แอปพลิเคชัน Android ที่ยกระดับความแม่นยำในการวัดด้วยกล้องวัดมุม

แอปพลิเคชัน Android ที่ยกระดับความแม่นยำในการวัดด้วยกล้องวัดมุม (theodolite)

ในงานสำรวจทางภูมิศาสตร์และวิศวกรรมโยธา กล้องวัดมุม (theodolite) ถือเป็นอุปกรณ์หลักที่ใช้ในการวัดระยะทางและความสูงของพื้นที่ได้อย่างแม่นยำ อย่างไรก็ตาม การวัดด้วย theodolite ในสภาพกลางแจ้งหรือภาคสนาม มักประสบปัญหาข้อผิดพลาดจากปัจจัยต่าง ๆ เช่น parallax error และการจดบันทึกค่าที่คลาดเคลื่อน ส่งผลให้ได้ข้อมูลที่อาจไม่ถูกต้องและอาจกระทบต่อขั้นตอนการประมวลผลในภายหลัง ด้วยเหตุนี้ การพัฒนาแอปพลิเคชัน GeomatikaDroid บนระบบปฏิบัติการ Android จึงเกิดขึ้น เพื่อเป็นเครื่องมือช่วยลดข้อผิดพลาดดังกล่าว และเพิ่มประสิทธิภาพในการวัดค่าในภาคสนามให้ถูกต้องแม่นยำและรวดเร็วยิ่งขึ้น

ที่มาของ GeomatikaDroid

เนื่องจากการอ่านค่าของ theodolite ในภาคสนามมักพบความคลาดเคลื่อนอันเกิดจากการมองผิดองศา (parallax) หรืออ่านไม้สตาฟ (staff) ได้ไม่ชัดเจน ประกอบกับการจดบันทึกด้วยมือที่อาจมีโอกาสเกิดการเขียนผิดหรือจัดเก็บข้อมูลไม่เป็นระบบ จึงมีการคิดค้นแอปพลิเคชันเพื่อช่วยลดโอกาสเกิดความผิดพลาดเหล่านี้ โดยทีมนักพัฒนาได้เลือกใช้ ภาษา Java และ PHP ร่วมกับฐานข้อมูล MySQL เพื่อให้สามารถจัดเก็บข้อมูลได้อย่างเป็นระบบ และรองรับการเชื่อมต่อกับระบบอินเทอร์เน็ตได้อย่างมีประสิทธิภาพ

แนวคิดและหลักการของการพัฒนาแอปพลิเคชัน

เป้าหมายหลักของ GeomatikaDroid คือการช่วยให้นักศึกษาและผู้ปฏิบัติงานภาคสนามทำการวัดระยะทางแนวราบ (horizontal distance) และความสูง (vertical distance) ได้อย่างถูกต้องแม่นยำมากขึ้น
- การคำนวณอัตโนมัติ: แอปพลิเคชันจะรับข้อมูลจากผู้ใช้งาน เช่น ค่าการอ่านจาก theodolite และค่าตัวเลขที่ไม้สตาฟ เมื่อป้อนข้อมูลเสร็จแล้ว แอปจะคำนวณระยะทางและความสูงโดยอัตโนมัติ ไม่จำเป็นต้องคำนวณด้วยตนเอง
- การตรวจสอบข้อผิดพลาด: ตัวแอปสามารถตรวจจับค่าอ่านที่อาจผิดปกติหรือเกินขอบเขต (outlier) เพื่อเตือนผู้ใช้งานให้กลับมาตรวจสอบใหม่ ซึ่งช่วยลดปัญหาการอ่านค่าผิดจาก parallax ได้อย่างมาก
- ฐานข้อมูล MySQL: ข้อมูลการวัดทั้งหมดจะถูกจัดเก็บในฐานข้อมูล สามารถเรียกดูย้อนหลังได้อย่างเป็นระบบ ลดการเสี่ยงในการสูญหายของข้อมูล และสะดวกต่อการวิเคราะห์และประมวลผลเพิ่มเติม

การทดสอบและผลลัพธ์ในภาคสนาม

เพื่อประเมินประสิทธิภาพของ GeomatikaDroid ได้มีการทดลองแบ่งผู้เข้าร่วมออกเป็น 2 กลุ่ม
1. กลุ่มที่ใช้แอป GeomatikaDroid
2. กลุ่มที่ใช้วิธีดั้งเดิม (เครื่องมือ theodolite ร่วมกับการจดบันทึกลงกระดาษ)

จากผลการทดลองพบว่า
- ค่าความคลาดเคลื่อน (error) สูงสุดในกลุ่มที่ใช้วิธีดั้งเดิมคือ 18 มม.
- ค่าความคลาดเคลื่อนสูงสุดในกลุ่มที่ใช้แอปคือ 1 มม.

แอปพลิเคชันสามารถลดข้อผิดพลาดจาก parallax ได้อย่างมีนัยสำคัญ และยังช่วยให้การจดบันทึกค่ามีโครงสร้างที่ชัดเจนและเป็นระบบมากขึ้น เมื่อเทียบกับการใช้กระดาษซึ่งอาจเสี่ยงต่อความผิดพลาดหรือการสูญหายได้ง่าย

การเปรียบเทียบผลการวัดและการวิเคราะห์ทางสถิติ

เมื่อนำผลลัพธ์จากการวัดทั้งสองกลุ่มมาวิเคราะห์ด้วย Z-test พบว่าความแตกต่างของข้อผิดพลาดระหว่างกลุ่มที่ใช้แอปและกลุ่มที่ไม่ใช้นั้นมีนัยสำคัญทางสถิติ สรุปได้ว่า GeomatikaDroid ช่วยลดความคลาดเคลื่อนของพิกัดได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ ยังช่วยประหยัดเวลาที่ต้องใช้ในการคำนวณและบันทึกข้อมูล เมื่อการคำนวณเกิดขึ้นโดยอัตโนมัติ ผู้ใช้งานจึงใช้เวลาในภาคสนามน้อยลง อีกทั้งยังลดงานในภายหลังที่เกี่ยวข้องกับการตรวจสอบและแก้ไขค่าผิดพลาดอีกด้วย

 ประโยชน์และข้อสรุป

GeomatikaDroid เป็นตัวอย่างของนวัตกรรมที่ช่วยขับเคลื่อนงานสำรวจให้มีความก้าวหน้ามากยิ่งขึ้น จุดเด่นของแอปพลิเคชันนี้ คือ
- ลดข้อผิดพลาดจากมนุษย์: ทำให้ผลการวัดมีความน่าเชื่อถือสูงขึ้น
-เพิ่มความเร็วในการทำงาน: ลดขั้นตอนการคำนวณด้วยตนเอง และลดการบันทึกลงกระดาษ
-จัดเก็บข้อมูลเป็นระบบ: สามารถสืบค้นและดึงข้อมูลมาใช้ในภายหลังได้สะดวก ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานร่วมกัน

ปัจจุบัน GeomatikaDroid ได้รับการเผยแพร่บน Google Play Storeเปิดโอกาสให้ผู้สนใจ ทั้งนักศึกษาและผู้เชี่ยวชาญในสายงานสำรวจ สามารถใช้งานได้ทันที เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการวัดและบริหารจัดการข้อมูลภาคสนาม ซึ่งจะช่วยยกระดับคุณภาพและความสะดวกในการปฏิบัติงานสำรวจในยุคดิจิทัลได้อย่างมีนัยสำคัญ

To cite this article: T Sulistyo et al 2020 J. Phys.: Conf. Ser. 1450 012021