本計畫規劃設計 PPIMS 其所有相關的應用程式，包括環景影像拼接、球形
環景影像量測、多測站球形影像平差，並設計一個簡易操作的系統介面，將上 述各軟體之功能統整於此，使用者透過此系統介面將能展示、瀏覽並量測相關 的影像，包括原始影像、SPI 及 SPI 投影影像，亦可透過人機互動介面量測點位 獲得地物點的三維坐標，並將觀測結果儲存進行多測站平差後，將測站、控制 點與連結點直接展示於地圖上。未來期許藉由此套系統建立地籍測量觀測成果 資料庫，以供查詢及輔助土地複丈內外業。
本團隊開發出環景影像拼接程式、球形環景影像瀏覽與量測程式以及多測 站球形影像平差程式，前兩者皆以 C#撰寫，後者以 MATLAB 撰寫，並且規劃 出一套統整各軟體的介面系統，稱之為 MAPS(Measurement and Adjustment on Panorama System)，將所有程式整併於此，各個功能皆統一以 C#撰寫，以下段 落將詳述各程式操作介面及 MAPS 之操作介面。
影像拼接程式之操作介面如圖 3.17 所示。使用者在匯入影像與相機率定資 料後，於介面上設定 SPI 之球半徑與像元解析度，程式即可自動拼接產生 SPI，
成果如圖 3.18 所示。
圖 3.17 環景影像拼接程式之操作介面
圖 3.18 應用 PPIMS 形成之球形環景影像
球形環景影像瀏覽與量測程式之操作介面如圖 3.19 所示，使用者匯入先前 拼接好的 SPI，輸入對應的測站站名後，將於左下角視窗顯示，點擊該測站便可 於主畫面 360 度瀏覽此 SPI，滑鼠滾輪移動便可縮小及放大檢視影像，隨著游標 移動，下方也會顯示對應的像點行列值。
圖 3.19 影像瀏覽及觀測程式之操作介面-SPI 瀏覽
欲量測像點時，如圖 3.20 所示，點擊右上角視窗中的 即可新增像點量測 資料，輸入其對應地物點之點名並選擇點位類型，反之點擊 即可刪除該筆資 料，然而考量使用者之方便性，使用者只要於其中一張 SPI 量測完任一像點後，
點擊右鍵便自動跳至下一張 SPI，依此類推，使用者可一次量完所有 SPI 上對應 同一物點的像點，量測完所有的像點後，對應的 SPI 上會顯示綠色十字標，表 示該像點已經量測完成，最後點擊 便可儲存所有的量測資料。
圖 3.20 影像瀏覽及觀測程式之操作畫面-像點量測
藉由上述量測像點所儲存的資料，再加上測站方位與地物點初始值等資 料，均匯入多測站球形影像平差程式便可解算 SPI 的外方位參數、地物點的三 維坐標，並產製平差報表，使用者可觀察各改正數以及其中誤差評估成果。本 程式考量矩陣的運算與檢視方便，先以 MATLAB 撰寫開發，本年度已改用 C#
撰寫並測試，與上述兩個程式整併至 MAPS。
本團隊於期初規劃在 MAPS 中納入環景影像拼接程式、球形環景影像瀏覽 與量測程式以及多測站球形影像平差程式，每個程式都是 MAPS 其中的一個頁 籤，使用者切換頁籤便可執行不同功能，考量應用至地籍測量實際的需求，以 及評估操作的流暢性，亦設計「首頁」與「地圖」兩個新頁籤，總共設計「首 頁」、「拼接」、「量測」、「平差」以及「地圖」5 個頁籤，各頁籤之功能與介面如 下詳述。
於「首頁」頁籤，使用者按右鍵可新增、開啟、儲存以及另存專案，並於 該頁面得知目前專案的處理情況，讀取專案後會顯示專案名稱，如圖 3.21 所示，
讀入專案 Project1 便顯示於頁面上，然而目前專案各狀態皆未完成，因此皆顯示 為紅色，其餘頁籤皆於此專案範例來說明操作頁面。
圖 3.21 MAPS-「首頁」頁籤之操作介面
於「拼接」頁籤，使用者可讀入 PPIMS 拍攝之原始 8 張影像，拼接成 SPI，
其操作介面如圖 3.22 所示；於「量測」頁籤，使用者可直接瀏覽已於「拼接」
頁籤完成的 SPI，亦可再匯入其他的 SPI 一同檢視，底下視窗則顯示像點量測之 記錄，其操作介面如圖 3.23 所示；於「平差」頁籤，使用者匯入相關資料後，
即可解算每個測站其 SPI 之外方位、控制點以及連結點之三維坐標，並產生平 差報表，提供改正數、中誤差等等數值以利評估成果之優劣，然而目前尚在測 試階段，應用於地籍之實務上亦須調整，詳述原因將於 3.3 小節描述，因此該頁
籤功能尚未開放使用；於「地圖」頁籤，使用者可檢視已於「平差」頁籤解算 求得的測站、控制點以及連結點，匯入對應的坐標輸入檔，其實際位置將展示 於 Google 地圖上，方便檢驗其位置分布是否於實地相符，未來亦可加入其他地 圖展示，例如內政部國土測繪中心之臺灣通用電子地圖，其操作介面如圖 3.24 所示。
圖 3.22 MAPS-「拼接」頁籤之操作介面
圖 3.23 MAPS-「量測」頁籤之操作介面
圖 3.24 MAPS-「地圖」頁籤之操作介面
然而將本團隊所研發之移動製圖技術納入地籍測量作業，相當於將近景攝 影測量技術引入地籍測量作業，將與傳統地籍測量作業模式大異其趣，未來考 量整體流程操作之方便性，結合部分地籍人員於外業僅操作 PPIMS 獲取環景影 像，主要的測繪工作在於 MAPS 上影像的處理及測量。本團隊所規劃的作業流 程如圖 3.25 所示，其中測繪平台率定須於平台製作後進行，並需定期檢測，爾 後每次作業引用率定參數即可。由於測繪平台本身可安裝 e-GNSS 接收儀，相 當於每個測站都是控制點，不需額外進行控制測量，但若測區的遮蔽嚴重使得 透空度不好，無法由 GNSS 系統進行定位，則可藉由控制測量引入控制點，加 入平差解算。本計畫試辦案例將依據此規劃的作業流程進行，並將參考試辦案 例的作業經驗，建立作業準則，以利推動此新技術於地籍測量。
圖 3.25 移動製圖技術納入地籍測量作業之規劃流程
3.3 適地性服務案例試辦
本計畫規劃試辦土地複丈與地籍調查等適地性服務，將所開發之系統應用 於實際測繪案例，測試整體操作流程之流暢性。經過數次工作會議上內政部地 政司與台南市地政局之討論後，選定台南市中西區和意路與西門路一段交界、
和意公園旁之區域為試辦區，其位置如圖 3.26 所示，區域範圍約為 100 m x 60 m，周圍包含道路、商家與住宅。目前規劃於地政機關已辦竣重測區域進行技術 驗證試辦，同時於各階段驗證事項邀集地政機關人員協助參與評估，本案未來 仍將與臺南市政府積極溝通辦理實地重測作業流程試辦。
圖 3.26 測試區域位置圖
圖 3.27 測試區域地籍圖
此區域為 105 年度重測區，附近之控制點、界址點與地籍狀況剛整理完成，
目前已取得測試區之地籍圖、控制點與界址點資訊(如圖 3.27、圖 3.28 與圖 3.29 所示)，並與台南市地政局相關人員在去年底進行現地會勘，確認將於本年度進 行實驗測試，並預計於實驗完成後進行成果展示與作業流程說明。此次服務案 例測試成果可和重測成果進行比較，評估應用此系統於地籍測量的優缺點及可 行性。
圖 3.28 現地控制點
圖 3.29 現地界址點
今年度本團隊首先實地勘查地形，並以 e-GNSS 接收儀架設在現地控制點上 定位，與已知坐標值相比作為檢核，如表 3.7 所示，由於控制點均鄰近於建物，
透空度不盡理想，因此並非所有測試區域周圍的控制點均可定位測得坐標，此 外，少數測得之 e-GNSS 坐標量測值與現地控制點已知坐標之差值均顯示一致性 的偏差量，表示現地控制點位置並無顯著變動，其中 E 方向平均差值為 0.150 公尺，N 方向平均差值為-0.237 公尺。
表 3.7 現地控制點平面坐標檢核成果
e-GNSS 量測 現地控制點 差值(量測-現地)
點名 E N E N ∆E ∆N
HI140-1 167827.910 2543275.580 167827.760 2543275.820 0.148 -0.240 HI141 167831.255 2543282.964 167831.100 2543283.190 0.152 -0.226 HI135 167805.967 2543285.982 167805.800 2543286.220 0.168 -0.239 HI136 167787.882 2543286.365 167787.737 2543286.596 0.145 -0.231 HI153 167930.167 2543266.862 167930.020 2543267.099 0.147 -0.237 HI154 167862.793 2543272.822 167862.651 2543273.069 0.142 -0.247 差值平均 0.150 -0.237
單位：公尺
實際勘察後，由於界址點均以紅點噴漆於地面上或牆面上，PPIMS 很難確 實拍攝到，因此實際外業時，於地面上界址點擺放本團隊特製的量測輔助標(如 圖 3.30(a)所示)，牆面上界址點則貼上紅膠帶，輔助後續內業於 SPI 上辨識與量 測(如圖 3.30(b)所示)。除此之外，本團隊於此測試區域觀察到 e-GNSS 受限於鄰 近建物的遮蔽，較難進行坐標定位。於此測試區域共擺設 13 站，全部測站僅 2 站接收到 GNSS 訊號，如圖 3.31 所示，13 個測站拼接而成的 SPI 依序如表 3.8 所示。
圖 3.30 (a)地面地籍點擺設量測輔助標(b)牆面地籍點貼上紅膠帶
(a) (b)
圖 3.31 測試區域-測站分布與 GNSS 訊號接收情形
表 3.8 對應 13 個測站拼接之 SPI
SPI 1
SPI 2
SPI 3
SPI 4
SPI 5
SPI 6
SPI 7
SPI 8
SPI 9
SPI 10
SPI 11
SPI 12
SPI 13
由影像可辨別出 SPI1~SPI5 為同一區域，SPI6~SPI13 為另一區域，然而兩 區域之間相隔建物，於此之間測站相互通視的特徵點極少，尤其 SPI6~SPI11 受 限於場景得沿著狹長的走道架站，此區域連結點只能選擇遠方建物的特徵點。
此外控制點與地籍點並無高程坐標值，然而目前 SPI 平差模型各觀測量皆以三 維坐標資料列出觀測方程式進行光束法平差，評估該測試區域地勢均為平坦，
目前先以接收到 GNSS 訊號的兩個測站坐標來假定高程，以便進行後續解算。
未來年度可施行水準測量以得高程數值，或調整平差之觀測模型來解算。
考量各測站接收 GNSS 訊號之有無以及連結點分布情形，故選擇 SPI1~SPI5 為一組，共擺設 5 個測站，加入 4 個控制點，並選取 22 個連結點，以 5 個地籍 點(1736、1738、1740、1735、1722)做作為檢核點，其誤差整理成果如表 3.9 所 示；另外選擇 SPI1~SPI13 為一組，共擺設 13 個測站，加入 7 個控制點，並選 取 44 個連結點，以 8 個地籍點(1736、1738、1740、1735、1722、1739、1743、
1744)作為檢核點，整理成果如表 3.10。兩組皆以解算求得的平面坐標與已知的
表 3.11 PPIMS 誤差來源與大小 MAPS(Measurement and Adjustment on Panorama System)，整併先前已開發之環 景影像拼接程式、球形環景影像瀏覽與量測程式以及多測站球形影像平差程