地理資訊系統－淺談空間資訊科技

(1)

淺談空間資訊科技

(2)

GIS的意義

(3)

地理資訊系統就是一套能處理地理資料的軟硬體系統，依據使用者需求，將所需的地理資料建成地理資料庫，使用者擷取資用者需求將所需的地理資料建成地理資料庫使用者擷取資料庫裡的資料、模式或知識準則等，透過軟體所提供之分析功能及模擬過程，將地理資料組合成有意義的資訊，以提供決策者規劃之用。 3

(4)

地理資訊系統的基本組成

依實質物體而分

(5)

(6)

(7)

(8)

依GIS基本功能而分

(9)

GIS的特性

(10)

(11)

向量式地理資訊系統與

網格式地理資訊系統

(12)

遙測之基之原理

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

全球衛星定位系統之基本原理

(20)

(21)

(22)

(23)

GIS能做些什麼

(24)

位置型問題

(25)

(26)

(27)

量測型問題

直接量測

(28)

(29)

間接量測

(30)

(31)

量測指標及應用量測指標及應用

(32)

(33)

屬性查詢與統計

單一屬性或條件的資料查詢

(34)

資料路方向 & 屬性欄方向

(35)

多重屬性或條件的資料查詢

(36)

屬性資料的統計分析

(37)

(38)

(39)

空間型態與關係

(40)

不同主題圖層與不同圖徵分佈之關係

(41)

(42)

趨勢問題

圖徵變化的時間趨勢

(43)

(44)

圖徵屬性的空間趨勢

(45)

模式化問題

模式化: 利用數學方法或邏輯觀念將事物的存在與運作過程予以簡化或摘要利用數學方法或邏輯觀念將事物的存在與運作過程予以簡化或摘要化成為一種模式 45

(46)

利用GIS模式化觀念進行策略方案評估

(47)

模式在地景變遷推估之應用

(48)

(49)

(50)

路線規劃

(51)

資料輸出

(52)

GIS在生活領域的應用

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

地理資訊系統簡介

Geographical Information Systems (GIS)

(58)

What is GIS?

地理資訊系統（Geographical

I f

ti

S

t

簡稱GIS）是一套

Information Systems，簡稱GIS）是一套

整合軟、硬體的電腦系統，具備

輸入、儲

存

管理

分析

和

展示

地理資料的功能

存、管理、分析

和

展示

地理資料的功能，

可輔助使用者處理空間資料或進行

空間決

策（spatial decision）

58

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發展背景

加拿大在1950年代晚期和1960年代早期其

自然資源面臨大量開發，政府單位需要詳

細的地理資料來支援土地管理決策，然而

這些地理資料存在於各類型比例尺介於25

萬分之一到2 萬分之一的地圖中，要涵蓋

萬分之一到

萬分之一的地圖中

要涵蓋

整個加拿大所需的地圖數量極為龐大，其

政府無法負擔蒐集資料和製作地圖的勞力

和時間成本，更遑論用人工的方式來判釋

和分析這些資料。利用電腦技術來處理龐

和分析這些資料

利用電腦技術來處理龐

大地理資料的需求，便促成了早期地理資

訊系統的發展。

59

訊系統的發展

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以人工方式分析地理資料

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Why use GIS?

空間決策

每個人的生活當中常會面臨到空間決策的問題，

每個人的生活當中常會面臨到空間決策的問題

例如選擇上班、上學的路線，考慮買房子的區

位；政府單位的施政建設更是經常涉及地理資

料的管理和空間決策，例如管線的管理、維護

和公車路線的規劃；商業投資者也需要利用地

理資料來輔助投資決策，例如店面的選址和商

圈的分析，此類與空間相關的問題都可藉助

圈的分析此類與空間相關的問題都可藉助

GIS來解答。

61

(62)

GIS輔助空間決策的流程

(63)

GIS輔助管線管理

(64)

GIS應用領域

相關學科相關學科計算機科學、製圖、測量、遙測、地理、水文、統計、資訊科學、規劃應用範圍應用範圍網路與管線的操作管理、自然資源管理、房地產管理、交通運輸管理、道路規劃、地圖製作產管理、交通運輸管理、道路規劃、地圖製作相關資料相關資料數值地圖、掃描地圖或照片產生的數值影像、衛星影像、地面調查資料、影片、表格、文字等等使用者使用者工程師規劃人員地理學者生物學者製使用者使用者工程師、規劃人員、地理學者、生物學者、製圖人員、測量人員等等 64

(65)

地理資料

空間資料與屬性資料

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連結空間資料與屬性資料

(67)

主題圖層

(thematic layers)

(68)

資料模式

(data model)

網格式網格式(raster)(raster) 向量式向量式(( )) 向量式向量式(vector)(vector) 68

(69)

常用的地理資訊分析技術之一

疊圖分析(overlay analysis)

垃圾場的選址條件主題圖層條件易達性 2公里範圍內有主要道路經過人口必須遠離高人口密度區環境保護區必須位在各種環境保護區之外(例如水庫集水區、國家公園) 環境保護區必須位在各種環境保護區之外(例如水庫集水區國家公園) 地質位在不透水層上方 2km 2km 69 環域(buffer)

(70)

地質人口密度道路環境保護區分區選取分區高密度區選取主要道路高密度區建立沿主要道路周圍2公里環域第一次疊合不透水層且非高人口密度環域 (buffer) 鄰近主要道路區第二次疊合不透水層，非高人口密度不透水層，非高人口密度鄰近主要道路

疊圖分析(

l

l i )

第三次疊合不透水層，非高人口密度鄰近主要道路，非保護區 70

疊圖分析(overlay analysis)

垃圾場址

(71)

疊圖分析

(overlay analysis)

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常用的地理資訊分析技術之一

疊圖分析(

l

i )

疊圖分析(overlay analysis)

適宜性分析(suitability analysis)

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常用的地理資訊分析技術之二

網路分析(network analysis)

最短路徑

最短路徑(shortest paths)(shortest paths)

所謂的「最短」並不一定指「距離」，例如救護車要趕往車禍現場其所選擇的最如救護車要趕往車禍現場，其所選擇的最短路徑指的是能「最快」到達的路線，通常是選擇交通量較少的道路，而非平面距常是選擇交通量較少的道路而非平面距離最短卻可能塞車的道路。 73

(74)

網路分析(network analysis)

(75)

網路分析(network analysis)

(76)

常用的地理資訊分析技術之二

網路分析

網路分析(network analysis)

(network analysis)

區位分派模式(l

ti

ll

ti

d li )

網路分析

網路分析(network analysis)

(network analysis)

區位分派模式(location-allocation modeling)

分析如何經由網路將資源（例如貨物、人員或服務）由供應地送達需求地，例如某電器公司的維修中心每日要供應地送達需求地，例如某電器公司的維修中心每日要派遣工程師到所指定用戶家中進行維修，通常維修中心會指派由維修中心到各用戶家中所花費時間總合最短的路線，以便使工程師能以最短的時間來服務最多的客戶。 76