植基於三維地理資訊系統之行動定位服務系統

行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告

植基於三維地理資訊系統之行動定位服務系統

研究成果報告(精簡版)

計 畫 類 別 ： 個別型

計 畫 編 號 ： NSC 98-2622-E-151-023-CC3

執 行 期 間 ： 98 年 11 月 01 日至 99 年 10 月 31 日

執 行 單 位 ： 國立高雄應用科技大學資訊工程系暨研究所

計 畫 主 持 人 ： 羅孟彥

計畫參與人員： 碩士班研究生-兼任助理人員：許明聖

處 理 方 式 ： 本計畫涉及專利或其他智慧財產權，研究成果報告(精簡版)2

年後可公開查詢

中 華 民 國 100 年 04 月 26 日

行政院國家科學委員會補助產學合作研究計畫成果完整報告

行政院國家科學委員會補助產學合作研究計畫成果完整報告

行政院國家科學委員會補助產學合作研究計畫成果完整報告

行政院國家科學委員會補助產學合作研究計畫成果完整報告

植基於三維地理資訊系統之行動定位服務系統

計畫類別：□ 先導型 □ 開發型

■

技術及知識應用型

計畫編號：NSC 98-2622-E-151-023-CC3

執行期間： 2009 年 11 月 01 日至 2010 年 10 月

31

日

執行單位：

計畫主持人：羅孟彥

共同主持人：

計畫參與人員：許明聖、蔡翔宇、林益諄、賴威儒、詹宇翔

處理方式：依規定，原則上不予公開。

中 華 民 國 100 年 1 月 10 日

2

計畫查核點說明

（

（

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（本頁

本頁

本頁

本頁為本計畫重要審查資訊

為本計畫重要審查資訊

為本計畫重要審查資訊

為本計畫重要審查資訊）

）

）

）

一、本表之期程可視產學合作計畫執行情況予以設定（請逐年填列，例如按月別、季別、

半年別等均可）

。

查核內容概述（力求量化表示）

廠商參與情形概述

重要工作項目

前半年

後半年

前半年

後半年

系統架構分析

建立一份系

統架構文件

完 成 系 統 測 試

報告書

提供領域知識及資

訊、需求分析及功

能確認

功能整合、協助

系統測試流程確

認及協助測試

目 錄 服 務 模 組

實作

設計實作完

成

系統整合

提供領域知識與協

助功能訂定

整合測試

閘 道 服 務 模 組

實作

設計實作完

成

系統整合

提供領域知識與協

助功能訂定

整合測試

地 理 資 訊 編 碼

模組實作

設計實作完

成

_系統整合

提供領域知識、通

訊協定制定、界面

整合

整合測試

位 置 資 訊 轉 換

服務模組實作

設計實作完

成

_系統整合

提供領域知識、通

訊協定制定、界面

整合

整合測試

展 示 服 務 模 組

實作

文件分析

設計實作完成

提供領域知識與教

育訓練

通訊協定制定、

界面整合、測試

路 徑 服 務 模 組

實作

文件分析

設計實作完成 提供領域知識與教

育訓練

通訊協定制定、

界面整合、測試

訊 息 服 務 與 管

理模組實作

文件分析

設計實作完成 提供領域知識與教

育訓練

通訊協定制定、

整合、測試

手 機 端 程 式 與

適 地 性 服 務 實

作

系統規劃設

計

設計實作完成

協助軟體模組功能

確認

整合測試

二、本產學合作計畫預估後續發展情形概述：

（計畫執行及結束後之計畫如何配合追蹤管考，產品產出與開發規劃，預期可推廣至產業或市場之成果， 預估可授權商品，預估應用價值及產值，建立平台等）

繼續協助配合廠商分析與釐清業者現有產品的架構與程式發展界面，以了解業者目前

在產品開發和技術發展的實際現況，並協助分析在新興的行動服務市場的技術優勢與可能

問題，以協助拓展現有產品的新用途或是開發新產品以因應行動服務市場需求。預計可授

權系統與 API 讓其他應用開發業者能自由加入創意的行動定位服務。透過對於現有商品在

行動服務市場上重新定位的市場調查，與業者研擬新商品開發的可行性以及透過提供 API

與異業結合的可行性。

表 C012A-3

共 1 頁 第 1 頁

本產學合作計畫研發成 果 及 績 效 達 成 情 形 自 評 表

成果項目

本產學合作計畫預估

預估

預估

預估研究成果及績效指標

（作為本計畫後續管考之參據）

計畫達成情形

技術移轉

預計技轉授權 1 項

完成技轉授權 1 項

國內

預估 1 件

提出申請 1 件，獲得 0 件

專利

國外

預估 1 件

提出申請 0 件，獲得 0 件

博士 0 人，畢業任職於業界 0 人

博士 0 人，畢業任職於業界 0 人

碩士 1 人，畢業任職於業界 1 人

碩士 1 人，畢業任職於業界 1 人

人才培育

其他 1 人，畢業任職於業界 1 人

其他 4 人，畢業任職於業界 2 人

期刊論文 1 件

發表期刊論文 0 件

研討會論文 1 件

發表研討會論文 1 件

SCI論文 1 件

發表SCI論文 0 件

專書 0 件

完成專書 0 件

國內

技術報告 1 件

完成技術報告 1 件

期刊論文 0 件

發表期刊論文 0 件

學術論文 0 件

發表學術論文 0 件

研討會論文 1 件

發表研討會論文 0 件

SCI/ SSCI論文 0 件

發表SCI/ SSCI論文 0 件

專書 0 件

完成專書 0 件

論文著作

國外

技術報告 1 件

完成技術報告 0 件

其他協助產業發展

之具體績效

新公司或衍生公司 0 家

設 立 新 公 司 或 衍 生 公 司 ( 名 稱 ) ：

________________________________

計畫產出成果簡

述：請以文字敘述計

畫非量化產出之技

術應用具體效益。

（限 600 字以內）

基於三維地理資訊系統之功能於行動定位服務業者，設計與實作一個適地性行動定

位服務應用開發平台，透過我們的平台實作並提供的開放式 API，將能夠降低設計

Location-based 應用程式開發的複雜度與技術門檻，因此各式行動應用開發者能夠

結合地理資訊提供業者、地圖資訊系統軟體提供者(如路徑規劃與導航軟體)、以及

網路內容提供者，有效且快速的開發各式創意的適地性行動定位服務，進而能讓合

作企業擴展新的市場(行動服務)，也將能夠降低設計相關應用服務的程式開發複雜

度與技術門檻，有助於實現更多有創意的行動定位服務，進而衍生異業結合的可能

性，擴大合作企業技術應用的範圍。

C012A-4

共 1 頁 第 1 頁

摘要

摘要

摘要

摘要

行動通訊網路的發展與普及使得行動定位服務成 為備受重視與期待的重要應用，目前行動定位服務 發展的很多的問題均來自於完整地理圖資的有效取 得，本計畫的實施目的即在於延伸合作企業在於三 維地理資訊系統的專業技術優勢，共同研究如何提 供、整合三維地理圖資之功能於行動定位服務業 者，我們設計與實作一個適地性行動定位服務應用 開發平台，透過我們的平台實作並提供的開放式 API，將能夠降低設計 Location-based 應用程式開 發的複雜度與技術門檻，因此各式行動應用開發者 能夠結合地理資訊提供業者、地圖資訊系統軟體提 供者、以及網路內容提供者，有效且快速的開發各 式創意的適地性行動定位服務，進而能讓合作企業 擴展新的市場，也將能夠降低設計相關應用服務的 程式開發複雜度與技術門檻，有助於實現更多有創 意的行動定位服務，進而衍生異業結合的可能性， 擴大合作企業技術應用的範圍。 關鍵詞 關鍵詞 關鍵詞 關鍵詞：行動定位服務、三維地理資訊系統、行動 通訊

1.前言

前言

前言

前言

近年來，由於定位技術的成熟發展、精確度提 升，加上3G網路、具定位能力手機的普及以及大環 境的成熟，讓行動定位服務成為未來幾年的重要應 用，也因此改變資訊服務傳遞的方式，各式的加值 網路服務要能在我們需要的時候就能夠以方便的方 式提供和取得。因此行動定位相關應用儼然有即將 風起雲湧之勢，各大電信系統營運商、網路服務提 供業者、內容供應業者莫不摩拳擦掌躍躍欲試，然 而目前市面上仍缺少相關的行動定位應用服務平 台，讓有各式創意的業者能夠快速的開發其行動定 位服務，目前市面上出現的行動定位服務多屬專屬 的平台(如國內的Mio或是日本的KDDI)，如果沒有取 得其相關介面或是API，應用服務業者無法加入他想 提供的服務於這些現有平台上，因而阻礙了相關產 業的發展。 對於有意開發行動定位服務的人而言，豐富的 地理圖資是其中很重要的環節，但這也是今日許多 有意願開發相關系統的人所面臨的大問題。目前在 國內外系統中結合的地理資訊圖資(GIS)多為二維 圖 資 ， 較 有 名 的 供 應 商 如 國 內 的 UrMap (http://www.urmap.com) 、 Yahoo 奇 摩 地 圖 (http://tw.maps.yahoo.com) 以 及 國 外 的 Google Maps (http://maps.google.com)、Microsoft Live Search Maps (http://maps.live.com)等，其豐富 的地理資訊和免費提供的API，讓為數眾多的系統能 基於這些二維GIS圖資建構出行動定位服務。然而這 些二維GIS圖資普遍存在著圖資更新速度緩慢(例如 Google Map上的地理圖資落後 現行 狀況 有半 年以 上)、解析度不足（例如一個校園或是風景區內部的 細部資訊就無法取得）等問題，因此若要用這些地 理圖資來建構一個風景區內部的行動定位系統，會 因無法有效產生內部的地理圖資而無法實現。

2.研究

研究

研究目的

研究

目的

目的

目的

由以上的背景分析可以清楚看到，一個能夠實現 LBS 應用平台將極具市場潛力與重要性，但也可以看到 地理圖資的重要性與現行技術的侷限性。本計畫合 作企業藏識科技公司(Pilot Gaea Technologies)自 2001 年開始即專注於 GIS 系統之套裝軟體開發及相 關演算法研究，其技術核心在於 3D 影像之呈現以及 高效能的計算與儲存能力，不僅開發出能快速展示 2D/3D 地理圖資的 GIS 引擎，也提供 API 供 PC 與 PDA 端的應用程式開發使用。相較之下，目前行動定位 系統所用的圖資(如 GoogleMap)，目的均為提供一個 廣泛適用的 GIS 圖資系統，但無法符合所有系統地 理資訊之需求。舉例來說，我們若要為某一風景遊 憩區建構一個行動定位服務系統，則會面臨幾個問 題，首先是無法取得這個風景區的細部的地理圖 資，縱然許多圖資廠商能夠提供較為詳細的圖資， 然而其精確度未必能夠符合小範圍導覽的需求。此 外，這些圖資多為靜態的二維資料，三維的圖資並 不多見，相較之下，藏識科技公司的技術優勢在於 能夠藉由衛星影像等地理圖像，匯入後由其演算法 建構出三維的地理圖資系統，因而可以在一些特定 的市場(如大學校園、風景遊憩區導覽、與都會區商 業區導覽等等)與其他圖資供應商有所區隔，並且具 有競爭優勢

。

然而，由於藏識科技公司長期專注在三維的地理 圖資系統的相關技術，本身並無開發行動定位服務 系統的人力，如果能將藏識科技的專業技術與行動 定位服務結合，定能在新興的行動服務市場具有極

大的競爭優勢，因為其他的 LBS 應用供應商只能跟 一般的圖資供應商結合，本身沒有額外開發地理資 訊與 GIS 圖資整合的能力，即使一般 GIS 圖資供應 商提供了良好的 API 供開發者使用，在關鍵的空間 資訊儲存、空間物件操作等重要演算法上並無法給 予系統開發者使用的權利。因為這層關係，目前這 些二維 GIS 常見的應用仍然是以地理資訊（例如地 圖、路徑或是興趣點）的疊加(mashup)與展示為主， 也因此無法快速地開發出具備空間物件計算能力的 完整 LBS 服務。 因此本計畫目的即在於三維地理資訊系統的專 業技術上，開發一個能夠建構行動定位服務的平 台，我們的平台將負責作為銜接應用服務開發者與 三維 GIS 圖資間的中介層軟體(middleware)，處理 位置相關的資訊之取得、儲存、運算以及與 GIS 圖 資整合等課題，透過開放性的 API 讓應用開發業者 能自由加入創意的行動定位服務，更提供整合三維 GIS 圖資之功能，讓應用服務提供者可以更專注於開 發 LBS 服務的功能。本計畫的成果不僅能夠拓展藏 識科技公司能擴展新的市場(行動服務)，也將能夠 降低設計 Location-based 應用程式開發的複雜度與 技術門檻，有助於實現更多有創意的行動定位服務。

3.研究方法

研究方法

研究方法

研究方法

由於本計畫的目的在於結合廠商的三維地理圖 資系統，在其上設計與實作一個適地性行動服務應 用開發平台。因此我們規劃的架構為:行動裝置作為 此架構的 client 端，每隔固定時間傳送更新位置的 資訊，而中央的 LBS Server 除回應 client 的要求 外，最主要的任務是提供位置管理，及位置查詢等 功能。我們因此規劃實作平台並提供的開放式 API， 希望能夠降低設計 Location-based 應用程式開發的 複雜度與技術門檻，讓各式應用開發者能夠結合三 維地理圖資、地圖資訊系統軟體提供者(如路徑規劃 與導航軟體)、以及網路內容或 POI 提供者，有效且 快速的開發各式創意的適地性行動服務。我們根據 開 放 式 地 理 資 訊 系 統 協 會 （ Open Geospatial Consortium）所提出的適地性行動服務系統實作規 格書（OpenLS Implementation Specification）， 適 地 性 行 動 服 務 系 統 之 核 心 服 務 項 目 包 括 目 錄 (directory) 、 導 航 (route) 、 位 置 資 訊 轉 換 (location utility) 、 閘 道 (gateway) 與 展 示

(presentation)等五大核心服務。基於此五大核心 服務，我們因而設計與規劃出系統架構以及和其他 服務業者與電信營運業者的關係以下圖一表示： 圖 圖圖 圖 1111

4.系統實作

系統實作

系統實作

系統實作

根據文獻分析與研究方法所提出的架構，我們實作 系統的系統其主要由伺服平台與使用者終端 API 兩 大部分所構成。 4.1 4.1 4.1 4.1伺服端平台伺服端平台伺服端平台伺服端平台 伺服端平台主要的核心部份包括有以下模組: 4.1.1 目錄服務（Directory Service） 目錄服務可說是各種 LBS 的服務的基石，常見的 POI（Points of Interest）搜尋服務即是其中重要 的一項，使用者可下達搜尋參數，例如輸入名稱、 種類、關鍵字、電話等資訊，並由閘道服務或其他 定位裝置提供位置資訊，整合成一個查詢要求，目 錄服務接收要求之後回應使用者所需之位置資訊、 商品及服務。 考慮到系統的擴充性，本系統不結合也不特定使 用一種目錄資料庫，而是使用可抽換資料庫系統的 方式。我們實做一組應用程式介面（API），新的資 料庫透過這組 API，可以將目錄資訊資料加入至系統 中，在系統內部以特定的資料結構儲存，達到系統 整合的目的。這種方式，讓目錄資訊資料庫供應商 能快速地與 LBS 服務供應商整合，省去許多轉換資 料庫的人力與時間。同時為了提高系統兼容度，在 搜尋結果輸出的格式方面，我們特別針對常見的 2D/3D 資料格式，如 LandXML/GML、KML 等提供 支援，透過標準化的格式輸出，更可達成與其他系

6 統的整合。 我們實作的目錄服務提供以下查詢功能：
給定三維圖資的 POI 搜尋
給定最近距離的 POI 搜尋
給定所在區域的 POI 搜尋
給定類型的 POI 搜尋
結合以上各項之 POI 搜尋
為搜尋結果進行排序
可指定輸出的 POI 資料格式
改變距離使用之單位
新增、刪除與修改 POI 資料
可設定使用者進入/靠近 POI 訊息通知 行動裝置端與伺服端透過 Request/Response 訊 息傳遞機制，首先由行動裝置端發送目錄服務請 求，並在訊息中夾帶如上所述之條件，伺服端在收 到請求後會進行資料庫之搜查與比對，最後，將結 果以格式化之訊息回應給行動裝置端。若是 POI 資 料修改或是設定訊息通知功能，則伺服端會在執行 動作後回應執行之狀態（成功或失敗）。這個階段我 們遭遇到的困難是 3D 空間資料庫、與基於這個資料 庫的位置相關運算、以及所衍生的服務如何整合問 題，在合作廠商的幫助與共同合作下，我們成功的 實作也獲致一些寶貴的經驗。 4. 4. 4. 4.1111.2.2.2.2 閘道服務閘道服務閘道服務閘道服務（（（Gateway Service）（ ））） 在行動定位服務系統中，使用者本身可能同時也是 目錄服務所搜尋的一種對象，因為使用者的位置可 能一直不停地在更新，因此我們實作「閘道服務」 模組來讓系統能夠得知使用者最新位置的服務。行 動裝置端因而得以向伺服端持續的提交最新位置資 訊，由裝置上的地位模組取得最新位置，建立一個 與伺服器的連線，透過更新位置之特殊訊息更新伺 服端資料庫中使用者的最新位置。閘道服務被使用 時，則是至資料庫中讀取該使用者目前最新的位置。 本計畫中我們以 OpenIMS 為基礎，實作這個模 組，由於其遵循現有的行動網路標準，因此本計畫 的產出可以在未來與電信業者的系統結合，利用業 者之行動定位中心（GMLC）內部之位置伺服器，經 各種行動定位技術獲得使用者之位置，再藉由閘道 服務提供所有服務所需之位置資訊，並且令閘道服 務之模型遵從開放式行動聯盟（OMA－Open Mobile Alliance）的行動定位協定（MLP 3.0），藉此提供 一個標準的即時定位服務。透過閘道服務此介面之 設置，即使未來定位的技術改變，其上層使用之應 用程式也可不經任何修改而繼續使用。 4.1 4.1 4.1

4.1....3333.... 位置資訊轉換服務位置資訊轉換服務位置資訊轉換服務位置資訊轉換服務（（（Location Utility Service（ － － － －Geocode/Reverse Geocode））） ） 位置資訊轉換服務提供正向及反向之位置資訊 轉換服務，視使用者所給之參數設定與需求之不 同，位置資訊轉換服務可能提供零個或一個以上之 查詢結果。本模組提供位置資訊轉換服務，因而我 們與合作企業的三維地理圖資技術結合，開發建置 一個的地圖資訊與位置結合之資料庫，由於傳統的 二維位置資訊轉換僅提供經緯度與地址的轉換（例 如 「 國 立 高 雄 應 用 科 技 大 學 」 經 過 轉 換 後 為 (120.328407, 22.651456)），無法針對三維位置資 訊中常見的「在上面」、「海平面上」、「五層樓 高」進行轉換，而本模組的貢獻處在於藉由專業圖 資廠商的技術與經驗為基礎，強化系統位置資訊轉 換服務的能力，我們亦從中學習到圖資結合開發的 技術與經驗。 4.1 4.1 4.1 4.1.4.4.4.4 展示服務展示服務展示服務展示服務（（（（Presentation Service）））） LBS 服務提供關於「位置」的服務，而一份位置資 訊對於使用者來說可能有很多種表示方式，我們使 用的是 3D 的 GIS 系統，因此可以透過 3D 場景的呈 現讓使用者有身歷其境的臨場感，我們的系統內部 先實作整合 Google Maps 的 2D GIS 圖資，再結合藏 識科技公司的 3D GIS 產品，提供 3D 的場景呈現， 我們因而得以實作一模組得以實現以下功能：  展示一特定區域之地圖  於界面上加入想要之資訊，如：路徑資訊、POI 資訊、位置、方位、地址...等等  具圖層套疊能力，因此具有長度寬度、透明度、 背景顏色等相關參數，行動裝置端可透過應用 程式介面（API）得知展示服務之地圖資料有什 麼圖層  設定地圖之風格（Style）  建立地圖的空間參考系統（Spatial Reference System）  實作本展示服務與各 API 之轉譯功能

 以藏識科技之 3D GIS 系統為基礎並提供標準化 之 X3D 之 3D 場景介面 4.1 4.1 4.1 4.1.5.5.5.5 訊息訊息訊息訊息服務服務（服務服務（（Message Service）（ ）） ） 在行動定位服務中，服務供應商需要根據位置傳遞 即時訊息給行動裝置端的使用者，因此，本計畫在 三維地理圖資的系統結合後，實做以下訊息服務模 組，目前提供以下功能：  傳送訊息給其他使用者  發送廣播訊息給特定使用者（區域/類型/朋 友…）  檢查有無私人訊息  設定訊息等級（Emergency Level）  訊息可夾帶檔案 系統透過 Request/Response 訊息傳遞機制，行動裝 置端可傳遞訊息服務需求給伺服端，內容夾帶要傳 送之訊息，伺服端在收到後會在下次該名對象傳送 檢查收件匣訊息時將訊息傳送給該使用者。檔案的 夾帶則是透過二進位資料的方式在訊息中傳送。 4.1 4.1 4.1

4.1..6..666 管理服務管理服務管理服務管理服務（（Management Service（（Management ServiceManagement Service）Management Service）））：

對電信業者來說，一個系統必須提供帳號認證 制度，才能對使用者收取服務使用費用，因此，考 慮到商業應用之可能性與系統中訊息傳遞之必需 性，本計畫實做帳號的管理服務，我們已完成模組 提供以下功能：  使用者帳號認證  使用者帳號資料加密者  帳號管理功能，包括可供電信業者或服務供應 業者使用之特權管理功能及一般使用者查詢、 修改功能 管理服務同時也提供帳號個人化的服務，個人化的 意義在於提供個人資料之儲存，包含：  使用者通訊資料  使用者好友資料  使用者類型  其他自行設定之個人資料 透過使用者個人化，電信業者或服務提供業者可針 對不同屬性、類型之使用者提供差異性服務，或是 個人化廣告推送服務。 4.2 4.2 4.2 4.2 使用者端平台使用者端平台使用者端平台使用者端平台 本計畫實作的使用者端平台的部份，採用 Google Android 開放式行動電話平台，利用 Google 所提供 的龐大資源及大量的 API 以及 Android 所釋出的原 始碼可供我們修改並新增欲開發的功能，以縮短本 系統的開發時間。Android 平台在 Location-Based Service 方面提供四個大類的 API，依功能性的不同 包括有 Geocoder、Location、Location Manager 及 Location Provider，使用者可透過所提供的 API 取 得定位資訊、進行地理位置轉換、取得底層作業系 統所提供的定位服務及定位裝置的硬體控制，我們 就這幾個 API 為基礎將其延伸至可以支援三維地理 圖資。 此外，在使用者端我們還基於 Google Android 平台上的 MapView API，擴展為在行動裝置螢幕上產 生三維地圖資訊，並接受來自鍵盤或螢幕上的手勢 游標的控制訊號，來拖曳移動地圖或對地圖進行放 大及縮小，亦可透過 API 來撰寫程式控制地圖或放 置個人化的資訊於地圖上。我們使用我們所開發的 服務以提供 2D/3D 的圖資與場景呈現。由於 Android 平台上對於圖片格式已有相當良好的支援程度，因 此我們將以一般圖片呈現圖資並搭配 Android API 實作類似 Google Maps 的介面。而在 3D 場景呈現部 份，我們實作一個 X3D viewer，於伺服器端向展示 服務取得場景，於使用者端整合 Android API，讓使 用者能透過我們開發的 API，無縫式地嵌入圖資與場 景至應用程式中。

5.系統應用

系統應用

系統應用

系統應用

許多地點都有建置專屬的導覽系統的需求，好的導 覽系統不僅可以提供對環境陌生的人(如：新生、訪 客)，快速查詢並找到相關處所的機制，也可以提高 能見度。然而很多單位並無相關技術背景的人員可 以製作專屬的導覽系統，因此，我們藉由我們的系 統快速的開發一個模擬真實環境、即時與人互動校 園生活導覽系統，這個系統主要的創意是結合三維 地理資訊的相關技術，讓使用的學校簡單製作該校 的地理圖資，將本系統安裝完成，再透過本系統提 供的界面，將該校專屬的各式資訊匯入，即可形成 一個專屬又容易使用的導覽系統，因此可以展示本 計畫系統的應用性。 5.1 系統建置系統建置系統建置系統建置 藉由本計畫的各個模組與 API，我們得以快速將

8 系統的六個部份完成，分別為店家資料管理子系統 (Shop Data Management, SDM )、使用者資料管理子 系統(User Data Management, UDM)、揪團資料管理 子系統(Join Data Management, JDM )、3D 建物子系 統(3D Build, 3DB)、學校地圖路徑子系統(School Map Route, SMR)、學校活動管理子系統(School Actions Management, SAM)等，各子系統間的介面及互動圖 如圖 2 所示。 SDM 主要提供網頁式的介面供使用者新增及查 詢相關店家資訊，主要的使用對象為所有使用者， 輸入的介面採用網頁式。GDM 為 LW 的主功能選單 與基本設定資料(含店家資訊、店家評論、店家推薦、 店家收藏等)的維護作業，並提供執行 UDM 與 JDM 的功能，本系統 UDM 主要供使用者管理輸入的各種 資訊，而 JDM，讓使用者可以對店家發出揪團訊息。 SAM 主要供使用者產生各種活動資訊與其他使用者 相關資訊互動。SMR 為 2D 校園路徑導引系統。3DB 為 3D 模擬真實校園環境並提供校園路徑導引系統。 圖 圖 圖 圖 2 模組流程圖模組流程圖模組流程圖模組流程圖 5.2 系統入口系統入口系統入口系統入口 系統提供一個 Web Portal 來彙整所有功能以及 提供資料聚合介面，我們的入口界面主要有四個主 軸: 內容(Content)、社群(Community)、使用者互動 (Customer Interaction) 、 跨 服 務 的 互 通 與 整 合 (Cross-Service Integration)。內容(Content)界面主要作 用在於方便使用者參與及提供內容，因為在 Web 2.0 概念的實踐過程中，良好的使用體驗是鼓勵用戶參 與的基礎動力之一。社群(Community)機制的設計主 要在於帶動更多使用者願意投入，進而引發 Web 2.0 服務的網路效應。高度的使用者互動性是我們的系 統有別於其他系統最主要的特色之一，我們利用手 機定位的功能，讓真實世界的使用者與虛擬世界的 使用者能夠在同一個系統直接互動，從而引發出許 多新型態的服務。 Web Portal 主要分成兩主題大方向，第一方向 為校園資訊，第二方向為校園附近店家資訊；主選 項以七大館來呈現，(1)美食館(2)生活館(3)教育醫療 館(4) 生 活地 圖(5) 校園 引 導 (6) 校園 建物 (7) 校園 活 動；畫面區塊分為評價、推薦、搜尋、登入、內容 區塊；在生活地圖整合店家、租屋定位及路線導引 功能，提供使用者更容易尋找店家、租屋真實地址。 這些可以顯現以及驗證我們的目錄服務模組的成 效。 圖 圖 圖 圖 3 系統入系統入系統入口系統入口口口 5.3 校園導覽校園導覽校園導覽校園導覽 提供三種功能讓給使用者更容易融入校園生 活，以及透過報名、評論、推薦、搜尋機制來吸引 使用者，也提供使用者互相交流訊息，充分融入呈 現 Web2.0 概念，及 LBS 使用者即時定位讓使用者知 道身在何處，更容易前往相關活動資訊地點。 (1)校園導引：由動態地圖顯示校園每一個角落 和學校所舉辦的活動地點，以及同學的所在地，除 了方便新生更了解校園，也讓學長姐和學弟妹互動 性增加。(2)校園活動：透過動態圖像的標示，更能 體會在學校所舉辦大大小小的活動。(3)校園建築： 顯示真實校園環境，讓對於此環境不熟悉使用者， 可以更快速融入校園環境裡，並同時顯示各建築最 新公告。 校園導引-對一個使用者而言，最常需要 LBS 服務所提供的是定位功能，換言之，常常需要搜尋 某一建築物的位置以及如何到達的路徑，因此我們 在系統中處提供即時查詢本校內各處室與教室位置 的功能(圖 4)。校園活動-可以在校園地圖上所新增活 動(圖 5)，告知全校同仁，除了顯示有這樣的活動以

外，還清楚的標示下了時間與地點(圖 6)。 圖 圖 圖 圖 4 校園導引校園導引校園導引校園導引 圖 圖 圖 圖 5 校園活動校園活動校園活動校園活動 圖 圖圖 圖 6 活動內容活動內容活動內容 活動內容 校園建築–可以帶領第一次來到校園，更快速了 解校園各角落，以及知道各建築物簡單介紹，以及 在此建築各系所最新公告(圖 7-1)。並提供兩種瀏覽 模式，導覽模式：可帶領使用者以第一人稱視角導 覽校園，點選模式：可點選各建物以查看建物提供 的資訊(圖 7-2)。 圖 圖 圖 圖 7-1 校園建築校園建築校園建築校園建築畫面畫面畫面畫面 圖 圖圖 圖 7-2 使用導覽模式畫面使用導覽模式畫面使用導覽模式畫面使用導覽模式畫面(紅線為導引路線紅線為導引路線紅線為導引路線紅線為導引路線) 5.3 位置資訊匯集位置資訊匯集位置資訊匯集位置資訊匯集 此系統希望能夠提供一個機制，讓使用者可以 很簡便的提供各式他們所發現的生活資訊，然後我 們的系統還將整合使用者貢獻的內容，並且善用其 集體智慧以創造價值，如此一來我們的行動定位服 務系統(LBS)才有更多更即時的適地性服務與內容 可以提供給使用者。 因此食衣住行功能提供使用者一個討論、結合學 校附近生活資訊的平台。系統提供食、衣、住、行、 醫、育樂等五類，瀏覽模式分為地圖模式、文字模 式。可由上方的導覽列選擇分類進入，右半部還提 供了所在分類的人氣排行與評價排行的店家。除了 基本的商家資訊外，本系統採 Web2.0 的設計模式(圖 8-1)，提供使用者推薦與檢舉的機制，透過使用者參 與的過程，優良與熱門的店家會自動被篩選出來， 本系統也把目前最熱的揪團概念放進來，隨時隨地 都可以找到人陪你遊玩。 點入詳細資料(圖 8-2、圖 8-3)，會有這店家基本 資訊、評分資訊、服務項目、評論資訊，給使用者 瀏覽與新增資料，裡面的瀏覽畫面是可以自行調 整，來方面使用者瀏覽店家資訊。結合社群概念不 只提供使用者建置店家評論之外，其他使用者也可 以對此店家做相關評論，多人評論使資料信任度更 高(圖 8-4)。

10 圖 圖圖 圖 8-1 食衣住行瀏覽畫面食衣住行瀏覽畫面食衣住行瀏覽畫面 食衣住行瀏覽畫面 圖 圖圖 圖 8-2 店家畫店家畫店家畫面店家畫面面面 圖 圖圖 圖 8-3 店家畫面店家畫面店家畫面 店家畫面 圖 圖圖 圖 8-4 店家評價畫面店家評價畫面店家評價畫面 店家評價畫面 本系統不只有Web功能，而外提供手機端的程式 也有店家新增與照片上傳的功能，不同的是以手機 上傳的照片會附帶有經緯度的座標資訊(圖8-5)。這 些經緯度的資料會自動被寫入LBS server的資料庫 中，因此可以直接將該照片與位置資訊產生關連， 其他的使用者因而可以得到並查詢到此筆位置資 訊。 圖 圖 圖 圖 8-5 揪團畫面揪團畫面揪團畫面揪團畫面 手機端的程式也有類似的生活資訊搜尋功能， 如圖所示，當使用者選擇某一選項時，手機上的程 式會經由中介層軟體之協定，將這要求傳回 LBS server，系統會將使用者現在位置附近的相關生活資 訊即時傳送給使用者(圖 8-6)。 圖 圖 圖 圖 8-6 揪團畫面揪團畫面揪團畫面揪團畫面 揪團系統特色是方便使用者在網路上尋找志同 道合的夥伴，本系統結合學校資料庫相關訊息，使 用者可以輸入關鍵字限制，來限制你想要邀請夥伴 範圍，非常適合班遊或是小團體來使用本系統當成 報名系統(圖 9-1)。本系統額外提供手機揪團功能， 只是要有安裝手機程式，不需要有電腦一樣可以揪 團。 圖 圖 圖 圖 9-1 揪團畫面揪團畫面揪團畫面揪團畫面 圖 圖 圖 圖 9-2 揪團畫面揪團畫面揪團畫面揪團畫面 在店家新增介面本系統為提供兩種定位方式， 第一種為傳統地址地位模式，來進行店家定位，在 傳統定位模式中本統還提供預測使用者輸入地點， 減少使用者輸入的時間；第二種是結合 Google Map

與 LSB 定位系統，透過兩種方式提供使用者建立店 家住址相關資訊(圖 10)。 圖 圖 圖 圖 10 新增店家畫面新增店家畫面新增店家畫面新增店家畫面 本系統也提供搜尋介面，可方便快速尋找相關 店家，目前我們提供兩種搜尋模式，第一種為傳統 文字模式(圖 11)，第二種結合目前 Google Map 與 AJAX 物件，即時搜尋即時顯示店家座標，以及你再 輸入搜尋關鍵字，我們會馬上找出你所要尋找相關 字串，來加速使用者搜尋時間(圖 12)。 圖 圖 圖 圖 11 文字搜尋畫面文字搜尋畫面文字搜尋畫面文字搜尋畫面 圖 圖圖 圖 12 地圖搜尋畫面地圖搜尋畫面地圖搜尋畫面地圖搜尋畫面 本系統搜尋功能已結合學校附近租賃訊息，把 這些租屋資訊分為三大類，以圖釘不同顏色的圖 片，來代表透天、大廈或是公寓，方面使用者來做 選擇(圖 13-1)。以及提供道路導引，不會地點不熟而 迷路，要出發前來本系統瀏覽一下，相關租屋資訊、 圖片、道路指引馬上提供給你(圖 13-2)。 圖 圖 圖 圖 13-1 租屋資訊畫面租屋資訊畫面租屋資訊畫面租屋資訊畫面 圖 圖圖 圖 13-2 租屋路線導引畫面租屋路線導引畫面租屋路線導引畫面 租屋路線導引畫面 1.1 使用者管理使用者管理使用者管理使用者管理介面介面介面介面 本系統後台建置(圖 14)，是方面使用者修改、 刪除資料，以及同時記錄使用者在課堂學習外相關 資訊，方便老師對於自己學生，在學校以外生活模 式，方面未來老師可以給予學生更多幫助。 我的資訊：統計你所發表相關資訊，以及你可 以參加的相關活動。 文章、評論、回覆管理：呈現已發表的文章列 表，包含發表時間、文章標題及分類，並可進行編 輯或刪除。 文章收藏：對於你喜歡店家和活動，額加標示 出來，方面你觀察或是最新資訊。 圖 圖圖 圖 14 使用者管理使用者管理使用者管理使用者管理介面介面介面 介面 4.5 手機端應用手機端應用手機端應用手機端應用 校園即時通(圖 15)，在茫茫人海的大學裡，除 了班級裡的必修課會與同學老師同在一起是上課以 外，實在很少時間可以與同班同學、老師見面，透 過本系統的校園即時通功能，若想與同學在校園見 面吃飯、討論作業，即可隨時知道同學的所在地， 方便聯絡。 圖 圖 圖 圖 15 校園即時通校園即時通校園即時通校園即時通介面介面介面 介面 影音多媒體(圖 16)，現在的學生將部份時間都 花在等火車、搭公車，而透過我們製作的手機影音 教學與學校課程整合，不但可以收看老師在以往上

12 課的內容，也可以藉此讓同學複習。 透過我們的應用程式，使用者可以啟動手機內 建的相機、錄音機，進行拍照、錄影或錄音，並將 結果上傳至本系統上的空間。 遠距收看串流影音教學系統(圖17)，使用者可 連接至伺服器，選擇伺服器上可供播放的教學影 片，透過串流播送，即時收看/收聽教學。 圖 圖圖 圖 16 影音多媒體介面影音多媒體介面影音多媒體介面影音多媒體介面 圖 圖 圖 圖 17 遠距收看串流影音教學系統介面遠距收看串流影音教學系統介面遠距收看串流影音教學系統介面遠距收看串流影音教學系統介面

5.成果自評

成果自評

成果自評

成果自評

本計畫的成果可分為三個方面: 一、 系統實作方面: 本計畫的具體成果將是一開放 式的 LBS 應用開發平台與 API，透過我們平台實 作 並 提 供 的 開 放 式 API ， 將 能 夠 降 低 設 計 Location-based 應用程式開發的複雜度與技術 門檻，讓各式 LBS 應用開發者能夠結合三維地 理圖資提供業者、地圖資訊系統軟體提供者(如 路徑規劃與導航軟體)、以及網路內容或 POI 提 供者，有效且快速的開發各式創意的適地性行 動服務。就系統實作面而言，本年度計畫執行 的達成率相對於計畫內容來看 95%都已完成。本 計畫系統也有許多廠商有興趣，現在有一家即 將完成技術移轉的簽訂。 二、 學術價值方面: 本計畫在學術研究上的具體成 果是各種相關演算法的實作以及效能評估，我 們也已蒐集許多實測的數據，部份已經發表 [1,2]，其餘正在整理並投稿於國際期刊中。 三、 人才培育方面:本計畫的實施成果培育了兩篇 國內學術論文，並且計畫參與學生許明聖、林 意諄、賴威儒、詹宇翔) 以本系統參加 2010 中 華電信加值應用大賽，在 637 參賽隊伍中，獲 得佳作佳作佳作佳作肯定。

參考文獻

參考文獻

參考文獻

參考文獻

1. 許明聖, 蔡翔宇,羅孟彥, “Web 2.0 結合三維 地理資訊之行動導覽系統,” in Proceedings of the Taiwan Academic Network Conference 2010 (TANET 2010).

2. 許明聖、蔡翔宇、林益諄、賴威儒、詹宇翔, 技 術報告, 2010 中華電信加值應用大賽.

國科會補助計畫衍生研發成果推廣資料表

日期:2009/12/22

國科會補助計畫

計畫名稱: 植基於三維地理資訊系統之行動定位服務系統 計畫主持人: 羅孟彥 計畫編號: 98-2622-E-151-023-CC3 學門領域: WEB 技術

研發成果名稱

(中文) 基於位置資訊之行動定位服務系統 (英文)

成果歸屬機構

國立高雄應用科技大學

發明人

(創作人)

羅孟彥

技術說明

(中文) 本系統為一個適地性行動定位服務(Location-Based Services)應用開發平台， 透過我們的平台實作並提供的開放式API，將能夠降低設計Location-based 應用 程式開發的複雜度與技術門檻，因此各式行動應用開發者得以結合地理資訊提供 業者、地圖資訊系統軟體提供者(如路徑規劃與導航軟體)、以及網路內容提供者， 有效且快速的開發各式創意的適地性行動服務，數位內容產業也可以藉此平台開 發適用於手機版本的內容，LBS 相關的產業體系之發展因而能完整發揮進而帶動 服務市場之快速發展。 (英文)

產業別

資訊服務業

技術/產品應用範圍

技術移轉可行性及

預期效益

註：本項研發成果若尚未申請專利，請勿揭露可申請專利之主要內容。

98 年度專題研究計畫研究成果彙整表

計畫主持人：

羅孟彥

計畫編號：

98-2622-E-151-023-CC3

計畫名稱：

植基於三維地理資訊系統之行動定位服務系統

量化

成果項目

實際已達成

數（被接受

或已發表）

預期總達成

數(含實際已

達成數)

本計畫實

際貢獻百

分比

單位

備 註

（

質 化 說

明：如 數 個 計 畫

共 同 成 果、成 果

列 為 該 期 刊 之

封 面 故 事 ...

等

）

期刊論文

0

0

100%

研究報告/技術報告

1

1

100%

本系統獲得 2010

中 華 電 信 加 值 應

用大賽加作肯定

研討會論文

1

1

100%

篇

論文著作

專書

0

0

100%

申請中件數

1

1

100%

專利

已獲得件數

0

0

100%

件

件數

1

1

100%

件

技術移轉

權利金

0

0

100%

千元

碩士生

1

1

100%

博士生

0

0

100%

博士後研究員

0

0

100%

國內

參與計畫人力

（本國籍）

專任助理

0

0

100%

人次

期刊論文

0

0

100%

研究報告/技術報告

1

1

100%

研討會論文

1

1

100%

篇

論文著作

專書

0

0

100%

章/本

申請中件數

0

0

100%

專利

已獲得件數

0

0

100%

件

件數

0

0

100%

件

技術移轉

權利金

0

0

100%

千元

碩士生

1

1

100%

博士生

0

0

100%

博士後研究員

0

0

100%

國外

參與計畫人力

（外國籍）

專任助理

0

0

100%

人次

其他成果

(

無法以量化表達之成

果如辦理學術活動、獲

得獎項、重要國際合

作、研究成果國際影響

力及其他協助產業技

術發展之具體效益事

項等，請以文字敘述填

列。)

本系統獲得 2010 中華電信加值應用大賽加作肯定

目前已有一家公司積極洽談技術移轉中 預計 2011 年五月會完成技轉

成果項目

量化

名稱或內容性質簡述

測驗工具(含質性與量性)

0

課程/模組

0

電腦及網路系統或工具

0

教材

0

舉辦之活動/競賽

0

研討會/工作坊

0

電子報、網站

0

科

教

處

計

畫

加

填

項

目 計畫成果推廣之參與（閱聽）人數

0

本產學合作計畫研發成 果 及 績 效 達 成 情 形 自 評 表

成果項目

本產學合作計畫預估研究成果及績效指標

_{（作為本計畫後續管考之參據）}

計畫達成情形

技術移轉

預計技轉授權 1 項

完成技轉授權 1 項

國內

預估 1 件

提出申請 1 件，獲得 0 件

專利

國外

預估 1 件

提出申請 0 件，獲得 0 件

博士 0人，畢業任職於業界0人

博士 0人，畢業任職於業界0人

碩士 1人，畢業任職於業界1人

碩士 1人，畢業任職於業界1人

人才培育

其他 1人，畢業任職於業界1人

其他 4人，畢業任職於業界2人

期刊論文 1 件

發表期刊論文 0 件

研討會論文 1 件

發表研討會論文 1 件

SCI論文 1 件

發表SCI論文 0 件

專書 0 件

完成專書 0 件

國內

技術報告 1 件

完成技術報告 1 件

期刊論文 0 件

發表期刊論文 0 件

學術論文 0 件

發表學術論文 0 件

研討會論文 1 件

發表研討會論文 0 件

SCI/SSCI論文 0 件

發表SCI/SSCI論文 0 件

專書 0 件

完成專書 0 件

論文著作

國外

技術報告 1 件

完成技術報告 0 件

其他協助產業發展

之具體績效

新公司或衍生公司 1 家

設立新公司或衍生公司(名稱)：

計畫產出成果簡

述：請以文字敘述

計畫非量化產出之

技術應用具體效

益。

（限 600 字以

內）

基於三維地理資訊系統之功能於行動定位服務業者，設計與實作一個適地性行動定位

服務應用開發平台，透過我們的平台實作並提供的開放式 API，將能夠降低設計

Location-based 應用程式開發的複雜度與技術門檻，因此各式行動應用開發者能夠結

合地理資訊提供業者、地圖資訊系統軟體提供者(如路徑規劃與導航軟體)、以及網路

內容提供者，有效且快速的開發各式創意的適地性行動定位服務，進而能讓合作企業

擴展新的市場(行動服務)，也將能夠降低設計相關應用服務的程式開發複雜度與技術

門檻，有助於實現更多有創意的行動定位服務，進而衍生異業結合的可能性，擴大合

作企業技術應用的範圍。