่ว่า หาดพัทยาอยู่ที่ไหน จะเจาะตรงไหน ที่ความลึกเท่าไหร่ ถึงจะเจอตำแหน่งที่ต้องการ หรือมีมวลน้ำ เข้า-ออก ทางไหน ต้องสูบออกที่ตำแหน่งใด มีจำนวนปริมาตรเท่าไหร่ หรือมีน้ำค้างถ้ำ (ไม่มีทางไหลออก) อยู่ที่ตำแหน่งใด มีความลึกเท่าไหร่ ปริมาตรจำนวนเท่าไหร่ มีภาพตัดขวาง ตามยาว-ตามขวางของถ้ำ เป็นอย่างไร ตรงไหนคือสถานที่วิกฤต ฯลฯ...คำถามเหล่านี้ จะถูกตอบได้อย่าง ชิลๆ เมื่อมีข้อมูลตัวถ้ำในรูปแบบ 3 มิติ ที่สมบูรณ์

หมายเหตุ:

* บทความนี้ มิใช่บทความทางวิชาการ แต่เป็นเพียงการแสดงทรรศนะทางด้านงานสำรวจฯแผนที่ ต่อวิกฤตการณ์ ที่กำลังเกิดขึ้นอยู่ ณ เวลานี้ โดยมุ่งเน้นตอบคำถาม น้องๆ มิตรสหายในสายงานสำรวจฯแผนที่/ภูมิศาสตร์ และมิตรสหายชนชาว GeoTech

* ยังมีประเด็นรอง ยิบย่อย หยุมหยิมในแต่ละ Part ที่ผู้เขียนขออนุญาติไม่ลงในรายละเอียด ด้วยเหตุว่าจะทำให้บทความนี้ มีความยาวยืด เยิ่นเย้อ เกินไปมาก

* บทความนี้ มิใช่บทความขายสินค้า เพราะว่าผู้เขียนไม่มีสินค้าที่จะขาย จะมีก็แต่ความรู้ และประสบการณ์ ที่ผู้เขียนอยากจะถ่ายทอดวิธีการใช้งาน และให้คำปรึกษา สำหรับเครื่องมือสำรวจฯ GeoSLAM ไปยังท่านผู้สนใจ ที่อยากจะศึกษาเรียนรู้เทคโนโลยี ดังกล่าว

** กระแสธารแห่ง Drama ได้ถูกเสพ ซึมซาบเข้าไปอยู่ในทุกวงการ ในสารขัณฑ์ประเทศ อยู่ ณ เวลานี้...จนบางครั้งที่ชนชาวเราต่าง ละเลย หรือมองข้าม 'ตรรกะแห่งความเป็นจริง และหลักการแห่งความถูกต้อง' โดยนำอารมณ์ และความรู้สึกส่วนตัว ไปใช้เป็นไม้บรรทัด ตัดสิน เรื่องราว Drama ต่างๆเหล่านั้น ว่าถูกต้อง หรือไม่ถูกต้อง...ในสายงานสำรวจฯแผนที่/ภูมิศาสตร์ ก็เป็นอีกวงการหนึ่ง ที่มีกระแส Drama เหล่านั้นไหลวนเวียนอยู่ แต่ก็เป็นได้เพียงกระแสธาร เฉกเช่น 'คลื่นแซะขอบฝั่ง' มิอาจไหลเวียนเข้าไปสู่ภายในได้ อันเนื่องมาจาก...ศาสตร์ หรือองค์ความรู้ทางด้านงานสำรวจฯแผนที่/ภูมิศาสตร์ นั้น คือหลักการทางวิทยาศาสตร์ ที่สามารถตรวจสอบได้ มีหลักการทางคณิตศาสตร์เรขาคณิต เป็นกฎเกณฑ์ตรวจสอบความถูกต้อง...ซึ่งการที่จะนำ 'อารมณ์ และความรู้สึก' มาตัดสินว่า มันถูกต้อง หรือมันไม่ถูกต้องนั้น...ใช้ไม่ได้กับศาสตร์แห่งนี้

จะเลือกงานสำรวจฯถ้ำในยุค 4.0 หรือจะยังคงไว้ซึ่งงานสำรวจฯถ้ำ ในยุค 0.4

geospatialjs@gmail.com