เครื่องมือภูมิศาสตร์

เคร่ืองมือทางภูมศิ าสตร์เคร่ืองมือทางภมู ิศาสตร์ อาจจาแนกกว้างๆ ได้เป็ น 2 กลุ่ม คอื กลมุ่ ท่ีให้ข้อมลู ภมู ิศาสตร์ เชน่ แผนที่ ลกู โลก ข้อมลู สถิติ แผนภาพ กลมุ่ ที่ใช้หาข้อมลู ทางภมู ศิ าสตร์ เช่น เข็มทศิ เคร่ืองวดั ระยะทางในแผนท่ี เครื่องมอื วดั พนื ้ ท่ี กล้องสามมติ ิ บารอมเิ ตอร์เทอร์โมมเิ ตอร์ ไซโครมเิ ตอร์ ไฮโกรมิเตอร์ มาตรวดั ลม เคร่ืองวดั นา้ ฝน เคร่ืองมอื เหลา่ นเี ้ราควรนามาศกึ ษาให้เข้าใจ และนามาใช้ให้เกิดประโยชน์ในการศกึ ษาภมู ศิ าสตร์1. เครื่องมอื ทใี่ ห้ข้อมลู ทางภมู ิศาสตร์ 1.1 ลกู โลก (globe) ลกู โลก คอื หนุ่ จาลองของโลก สร้างด้วยวสั ดตุ า่ งๆ เช่น กระดาษ ยาง พลาสติก เพอ่ื ใช้ในการศกึ ษาภมู ศิ าสตร์ ลกู โลกช่วยให้มองเหน็ ภาพรวมของโลก ตา่ งจากแผนท่ีท่ีให้ข้อมลู ในเชิงพนื ้ ราบ โลกมรี ูปร่างคล้ายผลส้ม ลกู โลกแบง่ ได้เป็น 2 แบบ แบบแรก คอื ลกู โลกท่ีแสดงสว่ นทีเ่ ป็นพนื ้ ผิวโลก เชน่ แสดงสว่ นทเี่ ป็นพนื ้ นา้ ได้แก่ ทะเลและมหาสมทุ ร แสดงสว่ นทเ่ี ป็นพนื ้ ดนิ ได้แก่ เกาะ ทวีป ประเทศ แบบท่สี อง คอื ลกู โลกท่แี สดงโครงสร้างภายในเปลอื กโลก 1.2 ข้อมลู สถิติ ข้อมลู สถิติ เป็นข้อเทจ็ จริงสาหรับใช้เป็นหลกั ฐานในการอ้างองิ ข้อมลู ท่ีรวบรวมไว้มีทงั้ ท่ีเป็นข้อความและตวั เลข ในทางภมู ศิ าสตร์นิยมแสดงข้อมลู สถิติไว้ 2 รูปแบบ ได้แก่ 1) ตารางสถิติ คือ แผนภมู ิทแ่ี สดงข้อมลู ทางภมู ศิ าสตร์ไว้ในรูปของตาราง เชน่ สถิติเนอื ้ ทีข่ องทวปี หรือประเทศ สถิติประชากร สถิติอณุ หภมู ิหรือปริมาณนา้ ฝนของบริเวณใดบริเวณหนง่ึ

2) กราฟและแผนภมู ิ เขยี นขนึ ้ เพอื่ แสดงการเปลย่ี นคา่ ของตวั แปรหนง่ึ เปรียบเทยี บกบั คา่ ของตวั แปรอื่น เป็นเคร่ืองมอื สาคญั อยา่ งหนง่ึ ในการศกึ ษาภมู ศิ าสตร์ เพราะจะชว่ ยให้การวเิ คราะห์ความแตกตา่ งของข้อมลู ทน่ี ามาใช้มคี วามรวดเร็ว การเปรียบเทยี บอตั ราสว่ นข้อมลู ทาได้สะดวก และเข้าใจได้งา่ ย มหี ลายแบบ เช่น กราฟเส้น กราฟรูปแทง่ แผนภมู ิรูปภาพ แผนภมู ริ ูปทรงกลม 3) แผนภาพ (diagram) แผนภาพคอื รุปที่เขียนขนึ ้ เพอื่ ประกอบคาอธิบายปรากฏการณ์ตา่ งๆ ทีเ่ ก่ียวข้องกบั การศกึ ษาวชิ าภมู ศิ าสตร์ ทงั้ นี ้เพราะเร่ืองราวทางภมู ิศาสตร์บางอยา่ งเกิดขนึ ้ ในอดีต เช่น การเกิดท่รี าบ การทบั ถมของหนิ ชนั้ และปรากฏการณ์บางอยา่ งท่มี องไมเ่ หน็ เชน่ วฏั จกั รของนา้ การเกิดลมบก-ลมทะเล การใช้แผนภาพอธิบายจะทาให้เข้าใจเร่ืองราวเหลา่ นนั้ ได้งา่ ยขนึ ้2. เคร่ืองมือทใี่ ช้หาข้อมลู ทางภมู ิศาสตร์ 2.1 เขม็ ทศิ (compass)

เข็มทศิ เป็นเคร่ืองมอื พนื ้ ฐานอกี ชนดิ หนง่ึ ทใี่ ช้ในการศกึ ษาภมู ศิ าสตร์ เป็นอปุ กรณ์ทน่ี ามาใช้หาทศิ ทาง เขม็ ทศิ มหี ลายชนิดและหลายรูปแบบ แตม่ หี ลกั การในการทางานเหมือนกนั คอื เขม็ บอกทิศ(เขม็ แมเ่ หลก็ ) ซง่ึ แกวง่ ไกวได้อิสระ จะทาปฏิสมั พนั ธ์กบั แรงดงึ ดดู ของขวั้ แมเ่ หล็กโลก โดยปลายข้างหนงึ่ ของเขม็ บอกทิศจะชีไ้ ปทางทิศเหนือเสมอ และสว่ นปลายอีกข้างหนง่ึ จะชีไ้ ปทางทศิ ใต้เสมอ 2.2 เครื่องมอื วดั ระยะทางในแผนที่ (map measurer) เป็นเครื่องมือทเ่ี หมาะสาหรับวดั ระยะทางคดเคยี ้ วไปมา และทาให้คา่ ความคาดเคลอ่ื นน้อย ลกั ษณะของเคร่ืองมือประกอบด้วยลกู กลงิ ้ ทีป่ ลายตดิ กบั ล้อทเี่ ป็นหน้าปัดแสดงระยะทางบนหน้าปัดมีเข็มเลก็ ๆคล้ายเข็มนาฬิกา เขม็ จวั ่ิงไปตามระยะทล่ี กู กลงิ ้ หมนุ ไปมีด้ามสาหรับจบัวิธีใช้ ใช้นวิ ้ หมนุ ลกู กลงิ ้ ด้านหน้าให้เข็มบอกระยะทางเลอ่ื นไปทคี่ า่ ศนู ย์ วางเครื่องมอื ที่จดุ เริ่มต้นวดั ระยะทาง โดยถือให้ด้ามเอียง 45 องศากบั แผนท่ี และหนั หน้าปัดเข้าหาตวั กลงิ ้ ลกู กลงิ ้ ไปตามเส้นทางทตี่ ้องการวดั จนถึงจดุ สดุ ท้ายแล้วจงึอา่ นคา่ จากหน้าปัด 2.3 เครื่องมอื วดั พนื ้ ท่ี (planimeter) เคร่ืองมือวดั พนื ้ ทีเ่ ป็นอปุ กรณ์สาหรับหาพืน้ ทข่ี องรูปบนพนื ้ ทร่ี ะนาบ ซงึ่ มเี ส้นรอบรูปเป็นเส้นตรงหรือเส้นโค้ง สว่ นประกอบของเครื่องมอื ได้แก่

1) เลนส์ขยาย (tracer lens) ซงึ่ มจี ดุ สแี ดงหรือดา (บางชนิดใช้เขม็ แหลมแทนจดุ ) อยตู่ รงกลางเลนส์ เพอ่ื ใช้เป็นจดุสงั เกตขณะลากจดุ หรือเขม็ ผา่ นเส้นขอบพนื ้ ที่ทีต่ ้องการหา 2) แขนของเลนส์ขยาย (tracer arm) เป็นแขนทสี่ ามารถปรับความสนั้ -ยาวได้ตามมาตราสว่ นของแผนทท่ี ใี่ ช้ 3) ก้อนถ่วงนา้ หนกั (anchor) เป็นก้อนนา้ หนกั เพื่อถว่ งไมใ่ ห้จดุ ทวี่ างเกิดการเคลอื่ นที่ 4) แขนท่ตี อ่ จากจดุ ศนู ย์กลางของก้อนถว่ งนา้ หนกั (anchor arm) 5) ล้อและมาตราวดั พนื ้ ที่ (roller) เป็นสว่ นทีเ่ คลอื่ นทไ่ี ปข้างหน้าหรือถอยหลงั ได้ในขณะทแ่ี ขนของเลนส์ขยายกางออกหรือหบุ เข้าในขณะทลี่ ากจดุ หรือเข็มของเลนส์ขยายลากผา่ นเขตพนื ้ ทท่ี ต่ี ้องการหา วิธีใช้ วางก้อนถว่ งนา้ หนกั ไว้ในตาแหนง่ นอกรูปพนื ้ ท่ีที่จะหา โดยให้สามารถลากจดุ หรือเขม็ ทเี่ ลนสข์ ยายผา่ นเขตพนื ้ ที่(เส้นรอบรูป) ทตี่ ้องการวดั พนื ้ ท่ไี ด้สะดวก เม่ือจดุ หรือเขม็ เคลอ่ื นทไ่ี ป แขนของเลนสข์ ยายจะหบุ เข้าหรือกางออก สง่ ผลให้ล้อและมาตรวดั พนื ้ ทเี่ คลอ่ื นที่ ซงึ่ มาตรวดั พนื ้ ที่จะแสดงคา่ มาตรฐานของพนื ้ ที่ที่วดั ได้ และเมอ่ื จดุ หรือเขม็ ถกู ลากมาบรรจบในจดุ เริ่มต้นมาตรวดั พนื ้ ทจ่ี ะคานวณระยะท่ีผา่ นออกมาเป็นคา่ พนื ้ ที่และแสดงคา่ ทว่ี ดั ได้บนหน้าปัด 2.4 กล้องสามมิติ (stereoscope) เป็นเคร่ืองมอื สาหรับมองภาพสามมติ ิ กลา่ วคือ สามารถมองความสงู -ตา่ ของภมู ิประเทศในลกั ษณะสามมิติ ประกอบด้วยเลนส์ 2 อนั ซง่ึ สามารถปรับให้เทา่ กบั ระยะหา่ งของสายตาผ้มู องได้ ในการมองจะต้องวางภาพให้อยใู่ นแนวเดียวกนั และต้องเป็นภาพท่ที าการถ่ายตอ่ เนือ่ งกนั ซงึ่ แตล่ ะภาพจะมรี ายขอบทีท่ บั กนั หรือซ้อนกนั โดยพนื ้ ทขี่ องภาพในแนวนอนให้ชายขอบของภาพมพี นื ้ ท่ีทบั ซ้อนกนั ประมาณร้อยละ 60 และในแนวตงั้ ร้อยละ 20กล้องสามมิติทนี่ ิยมใช้กนั มี 2 ชนิดคือ กล้องสามมติ แิ บบพกพา (poket stereoscope) สามารถนาติดตวั ไปใช้ได้งา่ ย แต่ดภู าพได้บริเวณแคบๆ สว่ นอีกชนดิ หนงึ่ คือ กล้องสามมิตแิ บบกระจกเงา (mirror atereoscope) โดยใช้กระจกเงาสะท้อนภาพทาให้เหน็ ได้เป็นบริเวณกว้างกวา่ กล้องสามมติ ิแบบพกพา วิธีใช้ วางภาพถา่ ยคทู่ ี่มีหมายเลขเรียงลาดบั กนั ลงบนพนื ้ ราบ โดยให้รายละเอยี ดสว่ นทข่ี องภาพท่ซี ้อนทบั กนั ให้อยใู่ นแนวเดยี วกนั แผน่ ภาพอยหู่ า่ งกนั ประมาณ 6 เซนตเิ มตร วางกล้อมสามมิตลิ งบนภาพถา่ ย เลอ่ื นแผน่ ภาพทีซ่ ้อนทบั ด้านบนไปทางขวาหรือทางซ้าย เพอ่ื ให้รายละเอียดทต่ี ้องการอยู่ในระยะสายตา จนกระทงั่ มองเหน็ ภาพเป็นสามมติ ติ ามทต่ี ้องการ

2.5 บารอมเิ ตอร์ (barometer) เป็นเครื่องมอื วดั ความกดอากาศทใี่ ช้มากมี 3 ชนดิ คือ 1) บารอมเิ ตอร์แบบปรอท (mercury barometer) เป็นบารอมิเตอร์มาตรฐานทใี่ ช้กนั อยทู่ ว่ั ไป หนว่ ยทใี่ ช้วดัความกดของอากาศ คือ มิลลเิ มตรของปรอท และมิลลบิ าร์ 2) บารอมิเตอร์แบบตลบั หรือแบบแอนิรอยด์ (aneroid barometer) ประกอบด้วยตลบั โลหะบางๆ ทส่ี บู อากาศออกเกือบหมด ตรงกลางตลบั มสี ปริงตอ่ ไปยงั คานและเข็มชี ้เม่ือความกดอากาศเปลยี่ นแปลงตลบั โลหะจะพองหรือแฟบลง ทาให้สปริงดงึ เขม็ ชีท้ ีห่ น้าปัดตามความกดอากาศ 3) บารอกราฟ (barograph) ใช้หลกั การเดยี วกนั กบั บอรอมิเตอร์แบบตลบั แตต่ อ่ แขนปากกาให้ไปขีดบนกระดาษกราฟทหี่ ้มุ กระบอกหมนุ ที่หมนุ ด้วยนาฬกิ า จงึ บนั ทกึ ความกดอากาศ 2.6 เทอร์โมมิเตอร์ (thermometer) เป็นเครื่องมือวดั อณุ หภมู ิอากาศ ท่ใี ช้กนั อยทู่ ว่ั ไปมีดงั นี ้ 1) เทอร์โมมเิ ตอร์ธรรมดา (ordinary thermometer) ทใ่ี ช้กนั เสมอในการตรวจวดั อณุ หภมู ปิ ระจาวนั คือเทอร์โมมเิ ตอร์ธรรมดาชนิดปรอทบรรจอุ ยใู่ นหลอดแก้ว สามารถวดั อณุ หภมู ิได้อยรู่ ะหวา่ ง -20 ถึง 50 องศาเซลเซยี ส

2) เทอร์โมมเิ ตอร์สงู สดุ (maximum thermometer) คอื เทอร์โมมิเตอร์ชนดิ ปรอทบรรจอุ ยใู่ นหลอดแก้วเช่นเดียวกบั เทอร์มิเตอร์ธรรมดา แตแ่ ตกตา่ งกนั ตรงท่ีวา่ บริเวณลาเทอร์โมมเิ ตอร์เหนือกระเปาะบรรจปุ รอทขนึ ้ มาเลก็ น้อยจะเป็นคอคอดปอ้ งกนั ปรอททขี่ ยายตวั แล้วไหลกลบั ลงกระเปาะ ใช้วดั อณุ หภมู ิสงู สดุ3) เทอร์โมมิเตอร์ตา่ สดุ (minimum thermometer) คอื เทอร์โมมิเตอร์ชนิดเอทิลแอลกอฮอล์บรรจใุ นหลอดแก้ว มีก้านชี ้รูปดมั บ์เบลล์ ยาวประมาณ 2 เซนติเมตรบรรจอุ ยู่ ใช้วดั อณุ หภมู ติ า่ สดุ 4) เทอร์โมมเิ ตอร์แบบซิกซ์ (six's thermometer)ลกั ษณะเป็นหลอดแก้วรูปตวั ยู ภายในบรรจปุ รอทและแอลกอฮอล์ มกี ้านชีโ้ ลหะรูปดมั บ์เบลลอ์ หยใู่ นหลอดข้างละ 1 อนั หลอดทางซ้ายบอกอณุ หภมู ติ า่ สดุ หลอดทางขวาบอกอณุ หภมู ิสงู สดุ อา่ นอณุ ภมู จิ ากขอบลา่ ง 5.เทอร์โมกราฟ (thermograph) เป็นเครื่องมือบนั ทกึ อณุ หภมู ิแบบตอ่ เน่อื ง ทน่ี ิยมใช้มีอยู่ 2แบบ คือ เทอร์โมกราฟแบบโลหะประกบ ปกติจะนาไปรวมกบั ไฮโกรกราฟเป็นเครื่องเดยี วกนั เรียกวา่ เทอร์โมไฮโกรกราฟ สว่ นอกี แบบหนงึ่ เรียกวา่ เทอร์โมกราฟชนิดปรอทบรรจใุ นแท่งเหล็ก เครื่องมอื ชนดิ นสี ้ ามารถวดั อณุ หภมู ิของดนิ ได้ด้วย

2.7 ไซโครมิเตอร์ (psychormeter) เป็นเคร่ืองมือสาหรับใช้วดั ความชืน้ สมั พทั ธ์และจดุ นา้ ค้างในอากาศประกอบด้วย เทอร์โมมเิ ตอร์ 2 อนั อนั หนงึ่ เรียกวา่ เทอร์โมมิเตอร์ตมุ้ แหง้ อกี อนั หนง่ึ เรียกวา่ เทอร์โมมิเตอร์ตมุ้ เปี ยก ซง่ึ มีผ้ามสั ลนิ ทเ่ี ปียกนา้ ห้มุ กระเปาะเทอร์โมมเิ ตอร์ไว้ นา้ ในผ้าจะระเหยไปในอากาศทอ่ี ยรู่ อบๆ การระเหยเกิดจากความร้อนแฝงในต้มุ ปรอท ทาให้ปรอทหดตวั เทอร์โมมเิ ตอร์ต้มุ เปียกจึงมอี ณุ หภมู ิต่ากวา่ เทอร์โมมเิ ตอร์ต้มุ แห้ง การระเหยของนา้ จากผ้ามสั ลนิ มีสว่ นสมั พนั ธ์กบั ความชืน้ ของอากาศที่อยโู่ ดยรอบ ถ้าอากาศอม่ิ ตวั นา้ จะไมร่ ะเหย อณุ หภมู ติ ้มุ เปียกกบั ต้มุ แห้งจะเทา่ กนั ถ้าอากาศแห้งจะเกิดการระเหยของนา้ จากผ้ามสั ลนิ อณุ หภมู ิต้มุ เปียกจะตา่ กวา่ อณุ หภมู ิต้มุ แห้ง ถ้าอณุ หภมู ติ ้มุเปียกมคี า่ ใกล้เคียงอณุ หภมู ิต้มุ แห้งมากเทา่ ใด แสดงวา่ ความชืน้ สมั พทั ธ์มคี า่ มาก นาคา่ ผลตา่ งของอณุ หภมู ิกบั อณุ หภมู ทิ ่ีวดั ได้จากเทอร์โมมเิ ตอร์กระเปาะแห้งไปเปิดหาคา่ ความชืน้ สมั พทั ธ์เป็นร้อยละจากตาราง 2.8 ไฮโกรมิเตอร์ (hygrometer) เป็นเคร่ืองมอื วดั ความชืน้ อากาศแบบตอ่ เนือ่ งทนี่ ิยมใช้กนั มาก อปุ กรณ์ท่สี าคญัคอื เสน้ ผม ซง่ึ จะเปลยี่ นแปลงตามปริมาณความชืน้ ในอากาศ ถ้าความชืน้ น้อยจะทาให้เส้นผมหดตวั สนั้ ลง ความชืน้ มากเส้นผลจะขยายตวั ยาวขนึ ้ การยดื หดตวั ของเส้นผมจะสง่ ผลไปยงั คนั กระเดอื่ งซง่ึ เป็นกลไกท่ีตอ่ กบั แขนปากกา ทาให้ปากกาทีอ่ ยปู่ ลายแขนขีดไปบนกระดาษกราฟบอกความชืน้ สมั พทั ธ์ตอ่ เน่อื งกนั ไป เครื่องไฮโกรมิเตอร์นอี ้ าจนาไปรวมกบัเทอร์โมมิเตอร์ เรียกวา่ เทอร์โมไฮโกรมิเตอร์

2.9 มาตรวดั ลม (anemometer) เป็นเครื่องมือวดั ความเร็วของลม ทีน่ ิยมใช้กนั มากเป็นมาตรวดั ลม แบบรูปถ้วย(cup annemometer) ประกอบด้วยลกู ถ้วยทรงกรวย 3 หรือ 4 ใบ มีแขนยดึ ตดิ กนั กบั แกนซงึ่ อยใู่ นแนวดง่ิ และติดอยกู่ บัเครื่องอา่ นความเร็ว ลกู ถ้วยจะหมนุ รอบเพลาตามแรงลม จานวนรอบหมนุ จะเปลยี่ นเป็นระยะทาง โดยมีหนว่ ยเป็นกิโลเมตรหรือไมล์ อา่ นได้จากหน้าปัดของเครื่องอา่ นความเร็ว2.10 เครื่องวดั ฝน (rain gauge)เคร่ืองวดั ฝนเป็นเครื่องมือทชี่ ว่ ยในการวดั ปริมาณนา้ ฝน โดยใช้อปุ กร์ท่ีมีลกั ษณะเป็นรูปทรงกระบอก มกี รวยตอ่ ภาชนะรองรับ ภายในปากภาชนะรองรับมีขนาดแคบและพอดกี บั กรวยเพอื่ ลดการสญู เสยีเนือ่ งจากการระเหย พนื ้ ทหี่ น้าตดั ของถงั รองรับนา้ ฝนมีขนาดตงั้ แต่ 200-500 ตารางเซนตเิ มตร ปากถงั มลี กั ษณะด้านในอยใู่ นแนวตงั้ สว่ นด้านนอกจะลาดเอยี งออกไป ด้านในของที่รับนา้ ฝนถกู ออแบบเพ่อื ปอ้ งกนั การระเหยของนา้ ฝนออกไปข้างนอก การวดั ปริมาณนา้ ฝนอาจใช้แวตวงหรือหยอ่ นไม้ท่มี ีมาตรวดั ลงในขวดแก้วรับนา้ ฝน