วันอาทิตย์ที่ 15 สิงหาคม พ.ศ. 2564

83) ตอบคำถามเรื่อง Google Map ทำมาได้ยังไง

มีคนถามเรื่อง Google Map ทำมาได้ยังไง ก็ค้นคว้าข้อมูลมาให้แล้วตามนี้

บริษัทเดิมที่เป็นต้นคิดในการทำ Google Earth มีชื่อว่า Keyhole, Inc. เป็นบริษัททำซอฟท์แวร์โดยใช้ภาพจากดาวเทียมหรือภาพถ่ายทางอากาศมาประกอบเป็นภาพ 3D บนลูกโลก โดยที่ตอนนั้นใช้ชื่อว่า Keyhole EarthViewer ต่อมาบริษัท In-Q-Tel ซึ่งเป็นบริษัทของ CIA ได้สนับสนุนเงินทุนให้กับ Keyhole, Inc. ในการพัฒนาซอฟท์แวร์ และในปี 2004 Google สนใจผลิตภัณฑ์นี้จึงได้เข้ามาซื้อกิจการ และเปลี่ยนชื่อมาเป็น Google Earth ที่เราใช้กันอยู่ในปัจจุบัน ที่มาของข้อมูล https://www.businessinsider.com/the-cias-earthviewer-was-the-original-google-earth-2015-11 และ https://www.historyofinformation.com/detail.php?entryid=3145

การถ่ายภาพทางอากาศไม่ใช่เรื่องใหม่ มีมานานแล้ว อาจจะใช้นกพิราบ เครื่องบิน บอลลูน หรือใช้จรวดยิงขึ้นไปแล้วค่อยปล่อยบอลลูนอีกทีก็ได้ เรียกว่า rockoon (rocket+balloon) หรือ balloon satellite ก็คือวิธีที่อเมริกาใช้แล้วอ้างว่าได้ภาพโลกกลมมาเป็นภาพแรกในปี 1960 นั่นแหละ (อ่านเรื่อง ภาพโลกกลมภาพแรกจากดาวเทียม TIROS I ในวันเมษาหน้าโง่ เมื่อปี 1960 ลิงค์ https://flatearthmatters.blogspot.com/2020/04/67-tiros-i-1960.html?m=1

ซึ่งจริง ๆ แล้วการใช้บอลลูนจะสามารถขึ้นไปที่ระดับความสูงไม่มาก ได้ไม่เกิน 40 - 50 กม. เพราะก๊าซในบอลลูนจะดันออกเนื่องจากสภาวะสุญญากาศจนทำให้บอลลูนระเบิด

Balloon Satellite Is Launched Into Space (1960)

เมื่อได้ภาพถ่ายของพื้นที่ที่ต้องการ ซึ่งจะได้ถ่ายมามาเป็นส่วน ๆ แล้วก็จะเอาแต่ละภาพมาต่อกัน (mosaic) ให้เป็นภาพใหญ่ และกองทัพก็ใช้วิธีนี้เป็นกลยุทธ์อย่างหนึ่งในการทำแผนที่เพื่อวางแผนการรบ ส่วนการทำ Google Earth ก็ใช้หลักการเดียวกันแค่เอาภาพที่ได้มาต่อภาพด้วยคอมพิวเตอร์แค่นั้นเอง 

การทำภาพแบบ google earth จะใช้โครงร่างเป็นโลกกลม โลกแบน หรือโลกทรงอะไรก็ได้ทั้งนั้น แล้วแต่เราอยากได้ เพราะมันคือการเอาภาพมาต่อกันแล้วเอามาหุ้มโครงที่เราอยากได้อีกที ซึ่งไม่ได้แปลว่าโลกกลมที่ Google Earth ทำออกมานั้นคือของจริง (มีคำอธิบายเพิ่ม)


มีคนเคยอธิบายไว้เกี่ยวกับการทำแผนที่ซึ่งเห็นว่าเป็นข้อมูลที่ดีเลย capture เก็บไว้ ลองอ่านและพิจารณาเองนะครับ


หลักการทำ Google Map ก็มีวิธีคล้ายกันกับที่ Robert Simmons ใช้สร้างภาพ The Blue Marble ให้กับนาซ่าซึ่งเขาเคยให้สัมภาษณ์ไว้ว่า

#แปลจากคำสัมภาษณ์ของ Robert Simmon ที่ลงไว้ในเว็บไซต์ของนาซ่า เมื่อวันที่ 6 ธ.ค. 2012 

คำถาม: สิ่งที่เจ๋งที่สุดที่คุณได้ทำจากการทำงานที่ Goddard 

คำตอบ: ครั้งสุดท้ายที่มีคนถ่ายภาพโลกไว้ได้เป็นภาพจากปี 1972 เป็นภาพถ่ายที่แสดงให้เห็นโลกครึ่งใบที่มาจากวงโคจรต่ำของโลก (low earth orbit วงโคจรรอบโลกที่อยู่สูงขึ้นไประหว่าง 160-2,000 กม.) ซึ่งมาจากโครงการอพอลโล 17 องค์กรนาซ่ามีดาวเทียม Earth Observing System (EOS) ได้ถูกออกแบบมาเพื่อตรวจสอบสุขภาพโลก และในปี 2002 เรามีข้อมูลของโลกเพียงพอที่จะนำมาทำเป็นภาพโลกทั้งใบ เราก็เลยได้ทำมันออกมา 

ช่วงที่ยากที่สุดก็คือการทำแผนที่โลกแบบแบนให้เป็นพื้นผิวโลกจากข้อมูลดาวเทียมทั้งหมด 4 เดือน คนที่ทำงานมากที่สุดในส่วนนี้คือ Reto Stockli ซึ่งปัจจุบันทำงานอยู่ที่ Swiss Federal Office of Meteorology and Climatology #แล้วเราก็เอาภาพแผนที่โลกที่มีลักษณะแบนมาพันรอบลูกบอล ในส่วนที่ผมทำก็คือการประกอบส่วนต่าง ๆ ของพื้นผิวโลกก้อนเมฆ และมหาสมุทร เพื่อให้สมกับที่ผู้คนคาดหวังที่จะได้เห็นภาพโลกจากอวกาศ และนั่นก็กลายเป็นภาพโลกกลมที่โด่งดังมากในชื่อว่า Blue Marble (หินอ่อนสีฟ้า)




  




ลองโหลดภาพมาเล่น photo hunt ดูได้ครับ สนุกดี เจอตามนั้นเป๊ะเลย แปะลิงค์จากเว็บของนาซ่าให้ละ #นาซ่าเค้าคงอยากได้ก้อนเมฆสวยๆอ่ะเนอะ https://visibleearth.nasa.gov/images/57723/the-blue-marble



โลกแบนในที่นี้หมายถึงโลกที่มีลักษณะแบบเดียวกับโลกในแผนที่ที่เรียกว่า Azimuthal Equidistant เป็นแผนที่โลกที่ใช้งานได้ตามปกติ ใช้เป็นแผนที่การบิน บอกเส้นทางการบิน บอกระยะทางการบินได้ 




แผนที่แบบ Azimuthal Equidistant ก็สามารถใช้บอกการหมุนเวียนของกระแสลมกระแสน้ำ บอกอุณหภูมิในแต่ละพื้นที่ได้ อย่างในเว็บนี้ที่นักพยากรณ์อากาศใช้เป็นข้อมูล real time เพื่อพยากรณ์อากาศก็ใช้แผนที่โลกแบนแบบนี้ได้ไม่มีปัญหา

Azimuthal Equidistant Wind Map - FE

----------------------------------------------------

#บทความเพิ่มเติม
21) ต้นกำเนิดแผนที่แบบ Azimuthal Equidistant (AE) ของ Giovanni Domenico Cassini https://flatearthmatters.blogspot.com/2018/07/blog-post.html?m=1

วันพฤหัสบดีที่ 12 สิงหาคม พ.ศ. 2564

82) การเกิดแผ่นดินไหวในโลกแบน

#ตอบคำถามเรื่องการเกิดแผ่นดินไหว
บริเวณที่เกิดแผ่นดินไหวบนโลกเรียกว่า Ring of Fire คือแถบบริเวณริมฝั่งมหาสมุทรแปซิฟิก มีความยาวประมาณ 40,000 กม.และกว้างประมาณ 500 กม. 90% ของการเกิดแผ่นดินไหวและ 81% ของการเกิดแผ่นดินไหวใหญ่ ๆ บนโลกเกิดบนแนวเส้นทาง Ring of Fire ดังกล่าว 

คำว่า "โลกแบน" ที่กล่าวถึงคือลักษณะของโลกในแผนที่ที่เรียกว่า Azimuthal Equidistant เมื่อเอาเส้นทางการเกิดแผ่นดินไหวตาม Ring of Fire มาพล็อตลงในแผนที่โลกแบบทรงนี้ก็จะได้ลักษณะเป็นเส้นแนวตรง แต่ถ้าอยู่ในโลกทรงกลมมันจะเป็นเส้นโค้งเหมือนเกือกม้า




Ring of Fire มีภูเขาไฟตั้งอยู่เรียงกันหลายลูก ในภาพนี้คือภูเขาไฟที่อยู่ในแนวเส้น Ring of Fire ลูกที่เราเห็นอยู่ใกล้ที่สุดคือ South Sister มีความสูง 3,157 เมตร และลูกที่อยู่ไกลที่สุดคือ Mt. Rainier มีความสูง 4,392 เมตร 



ทีนี้เราลองมาคำนวณความโค้งของโลกจากแนวภูเขาไฟพวกนี้กันซะหน่อย เผื่อได้ข้อมูลอะไรดี ๆ

1) การคำนวณความโค้งของโลกแบบง่าย
ภูเขา Mt. Rainier และ South Sister อยู่ห่างกัน 305.671 กม. คำนวณความโค้งของโลกเท่ากับ 7.33141 กม. แต่ทำไมเรายังสามารถมองเห็นภูเขาไฟที่สูง 4 กม.ได้ ทั้งที่โลกต้องโค้งลง 7 กม.??



2) การคำนวณความโค้งของโลกแบบละเอียด
การคำนวณระยะทางบนโลกกลมต้องมีเงื่อนไขอยู่ 3 เรื่องคือ 
1) การคำนวณความสูงของความโค้ง (Bulge Height) เพราะความโค้งของโลกผันแปรตามระยะทาง
2) การคำนวณระยะเชิงมุม (Angular Size) เพราะขนาดของสิ่งของผันแปรตามระยะทางและ
3) การคำนวณความเอียงของยอดเขา (Tilt Angle) เพราะโลกมีความโค้งที่ผันแปรตามระยะทางดังนั้นวัตถุจึงต้องเอียงไปตามความโค้ง ไม่ใช่ตั้งตรง 90 องศา



การคำนวณการมองเห็นภูเขาอย่างที่เรากำลังคิดอยู่นี้ก็ต้องมีอีก 3 เงื่อนไขนี้มาเกี่ยวข้อด้วย เมื่อคำนวณแล้วได้ตามนี้คือ 

1. การคำนวณความสูงของความโค้ง (Bulge Height) 
ในระยะทาง 305.671 กม. โลกโค้งลง 7.33 กม. ความสูงของความโค้งของโลก (bulge) เท่ากับ 1.83 กม.




2. การคำนวณระยะเชิงมุม (Angular Size)
ในระยะทาง 305.671 กม. การคำนวณระยะเชิงมุมทำให้ขนาดของภูเขา Mt. Rainier ต้องเล็กลงเหลือ 0.82323 องศา




3) การคำนวณความเอียงของยอดเขา (Tilt Angle) 
ในระยะทาง 305.671 กม. ยอดภูเขาจะต้องเอียง 2.748977 องศา



#ข้อสรุป
ภูเขา Mt. Rainier สูง 4.39 กม. โดนความโค้งของโลกบดบังไปเกือบครึ่งนึง (1.83 กม.) เหลือความสูง 2.56 กม. แล้วต้องมีขนาดเล็กลงเหลือแค่ ไม่ถึง 1 ดีกรี แถมต้องลบความเอียงอีก 2.748977 องศาออกไปอีก #แปลว่าเราไม่ควรจะมองเห็น Mt. Rainier ได้อีกบนโลกกลม


#ลองดูอีกภาพของแนวภูเขาไฟทั้งหมด #ความโค้งอยู่ไหนหาไม่เจอจริงๆ



#ข้อมูลเพิ่มเติม
วิธีการวัดระยะทางโดยการใช้การวัดมุมอะซิมุท (Azimuth/Distance Calculator) หรือเรียกว่ามุมทิศ (เส้นสีน้ำเงิน) ซึ่งเป็นพื้นฐานของการวัดตำแหน่งพิกัดพื้นที่ต่าง ๆ บนโลก เป็นวิธีที่พัฒนามาจากองค์ความรู้ของระบบดาราศาสตร์แบบโลกเป็นศูนย์กลาง (Geocentric) และใช้อุปกรณ์เครื่องมือที่พัฒนามาจากโลกที่มีลักษณะแบนราบเรียบ ไม่มีความโค้ง 




ในคู่มืออธิบายการทำ map projection ของอเมริกาที่ตีพิมพ์ตั้งแต่ปี 1987 ในหน้าที่ 8 ได้อธิบายถึงการระบุตำแหน่งบนโลกตามหลักการของพิกัดภูมิศาสตร์ (Geographic Coordinate System) โดยใช้การวัดเส้น longitude และ latitude นั้นเริ่มต้นมาจากนักดาราศาสตร์ชาวกรีกที่ชื่อว่า Hipparchus (ตั้งแต่ 2 ศตวรรษก่อนคริสตศักราช) และก็เป็นแนวคิดที่ Ptolemy ก็นำมาใช้ด้วยเช่นกัน

ตรงข้อความที่ขีดเส้นแดงระบุว่า "เป็นระยะเวลากว่า 2,000 ปีมาแล้วที่การวัดเส้น latitude บนโลกจะใช้วิธีการทางดาราศาสตร์ 2 วิธีคือ ในตอนกลางวันเราจะวัดมุมความสูงของดวงอาทิตย์กับเส้นขอบฟ้า ส่วนในตอนกลางคืนเราจะวัดมุมความสูงของดวงดาวโดยเฉพาะดาวเหนือ องศาของมุมที่เปลี่ยนไปจะบอกเวลา วัน และฤดูกาลได้ตามเส้น latitude ของตำแหน่งนั้น" "เครื่องมือที่ใช้ในการวัดมีหลายอย่าง เช่น cross-staff, astrolabe, back-staff, quadrant, sextant, and octant ซึ่งจะใช้ร่วมกับกล้องดูดาว




ในคลิปนี้ โปรเฟสเซอร์ John Huth จากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด กำลังสาธิตวิธีการใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า sextant (คนไทยเรียกเครื่องวัดแดด) เพื่อใช้บอกตำแหน่งของดวงดาวบนท้องฟ้า ทุกวันนี้อุปกรณ์ sextant ก็ยังถูกใช้ในการเดินเรือเพื่อบอกทิศทางและตำแหน่งของเรือได้ ในนาทีที่ 0.21 โปรเฟสเซอร์อธิบายว่า

"You typically use them for water navigation because you're seeing a physical horizon, the sky is kind of like a dome. And you have the altitude of celestial object which the angle from the horizontal to however high it is and then the other angle is called the azimuth which is basically dividing up the horizon into 360 degrees. We use the information about this altitude and it's asking you to estimate location ."

"ปกติคุณจะใช้อุปกรณ์นี้เพื่อนำทางในการเดินทางทางน้ำเพราะคุณสามารถเห็นเส้นขอบฟ้าได้ และ "ท้องฟ้าก็เหมือนโดม" คุณจะเห็นความสูงของวัตถุต่าง ๆ บนท้องฟ้าซึ่งทำมุมกับเส้นแนวนอน (ก็คือเส้นขอบฟ้า) ว่าวัตถุนั้นอยู่สูงแค่ไหน และจะมีอีกมุมนึงที่เรียกว่ามุม azimuth ซึ่งเราจะแบ่งเส้นขอบฟ้าออกเป็น 360 องศา (เป็นวงกลม) เราสามารถใช้ข้อมูลระดับความสูงนี้เพื่อประมาณการณ์ตำแหน่งที่ตั้งของวัตถุได้"


How to use a sextant

------------------------------------------------------------

 #บทความเพิ่มเติม

56) วิธีการคำนวณความโค้งของโลก (How to calculate earth curvature)

41) การหาความโค้งของโลกบนทะเลเกลือที่ใหญ่ที่สุดในโลก Salt Flats Bolivia 

21) ต้นกำเนิดแผนที่แบบ Azimuthal Equidistant (AE) ของ Giovanni Domenico Cassini

32) หลักการทำแผนที่ Map Projections - A Working Manual (U.S. Geological Survey Professional Paper 1395

48) ตำราทางดาราศาสตร์ในระบบจักรวาลแบบ Geocentric ของ Ptolemy

36) ตอบคำถามจากใน inbox 'ทำไมโลกต้องแบนเป็นรูปวงกลม' (20 มี.ค. 2562)