貳、DTM 資料管理與加值應用服務
一、 DTM 加值應用網路服務平台維運
（一） DTM 資料倉儲及加值應用網路服務平台介紹
本案前期已於 107 年度由國網中心完成服務平台建置，其建置所 在之系統環境架構，包含資料倉儲、API 示範網站與服務等，系統環境 架構如圖 2-1 所示。前期專案建置之全國 DTM 資料倉儲與網路服務分 為三個面向，105 年度提供 API 給已經有現成圖台的政府單位使用；
106 年度提供簡單易用的使用者介面給沒有現成圖台的各單位使用者 使用；107 年度開發 4 項加值服務，並開放解析度 5 公尺加值應用服 務，提供政府機關內部使用需求進行介接申請；108 年度新增 DSM 圖 資，且開放1 公尺解析度 DTM 圖資加值應用服務，提供政府機關內部 使用需求進行介接申請。服務平台說明書詳如附錄二。
圖 2-1、服務平台系統環境架構圖
本案持續以內政部 DTM 資料（如表 2-1）進行全國性 DTM 加值 應用網路服務平台之維運，平台架構如圖 2-2。
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102-104 年度
「非莫拉克地
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圖2-2、DTM 應用加值網路服務平台架構
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（二） 資料倉儲及異地備份系統及服務平台環境
本案之 DTM 相關資料倉儲與網路服務架構如圖 2-3，依內政部業 管之 DTM 資料量及系統營運情形，提供服務系統所需 20TB 的資料倉 儲（目前已使用18.42TB）及 170TB 資料備份環境（目前已使用 97.02TB）， 以供網路服務平台之系統環境之資料連結。
圖2-3、DTM 資料倉儲及備份作業架構 1. 資料倉儲與異地備份系統的能量
本案資料異地備份服務（off-line backup）符合 ISO27001 之資訊安 全要求事項進行營運，依內政部管理DTM 資料量及系統營運情形，
提供內政部用戶自動化資料恢復功能，由國網中心之內部機房儲存 設備提供服務。
2. 資料備份架構及備份方式
資料異地備份架構分為內政部與國網中心兩邊，主要目的是備份內 政部圖資到國網中心。內政部的伺服器有圖資 File Server，用來儲 存圖資。國網中心的 TSM Server，用以儲存準備之備份資料，兩邊 Storage 主機需為同型號之機型，透過高速網路將資料備份、壓縮，
並經由資料加密與解密雙向傳送到國網中心，如圖 2-4 所示。
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圖2-4、DTM 資料備份架構
本案除設定完成後提供自動排程外，同時使用者也可採用手動備份 及還原，手動備份流程如下：
步驟一：擬將要備份之主機安裝 TSM Client 軟體，進入保存備份 GUI，點選備份如圖 2-5 所示。
圖2-5、資料備份之 TSM Client 介面
步驟二：點選本端後，可選擇欲備份之路徑，或欲備份的檔案，
點擊備份，如圖 2-6 所示。
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圖2-6、備份資料及其備份路徑選擇
步驟三：點擊備份後，得到如下資料轉送畫面，如圖 2-7。
圖2-7、備份資料傳輸介面
資料轉送完成後，即完成備份，若被轉送的檔案正在使用中，則可 能發生該檔案無法備份的情形。如要取回資料，點選還原再選擇要 還原之檔案路徑即可還原。
3. 資料還原演練
為確保備份資料內容為完整且未受損壞，每年需實施資料還原演練 一次。本案於109 年 11 月完成資料異地備份服務之還原演練測試，
可成功還原備份資料，測試紀錄詳如附錄三。
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（三） 網路服務平台之系統環境
本平台網站伺服器主機的作業系統採用 Windows Server 2016 標 準授權版，網頁程式開發語言採用ASP.Net 4.5，資料庫採用 PostgreSQL 9.5，平台安裝在國網中心之 VMWare 服務主機，採用 VMWare 的考量 乃是為日後有更多使用同時湧進本案之服務平台時，可以在不停止原 本服務的情況下依照需求動態且快速地複製出新的伺服器以紓解效能 不足的困境。
（四） 開發 DTM 應用服務 QGIS 插件
目前DTM 加值應用服務平台以 Web API 的方式提供 DTM 加值資 料給使用者。服務平台另外開發一 Web 介面，作為示範 API 介接檢索 資料。該網站設定為提供程式開發人員進行 API 介接測試，非以提供 一般民眾查詢為目的，因此 Web 介面並無整合 DTM 加值資料於底層 的電子地圖之上。另外，瀏覽器進行一次檢索之後，必須先清除已取得 的資料才能再次檢索。因此，瀏覽器無法在同一時間顯示數筆不同的 DTM 加值資料，也無法讓 DTM 加值資料與使用者的其他資料整合。
為了強化一般使用者方便操作 DTM 加值應用分析功能，彌補 Web 顯 示介面的功能性不足，著手規劃開發一 QGIS 插件（QGIS Plugin）供使 用者於 QGIS 軟體上檢索、顯示、操作 DTM 加值資料，進行高階的應 用與分析工作（圖 2-8）。
圖2-8、DTM 加值應用服務平台架構
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QGIS 為一開放原始碼之地理資訊系統（Geographic Information System，GIS）處理軟體，其被廣泛地使用在各種 GIS 應用分析上。
QGIS 以 C++建構，整合 GEOS 和 SQLite，GUI 的部分使用 Qt。
QGIS 允許插件以 C++或 Python 建構。QGIS 提供最新版與長期維 護版（Long-Term Repositories，LTR）兩種版本。目前的版號分別 是3.12.0 和 3.10.3。本案將 TwDTM 建構在長期維護版（3.10.3LTR）
之上，以 Python 進行開發，僅使用 QGIS 提供的功能（由 PyQT5
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「參數選擇」、「網路請求」、「結果顯示」等四個部分組成。其中，
地圖選取可再細分為單點、矩形、多邊形三個項目。而結果顯示則 分成圖片與文字兩種方式。以上各功能均以細部功能元件的形式 獨立開發（圖 2-9）。
4. 整合細部功能元件，開發子功能與主功能元件
依據子功能的需求，整合多個細部功能元件，成為單一子功能元件。
接著整合子功能元件成為主功能元件（圖 2-9）。例如，「坡度分析」
主功能包含 7 個子功能。其中的子功能「坡度分級影像（7 級）」
整合了矩形地圖選取、參數選擇、網路請求、圖片結果顯示等細部 功能元件（圖 2-10）。
圖 2-9、TwDTM 架構示意圖
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圖2-10、TwDTM 各級元件實例
圖 2-11 以子功能「坡度分析 / 坡度分級影像（7 級）」為例，說明 各細部功能元件之細節：
地圖工具：在底圖上選取需要檢索 DTM 加值資料的區域。地 圖工具可再細分成單點、矩形、多邊形三種。分別對應不同的 資料特性。
資料來源：選擇 DTM 資料的來源。例如某選項為「20M TW DLA DEM 92-94」，其中 20M 代表 DTM 資料為 20 公尺解析 度，TW 代表台灣本島，DLA 代表內政部地政司，DEM 代表 Digital Elevation Model（不包含人工建築物）、92-94 代表民國 92 年至 94 年。
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選取範圍：顯示選取區域的地理資訊。「使用中」代表QGIS 右 下角標示之坐標系統，「WGS84」顯示經緯度資訊，「TWD97 」 顯示 TWD97 二度分帶坐標。而「東」、「南」、「西」、「北」分 別為選取區域的 4 個邊界坐標。
HTTPS 請求：顯示索取資料的 Web API 指令。該指令可直接 拷貝至瀏覽器網址列執行，所得結果與使用 Web 介面相同。
執行：執行 Web API 指令索取資料。
清除：清除已設定之參數。
HTTPS 回應：執行指令後 DTM 加值應用服務平台回覆之資 料。該資料為 JSON 格式，DTM 加值資料即嵌於此 JSON 資 料物件之中。此內容與 Web 介面顯示的結果相同。
圖例：若干 DTM 加值資料包含有圖例，此按鍵可顯示圖例於 一彈出視窗。
圖2-11、「坡度分析 / 坡度分級影像（7 級）」之操作介面
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圖 2-12 以子功能「坡度分析 / 災害潛勢坡度分級影像」為例，示 範整個操作流程
圖 2-12、「坡度分析 / 災害潛勢坡度分級影像」之操作流程
圖 2-13 示範 4 項 DTM 加值資料同步顯示。圖中西邊的圖層為多 色地圖。南邊的圖層為等高線，且等高線已半透明顯示。東邊是坡向分 級影像。北邊區域的坡度分級分析則顯示在 TwDTM 介面之中。
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圖2-13、多項 DTM 加值資料同步顯示
圖 2-13 除了包含 TwDTM 同步顯示多項 DTM 加值資料的能力，
也展示了圖層可半透明顯示的功能。這些能力凸顯了 TwDTM 在功能 性與互動性上的優勢，確實能夠讓使用者簡便的使用DTM 加值資料，
並進行進階的操作。
目前 TwDTM 已公布於 DTM 加值應用服務平台的網站上（圖 2-14，https://dtm.moi.gov.tw/software.aspx）。使用者可從該頁面下載安裝 程式（TwDTM 目前支援 Windows、Linux、MacOS 三種作業系統）與 使用說明。此外，該頁面也羅列TwDTM 的改版資訊，QGIS 的相關訊 息，供使用者參考。
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圖 2-14、TwDTM 下載網頁
內政部今年度辦理「2020 國土測繪圖資 GIS 專題應用競賽暨研習 活動」，針對高中職與大專院校學生舉辦三場研習會，活動日期如表 2-2。本案配合研習會議程，於會中安排 30 分鐘之 QGIS 插件–TwDTM 教 育訓練，包含 QGIS 與 TwDTM 的下載、安裝與使用之教學與實機操 作。活動照片如圖 2-15～2-17。
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表2-2、「2020 國土測繪圖資 GIS 專題應用競賽暨研習活動」研習會場 次
梯次 場次 日期 地點
第一梯次 南部場 7 月 15 日（三） 國立鳳新高級中學
第二梯次 北部場 7 月 21 日（二） 新北市立海山高中 新北市地理學科中心
第三梯次 中部場 7 月 23 日（四） 逢甲大學
地理資訊系統研究中心
圖2-15、研習會課程活動照片-南部場
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圖2-16、研習會課程活動照片-北部場
圖2-17、研習會課程活動照片-中部場
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另依本案議約要求，於109年10月16日假台北恆逸教育訓練中心電 腦教室辦理「數值地形模型加值應用服務案成果暨影像三維高速建模服 務研習會」，會中進行TwDTM插件教學與實機操作，以及本案相關服務 成果推廣，活動議程如表2-3，活動照片如圖2-18。現場同步於內政部地 政司臉書粉絲專頁進行線上直播，現場參加與線上觀看人數共計約62人 次。
表2-3、「數值地形模型加值應用服務案成果暨影像三維高速建模服務研習 會」議程
時間 內容 講師
09：50～10：00 報到
10：00～10：20 數值地形模型資料與加值應用服務介紹 施奕良 組長
10：20～10：50 數值地形模型加值應用QGIS 插件介紹與實作 陳瑋陞 專案副研究員
10：50～11：00 中場休息
11：00～11：20 數值地形模型圖資供應平台介紹 杜國銘 工程師
11：20～11：40 影像三維高速建模服務介紹 林孜彥 專案副研究員
11：40～11：50 Q＆A 時間
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圖2-18、研習會活動照片
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