地理資訊系統

地理資訊系統，英文全名為「Geographic Information System」，通常簡稱為「GIS」。 顧名思義，地理資訊系統是由「地理」、「資訊」、「系統」三者結合而成。

地理資訊系統是一電腦化系統，針對空間及其屬性資訊建立資料庫，並以輸入、

處理、分析及輸出四大部分功能，來作為決策及管理支援。「GIS」是60 年代後期逐 漸發展的一種空間資料傳遞技術，近年來廣泛應用於資源、地質、地貌、生物等多個 領域的調查。

2.3.1 地理資訊系統特性

GIS中涵蓋兩類資料：空間資料(Spatial Data)及屬性資料 (Attribute Data)。

空間資料(Spatial Data):

記錄空間中的點、線、面等空間元素；空間資料又可分成兩類：網格資料(Raster Data) 及向量資料(Vector Data)。網格資料由點矩陣所組成屬性資料記錄空間元素的特 徵，一般以表格型態存在。向量資料則以記載空間中之點、線、面等元素之座標為主。

屬性資料 (Attribute Data)

記錄空間元素的特徵，如面積、長度…等

空間資料中的向量資料較容易與相對應之屬性資料結合，故一般「GIS」多以處 理向量資料為主。

2.3.2 地理資訊系統功能

GIS 軟體可分為五個部份：空間資料登錄管理、空間資料庫管理、空間資料處理 分析、空資料輸出管理及應用模型(林世強，2006)。

1.空間資料登錄管理：其作用是將地理資訊源中的各種資料輸入，可將航空照片…等 地圖，轉換成數位模式儲存。

2.空間資料庫管理：GIS 資料庫管理大量屬性資料和圖形資料。

3.空間資料處理分析：此功能有關景觀資訊類型有三種：

(1)景觀要素的命名和特徵。

(2)景觀要素的位置。

(3)景觀要素間彼此的空間聯繫，而空間資訊可用向量資料或網格資料來呈現。

4.空資料輸出管理：GIS 可輸出種類型式繁多。

5.應用模型：可分為概念模型和物理模型。

(1)概念模型:利用抽象點、線、面表示空間實體，提供功能函數的規劃標準化 系統的通用性。

(2)物理模型:有向量和網格二種結構模型，採用關係數據庫來管理空間數據。

2.3.3 地理資訊系統應用

地理資訊系統應用層面極廣，有涉及到地理環境或空間資訊的問題，都可以利用 其來輔助作業環境影響評估。目前常利用在都市和區域計畫、交通運輸、森林保育、

國土規劃、生態保育、休閒遊憩…等方面，是輔助決策的重要利器。

近年來因為空間資訊技術的快速發展發展，地理資訊系統(GIS)結合遙感探測(RS) 和全球定位系統(GPS)能更精確且迅速的定位與各自在空間資訊處理上有著不同的功 能能夠相輔相成，成為目前GIS研究發展的趨勢。很多實際調查往往需三個系統聯合，

形成一體化之系統，快速準確地獲取定位資訊，對資料及時進行動態更新，實現即時 實地的現場調查和分析判釋，才能發揮其特有之功能。3S 技術的集成使測繪、遙測、

製圖、地理和管理決策等學科相融合成為空間資訊分析和決策支援的強有力技術工具 (趙羿，2003)。

2.3.4 相關文獻

1.蔡維倫(2006)

該研究藉由各路段的資訊配合動態規劃的概念，使用地理資訊系統路網分析的功 能，依照不同的旅遊目的尋求最佳化的旅遊路徑，並藉由地理資訊系統的應用與計算 不同因子的方法整合可有效獲得資訊。

2.洪保任(2009)

該研究進行2003-2004年與2008-2009年桃園埤塘鳥類調查之原始資料，使用地理 資訊系統進行生物多樣性分析模組進行鳥類多樣性分析，以Shannon-Wiener多樣性指 標與族群生存力分析（Population Viability Analysis, PVA）來探討埤塘環境與鳥類多 樣性之關係，藉以了解鳥類遊憩資源之情況。進行整合與分析，探討鳥類資源豐富度 與埤塘環境之關係。

該研究發現，2003-2004年冬季各埤塘鳥隻總數與2008-2009年結果相比，明顯看 出五年前與五年後大部份埤塘鳥隻總數略為增加，而以2支18池與大陂腳埤增加數量 最多。依據風險分析模型之概念，殘存棲地剩下60％時，鳥類族群仍可以維持350至 400隻次的數量。在桃園各埤塘的殘存棲地中，棲地殘存比例低於60％的埤塘僅有龍 潭大池、八角塘、梅高路埤與紅瓦屋埤，在其他33座埤塘中，2003-2004年冬季鳥類 族群量達300隻次有11座，2008年冬季則為14座，而其他埤塘在族群數量上變化不大，

仍未取得族群數量之平衡。

3.任芬傑(2009)

該研究將最短路徑演算法的概念套入行前旅次規畫演算法，進行追求最少成本，

利用即時讀取到站資訊的步驟考量動態資訊，最後以修改過的最短路徑演算法進行規 畫。並透過虛擬網路，以及新竹市區大眾運輸網路為例，發現本研究所構建的路網以 及演算法，將可在短時間內規劃出合理的方案，並正確規劃出，考慮動態資訊之行前 旅次規畫方案。

4.徐雅萍(2010)

該研究以桃園埤塘賞鳥景點及其周遭路線，由屬性資料分析中將桃園埤塘各賞鳥 景點，依照Shannon-Wiener多樣性指標劃分鳥類種類和數量較多的埤塘作為主要分析 之景點，並進行模擬推估，藉以探討賞鳥路線的最佳路線規劃分析。

研究顯示：

(1) 在整體評估中，五種最佳路線規劃分析法之評估結果顯示，不同賞鳥景點之測 點，呈現不同的遊憩動線，亦呈現不同之最佳路線規劃。

(2)為了解景點與路線之關聯，應用路網分析模組繪製各埤塘賞鳥景點的路線規劃 圖，求取各景點之最佳路線規劃，可依不同分析方法歸類出最短距離優先路線和最快 路徑優先路線，其中以模擬退火演算法分析出的結果優於其他方法。

(3)應用路網分析模組繪製路線規劃圖，將研究埤塘各賞鳥景點的路線彼此關係程 度，清楚地表現出來，此結果有助於賞鳥遊客掌握景點在遊憩動線上彼此的關聯性，

未來在賞鳥遊憩活動路線規劃上有一依據。

藉由本研究中埤塘賞鳥景點之最佳路線規劃評價結果，有助於未來在從事賞鳥遊 憩活動時，能夠提供符合生態旅遊最佳路線之規劃工具。