บทที่ 5 : 5.2.5 ระบบการประมวลผลฐานข้อมูล

บทที่ 5 : 5.2.5 ระบบการประมวลผลฐานข้อมูล

๕.๒.๕ ระบบการประมวลผลฐานข้อมูล

(Database Processing System)

ในระบบการประมวลผลฐานข้อมูล (Database Processing System) นั้น แฟ้มข้อมูลที่มีความสัมพันธ์หรือเชื่อมโยงกันทางโครงสร้าง จะถูกจัดเก็บไว้รวมกันภายใต้ระบบกลางที่เรียกว่า ฐานข้อมูล (Database) ซึ่งมีเป้าหมายเพื่อ ลดความซ้ำซ้อนของข้อมูล (Data Redundancy) และ เพิ่มความถูกต้อง ทันสมัย และเชื่อถือได้ของข้อมูล (Data Integrity)

ระบบการจัดการฐานข้อมูล (Database Management System: DBMS) เป็นกลไกสำคัญที่ทำหน้าที่ในการควบคุม ดูแล และอำนวยความสะดวกในการเรียกใช้หรือจัดการข้อมูลจากฐานข้อมูลโดยตรงผ่านระบบคอมพิวเตอร์ โดยไม่จำเป็นต้องติดต่อกับโครงสร้างข้อมูลเชิงกายภาพโดยตรง

รูปที่ 5.3 ระบบการประมวลผลฐานข้อมูล

---

✅ คุณลักษณะสำคัญของระบบการประมวลผลฐานข้อมูล

1. การรวมศูนย์ข้อมูล (Data Integration):
   ข้อมูลจากหลายหน่วยงานสามารถรวมกันเป็นหนึ่งเดียวในระบบฐานข้อมูล ทำให้เกิดการใช้ข้อมูลร่วมกันอย่างมีประสิทธิภาพ
2. การแบ่งปันข้อมูล (Data Sharing):
   ระบบ DBMS อนุญาตให้ผู้ใช้งานหลายคนสามารถ เข้าถึงฐานข้อมูลพร้อมกัน (Multi-user Access) ได้ โดยไม่เกิดปัญหาความขัดแย้งในการใช้ข้อมูล
3. การลดความซ้ำซ้อน (Minimized Redundancy):
   ฐานข้อมูลถูกออกแบบให้ ลดการจัดเก็บข้อมูลซ้ำซ้อนจากหลายหน่วยงาน ซึ่งช่วยลดภาระในการจัดเก็บ และเพิ่มความสอดคล้องของข้อมูล
4. ความเป็นอิสระจากโครงสร้างภายใน (Data Abstraction):
   โปรแกรมประยุกต์ที่ใช้ฐานข้อมูลสามารถพัฒนาแยกอิสระจากโครงสร้างทางกายภาพของแฟ้มข้อมูล ช่วยให้สามารถ ปรับปรุงหรือขยายระบบได้ง่าย โดยไม่ต้องปรับแก้โค้ดทั้งหมด

---

🔄 การทำงานของ DBMS

ระบบ DBMS ทำหน้าที่ในการ:

• สร้าง (Create) ฐานข้อมูลและตารางที่ใช้จัดเก็บข้อมูล
• เรียกค้น (Retrieve) ข้อมูลเฉพาะตามคำสั่งของผู้ใช้หรือระบบ
• ปรับปรุง (Update) ข้อมูลที่มีอยู่เพื่อความถูกต้องทันสมัย
• ลบ (Delete) ข้อมูลที่ไม่จำเป็นออกจากระบบ
• ควบคุมสิทธิ์ (Access Control) เพื่อจำกัดการใช้งานข้อมูลเฉพาะผู้มีสิทธิ์

ผู้ใช้หรือผู้ป้อนข้อมูลสามารถ ใช้งานคำสั่งผ่าน DBMS โดยตรง โดยไม่ต้องมีความรู้เชิงลึกเกี่ยวกับวิธีจัดเก็บข้อมูลในระดับต่ำ เช่น โครงสร้างไฟล์หรือสื่อจัดเก็บ

🔄 บทบาทของ DBMS ในระบบการประมวลผลฐานข้อมูล

(The Role of DBMS as a Mediator in Data Processing Systems)

ระบบจัดการฐานข้อมูล (Database Management System: DBMS) ทำหน้าที่เป็น ตัวกลาง (Interface) ระหว่าง ผู้ใช้งานหรือโปรแกรมประยุกต์ กับ ชุดข้อมูลที่จัดเก็บอยู่ในระบบฐานข้อมูล โดย DBMS จะช่วยให้ผู้ใช้สามารถ สร้าง (Create), เรียกใช้ (Retrieve), ปรับปรุง (Update) และ ลบ (Delete) ข้อมูลในฐานข้อมูลได้อย่างสะดวก ถูกต้อง และมีความปลอดภัย

---

📊 การเปรียบเทียบระบบการประมวลผลแฟ้มข้อมูลกับระบบการประมวลผลฐานข้อมูล

เพื่อให้เข้าใจถึงความสำคัญของ DBMS ได้ชัดเจนขึ้น สามารถเปรียบเทียบความแตกต่างของทั้งสองระบบได้จากโครงสร้างดังต่อไปนี้:

🔹 ระบบการประมวลผลแฟ้มข้อมูล (File Processing System)

• โปรแกรมประยุกต์ (Application Program) ติดต่อโดยตรงกับแฟ้มข้อมูล (Data Files)
• การจัดเก็บและโครงสร้างข้อมูลขึ้นกับโปรแกรมแต่ละโปรแกรม
• ส่งผลให้เกิด ข้อมูลซ้ำซ้อน (Redundancy) และ ความขัดแย้งของข้อมูล (Inconsistency)
• การบำรุงรักษายาก เนื่องจากต้องปรับโปรแกรมทุกครั้งเมื่อมีการเปลี่ยนโครงสร้างแฟ้มข้อมูล

✳ สรุป: โครงสร้างแบบนี้เน้นการแยกส่วน ทำให้แต่ละหน่วยงานมีชุดข้อมูลของตนเองโดยไม่สามารถประสานงานระหว่างกันได้ดีนัก

---

🔹 ระบบการประมวลผลฐานข้อมูล (Database Processing System)

• โปรแกรมประยุกต์ ติดต่อกับ DBMS แทนการเข้าถึงแฟ้มข้อมูลโดยตรง
• DBMS จะทำหน้าที่ จัดการคำสั่ง, สืบค้นข้อมูลจากฐานข้อมูล, แล้วส่งผลลัพธ์กลับให้โปรแกรมประยุกต์
• โครงสร้างข้อมูลถูก แยกออกจากโปรแกรมประยุกต์ (Data Abstraction)
• สนับสนุนการใช้ข้อมูลร่วมกัน (Data Sharing) และลดการซ้ำซ้อนของข้อมูล

✳ สรุป: ระบบนี้เป็นแบบรวมศูนย์ (Centralized Control) ซึ่งช่วยให้การจัดการข้อมูลมีประสิทธิภาพ ปลอดภัย และตอบสนองต่อการใช้งานในระดับองค์กรได้ดียิ่งขึ้น

---

🖼️ สื่อประกอบ (ภาพ รูปที่ 5.2 และ 5.3):

รายการเปรียบเทียบ	ระบบแฟ้มข้อมูล (รูปที่ 5.2)	ระบบฐานข้อมูล (รูปที่ 5.3)
การเข้าถึงข้อมูล	โปรแกรมเข้าถึงแฟ้มโดยตรง	โปรแกรมส่งคำสั่งผ่าน DBMS
ความยืดหยุ่นในการจัดการ	ต่ำ	สูง
ความปลอดภัยและสิทธิ์เข้าถึงข้อมูล	จำกัด	มีการควบคุมสิทธิ์ผ่าน DBMS
การแก้ไข/ปรับโครงสร้างข้อมูล	ยุ่งยาก	ง่าย และกระทบกับระบบน้อย
ความสามารถในการใช้ข้อมูลร่วมกัน	จำกัด	สูง

๕.๒.๕.๑ ข้อดีของการประมวลผลข้อมูล GIS ในฐานข้อมูล (Geospatial Database Processing)

(Advantages of GIS Data Management in a Database System)

ระบบฐานข้อมูลเชิงพื้นที่ (Geospatial Database หรือ Spatial DBMS) มีความสำคัญยิ่งต่อการจัดการข้อมูลในระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (GIS) โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อข้อมูลมีความซับซ้อนทั้งด้านตำแหน่งเชิงพื้นที่ (spatial coordinates) และคุณลักษณะ (attribute data) ที่สัมพันธ์กันอย่างมีระบบ การประมวลผลด้วยฐานข้อมูล GIS มีข้อดีสำคัญ ดังนี้:

---

1. การรวมศูนย์ข้อมูลเชิงพื้นที่ (Integrated Spatial-Attribute Management)

ฐานข้อมูล GIS สามารถจัดเก็บ ข้อมูลตำแหน่ง (Spatial Data) และ ข้อมูลเชิงคุณลักษณะ (Attribute Data) ไว้ในระบบเดียว เช่น ฐานข้อมูล PostgreSQL ร่วมกับ PostGIS หรือ ArcSDE ใน ArcGIS ทำให้สามารถเรียกใช้ข้อมูลแผนที่และตารางคุณลักษณะร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ ตัวอย่างเช่น การดึงข้อมูลจากตารางตำแหน่งที่ตั้งของโรงพยาบาลควบคู่กับข้อมูลจำนวนบุคลากรทางการแพทย์ในแต่ละแห่ง

---

2. การลดความซ้ำซ้อนของข้อมูลแผนที่ (Reduced Redundancy in Map Layers)

ข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับพื้นที่ เช่น ขอบเขตการปกครอง (Polygon), เส้นทางถนน (Polyline), หรือจุดสถานีอุตุนิยมวิทยา (Point) จะถูกจัดเก็บในรูปแบบที่ไม่ซ้ำซ้อนภายใต้ระบบฐานข้อมูลเดียวกัน ซึ่งช่วยลดภาระในการจัดเก็บเลเยอร์ซ้ำหลายครั้งในหลายโฟลเดอร์หรือหลายซอฟต์แวร์ ช่วยประหยัดพื้นที่จัดเก็บและเพิ่มความสอดคล้องของข้อมูล

---

3. การหลีกเลี่ยงความขัดแย้งของข้อมูลเชิงพื้นที่ (Elimination of Spatial Data Inconsistency)

เมื่อข้อมูลตำแหน่งถูกจัดเก็บส่วนกลางเพียงหนึ่งเดียว การแก้ไขข้อมูล เช่น การเปลี่ยนแนวเขตพื้นที่ป่าไม้ หรือการอัปเดตเส้นทางถนน จะมีผลต่อทุกการใช้งานที่เชื่อมโยงกับฐานข้อมูลเดียวกัน จึงช่วยป้องกันความขัดแย้งระหว่างชุดข้อมูลที่อาจเกิดขึ้นหากจัดเก็บแบบแยกแฟ้ม เช่น ไฟล์ Shapefile หลายสำเนา

---

4. ความคงสภาพของข้อมูลเชิงพื้นที่ (Spatial Integrity Enforcement)

ระบบฐานข้อมูล GIS รองรับการกำหนด ข้อจำกัดเชิงพื้นที่ (Spatial Constraints) เช่น ไม่อนุญาตให้พื้นที่โรงเรียนซ้อนทับกับพื้นที่ป่าอนุรักษ์ หรือไม่ให้เส้นถนนเชื่อมต่อแบบลอย (Dangling Arc) ซึ่งสามารถควบคุมได้ผ่านฟังก์ชันของ Spatial DBMS เช่น Topology Rules ใน ArcGIS หรือ Spatial Index และ Geometry Validation ใน PostGIS

---

5. ความสะดวกในการจัดการและวิเคราะห์ข้อมูล (Efficient Data Manipulation and Querying)

สามารถใช้ คำสั่ง SQL เชิงพื้นที่ (Spatial SQL) เพื่อดึงข้อมูล วิเคราะห์ หรือแสดงผล เช่น

sqlCopyEditSELECT * FROM village WHERE ST_DWithin(geom, river.geom, 100);

เพื่อแสดงหมู่บ้านที่อยู่ห่างแม่น้ำน้อยกว่า 100 เมตร ทั้งนี้ DBMS จะจัดการกระบวนการสืบค้นตำแหน่งและคุณลักษณะอย่างอัตโนมัติ

---

6. ความเป็นอิสระของข้อมูลกับแอปพลิเคชัน (Decoupling Data from GIS Software)

ข้อมูล GIS ที่จัดเก็บในฐานข้อมูลสามารถเชื่อมต่อกับโปรแกรมหลายระบบ เช่น ArcGIS, QGIS, หรือ Web Map Services ได้โดยไม่ต้องพึ่งพาโครงสร้างเฉพาะของแต่ละซอฟต์แวร์ ทำให้การพัฒนาแอปพลิเคชันมีความยืดหยุ่นสูง ไม่ขึ้นกับรูปแบบแฟ้มข้อมูล เช่น Shapefile หรือ KML ซึ่งมีข้อจำกัดเรื่องโครงสร้างข้อมูล

---

7. การมีผู้ดูแลระบบฐานข้อมูล GIS โดยเฉพาะ (Centralized Geodatabase Administration)

ระบบฐานข้อมูล GIS ที่ดีควรมีผู้ดูแลฐานข้อมูลเชิงพื้นที่หรือ Spatial DBA ทำหน้าที่ควบคุมความปลอดภัย การสำรองข้อมูล (Backup) และการควบคุมสิทธิ์เข้าถึงข้อมูลแต่ละชั้นข้อมูล ผู้ดูแลสามารถกำหนดสิทธิ์ให้บุคลากรเข้าถึงได้เฉพาะตาราง หรือชั้นข้อมูลที่จำเป็น ลดความเสี่ยงจากการใช้งานโดยมิชอบ

๕.๒.๕.๒ ข้อเสียของการประมวลผลข้อมูล GIS ในฐานข้อมูล

(Limitations of Geospatial Database Processing Systems)

แม้ว่าการจัดเก็บและประมวลผลข้อมูลเชิงพื้นที่ (GIS Data) ด้วยระบบฐานข้อมูลจะมีข้อได้เปรียบหลายประการ แต่ก็ยังมีข้อจำกัดหรืออุปสรรคบางประการที่ควรพิจารณา โดยเฉพาะในแง่ของ ต้นทุน, ความซับซ้อนของระบบ, และ ความเสี่ยงด้านความปลอดภัยของข้อมูล ดังต่อไปนี้:

---

1. ต้นทุนการติดตั้งและใช้งานสูง (High Cost of Implementation and Operation)

ระบบฐานข้อมูล GIS ต้องการซอฟต์แวร์ระบบฐานข้อมูลเฉพาะทาง เช่น Esri Geodatabase (ArcSDE), PostGIS, หรือ Oracle Spatial ซึ่งอาจมีค่าใช้จ่ายสูง นอกจากนี้ยังต้องใช้เครื่องคอมพิวเตอร์หรือเซิร์ฟเวอร์ที่มี ประสิทธิภาพสูง (High-performance hardware) เช่น CPU ความเร็วสูง หน่วยความจำ (RAM) ขนาดใหญ่ และหน่วยเก็บข้อมูล (Storage) ที่มีความจุสูงเพียงพอต่อการจัดเก็บแผนที่ภาพถ่ายดาวเทียมหรือข้อมูล Raster ความละเอียดสูง

ตัวอย่าง: การบริหารจัดการข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียมหลายช่วงเวลาในระบบฐานข้อมูล อาจต้องใช้เซิร์ฟเวอร์ที่มี SSD ความเร็วสูง และระบบเครือข่ายที่มี Bandwidth เพียงพอ

---

2. ความเสี่ยงจากการสูญเสียข้อมูลส่วนกลาง (Single Point of Failure)

ข้อมูล GIS ทั้งหมดในระบบฐานข้อมูลจะถูกจัดเก็บไว้ในที่เดียว หากหน่วยจัดเก็บข้อมูลหลัก (เช่น Database Server) หรือ ดิสก์หลัก (Main Disk) เกิดเสียหาย อาจทำให้เกิด การสูญเสียข้อมูลเชิงพื้นที่ทั้งหมด (Total GIS Data Loss) ซึ่งต่างจากระบบแฟ้มข้อมูลที่สามารถเก็บข้อมูลกระจายตามเครื่องคอมพิวเตอร์หลายเครื่องได้

แนวทางแก้ไขที่จำเป็นคือ การวางแผนระบบ สำรองข้อมูลเชิงพื้นที่ (Geospatial Backup Strategy) อย่างสม่ำเสมอ เช่น การสำรองข้อมูล (Back up) ฐานข้อมูลไปยังคลาวด์, แม่เหล็กเทป, หรือ Network Attached Storage (NAS) แบบแยกตำแหน่ง

---

3. ความซับซ้อนของโครงสร้างข้อมูลและการดูแลระบบ (System and Schema Complexity)

ระบบฐานข้อมูล GIS มีความซับซ้อนมากกว่าระบบแฟ้มข้อมูลทั่วไป เนื่องจากต้องจัดการทั้งข้อมูลเชิงตำแหน่ง (เช่น Topology, Geometry Type, Spatial Index) และข้อมูลเชิงคุณลักษณะ รวมถึงระบบควบคุมสิทธิ์การเข้าถึงข้อมูล (Access Control)

ผู้ดูแลระบบฐานข้อมูลจำเป็นต้องมีความรู้ด้าน SQL เชิงพื้นที่, การออกแบบฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ (Relational Schema) และ ความเข้าใจเรื่องรูปแบบไฟล์ GIS เช่น GeoPackage, Shapefile, หรือ File Geodatabase

๕.๒.๖ องค์ประกอบทางด้านข้อมูลในระบบฐานข้อมูล GIS

(Data Components in a GIS Database System)

ข้อมูล (Data) ถือเป็นองค์ประกอบพื้นฐานที่สำคัญของระบบฐานข้อมูลเชิงพื้นที่ (Geospatial Database) ซึ่งต้องประกอบด้วยข้อมูลทั้งในเชิงตำแหน่ง (spatial data) และเชิงคุณลักษณะ (attribute data) โดยต้องได้รับการออกแบบ จัดเก็บ และจัดการอย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อให้สามารถนำไปใช้งานในระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (GIS) ได้อย่างถูกต้อง ทันสมัย และตอบสนองการวิเคราะห์เชิงพื้นที่ได้อย่างแท้จริง

---

🔎 ตัวอย่างข้อมูลในระบบ GIS

ตัวอย่างของข้อมูลที่จัดเก็บ ได้แก่:

• รหัสจังหวัด (Province_ID)
• รหัสอำเภอ (District_ID)
• รหัสตำบล (Subdistrict_ID)
• หมายเลขหมู่บ้าน (Village_Code)
• ค่าพิกัดของจุดศูนย์กลางพื้นที่ (Centroid_X, Centroid_Y)
• คุณลักษณะเช่น ประชากร, เพศ, รายได้เฉลี่ย, ประเภทการใช้ที่ดิน ฯลฯ

ข้อมูลเหล่านี้จะถูกจัดเก็บในตารางเชิงสัมพันธ์ (Relational Tables) ซึ่งเชื่อมโยงกับข้อมูลตำแหน่งในรูปแบบ จุด (Point), เส้น (Line) หรือ พื้นที่ (Polygon)

---

✅ คุณสมบัติของข้อมูลในระบบฐานข้อมูล GIS ที่ดี

1. ความถูกต้อง ทันสมัย และสมเหตุสมผล (Accuracy, Currency, and Validity)

ข้อมูล GIS ควรมีความ ถูกต้องทั้งด้านตำแหน่งและคุณลักษณะ เช่น:

• ข้อมูลเพศควรใช้การกำหนดรหัสที่เป็นมาตรฐาน เช่น 1 = ชาย (Male), 0 = หญิง (Female)
• ข้อมูลพื้นที่ไม่ควรแสดงจำนวนประชากรในพื้นที่ที่เป็นป่า
• ค่าพิกัดควรอ้างอิงกับระบบพิกัดที่แน่นอน เช่น WGS 84 หรือ UTM Zone 47N

ข้อมูลควรได้รับการตรวจสอบเป็นระยะ และ อัปเดตตามรอบเวลา ที่เหมาะสมกับวัตถุประสงค์ของการใช้งาน เช่น รายเดือน รายปี หรือเมื่อเกิดการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพของพื้นที่

---

2. ความซ้ำซ้อนของข้อมูลน้อยที่สุด (Minimal Data Redundancy)

เนื่องจากระบบฐานข้อมูล GIS ประกอบด้วยหลายตารางที่มีความสัมพันธ์กันผ่านรหัสระบุหน่วยงานหรือพื้นที่ เช่น Province_ID, District_ID ระบบควรออกแบบให้ ข้อมูลชุดเดียวไม่ถูกเก็บซ้ำในหลายตาราง ซึ่งช่วย:

• ประหยัดพื้นที่จัดเก็บ
• ลดโอกาสเกิดความไม่สอดคล้องของข้อมูล
• ปรับปรุงข้อมูลเพียงจุดเดียวแล้วสามารถอัปเดตทั่วทั้งระบบ

ตัวอย่าง: หากรหัสจังหวัดและชื่อจังหวัดเก็บอยู่ใน tbl_province ตารางอื่นที่ต้องใช้ชื่อจังหวัดควรเชื่อมโยง (Join) กับ tbl_province แทนการคัดลอกค่าซ้ำ

---

3. รองรับการใช้ร่วมกันของหลายผู้ใช้ (Multi-user Data Sharing)

ฐานข้อมูล GIS ควรสนับสนุน การใช้งานร่วมกันแบบหลายผู้ใช้ (Concurrent Multi-user Access) กล่าวคือ:

• ผู้ใช้งานหลายคนสามารถเรียกดูข้อมูลเดียวกันได้พร้อมกัน
• หากมีการแก้ไขข้อมูลในระดับแถว (record-level update) ระบบควรมี กลไกล็อกข้อมูลชั่วคราว (Record Locking) เพื่อป้องกันข้อมูลขัดแย้ง
• ควรมีระบบจัดการสิทธิ์การเข้าถึง เช่น read-only, read/write, admin เพื่อควบคุมความปลอดภัยของข้อมูล

ตัวอย่าง: เจ้าหน้าที่สำนักงานสถิติสามารถเข้าถึงข้อมูลประชากรเพื่อวิเคราะห์ แต่ไม่มีสิทธิ์ปรับแก้ข้อมูลดิบ ขณะที่เจ้าหน้าที่ท้องถิ่นสามารถแก้ไขข้อมูลเฉพาะของพื้นที่ตนได้

โครงสร้างข้อมูลพื้นฐานในระบบฐานข้อมูล GIS

(Fundamental Data Structures in a GIS Database System)

จากนิยามของฐานข้อมูล (Database) ซึ่งหมายถึง “การรวบรวมข้อมูลที่มีความสัมพันธ์กันไว้ในที่ที่เดียวกัน เพื่อให้สามารถจัดเก็บ เรียกใช้ และวิเคราะห์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ” โครงสร้างของข้อมูลในระบบฐานข้อมูล GIS จึงต้องมีรูปแบบที่ สามารถจัดการข้อมูลได้ทั้งในระดับตำแหน่งเชิงพื้นที่ (spatial) และ คุณลักษณะเชิงรายละเอียด (attribute) อย่างเป็นระบบ ตั้งแต่ระดับหน่วยย่อยที่สุด ไปจนถึงแฟ้มข้อมูลเชิงภูมิศาสตร์

รูปที่ 5.4 โครงสร้างแฟ้มข้อมูลในฐานข้อมูล

---

1. บิต (Bit: Binary Digit)

บิต คือ หน่วยข้อมูลพื้นฐานที่สุดในระบบดิจิทัล แทนค่าด้วยตัวเลข 0 หรือ 1 ซึ่งใช้ใน การเข้ารหัสข้อมูลทุกประเภทในระบบ GIS เช่น รหัสประจำแผนที่, ข้อมูล Raster, หรือรหัสประเภทการใช้ที่ดิน ข้อมูลทุกชนิดจะถูกแปลงให้อยู่ในรูปแบบของบิตก่อนการจัดเก็บ

ตัวอย่าง: ค่ารหัสประเภทแผนที่ Forest อาจถูกเข้ารหัสเป็นบิต เช่น 01000011

---

2. ไบต์ (Byte)

ไบต์ คือ กลุ่มของบิตที่ประกอบกัน 8 บิต เพื่อใช้แทน อักขระหนึ่งตัว (Character) เช่น ตัวอักษร A, ตัวเลข 1, หรือสัญลักษณ์ @ ข้อมูลที่ถูกป้อนเข้าสู่ฐานข้อมูล GIS เช่น ชื่อสถานที่, รหัสหมู่บ้าน, ค่าพิกัด, จะถูกแปลงเป็นชุดของไบต์ก่อนบันทึกลงในระบบ

ตัวอย่าง: ตัวอักษร “A” แทนด้วยรหัส ASCII คือ 01000001 ซึ่งมีค่าเท่ากับ 1 ไบต์

---

3. เขตข้อมูล (Field)

เขตข้อมูล หรือ ฟิลด์ (Field) คือ หน่วยของข้อมูลที่มีความหมายเฉพาะเจาะจง เช่น รหัสอำเภอ, ชื่อหมู่บ้าน, ค่าความสูงจากระดับน้ำทะเล หรือ ค่า NDVI ในการจัดเก็บข้อมูล GIS เขตข้อมูลจะแสดง คุณลักษณะ (Attribute) ของวัตถุเชิงพื้นที่ที่ระบุด้วยตำแหน่ง เช่น พื้นที่ป่าไม้แต่ละแปลงจะมีฟิลด์ ประเภทป่า, พื้นที่ (ไร่), หรือ สถานะการอนุรักษ์

---

4. ระเบียน (Record)

ระเบียน หรือ เรคอร์ด (Record) คือ กลุ่มของเขตข้อมูลที่มีความสัมพันธ์กันในหนึ่งรายการ โดยในระบบ GIS ระเบียนจะเชื่อมกับ วัตถุเชิงพื้นที่หนึ่งรายการ (Feature) เช่น จุดที่ตั้งโรงเรียนหนึ่งแห่งจะมีระเบียนที่ระบุ ชื่อโรงเรียน, รหัสตำบล, จำนวนห้องเรียน, และ ค่าพิกัด X, Y

ตัวอย่าง: ระเบียนของโรงเรียนแห่งหนึ่งในตาราง schools

• School_ID: 10120
• Name: บ้านปางมะค่า
• Latitude: 17.21345
• Longitude: 98.32122

---

5. แฟ้มข้อมูล (File)

แฟ้มข้อมูล หรือ ไฟล์ (File) คือ กลุ่มของระเบียนประเภทเดียวกันที่จัดเก็บรวมกัน เช่น ไฟล์ข้อมูลหมู่บ้าน (villages.shp), ไฟล์ข้อมูลพื้นที่ป่า (forest.gpkg), หรือ ไฟล์ฐานข้อมูลคุณลักษณะ (landuse.dbf) ซึ่งแต่ละไฟล์สามารถเชื่อมโยงกับตำแหน่งเชิงพื้นที่และตารางคุณลักษณะผ่านระบบฐานข้อมูล เช่น File Geodatabase, PostGIS หรือ SQLite

ตัวอย่าง:
ไฟล์ LandUse.gpkg ประกอบด้วยชั้นข้อมูล Agriculture, Urban, และ WaterBody โดยแต่ละชั้นมีเรคอร์ดและฟิลด์ที่อธิบายคุณลักษณะของพื้นที่นั้น

การเปลี่ยนแปลงสู่ระบบฐานข้อมูล GIS และบทบาทของเมตาดาต้า

(Transition to GIS Database Systems and the Role of Metadata)

ในปัจจุบัน หน่วยงานภาครัฐและเอกชนจำนวนมาก ได้ตระหนักถึงความสำคัญของระบบฐานข้อมูลเชิงพื้นที่ (Geospatial Database System) และมีแนวโน้มที่ชัดเจนในการปรับเปลี่ยนจากระบบการจัดการแบบเดิม—ที่อาศัยการจัดเก็บข้อมูลในลักษณะไฟล์แยกส่วน (File-Based System)—ไปสู่ ระบบการประมวลผลข้อมูลแบบรวมศูนย์ (Centralized Database Processing System) ซึ่งสามารถสนับสนุนทั้ง การวิเคราะห์เชิงพื้นที่, การเชื่อมโยงข้อมูลข้ามตาราง, และ การบริหารจัดการแบบหลายผู้ใช้ (Multi-user Environment) ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

---

❌ ความเข้าใจผิดเกี่ยวกับฐานข้อมูล GIS

หลายคนอาจเข้าใจว่า การรวมไฟล์ข้อมูลเชิงพื้นที่จำนวนมากไว้ในที่เดียว เช่นการรวม Shapefiles หลายชุดไว้ในโฟลเดอร์เดียว หรือการจัดเก็บใน Cloud Storage เช่น Google Drive หรือ Dropbox จะนับว่าเป็นการสร้างฐานข้อมูลแล้ว ซึ่งในทางวิชาการ ไม่ถือว่าเป็นฐานข้อมูลอย่างแท้จริง

การรวมแฟ้มข้อมูลหลายชุด (e.g. roads.shp, villages.shp, landuse.shp) เข้าด้วยกัน ไม่ได้หมายความว่าเป็นฐานข้อมูล หากไม่มีการจัดการโครงสร้างภายใน, ความสัมพันธ์ของตาราง, และคำอธิบายข้อมูล

---

✅ คุณลักษณะที่สำคัญของ “ระบบฐานข้อมูล GIS” ที่แท้จริง

ระบบฐานข้อมูล GIS ที่มีความสมบูรณ์จะต้องประกอบด้วยองค์ประกอบสำคัญ 2 ส่วน คือ:

1. ข้อมูล (Data) ที่เป็นได้ทั้ง Spatial (Point, Line, Polygon) และ Attribute (Population, Land Use Type, Zoning Code)
2. คำอธิบายข้อมูล (Data Definition) ซึ่งรวมถึง:
   • พจนานุกรมข้อมูล (Data Dictionary): รายการเขตข้อมูลในแต่ละตาราง, ชนิดข้อมูล (Data Type), คำอธิบายฟิลด์, ความสัมพันธ์ระหว่างตาราง
   • เมตะดาต้า (Metadata): ข้อมูลเกี่ยวกับที่มา (Provenance), ความละเอียด (Resolution), ระบบพิกัด (Coordinate System), วันที่ปรับปรุง, หน่วยงานเจ้าของข้อมูล

---

📘 บทบาทของเมตะดาต้า (Metadata) ใน GIS Database

เมตะดาต้าในระบบ GIS มีบทบาทสำคัญในการ:

• กำหนดบริบทของข้อมูล: เช่น ความหมายของฟิลด์ LU_CODE ว่าแทนประเภทการใช้ที่ดินประเภทใด
• รองรับการค้นคืนและการวิเคราะห์: เช่น การตั้งเงื่อนไขเลือกเฉพาะพื้นที่ที่อัปเดตล่าสุดในปี 2567
• ส่งเสริมความโปร่งใสและการตรวจสอบได้ (Data Transparency): เช่น กำหนดแหล่งที่มาของข้อมูลว่าได้จากกรมป่าไม้หรือสำรวจภาคสนาม