กำหนดอะซิมุทผ่านดาวโพลาริสด้วยกล้อง Total Station

กำหนดอะซิมุทผ่านดาวโพลาริสด้วย Total Station

การหาอะซิมุททางดาราศาสตร์ (Astronomical Azimuth) เป็นขั้นตอนสำคัญในงานสำรวจ เพื่อกำหนดแนวหรือทิศของเส้นต่าง ๆ บนภูมิประเทศ แต่วิธีดั้งเดิมมักซับซ้อนและต้องใช้อุปกรณ์เฉพาะทาง งานวิจัยโดย Evangelia Lambrou และ George Pantazis (เผยแพร่ในวารสาร Survey Review, ฉบับที่ 40 เล่ม 308 เดือนเมษายน 2008) ได้เสนอการใช้ กล้อง Total Station ทั่วไป วัดมุมชั่วโมง (Hour Angle) ของดาวโพลาริส (Polaris) เพื่อกำหนดอะซิมุททางดาราศาสตร์ ซึ่งสะดวก รวดเร็ว และได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำในระดับไม่กี่วินาทีอาร์ค (arc-seconds)

แนวคิดการกำหนดอะซิมุททางดาราศาสตร์

ทำไมต้องเป็นดาวโพลาริส?

ดาวโพลาริส หรือดาวเหนือ อยู่ใกล้ขั้วฟ้าเหนือ ทำให้เห็นเคลื่อนที่เป็นวงเล็ก ๆ เหมาะใช้เป็นจุดอ้างอิงในการกำหนดทิศทาง (Azimuth) ในซีกโลกเหนือ โดยมุมชั่วโมง (Hour Angle) ของดาวจะเปลี่ยนไปตามเวลาสังเกต

การใช้ Total Station

Total Station สามารถวัดมุมและบันทึกเวลาได้อย่างแม่นยำ ถ้าทราบมุมชั่วโมงของดาวโพลาริส ณ เวลาสังเกต ก็นำค่ามาปรับแก้เข้ากับมุมที่กล้องวัดได้ เพื่อหาอะซิมุทของเส้นที่ต้องการในภาคพื้นดิน

 ขั้นตอนการกำหนดอะซิมุท

1. ตั้งกล้อง Total Station
     -เลือกจุด A และจุด B บนภาคพื้น (เส้น AB คือเส้นที่ต้องการหาอะซิมุท)
2.วัดมุมดาวโพลาริส
     - ปรับกล้อง Total Station ให้สามารถเล็งไปยังดาวโพลาริส (อาจใช้ Diagonal Eyepiece)
     - สังเกตตำแหน่งดาวหลายครั้ง (10–15 ครั้ง) เพื่อกรองข้อผิดพลาด และจดเวลาสังเกต (UTC)
3.คำนวณมุมชั่วโมง (Hour Angle)
     - ใช้เวลา UTC ในการหามุมชั่วโมงของดาวโพลาริส จากตารางหรือสมการดาราศาสตร์
4.คำนวณอะซิมุท
     - นำค่ามุมชั่วโมงมาปรับแก้กับมุมแนวนอนที่ Total Station วัดได้
ได้ผลเป็นอะซิมุททางดาราศาสตร์ของเส้น AB

ผลลัพธ์และข้อสังเกต

ความแม่นยำ
     - การทดลองระบุว่าสามารถได้อะซิมุทที่มีความคลาดเคลื่อนเฉลี่ยในระดับไม่กี่วินาทีอาร์ค (±2″ ถึง ±5″)
ข้อดี
     - ไม่ต้องพึ่งค่าพิกัดของจุดสถานีหรือระบบพิกัดของประเทศ
     - เหมาะเป็นทางเลือกสำรองแทนการใช้ GPS ในการตั้งหรือยืนยันแนว
ข้อจำกัด
     - มองไม่เห็นดาวโพลาริสในละติจูดต่ำกว่า 15° หรือหากมีอุปสรรคบดบัง
     - แสงหรือสภาพอากาศอาจรบกวนการเล็ง

ข้อสรุป

การกำหนดอะซิมุททางดาราศาสตร์โดยใช้ มุมชั่วโมงของดาวโพลาริสผ่านกล้อง Total Station เป็นแนวทางที่ง่าย รวดเร็ว และแม่นยำ สามารถประหยัดเวลาและไม่ต้องพึ่งพาระบบพิกัดอื่น ๆ ผลงานวิจัยยืนยันว่าให้ความคลาดเคลื่อนในระดับเพียงไม่กี่วินาทีอาร์ค จึงเหมาะกับงานสำรวจที่ต้องการกำหนดทิศทางหรืออะซิมุทที่มีความถูกต้องสูง อีกทั้งยังสามารถประยุกต์ใช้ในภาคสนามได้จริงโดยใช้เวลาสังเกตเพียงไม่กี่นาที