ArcGIS 軟體簡介

地理資訊系統具備整合各類不同空間資料的能力(DoE, 1987)，可 有效處理各種空間資訊：進行擷取、儲存、分析具有地理區位特性的 事物與現象(Aronoff, 1989)，以及透過套疊不同空間資料及空間分析功 能可以將原始的空間資料(spatial data)轉換成為支援空間決策之相關資 訊(Parent & Church, 1987)。

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本 研 究 使 用 美 國 ESRI 公 司 所 開 發 之 商 用 地 理 資 訊 系 統 軟 體—ArcGIS。ArcGIS 是美國 ESRI 公司開發之地理資訊軟體系統產品 的總稱，整個 ArcGIS 以功能定位區分成桌上型 GIS(Desktop GIS)、GIS 開 發 工 具 (Developer Tools) 、 伺 服 器 型 GIS(Server GIS) 及 行 動 型 GIS(Mobile GIS)四大應用範圍(陳錦嫣、黃國展，2013)。

本研究所使用之軟體為 ArcGIS Desktop 10.0，其當中包含有 ArcCatalog、ArcMap、ArcGlobe、ArcToolbox 和 ModelBuilder 子軟體。

本研究利用 ArcMap 進行有關影像地圖作業的部分：山崩、堰塞湖的文 獻與圖資整合。如下圖 3-1 所示，將山崩及堰塞湖原始文獻分為有相 關影像可對照及無相關影像可對照的兩組後，將文獻資料和有相關影 像之資料於 ArcMap 進行套疊並且儲存為空間資料檔案(shp)；若為無 相關影像之資料，本研究會利用購買之衛星影像進行套疊後亦存為空 間資料檔案。

圖 3-1 ArcMap 進行影像地圖套疊作業流程圖

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ArcGIS 的資料型態，包括地理實體有關的空間資料(例如上述之 shp)以及描述這些地理實體的屬性資料。空間資料(spatial data)主要有 點狀圖例(point feature)、線狀圖例(line feature)及面狀圖例(area or polygon feature)三種型態；而屬性資料(attribute data)則描述了空間資料 的內涵。舉例來說，道路為真實世界常見的地理實體；在地理資訊系 統的空間資料中則記錄這條道路的座標、位置及空間的形狀，而屬性 資料便記錄它的車道數、車道寬度、路面型式、交通流量、路名等資 訊(張郇生，2004)。

除了進行資料統整，本研究亦將 ArcToolbox 及 ArcHydro 嵌入 ArcMap 進行空間資料處理和分析，以建立後續迴歸分析所需之堰塞湖 形成因子以及繪製堰塞湖形成潛勢圖，如下圖 3-2 及圖 3-3。

根據圖 3-2 本研究先是將選定欲分析之山崩及堰塞湖案例之空間 資料(shp)進入地理資訊系統與數值地形模型(DTM)進行套疊整合後，

利用 ArcHydro 與 ArcToolbox 的功能進行相關運算，即可得到堰塞湖 形成的相關因子(山崩因子、運移因子及水文因子，堰塞湖形成的相關 因子之建立過程與步驟將會於章節 4.5 詳細介紹)。

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圖 3-2 ArcMap 建立堰塞湖形成因子流程圖

圖 3-3 ArcMap 繪製堰塞湖潛勢圖流程圖

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其中 ArcHydro 為美國 ESRI 公司所開發之水文運算模組，可由 ArcGIS 官網免費下載安裝，ArcHydro 主要是提供水文運算功能及相互 連結水文屬性資料之功能。本研究透過 ArcHydro 水文運算功能其中之 一的 Flow Path Trancing，依照數值地形模型運算出其相關因子。

而 ArcToolbox 為 ArcGIS 之子軟體，為一系列地理資料分析及處 理(geoprocessing)模組，可以創造、操作和編輯各種不同空間資料和屬 性資料，本研究主要使用 ArcToolbox 中的 Slope、Curvature、Flocal Statistics(焦點統計模組)和 Drainage Line Processing 進行堰塞湖形成相 關因子建立。

圖 3-3 所描述的即是繪製堰塞湖形成潛勢圖的過程：本研究先是 根據不同山崩型態(土石流、岩屑崩滑及岩體滑動)之堰塞湖形成潛勢單 元繪製方法繪製堰塞湖形成潛勢單元後，將堰塞湖形成潛勢單元資料 輸入 ArcGIS 成為空間資料，再套疊相對應山崩型態之山崩潛感圖層與 本研究所作之山崩後堰塞湖形成潛感圖層，以 ArcToolbox 的連結(join) 功能將兩者潛感相結合並作圖為堰塞湖形成潛勢圖(其堰塞湖形成潛勢 圖之繪製過程與步驟將會於章節 3.6 詳細介紹)。

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