การทดสอบแบบจำลองปรับแก้ค่าพิกัดทางราบใช้สำหรับการแปลงค่าพิกัดจากเทคนิคการหาตำแหน่งจุดเดี่ยวความละเอียดสูงจีเอ็นเอสเอสไปยังโครงข่ายสถานีอ้างอิงค่าพิกัดต่อเนื่องจีเอ็นเอสเอสของประเทศไทยที่อยู่บนกรอบพิกัดอ้างอิงสากล ITRF2014

Abstract

การเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกส่งผลกระทบโดยตรงต่อการระบุตำแหน่งด้วยค่าพิกัดและการอ้างอิงตำแหน่งบนพื้นโลกของตำแหน่งเดียวกันเมื่อเวลาผ่านไปค่าพิกัดบนพื้นหลักฐานย่อมมีค่าที่แตกต่างกัน โดยองค์กรหรือหน่วยงานในระดับสากลได้ร่วมปรับปรุงระบบกรอบพิกัดอ้างอิงสากล (The International Terrestrial Reference Frame; ITRF) ให้สอดคล้องกับการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกมากยิ่งขึ้น ซึ่งหน่วยงานในประเทศไทยได้ศึกษาเรื่องการปรับปรุงพื้นหลักฐานและระบบพิกัดอ้างอิงมาอย่างต่อเนื่องเพื่อให้สอดคล้องตามมาตรฐานสากล อาทิเช่น กรมแผนที่ทหารซึ่งเป็นหน่วยงานหลักที่กำหนดโครงข่ายอ้างอิงของประเทศได้ปรับปรุงค่าพิกัดอ้างอิงของหมุดควบคุมในโครงข่ายหลักบนกรอบพิกัดอ้างอิงสากล ITRF2008 และได้ประกาศใช้ในราชการตั้งแต่ปี พ.ศ.2557 เป็นต้นมา และจะเปลี่ยนมาใช้ระบบกรอบพิกัดอ้างอิงพิกัดสากล ITRF2014 ในเร็วๆนี้

การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการสร้างแบบจำลองค่าปรับแก้พิกัดทางราบสำหรับกรอบพิกัดอ้างอิงสากล ITRF2014 ในประเทศไทย อันเนื่องมาจากการระบุตำแหน่งพิกัดสากลของประเทศไทยจำเป็นต้องมีการอ้างอิงพิกัดสัมบูรณ์ที่บูรณาการกันภายในประเทศ หากประเทศไทยเริ่มใช้งานระบบกรอบพิกัดอ้างอิงสากล ITRF2014 จะเกิดค่าต่างพิกัดขยายใหญ่ขึ้นตามเวลา จึงต้องมีแบบจำลองค่าต่างพิกัดมาการปรับแก้พิกัดให้อยู่ในระบบเนื้อเดียวกัน โดยแบบจำลองค่าต่างพิกัดได้จากการหาค่าต่างพิกัดเฉลี่ยต่อปี (มิลลิเมตรต่อปี) ที่ได้จากคำนวณค่าพิกัดด้วยเทคนิคการรังวัดจุดเดี่ยวความละเอียดสูง (Precise Point Positioning; PPP) ให้สอดคล้องกับกรอบอ้างอิงค่าพิกัดสากลของหน่วยงานกรมแผนที่ทหารบนกรอบพิกัดอ้างอิง ITRF 2014 โดยนำค่าต่างพิกัดที่ได้จากการประมวลผลข้อมูลดาวเทียมด้วยซอฟต์แวร์เชิงวิจัย GipsyX จากโครงข่ายสถานีอ้างอิงรับสัญญาณดาวเทียมของกรมแผนที่ทหาร จำนวน 80 สถานี ของช่วงเวลาที่แตกต่างกันมาสร้างแบบจำลองค่าต่างพิกัดทางราบบนตำแหน่งกริด ซึ่งใช้วิธีการประมาณค่าในช่วง 4 วิธี คือ IDW, Kriging, Natural Neighbor และ Spline แล้วเปรียบเทียบความถูกต้องทางตำแหน่งทางราบด้วยค่ารากที่สองของความคลาดเคลื่อนเฉลี่ยกำลังสอง (RMSE) ของแบบจำลองค่าปรับแก้พิกัดทางราบ โดยใช้หมุดทดสอบ 145 ตำแหน่งที่กระจายตัวทั่วพื้นที่ประเทศไทย

ผลการวิจัยพบว่าแบบจำลองค่าปรับแก้พิกัดทางราบ ซึ่งประกอบด้วยแบบจำลองค่าต่างพิกัดทางราบด้วยวิธี IDW, Kriging, Natural Neighbor และ Spline มีความถูกต้องทางตำแหน่งทางราบอยู่ที่ 0.011, 0.010, 0.017 และ 0.017 เมตร ตามลำดับ โดยมีความคลาดเคลื่อนทางราบเฉลี่ยอยู่ที่ 0.006 ± 0.010, 0.006 ± 0.009, 0.011 ± 0.013 และ 0.011 ± 0.014 เมตร ตามลำดับ ซึ่งวิธี Kriging ให้ค่าพิกัดทางราบมีความถูกต้องสูงที่สุด ดังนั้นสามารถนำมาใช้แปลงค่าพิกัดสำหรับกรอบพิกัดอ้างอิงสากล ITRF2014 ในประเทศไทยให้มีความถูกต้องอยู่ในระดับ 2 ซม. และเมื่อพิจารณาที่ระดับความเชื่อมั่น 95% มีความถูกต้องอยู่ในระดับต่ำกว่า 3 ซม. และที่ระดับความเชื่อมั่น 99.7% มีความถูกต้องอยู่ในระดับต่ำกว่า 4 ซม. ตามลำดับซึ่งจะเป็นการเชื่อมโยงค่าพิกัดทางราบระหว่างหน่วยงานให้สอดคล้องกันและสามารถนำมาใช้งานร่วมกันได้เพื่อรองรับการใช้งานบนกรอบพิกัดอ้างอิง ITRF2014 ในอนาคต ให้มีความถูกต้องสัมพันธ์ตามการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกมากยิ่งขึ้นในระดับเซนติเมตร