第二章 文獻回顧與理論基礎
第八節 小結
GIS」以及「網際網路 GIS」等四種層面探討一些相關文獻，將在本節進行簡單 的統整。 方組織。故自 1996 年起，許多學者引進公眾參與地理資訊系統(PPGIS)的概念，
克服傳統 GIS 所面臨的各種障礙，主張由下而上的民眾參與方式，促使各種非 官方組織或社區團體能夠共同加入 GIS 的領域，提供決策上的意見。
而於 PPGIS 的架構底下，自 2007 年延伸出一種新的概念稱為自發性地理資 訊(VGI)，目的在於希望讓使用者自願性提供地理空間資料或相關資訊，並建立 出分享平台。本研究希望將 PPGIS 本身的精神，結合 VGI 的方式，促使社區居
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民共同參與環境資源基本資料的蒐集與地理資料庫的建置。
由於網際網路的快速發展，網際網路地理資訊系統(WebGIS)被視為 PPGIS 中常見的運用工具。WebGIS 應用領域廣泛，國內目前許多團體組織利用商業軟 體或自由軟體開發，主要工作為建立一套網路地圖平台，提供使用者於各種空間 資料上的查詢及分享。利用商業軟體開發，通常會使用廠商本身提供的現成技 術，視不同廠商而異；而利用自由軟體開發，目的在於降低成本與促進分享，較 常會搭配開放源碼或免費軟體等低成本工具的使用，建立出 WebGIS 系統平台。
為考量社區的經濟能力限制，故選擇自由軟體與開放源碼軟體或免費軟體等低成 本的工具開發系統平台。
WebGIS 需要建立一套網路地圖平台，在低成本工具考量方面，可選擇利用 Google Maps 或 Openlayers。由於 Google 地圖本身提供部分免費地圖瀏覽與 API 服務，目前全球許多組織或學術單位多半以 Google Maps 作為開發網路地圖平台 的工具。但 Google 地圖本身牽涉商業性質，且原始碼並不公開，故在分享性與修 改性有一定的限制。為避免 Google 本身所具有的限制，仍有部分團體選擇使用開 放源碼 Openlayers 作為網路地圖平台開發的工具。Openlayers 本身亦有提供 API 服 務，支援多種圖資，並且能讓使用者設計地圖上的資料展現方式。兩者工具在平台 開發上各有不同的優缺點，但皆為低成本的開發工具，故本研究結合兩者之特性，
針對不同類型的資料，依其需求來選擇較適合的工具作為呈現方式。
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第三章 研究材料與方法
本研究的實驗地區主要包含兩個：一為台南市大內區的曲溪社區，另一為麻 豆地區及坐落於該地區的曾文社區大學，其簡述如下。
第一節 研究區域簡介
一、曲溪社區
位於台南市大內區(圖 3-1 紫色區域)中南部 (綠色區域)，曾文溪中游的曲流 凸岸處；其土地廣闊，產業以農為主，自然資源相當豐富，具有許多高利用價值 土地以及特殊地形，如「月世界景觀」、「疊彩山」、「醉仙跡」以及「回頭關」等 景點。主要屬於鄉村型態之社區，中、老年人口比例偏高，勞動力外流為當前面 臨的難題(黃國瑛，2009)。
圖 3-1. 台南市大內區曲溪社區
從民國 98 年 12 月起，與林務局合作長達三年之社區公眾參與發展計畫，開 始以低成本工具與免費或開放源碼軟體開發公眾參與地理資訊系統平台；並且透 過網際網路服務，結合公眾參與力量以及空間分析工具的輔助，協助社區進行空
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間資源規劃管理與推廣生態旅遊，至目前為止執行成果具有相當顯著績效(詹進 發，2009)。
藉由與社區領導者的交談與訪問，透過公眾參與平台，網站管理系統以及景 觀查詢系統的建置成效確實有效地推廣以及了解社區資源，對於生態旅遊發展具 有一定的幫助；一方面近年來旅客比例漸增，社區收入增加，另外亦促進居民透 過網頁資訊的交流，使參與社區發展事務的積極度與向心力有所提高。該社區網 站成果自 2009 年 12 月架設完成，並經過多次修改，至今已長達將近三年；其瀏 覽者拜訪平台網站次數已總共達四千多次，訪客來源包含許多地區，涵蓋國內 北、中、南部各個縣市。國內各地區瀏覽次數分佈彙整於圖 3-2，瀏覽來源主要 集中於台北與台南地區。
圖 3-2. 各地區瀏覽次數直方圖 二、麻豆地區及曾文社區大學
麻豆區位於台南市中西部，處於嘉南平原中心(圖 3-3 紅色區域)，總面積約 53.9744 平方公里；其地勢平坦，交通便利，土壤肥沃，產業活動以農牧為主，
文旦為其著名的農作物(麻豆區公所網站，2012)。近年來，坐落於麻豆區內的曾 文社區大學，已成立生態觀察班，對該地區環境、生態資源及相關產業，進行了
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長期的觀察與記錄，且未來目標為建立完善的生態及相關產業的資料庫。生態觀 察班於 2012 年 4 月 14 日起推動生態環境教育學習網培訓計畫，針對曾文水庫流 域，進行水土保持及植物生態的觀察，並利用自由軟體，建立水保工程及生態恢 復的相關資料庫管理系統，以作為未來崩塌地監測之參考(曾文社區大學網站，
2012)。
圖 3-3. 台南市麻豆地區地理位置
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平台上的主要考量因素。WebGIS 系統平台整體建構的過程，包括基本的地理資 料調查與蒐集、資料庫建置與網路平台建構；資料調查與蒐集方面採用 GPS 軌 跡記錄器搭配數位相機，其用途廣泛，成本低廉且方便攜帶，相當適用於野外動、植物調查或生態旅遊規劃。而在資料庫建置與網路平台建構部分，則使用可經由 網路上直接下載的各種免費資料處理軟體及開發軟體，如 GPS Photo Tagger、
Google Earth、QGIS、Django、PostgreSQL、MapServer、Google Maps API 及 Openlayers API 等；表 3-1 分別對各項工具及不同工作項目進行統整。
GPS Photo Tagger Google Earth QGIS
軌跡資料處理-免費軟體 地理資料庫建置-免費軟體 GIS 資料處理-開放源碼軟體 網路平台建構 Django
PostgreSQL MapServer Google Maps API Openlayers API
網站架構設置-開放源碼軟體
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部分公開，而其餘大部分仍屬於開放源碼軟體。以下就本系統開發所使用之工 具，分別介紹：
一、GPS 軌跡記錄器
針對環境資源的資料蒐集，本研究所使用的軌跡記錄器(或稱軌跡器)為型號 GPS-iBlue821E(圖 3-4)，體型小易攜帶，透過接收衛星訊號能夠即時定位並記錄 三維坐標、速度和時間等資訊之功能，儀器規格如表 3-2 所示。
圖 3-4. GPS-iBlue821 軌跡記錄器外觀 表 3-2 GPS-iBlue821E 軌跡記錄器之規格
體積 9.4 公分×4.6 公分×1.8 公分
重量 49 克
坐標系統基準(Datum) WGS-84
訊號頻率(Frequency) L1,1575.42 MHZ
C/A 碼 1.023MHz
定位精度(Accuracy) 約 3 公尺 (二維平面) 支援編輯軟體 GPS Photo Tagger
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二、GPS Photo Tagger
為一套軌跡記錄器編輯處理軟體(圖 3-5)，協助軌跡資料與電腦之間的存 取，由 iTravel Tech 公司所開發，主要支援 GPS-iBlue821E，可讀取軌跡與點的 時間、位置等資訊並展示於 Google 衛星影像或電子地圖上。透過 GPS Photo Tagger 軟體，可將拍攝照片、圖片與軌跡點位利用時間資訊予以配對，將照片資 料加入相對應的點並儲存於專案中；另外，亦提供將軌跡資料轉換為 Google Earth 所支援的 KMZ 檔案格式之服務。
圖 3-5. GPS Photo Tagger 操作介面 三、Google Earth
Google Earth 為 Google 公司所開發的一款免費軟體，使用者可透過網路直接 下載，並結合了 Google 搜尋、地圖、衛星圖像、地形和 3D 建築物展現的功能 整合於一個地球的三維模型上並提供相關資訊，亦可與網路電子地圖 Google Maps 進行相互檢視。軟體本身提供在圖上標記並編輯點、線及面圖層內容之功 能(圖 3-6)，可應用於景點資源展示、路線繪製、甚至不同視角導覽效果等，並
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可將編輯完資料儲存為 KML 或 KMZ 格式，以供其它使用者觀看。
圖 3-6. Google Earth 基本介面 四、QGIS
相較於昂貴的常見商業軟體 ArcGIS，Quantum GIS (QGIS) 為一種開放原始 碼和免費的地理資訊系統軟體可將資料管理、編輯、分析和視覺化，具有中文操 作介面(圖 3-7)。其能夠在 Linux、Unix、MacOSX、和 Windows 平台之上執行，
也可直接讀取 Shapefile、Mapinfo、GML (Geography Markup Language)檔案，並 可進行向量圖層編修及製圖。QGIS 具有數化地圖及針對各區域建構屬性資料表 格之服務，自行設定樣式與圖層種類如點、線、面等；此外亦對影像提供地理對 位以及坐標系設定、環域(Buffer)或交集(Intersection)等基本分析功能(QGIS 資源 網，2011)。針對較無特別高的需求或目標取向，本研究嘗試以 QGIS 取代商業 用 GIS 軟體進行分析、管理編輯並建置地理資料庫，藉以降低系統成本與操作 難度。
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圖 3-7. 中文操作介面之 QGIS 五、PostgreSQL
PostgreSQL 為一套免費的開放源碼資料庫軟體，是以美國加州大學柏克萊 分校計算機系開發的 POSTGRES 為基礎，它支援大部分 SQL-2003 標準並且提 供了許多其他現代特性並可以用許多方法擴展，例如：增加新的資料 類型、函數、
聚集函數、索引方法。此外，PostgreSQL 軟體安裝時可同時附加一組空間延伸 工具稱為 PostGIS。PostGIS 由 Refractions Research 顧問公司所發展，提供 PostgreSQL 資料庫對於 GIS 空間資料數據的處理及儲存(PostGIS 官方網站，
2011)。
六、Django
Django 為一套開放源碼的網頁框架，亦是以 Python 語言 (檔案名稱為.py) 為 基礎的開發工具，支援多種資料庫，如 PostgreSQL、MySQL 與 SQLite，主要的 優點為可以快速開發一個高效能及精緻的網站以及動態地與資料庫相互連結。
Django 主要由 MTV 的設計架構組成，其 MTV 說明分別如下：
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M (Model):Django 的模組，用來設計資料表內容。而資料表的欄位是由 Python class 所組成，此 class 稱之為 Model。
T (Template):Django 的模板，用來描述網頁的設計頁面以及內容 (如一般的 HTML)，可以配合其它程式語言使網頁內容更多元化地呈現。
V (View):Django 的控制邏輯中心，為整個 Django 網頁框架運作的核心，以 Python 的函式所組成。
Django 的整個系統架構如圖 3-8 所示，內附有一個 HTTP 或 Web Server (網 址為 http://127.0.0.1:8000)，使用者從瀏覽器透過 Web Server 來要求資料時，
Server 會對照使用者所設定的 URLconf (網址)來找到相對應的 Views 來處理。而 資料庫的處理時，則會透過 Views 裡的函式呼叫從 Model 所建立的資料表中的資
Server 會對照使用者所設定的 URLconf (網址)來找到相對應的 Views 來處理。而 資料庫的處理時，則會透過 Views 裡的函式呼叫從 Model 所建立的資料表中的資