"แผนที่" เป็นได้มากกว่าแค่นำทาง

สัปดาห์ที่แล้วนายปรี๊ดแนะนำนวัตกรรมของแผนที่ ซึ่งพัฒนาควบคู่กับวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สัปดาห์นี้จึงชวนสะกิดคิดต่อเรื่องแผนที่กับวิทยาศาสตร์ เพราะการศึกษาแผนที่ภาคสนามยังมีความสำคัญและอาจสร้างส่วนร่วมจากภาคประชนได้อีกด้วย

ในสาระการเรียนรู้ของโรงเรียนไทย ความรู้เกี่ยวกับภูมิศาสตร์และแผนที่ถูกจัดอยู่ในสาระการเรียนรู้วิชาสังคม ซึ่งไม่ใช่เรื่องผิด แต่ด้วยบ้านเรามีระบบแบ่งแยกวิชาสายวิทย์ฯ สายศิลป์ฯ ทำให้เด้กไทยอาจไขว้เขวว่าคนเรียนสายวิทยาศาสตร์อาจไม่จำเป็นต้องรู้เรื่องแผนที่ ซึ่งตรงกันข้ามกับอีกหลายประเทศที่เด็กๆ เรียนรู้สาระต่างๆ แบบสหวิชา ความรู้เรื่องแผนที่จึงจัดอยู่ในวิชา “วิทยาศาสตร์โลก หรือ earth science” ซึ่งเป็นเนื้อที่เกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ที่ครอบคลุมองค์ความรู้ที่หลากหลายว่าด้วยภูมิประเทศ วัฏจักรของแร่ธาตุ การเกิดแหล่งน้ำ เรื่องราวของมหาสมุทร ไปจนถึงการเกิดฟอสซิลและธรณีวิทยา

การเรียนรู้แผนที่และศาสตร์ที่เกี่ยวข้องจึงไม่ถูกจำกัดเนื้อหาไว้เพียง “ภูมิศาสตร์และการอ่านแผนที่เบื้องต้น” แต่ earth science นิยามด้วยกรอบกว้างแบบ “All embracing term for the sciences related to the planet Earth” หรือ “ศาสตร์ทุกแขนงของวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับโลก” มุมมองเล็กๆ จากโครงสร้างสาระการเรียนรู้แบบนี้อาจแสดงให้เห็นมุมมองเรื่องการจัดการศึกษาของไทย ต่อเรื่องใหญ่ของชาวโลกอย่าง “แผนที่” ได้อย่างน่าสนใจ

ตั้งแต่ยุค ด.ช.ปรี๊ดหัวเกรียนมาจนถึงเวลานี้ที่มีคนรุ่นหลานเรียนชั้นมัธยม สาระเกี่ยวกับแผนที่ในชั่วโมงเรียนภูมิศาสตร์ดูเหมือนไม่เคยเปลี่ยนแปลง แผนที่ถูกเบียดให้บรรยายจบภายในเวลาสั้นๆ พูดถึงรูปแบบของแผนที่ และระบบพิกัด เส้นรุ้งเส้นแวง และการคำนวนองศาและลิปดาแบบโบราณ ราวกับนักเรียนเป็นกัปตันเรือยุคล่าอาณานิคม ทั้งๆ ที่ปัจจุบันเครื่องรับสัญญาณดาวเทียมบอกพิกัดโลก หรือ GPS ถูกฝังในโทรศัพท์มือถือของนักเรียนแทบทุกคน

แต่ก็เป็นเรื่องน่าดีใจ ที่เมื่อนายปรี๊ดลองค้นหาเนื้อหาวิชาภูมิศาสตร์ยุคใหม่ผ่านกูเกิล คุณครูหลายท่านที่ใส่ใจกับการมอบความรู้ยุคใหม่ให้แก่ศิษย์ จึงเริ่มปรับบทเรียนให้ก้าวทันโลกมากขึ้น ห้องเรียนวิชาภูมิศาสตร์บางห้องจึงดูขยับเข้ามาใกล้ความเป็นสหวิชามากขึ้น ด้วยเนื้อหาที่ว่าด้วย GIS geographic information system ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ GPS (Global Positioning System: ระบบกำหนดตำแหน่งบนโลก) และ ฐานข้อมูลแผนที่ฟรีแบบกูเกิลเอิร์ธและกูเกิลแมพ

เรื่องเหล่านี้นำเข้าบทเรียนไม่น่าจะยาก เพราะจริงๆ แล้วเด็กรุ่นใหม่ในยุคนี้มีชีวิตที่เชื่อมโยงกับแผนที่มากขึ้นกว่าแต่ก่อน เด็กหลายคนรู้จักใช้ GPS และกดเช็คอินผ่านโปรแกรมโฟร์สแควร์และกูเกิลแมพบนมือถือ เด็กผู้ชายหลายคนอาจติดเกมส์ เกมวางแผนการรบ (Strategy Game) ซึ่งต้องเลือกชัยภูมิรบ สร้างเมือง สร้างฐานทัพ และสะสมยุทโธปกรณ์ที่เหมาะกับภูมิประเทศ บนแผนที่จำลองเพื่อเอาชนะคู่ต่อสู่ออนไลน์ให้ได้ ก่อนจะได้เรียนวิชาภูมิศาสตร์เสียอีก

การเรียนรู้แผนที่ในห้องเรียนในระดับสากลมักตั้งต้นแต่ระดับชั้นอนุบาล เริ่มเรียนรู้ชื่อและทิศจากดวงอาทิตย์และเข็มทิศ เรียนรู้สัญลักษณ์ในแผนที่ ช่วยกันออกแบบสัญลักษณ์สถานที่สำคัญ ร่วมกันวาดแผนที่โรงเรียนจำลองลงกระดาษตามสัดส่วนจริง และลองให้แผนที่ในการวางแผน เพื่อเดินทางหรือวางแผนทำโครงงานเล็กๆ ด้วยตนเอง

คนไทยจึงคุ้นเคยกับนักท่องเที่ยวที่มักมีแผนที่ติดมือเมื่อต้องเดินทางในต่างแดน การวางแผนเผื่อทำงานวิจัยหรือการศึกษาภาคสนามในระดับสากลการทบทวนเรื่องพื้นที่ศึกษาศึกษาและบริบทที่เกี่ยวข้องก็เป็นเรื่องใหญ่ของนักวิทยาศาสตร์ภาคสนามเช่นกัน

โดยทั่วไปอาชีพ “นักวิทยาศาสตร์” กับ “แผนที่” ดูเหมือนจะไม่เกี่ยวข้องกัน แต่หน่อยย่อยของนักวิทยาศาสตร์อีกหลายสาขาที่ไม่ได้ใส่เสื้อกาวนด์สีขาวทำการทดลองพิสดาร เทสารสารพัดสีอยู่ในห้องแล็บ แบบที่คนภายนอกจินตนาการ ล้วนต้องมีทักษะที่คล่องแคล่วในการสร้างและใช้แผนที่ เช่น นักธรณี นักอัญมณี นักสำรวจแร่และปิโตรเลียม นักโบราณคดี นักบรรพชีวินวิทยา นักชีววิทยา นักดาราศาสตร์ นักพัฒนาเกษตร นักชีววิทยาทางทะล ฯลฯ ล้วนแต่มีชีวิตประจำวันที่เกี่ยวข้องกับแผนที่เกือบทุกก้าวของการทำงาน หรือแม้แต่คดีประสาทพระวิหารที่โด่งดังก็ช่วยยืนยันว่า แม้แต่นักกฏหมายเองก็ต้องเชี่ยวชาญเรื่องแผนที่ตั้งแต่วิธีการสร้าง การอ่าน การแปลความหมาย และการตีความด้วยเช่นกัน

ตัวอย่างการทำงานที่ต้องฝึกทักษะการใช้แผนที่แบบโบราณในกระแสยุคดิจิทัล คือ การศึกษาสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กหรือสัตว์ที่อาศัยในป่ารกทึบแบบบ้านเรานี่เอง เพราะแม้ดาวเทียมสื่อสารจะสามารถส่งสัญญานบอกพิกัดบนโลกพร้อมกันได้มากกว่า 20-30 ดวง แต่ระบบการรับสัญญาณมาคำนวนหาจุดตัดของพิกัดโลกก็ยังอาจจะคลาดเคลื่อนราว 3-11 เมตร หรือหากนักวิจัยต้องติดตามสัตว์ในภูมิประเทศที่เป็นป่ารกทึบ หุบเขาลึก หรือเดินเลาะเลียบผาชัน ซึ่งคลื่นดาวเทียมส่งมายังเครื่องรับไม่ได้ การทำแผนที่ด้วยมือด้วยเทคนิคโบราณที่สุดจึงยังมีความจำเป็นอยู่เสมอ นักวิจัยหรือสำรวจที่เชี่ยวชาญจึงอาจจะใช้เพียงเข็มทิศและแผนที่เพื่อเอาตัวรอดและวางแผนการทำงานภาคสนามได้ โดยไม่ต้องพึ่งพา GPS หากสภาพแวดล้อมไม่เอื้ออำนวย

เทคนิคภาคสนามที่ใช้ติดตามและระบุตำแหน่งของสัตว์ที่ซ่อนตัวตามป่ารกทึบ ที่ยังนิยมใช้อยู่ในปัจจุบัน คือ “ระบบจุดตัดสามเหลี่ยม หรือ triangular coordination” เมื่อนักวิจัยเฝ้ารอนกหรือชะนีกู่ร้องในป่าทึบ แม้ไม่เห็นตัวแต่ทิศที่อ้างตามองศาเหนือจะถูกลากจากจุดสังการณ์อย่างน้อย 3 ตำแหน่ง มาตัดกันเพื่อระบุตำแหน่งของสัตว์ คล้ายกับการทำงานของเครื่อง GPS แต่เป็นระบบที่ทำด้วยคน ซึ่งระบบนี้เป็นระบบเดียวกับที่ใช้สร้างแผนที่ จากเรือเดินสมุทรและหอสังเกตการณ์ในยุคล่าอาณานิคม

ผู้อ่านคงสงสัยว่าทำไมไม่ใช้ เครื่องส่งสัญญานดาวเทียมติดบนตัวสัตว์แบบใรสารคดี? คำตอบก็ คือ ราคาของเครื่องส่งสัญญาณดาวเทียมแบบเรียลไทม์มีราคาแพง การติดตามสัตว์ในป่าทึบแบบบ้านเรา ยากกว่าในทุ่งโล่งแบบแอฟริกา ข้อสุดท้ายก็คือ การดักจับเพื่อติดเครื่องส่งสัญญาณต้องใช้ผู้เชี่ยวชาญในการดำเนินงาน ยกตัวอย่าง เช่น การยิงยาสลบสัตว์ป่าขนาดใหญ่ อย่างช้างหรือกรทิง อาจสร้างความเครียด หรือสัตว์อาจหนีเข้าป่ารกทึบ ไปหมดหมดสติอยู่ในที่ไม่ควรไป ส่วนในกรณีสัตว์ขนาดเล็กเช่น นกเงือก ชะนี เต่า กระจง แมวดาว ฯลฯ แม้การดักจับเพื่อติดเครื่องส่งสัญญาณจะทำได้สะดวกกว่า แต่เทคโนโลยีเครื่องส่งสัญญาณยิ่งเล็กก็ยิ่งแพง การเลือกติดสัญญาณวิทยุซึ่งราคาย่อมเยากว่าจึงเป็นทางเลือกที่เหมาะสมกว่า แต่ในสัตว์ที่มีคนสนใจมาก มีทุนสนับสนุนจากภาคประชาสังคม และผู้เชี่ยวชาญอย่าง เช่น เสือ เต่าทะเล และนกอพยพ การใช้ GPS ติดบนตัวสัตว์แบบเรียลไทม์เพื่อดูการเคลื่อนที่ของสัตว์บนแผนที่ก็สามารถทำได้ และคาดว่าในอนาคตน่าจะมีต้นทุนถูกลง ในหลายโครงการมีการเชื่อมพิกัดสัญญาณดาวเทียมให้ผู้สนับสนุน หรือผู้สนใจได้ร่วมสังเกตการณ์ด้วย

วิทยาศาสตร์อีกสาขาหนึ่งที่พัฒนาขึ้นมากจากการใช้ภาพถ่ายทางอากาศและภาพถ่ายดาวเทียม คือระบบการแปลงสัญญาน และข้อมูลจากภาพถ่ายเป็นฐานข้อมูลในระบบดิจิทัล ก่อนการใช้ภาพถ่ายดาวเทียมนั้น การถ่ายภาพทางอากาศด้วยเครื่องบินมีข้อจำกัดบางประการ คือ สัดส่วนของภาพอาจเกิดความผิดพลาด หรือบิดเบี้ยวจากองศาการบิน ผู้อ่านและแปลความหมายภาพถ่าย จึงต้องมีทักษะสูงทั้งศาสตร์และศิลป์ในการอ่านแผนที่ เพราะสี แรงเงา ลวดลาย รูปแบบ ร่วมกับการแปลความหมายจากภูมิประเทศใกล้เคียงมีความสำคัญมาก นักภูมิศาสตร์สารสนเทศจึงต้องมีประสบการณ์ภาคสนามเพื่อเรียนรู้ข้อมูลจริงเทียบเคียงกับภาพที่พบบนโต๊ะทำงาน หรือที่เรียกว่าต้องมี “การตรวจสอบภาคพื้นดิน” หรือ “Ground check” เพื่อยืนยันการวิเคราะห์จากตาคนให้ถูกต้อง

เมื่อถึงภาพถ่ายดาวเทียมเข้ามามีบทบาทแทนที่ ร่วมกับการพัฒนาด้านเทคโนโลยี ที่สามารถบันทึกคลื่นแสงในความถี่ต่างๆ แยกกันได้ตามต้องการ และมีความละเอียดสูงในระดับพิกเซลต่ำสุดขนาด 3 x 3 เมตร การระบุภูมิประเทศและขอบเขตพื้นที่เพาะปลูก พืนพันธุ์ในเขตอนุรักษ์ แหล่งน้ำ ลักษณะทางธรณีวิทยา แหล่งปิโตรเลียม รวมไปถึงเขตเมืองจึงทำได้ละเอียดมากขึ้น ยิ่ง ในด้านธรรมชาติวิทยาการวางเครื่องสำรวจอย่างละเอียดภาคพื้นดิน เช่น เครื่องวัดความสามารถในการดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ในป่าประเภทต่างๆ กำลังเป็นหัวข้อวิจัยยอดนิยมในระดับสากล การใช้ข้อมูลภาคสนามร่วมกับการแปลงสัญญานภาพจากดาวเทียมจึงซับซ้อนและสร้างประโยชน์มากขึ้นเรื่อยๆ แต่สิ่งที่น่าคิดก็คือแม้เทคโนโลยีจะก้าวไกลออกไปนอกโลก แต่การศึกษาภาคสนามเพื่อนำข้อมูลภาคพื้นมาเทียบเคียงก็ยังคงมีความสำคัญไม่แพ้กัน
ย้อนกลับมาถึงวิทยาศาสตร์ภาคประชาชน แผนที่ภาคสนามเริ่มเข้ามามีบทบาทในการมีส่วนร่วมเพื่อจัดการทรัพยากรผ่านระบบจิตอาสาและงานอดิเรกของคนรักธรรมชาติมากขึ้น ในหลายองค์กรและมหาวิทยาลัยชั้นนำด้านธรรมชาติวิทยาและการมีส่วนร่วมของประชาชน ทดลองใช้ประโยชน์จากแผนที่บนมือถือให้ประชาชนช่วยกันจับพิกัดและบันทึกข้อมูลของต้นไม้ สัตว์ในเมือง และสิ่งมีชีวิตต่างถิ่นในเมืองใหญ่ เช่น นิวยอร์ก โตเกียว และลอนดอน เป็นต้น เปรียบเสมือนกับการสร้างโครงข่ายฐานข้อมูลธรรมชาติวิทยาเพื่อให้ประชาชนทั่วไปเข้าถึงและเรียนรู้ร่วมกัน เป็นการใช้ประโยชน์จากสัญญานดาวเทียมที่จับต้องไม่ได้มาสู่ข้อมูลที่จับจ้องได้ด้วยตา จากสองมือและสองเท้าที่ร่วมกันสร้างอย่างมั่นคง

แผนที่ในห้องเรียนอาจดูห่างไกลจากชีวิตจริง แต่ความจริงแผนที่อยู่ในชีวิต และสามารถสร้างกิจกรรมและประสบการณ์การเรียนรู้ใหม่ๆ ให้กับเด็กๆ และผู้สนใจได้อย่างสนุก ไม่เว้นแม้แต่นักวิทยาศาสตร์ที่ดูแล้วชีวิตไม่น่าหมุนเวียนมาเกี่ยวข้องกับแผนที่ แต่วันนี้กลับนำแผนที่มาใช้เป็นเครื่องมือในการบริหารจัดการทรัพยากรด้วยความร่วมมือจากภาคประชาชนได้



เกี่ยวกับผู้เขียน
“นายปรี๊ด” นักศึกษาทุนปริญญาเอกด้านชีววิทยา ซึ่งมีประสบการณ์ในแวดวงวิทยาศาสตร์อย่างหลากหลาย
ทั้งงานสอน บทความเชิงสารคดี ผลงานตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ ทำสื่อการสอน ของเล่นเชิงวิทยาศาสตร์
กรรมการตัดสินโครงงาน วิทยากรบรรยายและนักจัดกิจกรรมเพื่อการจุดประกายวิทยาศาสตร์จากสิ่งใกล้ตัว

ติดตามอ่านบทความของนายปรี๊ดที่จะมาแคะคุ้ยเรื่องวิทย์ๆ...สะกิดต่อมคิด ให้เรื่องเล็กแสนธรรมดากลายเป็นความรู้ก้อนใหม่ ได้ทุกวันอาทิตย์เว้นอาทิตย์