第五章 數值地圖
5.2 資料分析與應用
以下將對資料內容、資料來源、電子地圖轉檔軟體、資料精度加以介紹【20】： 5.2.1 資料內容
交通路網數值地圖，除更新前一版數值地圖之路網資料，並新增更多圖層，及充 實路網資料，內容如下：
l 新增縣轄市以上都市地區，所有 8 米以上道路範圍資料。
l 新增已定線的規劃國道(含匝道)、省道(含快速道路)。
l 新增行政區、河流湖泊之圖層資料，以及鐵路捷運(含台鐵、高鐵與都市捷運) 之圖層資料。
l 新增政府機關、文教機構、運輸場站，及其他公共設施之地標地物圖層資料。
茲將本數值地圖各圖層，所包含之空間資料，及屬性資料介紹如下表 5-1：
表 5-1
圖層名稱 空間資料內容 屬性資料內容
道路 (線)
1. 包括國道、省道(含快速道路 )、縣道、鄉道、都市道路、產 業 道 路 ， 及 無 路 名 道 路 等
1. 包括道路各路段之代碼、道路 結構碼(一般道路、橋梁、隧道、
匝道)、道路狀況碼(既有道路、
1/25000 地形圖上既有之道路
。
2. 包括已定線之規劃國道(含 匝道)、省道(含快速道路)。
3. 縣轄市以上都市地區所有 8 米以上道路。
規劃道路、阻斷道路)、橋梁編碼
、隧道編碼、道路名稱(含所有國 道、省道[含快速道路]、縣道、
鄉道名稱及縣轄市以上都市地區 所有 8 米以上道路名稱）、道路共 線關係。
道路節點(點) 包括道路之節點坐標資料。 節點代碼（如圓環、丁字路口、十 字路口…等）。
鐵路/捷運 (線)
包括鐵路(含台鐵、高鐵)及台北 市捷運線形資料。
包括鐵路(含台鐵、高鐵)及台北市 捷運各路段之代碼。
行政區(多邊形) 包括各縣市及鄉鎮區界。 包括各行政區名稱及所屬縣市別。
河流/湖泊 (多邊形)
包括河流及湖泊之空間資料。 包括河流及湖泊之類型代碼、名稱
。
地標地物 (點)
包括政府機關、文教機構、運輸 場站及其他公共設施等地標地物 之中心點坐標資料。
包括政府機關、文教機構、運輸場 站及其他公共設施等地標地物之中 文名稱，並依地標地物類別給予不 同代碼。
橋樑 (點) 道路圖層上所有橋樑梁中心點坐 標資料。
橋樑名稱。
隧道 （點） 道路圖層上所有隧道中心點坐標 資料。
隧道名稱。
本數值地圖之資料時間，係涵蓋至民國 89 年 5 月 31 日之所有通車路段，另國道、省 道(含快速道路)則涵蓋至 90 年 2 月 28 日之所有通車及已定線的規劃路段。為能滿足 各種不同應用所需之座標系統，本數值地圖提供有 TWD97 基準之 TM 二度分帶座標系 統、TWD97 基準之經緯度座標系統，以及 TWD67 基準之 TM 二度分帶座標系統之成果資 料各乙份。
5.2.2 資料處理
以下分別針對道路(含節點)、鐵路捷運、行政區界、河流湖泊、地標地物以及橋 樑隧道中心點圖層所參考之各項圖源，以及其資料處理過程作說明：
一、 道路(含節點)：
本圖層處理方式係先將所使用參考之各項圖源，處理成數值檔後，再進行數化編 修作業，處理成數值檔之過程說明如下：
1、實地調查作業
處理方式係利用 GPS 接收儀置於車上，以每秒記錄方式，直接記錄道路線形軌跡 及位置點，並經由後處理方式產生 DGPS 軌跡，如此即可成為一般道路線形數值檔
。DGPS 差分修正訊號初期使用緯臻科技 Level-2，其精度為水平誤差小於 4 公尺之 機率為 95%。後期利用 2 台 Trimble Pro XR/XRS GPS 接收器，一部用於基地站，另 一部當成實地調查之移動站；基地站架設於台中逢甲大學，經於台北市、台中市與 高雄市進行實際測試，所得精度分別約為 1 公尺、1 公尺與 4 公尺。
2、內政部最新版 1/25000 地形圖
經由紙圖掃瞄、座標轉換及數位化後，可得一數值檔。
3、內政部最新版 1/5000 像片基本圖
經由紙圖掃瞄、座標轉換及數位化後，可得一數值檔。
4、農航所航空照片
在作業上先將航空照片掃瞄，然後直接利用航照影像，在 MapInfo 中選取影像上 清晰的已知路口，量得路口之影像座標及對應之 1/5000 像片基本圖數值檔座標，
可做為一控制點，利用相同方法選取四個點，即可將航照影像完成幾何糾正及對位
。
5、IKONOS 衛星影像
購買澎湖馬公市之 IKONOS 衛星影像，並將已經過幾何糾正後之 IKONOS 衛星影像
，進行數位化路網之參考，路網數位化完成後，再安排現地複查，以確定路網資料 之正確性。
6、國工局及高公局所提供已定線規劃國道，及快速道路之道路線形資料
國道部份由於所取得之資料為各路段 1/5000 工程紙圖，故先將紙圖掃瞄，進行 影像糾正後，再依紙圖影像數位化主線，及所屬匝道路段之線形，最後給定路段相 關屬性。
快速道路部份，資料來源包括有 dwg/dxf 數值檔，及 EXCEL 檔案格式等兩類，其 處理方式如下：
(1)dwg/dxf 格式部分：先檢查原始資料之座標系統是否正確，再將資料轉為 MapInfo 格式，並依據車道中心及車道寬度資料，數位化主線來回雙線之線 形以及匝道線形。
(2)Excel 檔案格式部分：先檢查資料欄位是否有異常，再分別將主線及相關匝 道中心樁位座標之工作表用 MapInfo 讀取，產生點資料後再連成中心線，並 依單側路寬之 1/2 產生主線來回雙線之線形。
7、各縣市政府通報之新完工通車資訊
由於各縣市政府通報資訊皆屬書面敘述方式，因此於取得此項資訊後，再行安排 實 地去調查，以取得道路線形軌跡數值檔。
將上述各項圖源處理成數值檔後，再由編修人員進行資料數化編修作業。有關地圖之 編修作業，均是使用 MapInfo 軟體來進行，基本之編修作業內容如下：
道路路網在編修時，可參考資料包括有：最新版 1/5000 像片基本圖、最新版 1/
25000 地形圖、現地調查資料(包括軌跡線形、調查註記及現況草圖)，以及航空照片
、衛星影像等等。由於 1/5000 像片基本圖之平面位置之精度為 2.5m，且非常均勻；
經實際與 GPS 或 DGPS 軌跡做比對，GPS 或 DGPS 軌跡大致落在道路中，因此路網之線
形編修時係將現地調查之軌跡與 1/5000 像片基本圖套疊，並以 1/5000 像片基本圖之 道路中心線為數化標準，但若現地調查之註記，及軌跡顯示 1/5000 像片基本圖之路 形已改變，則會依軌跡線形做為修正之依據。其餘圖源資料則係用以比對道路是否有 所遺漏，如有遺漏，則須再赴現地調查取得道路 DGPS 軌跡資料後再增建至道路圖層 內。
在編修過程中需處理之狀況包括：消除重複線、消除多餘節點、新增必要之節點
、突點編修、斷點編修、銜接誤差編修、自我交叉編修、取消高架橋及涵洞節點、隧 道及橋樑分段、新增道路補齊等項目。
另外在道路屬性建置工作上，則依據節線與節點特性，分別建置其對應之屬性資 料。屬性資料內容包括道路各路段之代碼、道路結構碼（一般道路、橋樑、隧道、匝 道）、道路狀況碼(既有道路、規劃道路、阻斷道路)、橋樑編碼、隧道編碼、道路名 稱（含所有國道、省道[含快速道路]、縣道、鄉道名稱及縣轄市以上都市地區所有 8 米以上道路名稱）、道路共線關係及節點類別(包含交流道、圓環、十字路口…)等資 訊。
二、 鐵路/捷運：
台鐵部份係依內政部最新版 1/25000 地形圖上之鐵路線形數化，並加入路線名稱 之屬性資料，當鐵路線形與道路線形有不合理之重疊情況時，再參考內政部最新版 1 /5000 像片基本圖上之鐵路線形編修。
高速鐵路路線及車站位置，係依據交通部高速鐵路局所提供之中心樁位里程點資 料，將各點串連成線，即為高速鐵路線形。高速鐵路車站位置，則依據交通部高速鐵 路局所提供之車站里程點資料表來建置。
都市捷運部份僅建置台北市捷運路網，係依據台北市政府捷運工程局所提供之台 北市捷運各路線數值檔資料來製作。
其台鐵、高鐵、捷運顯示在地圖上的軌道圖示將統一規劃，如圖 5.1 所示。
三、 行政區界
依內政部最新版 1/25000 地形圖數值檔中，行政界之線形予以數位化，並加入所 屬縣市名稱、市鄉鎮區名稱之屬性資料。
四、 河流湖泊
依據內政部於 89 年 12 月 31 日，發行的 1/25000 地形圖上之河流、湖泊及水潭 進行數化編修，若河流資料為面狀資料，即以面狀數位化；若為單線資料，則先數位 化單線後再以
Buffer 功能產生面狀資料。
五、 地標地物
1. 主要配合道路實地外業調查作業，以 DGPS 記錄該地標地物點之位置坐標後，
再進行地標地物點空間及屬性資料建置。
2. 另輔以下列各地標地物資料來源，依其名稱及地址資料再加以增建。
警察局：內政部警政署網站 消防隊：內政部消防署網站
圖 5.1 統一的軌道圖示
郵局：郵政總局提供 醫院：中央健保局網站 風景遊憩區：觀光局提供
政府機關以及客運車站、停車場部份：中華電信最新版電話簿 3. 其各地標地物顯示在地圖上的 Icon 將統一規劃，如圖 5.2 所示。
圖 5.2 地標地物統一格示圖 六、 橋樑隧道中心點
依據內政部於 89 年 12 月 31 日，發行的 1/25000 地形圖上之橋樑隧道註記，建 置橋樑隧道中心點圖層，若該橋樑隧道長度大於 200 公尺者，則亦建入路網圖層資料 中，兩者可藉由橋樑隧道編碼欄位，進行資料連結。
各圖層之空間及屬性資料處理完成後，進行坐標系統轉換，再將所有 MapInfo 格 式圖檔轉為文字檔格式，經檢查無誤後即產生成果圖檔。在座標系統轉換上，係由內 政部地政司衛星測量中心取得 TWD97 之一等衛星控制點坐標資料，再由一等衛星控制 點資料找出與內政部三角點成果簿共用基石點之 TWD67 坐標(共計台灣本島地區 58 點
、澎湖地區 13 點，其空間
圖 5.3 台灣基石點分佈圖
分布狀況如圖 5.3、5.4 所示)，並利用各個相同控制點之 TWD97 及 TWD67 座標，反推 求得
Helmert 四參數座標轉換參數。最後將座標轉換參數代入 Helmert 四參數轉換模式中
，進行現有圖籍座標轉換。其中因為台灣與澎湖的路網不具關連性，故將兩區分成獨 立之區域來解算座標轉換參數。
台灣本島
圖 5.4 澎湖基石點分佈圖 Helmert 四參數之數學模式為：
0 67 0
67 97
+
= −
N E N
E a b
b a N
E
（5.1）
其中
(E0，N0) ： 平移參數
a、b ： 考慮旋轉角及尺度參數之二轉換參數 97 ： TWD97 座標系統
67 ： TWD67 座標系統
利用已知控制點求得四個轉換參數(a,b, E0, N0)表示如下：
台灣本島地區：
a = 1.00002264 b = 0.00006158 E0 = 0.003932
N0 = 0.005128 （5.2）
澎湖地區：
a = 1.00000789 b = 0.00017407 E0 = 0.003055
N0 = 0.018904 （5.3）
經由計算所求得之四參數值 a, b, E0, N0以及誤差值 r，其標準差之計算如下：
1
2
=
∑
− nσ r （5.4）
台灣本島地區：
經度標準差σE ： 8.44E-06 度 (約 0.869m) 緯度標準差σN ：5.85E-06 度 (約 0.602m) 平面位置標準差： 1.057 m
澎湖地區：
經度標準差σE： 5.15E-06 度 (約 0.53m) 緯度標準差σN： 3.49E-06 度 (約 0.359m) 平面位置標準差： 0.64 m
由平面位置標準差可以看出，用此組轉換參數進行座標轉換，而產生的轉換誤差約為 1 m。