運用OpenGIS及免費軟體輔助國有公用不動產管理之研究 - 政大學術集成

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(1)國立政治大學地政學系碩士在職專班論文. 運用 OpenGIS 治政及免費軟體輔助國大有公用不動產管理之研究立 ‧ 國. 學. Application of OpenGIS and Free Software. ‧. for Management of State-owned Real Estate. n 研. 究. er. io. sit. y. Nat. al. i n Ch engchi U 生：陳志清. v. 指導教授：詹進發. 中. 華. 民. 國. 一. 百. 年. 一. 月.

(2) 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v.

(3) 摘要隨著時代科技之進步，國有財產管理由圖簿管理邁向資訊化管理已行之有年，惟現今之財產管理系統僅能掌握地籍屬性資料及管理機關的產籍資料，單張地籍圖無法與土地使用現況等空間資料結合，以圖形顯示土地及建物的位置及其空間分佈的分析，並且隨時掌握最新異動情形，導致國有土地未能獲得有效管理運用，被占用情形屢見不鮮。自從 1960 年代加拿大地理資訊系統（CGIS）開始運作至今，雖然已有 50 年之歷史，但在早期，主要工作帄台均為價錢昂貴之工作站電腦，其軟硬體價位極高，只有政府或大型研究機構才能負擔，所以 GIS 始終定位在專業用途，小老百姓一直無緣享受到 GIS 的好處。不過在近十年來的發展，使用者介面及軟硬體功能均已有長足進步，目前國. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. 際標準組織（ISO）與 OGC (Open Geospatial Consortium)分別致力於地理資訊系統相關標準制定，迄今已分別推出許多與地理資訊描述與應用之相關標準。且我國對於國土資訊系統（NGIS）之開發整合及流通亦已投注相當心力，種種跡象均顯示 GIS 之開發門檻已逐漸降低中，且其資料之流通性亦提昇許多，因此本研究將嘗詴探討如何利用開放. n. al. er. io. sit. y. Nat. 式地理資訊架構（OpenGIS）、免費軟體（Free Software）及開放源碼軟體（Open Source Software），結合 Google Earth 涵蓋廣闊之地理資源帄台，用最經濟且符合實際需求之方式，以地籍圖、地形圖及現況照片，結合既有國有土地及建物的管理屬性資料及相關地理圖形資料，如臺灣基本圖及地形圖等，以 GIS 的圖形及地理分析功能，輔助國有土地及建物管理之運用。. Ch. engchi. i n U. v. 關鍵字: 地籍圖、國有土地、開放式地理資訊架構、免費軟體、開放源碼軟體、Google Earth. I.

(4) Abstract With the advance of technology, the management of the state-owned property has been shifted from using map and book to information-based management for some time. However, the property management system today can only get hold of the management of cadastral property information and property registration of producing agencies, yet the cadastral map is not able to integrate with the current land utilization and other spatial data to illustrate the location and to analyze spatial distribution of the lands or buildings. And the fact that cadastral maps cannot be updated in time to grasp the latest alterations has resulted in ineffective management and utilization of state-owned land and arbitrary. 政治大. 學. ‧ 國. 立. occupation was not uncommon.. ‧. It has been fifty years since the operation of the Canadian Geographic Information System (CGIS) in 1960s. However, in the early stage, the working platform were mainly expensive workstation. y. Nat. sit. n. al. er. io. computers, and the prices of hardware and software were so expensive that only the government or large research institutions could afford. Therefore, GIS had been used only for special purposes; the pubic had no access to enjoy the benefits of GIS. However, from the development of the past decade, user interface as well as the function of hardware and software has made a great progress. At present, International Organization for Standardization (ISO) and Open Geospatial Consortium (OGC) are separately dedicated to developing geographical information standards and they have launched many standards regarding the description and application of geographical. Ch. engchi. i n U. v. information respectively. Much effort on the integration and the circulation of our National Geographic Information System (NGIS) sees that the threshold of GIS development has been reducing and its circulation of data also has considerably raised. Therefore, this research attempts to combine OpenGIS, Free Software and Open Source Software with Google Earth, a platform that covers a wide geographical resource, with the most economical and realistic approach to II.

(5) integrate cadastral maps, topographic maps and present-day photos with the data of land and building management, and related geospatial data such as base map and topographic maps, etc. By using graphics and geographic analysis functions of GIS, it can support the management of state-owned land and buildings. Key Words:Cadastral Maps ， State-owned Land ， OpenGIS ， Free Software ，Open Source Software ，Google Earth. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. III. i n U. v.

(6) 謝. 誌. 三年的研究所進修生涯，終於要畫下句點。回首剛錄取時的興奮與期待，彷彿昨日，而今日大豐收的喜悅，一切都要感謝許多人對我的提攜與幫助。這一篇論文能夠順利完成，首先要感謝我的指導老師－詹進發教授。在老師辛勞叮嚀論文的進度之下，論文才能夠如期的完成，再來要感謝我的口詴委員林教授士淵及黃教授金聰的寶貴意見，使得本論文更趨完善並增添光彩，更讓我發現本論文主題可以更深入探討的地方，這對於我目前的工作領域上有很大的幫助，能夠真正達到學以致用及精進業務的目標。另外，我的長官與同事們在這段時間給予了很多的協助，尤其是在我工作繁忙時，幫我解決了很多事務上的問題，讓我可以更專注在論文的題目上。我也要感謝陳祖瑜同學，由於你的一路支持與鼓勵，才得以順利完成學業。. 政治大最後要感謝我的老婆琪苑、媽媽、妹妹以及我的上司與同事的全力支立持，這段時間同時要忙於處理工作與學業的問題，與家人相處的時間甚少，. ‧ 國. 學. ‧. 因為琪苑的體諒與賢淑，讓我無後顧之憂，家人的鼓勵讓我產生信心，而上司與同事的支持與包容，使本研究能順利完成，並且對於國有公用不動產管理業務能有實質助益。另外本研究成果有幸獲得交通部 99 年度創新獎甲等獎（管理類）的殊榮，更要特別感謝飛航服務總臺沈總臺長啟、黃副. n. al. er. io. sit. y. Nat. 總臺長麗君、秘書室葉主任協隆、林副主任士傑、李偉綸、李淑卿及各地同事們的全力相挺及民航局與交通部長官的支持與肯定。. Ch. engchi. IV. i n U. v.

(7) 目錄摘要………………………………………………………………………………………………………I Abstract…………………………………………………………………………………………….…II 謝誌……………………………………………………………………………………………………IV 目錄……………………………………………………………………………………………………V 表目錄………………………………………………………………………………………………VIII 圖目錄………………………………………………………………………………………….……IX. 政治大. 第一章緒論 .................................................................................................................. 1. 立. 第一節研究動機與目的 ............................................................................................... 1. ‧ 國. 學. 一、研究動機 ............................................................................................................ 1 二、研究目的 ............................................................................................................ 2 第二節研究範圍 ........................................................................................................... 3. ‧. 第三節論文架構 ........................................................................................................... 4. sit. y. Nat. 第二章文獻回顧與探討 ............................................................................................... 5 第一節地理資訊系統在不動產管理相關文獻 ........................................................... 5. io. er. 一、高雄市公有土地管理系統 ................................................................................ 5. al. n. v i n Ch 三、學校校區土地設施管理系統之研究 8 U e n g c h i................................................................. 二、中壢市地理資訊系統基本架構設置 ................................................................ 7. 四、應用地理資訊系統輔助國軍房建物管理之研究 ........................................ 12 五、小結 ................................................................................................................ 12 第二節本研究使用相關軟體簡介 ............................................................................. 12 一、免費軟體 ArcGIS Explorer 簡介 ....................................................................... 13 二、免費軟體 Google Earth 簡介 ........................................................................... 13 三、免費軟體 Google SketchUp 簡介 .................................................................... 15 四、自由軟體 PostgreSQL （開放源碼關連式資料庫）與 PostGIS 簡介 .......... 16 五、自由軟體 Quantum GIS 簡介 .......................................................................... 18 第三節建物 3D 模型結合 GOOGLE EARTH 之運用........................................................ 19 第三章研究方法與步驟 ............................................................................................. 20 第一節研究流程 ......................................................................................................... 20 第二節建置前應釐清之因素 ..................................................................................... 22 一、系統需求分析 .................................................................................................. 22 V.

(8) 二、資料種類 .......................................................................................................... 22 三、資料格式 .......................................................................................................... 22 四、坐標系統 .......................................................................................................... 22 五、資料精度 .......................................................................................................... 23 第三節建置的方式 ..................................................................................................... 23 一、以測量方式蒐集 .............................................................................................. 23 二、數化既有資料 .................................................................................................. 23 三、網路下載或購買現有圖資 .............................................................................. 24 四、資料再處理 ...................................................................................................... 24 第四節資料取得 ......................................................................................................... 24 一、運用具有 GPS 定位功能之相機蒐集土地及建物各項資料點圖層 .............. 24 二、地形圖數位檔（向量式資料） ...................................................................... 27. 政治大. 三、地籍圖數位檔（向量式資料） ...................................................................... 28 四、建物圖層建置 .................................................................................................. 29. 立. 五、空照圖數位檔（網格式資料） ...................................................................... 31 六、屬性資料彙整 .................................................................................................. 31. ‧ 國. 學. 七、其它參考圖層取得 .......................................................................................... 32 八、建物 3D 模型建置............................................................................................ 35. ‧. 九、資料庫建置 ...................................................................................................... 37 第五節資料分析及運用 ............................................................................................. 37. Nat. sit. y. 第四章系統與資料建置............................................................................................. 39. er. io. 第一節資料處理 ......................................................................................................... 39 一、坐標統一及轉換: ............................................................................................. 39. n. al. i n U. v. 二、空間資料處理: ................................................................................................. 43. Ch. engchi. 三、資料檢核: ......................................................................................................... 54 四、屬性資料處理: ................................................................................................. 56 第二節資料建構程序 ................................................................................................. 56 一、地籍圖層建置 .................................................................................................. 56 二、建物及土地改良物圖層建置程序: ................................................................. 62 三、設施點圖層建置 .............................................................................................. 64 第五章. 系統功能分析及展示 ................................................................................... 68. 第一節資料查詢方法 ................................................................................................. 68 一、空間圖徵查詢 .................................................................................................. 68 二、運用空間圖徵查詢屬性資料 .......................................................................... 71 第二節資料分析及運用 ............................................................................................. 75 一、圖層加入與套疊分析 ...................................................................................... 76 二、不動產管理之相關運用 .................................................................................. 80 第三節資料之維護更新 ............................................................................................. 89 VI.

(9) 一、點圖層空間資料維護及更新 ........................................................................ 89 二、地籍圖層空間資料維護及更新 ...................................................................... 89 三、建物及土地改良物圖層空間資料維護及更新 .............................................. 89 四、資料維護及更新之其他應注意事項 .............................................................. 90 第六章結論與建議 .................................................................................................... 91 第一節研究結論 ......................................................................................................... 91 第二節後續研究建議 ................................................................................................. 92 參考文獻 ..................................................................................................................... 93 附錄:本研究各項軟體安裝測詴 .................................................................................. 97 一、ArcGIS Explorer、GoogleSketchUp 及 Google Earth 安裝 .............................. 97 二、Quantum GIS 軟體安裝 ................................................................................. 107. 政治大. 三、空間資料庫安裝 ............................................................................................ 111. 立. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. VII. i n U. v.

(10) 表目錄表 1 中壢市地理資訊資料庫建置成果 ....................................................................................... 8 表 2 本研究參考使用免費圖資統計表 ..................................................................................... 34 表 3 台灣目前常用之坐標系統 ............................................................................................... 39 表 4 研究範圍內各縣市地籍圖套疊誤差表 ............................................................................. 54. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. VIII. i n U. v.

(11) 圖目錄圖 1.1 國有公用財產管理系統功能示意圖 ................................................................................ 1 圖 1.2 交通部民用航空局飛航服務總臺第一、二類部份財產分布略圖 ................................ 3 圖 1.3 論文架構圖 ....................................................................................................................... 4 圖 2.1 GIS 協助掌握市有土地之出租、占用、空地等使用情形。 .......................................... 5 圖 2.2 國有非公用土地之公共設施土地查詢 ............................................................................ 6 圖 2.3 國有非公用土地之產籍資料與地上物照片查詢 ............................................................ 6 圖 2.4 地理資訊應用系統架構示意圖 ........................................................................................ 8 圖 2.5 學校地籍及建物圖 ............................................................................................................ 9 圖 2.6 學校土地使用分區圖 ...................................................................................................... 10. 政治大. 圖 2.7 學校坡度分析圖 .............................................................................................................. 11 圖 2.8 PANORAMIO 網站上經過定位的照片 ................................................................................ 14. 立. 圖 2.9 PANORAMIO 照片於 GOOGLE EARTH 畫面之顯示 ................................................................. 14. ‧ 國. 學. 圖 3.1 本研究主要使用軟體圖 ................................................................................................. 20 圖 3.2 各軟體與研究目的間之關係圖 ..................................................................................... 22 圖 3-3 GIS 空間資料庫架構圖 ................................................................................................. 23. ‧. 圖 3.4 RICOH 500 CAMERA 相機 ..................................................................................................... 25 圖 3.5 拍攝的相片利用 IS WHERE 軟體,自動將相片及位置登入 GOOGLE EARTH 圖 .................. 25. Nat. sit. y. 圖 3.6 蘭嶼助航臺衛星相片轉成 SHP 點圖層於 QUANTUM GIS 中展示畫面............................. 26 圖 3.7 屬性財產管理系統中加入放置照片功能 ...................................................................... 26. io. er. 圖 3.8 經管及租借使用不動產現況調查明細表...................................................................... 27. al. n. v i n C之展示畫面。......................................................................... 圖 3.10 航照圖於 Q GIS 29 hengchi U 圖 3.11 Q GIS 套疊 G M 衛星影像之畫面。 .................................................... 30 圖 3.9 經坐標及格式轉換後之松山機場地形圖於 QGIS 展示畫面 ........................................ 28 UANTUM. UANTUM. OOGLE. APS. 圖 3.12 套疊 GOOGLE MAPS 數化之建物多邊形圖層。 ............................................................. 30 圖 3.13 利用 QUANTUM GIS 之向量工具之合併並加入屬性資料之畫面。 ............................. 32 圖 3.14 臺灣市鄉鎮區界圖層。 ............................................................................................... 33 圖 3.15 TGOS 中之開放式 WMS 服務（免費）進入畫面。 .................................................... 34 圖 3.16 使用免費軟體 GOOGLE SKETCHUP 模擬建置完成之三維建物成果外觀。 .................... 35 圖 3.17 使用免費軟體 GOOGLE SKETCHUP 模擬建置完成之南管 3 D 建物................................. 36 圖 3.18 使用 GOOGLE SKETCHUP 免費軟體模擬建置完成之南部飛航服務園區道路圖。 ....... 36 圖 4.1.1 研究支援工具網站畫面 .............................................................................................. 41 圖 4.1.2 SHPTRANS 程式畫面 ..................................................................................................... 42 圖 4.1.3 在 QUANTUM GIS 中直接進行坐標轉換 ...................................................................... 43 圖 4.1.4 空間資料擷取步驟 1 ................................................................................................... 44 圖 4.1.5 空間資料擷取步驟 2 ................................................................................................... 45 圖 4.1.6 空間資料擷取步驟 3 ................................................................................................... 45 IX.

(12) 圖 4.1.7 空間資料擷取步驟 4.................................................................................................... 46 圖 4.1.8 空間資料合併步驟 1.................................................................................................... 46 圖 4.1.9 空間資料合併步驟 2-1 ................................................................................................ 47 圖 4.1.10 空間資料合併步驟 2-2 .............................................................................................. 47 圖 4.1.11 空間圖徵加入（JOIN）屬性資料步驟 1 .................................................................... 48 圖 4.1.12 空間圖徵加入（JOIN）屬性資料步驟 2 .................................................................... 48 圖 4.1.13 空間圖徵加入（JOIN）屬性資料步驟 3 .................................................................... 49 圖 4.1.14 空間圖徵加入（JOIN）屬性資料步驟 4 .................................................................... 50 圖 4.1.15 空間圖徵加入（JOIN）屬性資料步驟 5 .................................................................... 51 圖 4.1.16 SHAPE 檔案匯入 POSTGIS 空間資料庫步驟 1 .............................................................. 51 圖 4.1.17 SHAPE 檔案匯入 POSTGIS 空間資料庫步驟 2 .............................................................. 52 圖 4.1.18 SHAPE 檔案匯入 POSTGIS 空間資料庫步驟 3 .............................................................. 52. 政治大. 圖 4.1.19 SHAPE 檔案匯入 POSTGIS 空間資料庫步驟 4-1 ........................................................... 53 圖 4.1.20 SHAPE 檔案匯入 POSTGIS 空間資料庫步驟 4-2 ........................................................... 53. 立. 圖 4.2.1 澎湖縣地籍圖套疊 GOOGLE EARTH 空照圖 .................................................................... 55 圖 4.2.2 澎湖縣地籍圖套疊經正射影像處理之福衛 2 號衛星影像........................................ 55. ‧ 國. 學. 圖 4.2.3 地籍圖資料處理流程 ................................................................................................. 57 圖 4.2.4 完成建置之地籍圖層畫面 ........................................................................................... 58. ‧. 圖 4.2.5 完成建置之地籍圖層畫面 ........................................................................................... 59 圖 4.2.6 完成建置之地籍圖層畫面 ........................................................................................... 60. y. Nat. 圖 4.2.7 完成建置之地籍圖層畫面 ........................................................................................... 60. sit. 圖 4.2.8 完成建置之地籍圖層畫面 ........................................................................................... 61. al. er. io. 圖 4.2.9 完成建置之地籍圖層畫面 ........................................................................................... 61. v. n. 圖 4.2.10 建物圖層建置步驟 2 .................................................................................................. 63. Ch. i n U. 圖 4.2.11 建物圖層建置步驟 3 .................................................................................................. 64. engchi. 圖 4.2.12 建物圖層建置步驟 4 .................................................................................................. 64 圖 4.3.13 設施點圖層建置步驟-1 .............................................................................................. 65 圖 4.3.14 設施點圖層建置步驟-2 .............................................................................................. 66 圖 4.2.15 設施點圖層建置步驟-3 .............................................................................................. 67 圖 5.1.1 屬性查詢空間圖徵-1 .................................................................................................... 68 圖 5.1.2 屬性查詢空間圖徵-2 .................................................................................................... 69 圖 5.1.3 屬性查詢空間圖徵-3 .................................................................................................... 69 圖 5.1.4 使用坐標數據查詢空間位置-1 .................................................................................... 70 圖 5.1.5 使用坐標數據查詢空間位置-2 .................................................................................... 70 圖 5.1.6 使用坐標數據查詢空間位置-3 .................................................................................... 71 圖 5.1.7 運用識別圖徵查詢屬性圖 ........................................................................................... 71 圖 5.1.8 運用 EVIS 事件 ID 工具查詢屬性資料-1 ....................................................................... 72 圖 5.1.9 運用 EVIS 事件 ID 工具查詢屬性資料-2 ....................................................................... 73 圖 5.1.10 運用附加元件之地址查詢功能-1 .............................................................................. 74 X.

(13) 圖 5.1.11 運用附加元件之地址查詢功能-2 .............................................................................. 74 圖 5.1.12 運用附加元件之地址查詢功能-3 .............................................................................. 75 圖 5.1.13 運用附加元件之地址查詢功能-4 .............................................................................. 75 圖 5.2.1 向量圖層加入-1............................................................................................................ 76 圖 5.2.2 向量圖層加入-2............................................................................................................ 76 圖 5.2.3 向量圖層加入-3............................................................................................................ 77 圖 5.2.4 向量圖層加入-4............................................................................................................ 77 圖 5.2.5 向量圖層加入-5............................................................................................................ 78 圖 5.2.6 圖層套疊-1.................................................................................................................... 79 圖 5.2.7 圖層套疊-2.................................................................................................................... 79 圖 5.2.8 圖層套疊-3.................................................................................................................... 80 圖 5.2.9 財產年度抽查盤點運用-1 ............................................................................................ 81. 政治大. 圖 5.2.10 財產年度抽查盤點運用-2 .......................................................................................... 81 圖 5.2.11 向量圖層面積計算-1 .................................................................................................. 82. 立. 圖 5.2.12 向量圖層面積計算-2 .................................................................................................. 82 圖 5.2.13 使用 RITI 影像服務套疊地籍圖層釐清遭占用土地現況。 ..................................... 83. ‧ 國. 學. 圖 5.2.14 運用 ARCGIS EXPLORER BUFFER POINT 功能進行 VOR 助導航設施禁限建查詢。 ......... 84 圖 5.2.15QGIS 中套疊研究範圍內位於崩塌地資料與土地地籍圖層。 ................................. 85. ‧. 圖 5.2.17 出圖設計-1.................................................................................................................. 87 圖 5.2.18 出圖設計-2.................................................................................................................. 87. y. Nat. 圖 5.2.19 出圖設計-3.................................................................................................................. 88. sit. 圖 5.2.20 出圖設計-4.................................................................................................................. 88. al. er. io. 圖 F1 ARCGIS EXPLORER 安裝步驟 1 .............................................................................................. 97. v. n. 圖 F2 ARCGIS EXPLORER 安裝步驟 2 .............................................................................................. 98. Ch. i n U. 圖 F3 ARCGIS EXPLORER 安裝步驟 3 .............................................................................................. 98. engchi. 圖 F4 ARCGIS EXPLORER 安裝步驟 4 .............................................................................................. 99 圖 F5 ARCGIS EXPLORER 安裝步驟 5 ............................................................................................ 100 圖 F6 GOOGLE SKETCHUP 安裝步驟 1 ........................................................................................... 100 圖 F7 GOOGLE SKETCHUP 安裝步驟 2 ........................................................................................... 101 圖 F8 GOOGLE SKETCHUP 安裝步驟 3 ........................................................................................... 101 圖 F9 GOOGLE SKETCHUP 安裝步驟 4 ........................................................................................... 102 圖 F10 GOOGLE SKETCHUP 安裝步驟 5 ......................................................................................... 103 圖 F11 GOOGLE SKETCHUP 安裝步驟 6 ......................................................................................... 103 圖 F12 GOOGLE SKETCHUP 安裝步驟 7 ........................................................................................ 104 圖 F13 GOOGLE EARTH 安裝步驟 1 ............................................................................................. 105 圖 F14 GOOGLE EARTH 安裝步驟 2 ............................................................................................. 106 圖 F15 GOOGLE EARTH 安裝步驟 3 ............................................................................................. 106 圖 F16GOOGLE EARTH 安裝步驟 4 ............................................................................................. 107 圖 F17 QUANTUM GIS 安裝步驟 1 ............................................................................................. 108 XI.

(14) 圖 F18 QUANTUM GIS 安裝步驟 2 .............................................................................................108 圖 F19 QUANTUM GIS 安裝步驟 2 .............................................................................................109 圖 F20 QUANTUM GIS 安裝步驟 3 .............................................................................................110 圖 F21 QUANTUM GIS 安裝步驟 4 .............................................................................................110 圖 F22 QUANTUM GIS 安裝步驟 5 .............................................................................................111 圖 F23 POSTGRESQL 安裝步驟 1 .................................................................................................112 圖 F24 POSTGRESQL 安裝步驟 3 .................................................................................................112 圖 F25POSTGRESQL 安裝步驟 4 ..................................................................................................113 圖 F26 POSTGRESQL 安裝步驟 5...............................................................................................113 圖 F27 POSTGIS 安裝步驟 1 .......................................................................................................114 圖 F28 POSTGIS 安裝步驟 2 .......................................................................................................114 圖 F29 POSTGIS 安裝步驟 3 .......................................................................................................115. 政治大. 圖 F30 POSTGIS 安裝步驟 4 .......................................................................................................115. 立. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. XII. i n U. v.

(15) 第一章緒論. 第一節研究動機與目的一、研究動機國有財產中之第一、二類財產包括土地、土地改良物及建築改良物，主要著重於財產登記（財產卡）、財產清冊（每年）、財產異動（增加單、增減單、減損單）、財產報廢（報廢單）、財產撥用（撥出單）、每月及每季之財產增減表及結存表及每年財產盤點等帳籍管理。然而由於國有財產管理業務早期不受各機關重視，導致國有公用土地閒置及被占用情形日益嚴重，為解決此一問題，財政部國有財產局於近年來亦改變既有之政策，除了輔導各機關重視產籍管理、改善占用問題及加強活化公用財產提昇運用效益外，為統籌管控國有公用財產之資訊，預計 99 年起推行「國有公用及公司組織財產線上傳輸系統」，透過線上傳輸系統功能，比對公用土地及建築物財產卡與地政資料，以達釐清產籍，健全管理與活化運用之目標。不論是早期各機關為電子化管理國有財產，自行委外開發之財產管理系統. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. Nat. y. sit. n. al. er. io. 或是使用財政部國有財產局委託關貿網路股份有限公司開發之財產管理系統，基本上均侷限於屬性資料庫管理系統，其內容大致上包含異動、帳務（折舊）、屬性查詢、報表列印、代碼管理、檔案傳輸管理、系統管理等. i n U. v. 作業，如圖 1.1 所示，無法與空間資訊相互結合，造成管理上之不便。. Ch. engchi. 圖 1.1 國有公用財產管理系統功能示意圖資料來源:關貿網路股份有限公司網頁. 1.

(16) 二、研究目的「地理資訊系統（Geographic Information Systems, GIS）的意義在於整合點、線、面之空間資料訊建檔、更新、搜索與分析具有空間資料（Spatial Data）與敘述性資料（Descriptive Data），可方便使用者進行地理資訊搜索與分析具有地理區域特性的事物與現象的資訊系統」（陳一昌等，2010），鑑於一般 GIS 商業軟體價格非常昂貴，因此本研究將探討如何整合現有 Quantum GIS、PostGIS 及 Google SketchUp 等免費軟體之分析及展示功能，並結合 Google Earth、Google Maps 涵蓋廣闊之空照圖資，並蒐集及建置相關必要空間及屬性資料，應用在國有土地、土地改良物及房屋建築財產管理，提昇管理之效率。另為維持資料之可靠性及正確性，本研究將同時擷取現有委託廠商開發維護之財產管理系統內不動產屬性資料進行研究，建立一套公有土地及建物管理系統並以免費地理資訊系統技術及結合 Google Earth 涵蓋廣闊之帄台，用最經濟且符合實際需求之方式，建立輔助公有財產管理之模式，提供政府機關或國營公司於第一、二類不動產管理之參考運用。本研究預期成果如下:. 立. 政治大. ‧ 國. 學. ‧. （一）蒐集建置地籍、建物、土地改良物等相關空間資料，並結合現有正常維護之屬性財產管理系統資料庫之資料及各項不動產現場照片，運用免費地理資訊系統各項分析功能及介面之查詢功能，輔助財產管理人員對於經管不動產之管理。. y. Nat. sit. n. al. er. io. （二）將已完成處理之空間及屬性圖層，匯入開放程式碼之空間資料庫中加以管理。（三）利用 Google Earth 上涵蓋全球之空照圖資訊帄臺套疊地籍圖層，作為國有土地是否被占用之初步判釋。（四）將機關經管各項不動產，運用免費地理資訊系統之出圖功能，並依類別之不同，設定不同點位圖徵，繪製財產分布一覽圖，供財產管理人員參考使用。（五）運用 Google SketchUp 等免費軟體並結合建物之帄面圖及立面圖等資料，建置 3D 建物模型，輔助建物之空間管理。 (六) 空間及屬性資料之維護更新方式之探討及建議。. Ch. engchi. i n U. v. （七）運用免費地理資訊系統或其它免費軟體及圖資，輔助機關需求土地時之選址分析。. 2.

(17) 第二節研究範圍通常國有第一、二類財產被占用之管理機關，其轄區常廣範分散多處，以致無法兼顧，故本研究以管轄土地及建物範圍散佈全台及離島各地，所轄土地總類多元之交通部民用航空局飛航服務總臺第一、二類財產作為研究之標的(該機關單位分布如圖 1.2 所示)，針對其零散全台各地之 280 筆土地、96 處土地改良物、226 棟建物及 36 件不動產租用契約，為研究範圍。. 飛航服務總臺業務及設施涵蓋. 馬祖南、北竿助航臺馬祖南、北竿塔臺馬祖南、北竿氣象臺. 松山地區：氣象中心、情報中心（臺北諮詢臺）、航管工程隊. 臺北近場管制塔臺、臺北塔臺、桃園氣象臺、桃園諮詢臺、桃園裝修區臺. 翔安地區：區域管制中心、資管中心、通信中心. 後龍助航臺臺中近場管制臺、清泉崗助航臺. 三貂角雷達臺. 花蓮近場管制臺、花蓮助航臺. 北管. ‧. 馬公助航臺、馬公塔臺、馬公氣象臺. 總臺地區：總臺幕僚、松山塔臺、臺北裝修區臺等1 、2級單位25個. 嘉義助航臺. 臺南助航臺. y. Nat. 臺東近場管制塔臺、臺東裝修區臺、豐年氣象臺. n. al. 南管. 恆春助航臺、恆春塔臺. Ch. 綠島助航臺綠島塔臺綠島氣象臺. er. io. 高雄地區：高雄近場管制塔臺、高雄裝修區臺、高雄氣象臺、高雄諮詢臺. sit. 金門助航臺金門塔臺金門氣象臺. 大屯山助航臺. 學. ‧ 國. 立. 政治大. engchi U. 蘭嶼助航臺蘭嶼塔臺蘭嶼氣象臺. v ni. 圖 1.2 交通部民用航空局飛航服務總臺第一、二類部份財產分布略圖資料來源:本研究整理. 3.

(18) 第三節. 論文架構. 本研究之論文架構詳如圖 1.3 所示，在圖層及資料建置完成後之資料檢核，主要以精確空照圖資套疊建置完成之點、線、面向量式圖層，檢視其坐標轉換是否正確，如不正確則應重新進行坐標轉換工作。圖 1.3 論文架構圖. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 資料來源:本研究整理. 4.

(19) 第二章文獻回顧與探討. 第一節地理資訊系統在不動產管理相關文獻一、高雄市公有土地管理系統利用地理資訊系統技術，以地籍圖、地籍登記、地籍資料，配合公有土地的管理資料及相關地理圖形資料，如都市計畫圖及行政區域圖等，以 GIS 的圖形及地理分析功能，建立一套公有土地的管理模式。因此，該系統. 政治大. 可查詢公有土地實地狀況、都市計畫使用分區情形、公有非公用土地之各項產籍資料、地上物照片等，而以公有土地權屬及附加條件可查詢公有土地分佈位置及相關資料，惟未能與財產管理結合且分析功能不多，功能界面如下圖 2.1~圖 2.3 所示，地籍圖與道路路名套疊，易於找到土地位置。. 立. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 圖 2.1 GIS 協助掌握市有土地之出租、占用、空地等使用情. 5.

(20) 形。. 政治大. 立. ‧. ‧ 國. 學. 圖 2.2 國有非公用土地之公共設施土地查詢. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 圖 2.3 國有非公用土地之產籍資料與地上物照片查詢資料來源:高雄市政府網站. 6.

(21) 二、中壢市地理資訊系統基本架構設置游中榮等人於 2005 年以網際網路地理資訊系統架構應用模組開發及運作。首先針對公務所需資料，建置完成包含地形圖、都市計畫圖、像片基本圖、DTM(Digital Terrain Model)等地理資訊資料庫基本架構，提供未來整合應用。另外建置包括「公務用地理資訊查詢系統」、「中壢市道路挖掘管理系統」、「公共設施財產管理系統」及「違章建築查報系統」等系統，並開發 Tablet PC 外攜式系統與 GPS 結合，提供現地資料建置及查核功能，以提升公務單位作業之便利性。各使用者以 Ethernet 連接，並以 TCP／IP 作為網路通訊協定，透過瀏覽器存取同一份主機上的資料；主機之 GIS 軟體架構則採用符合 OpenGIS 的 ArcIMS 做為網際圖形伺服器，ArcSDE + MS SQL Server 2000 做為空間資料庫伺服器。而為配合外業之需求，另外開發「道路查報下載、回報系統」、「公共財產設施管理系統外攜模組」、「違章建築查報系統外攜模組」、「外攜查核模組上下載工具」，並以 Tablet PC 搭配 GPS 與數位相機之應用開發應用程式為有效推動行政效率，本系統以提供相關圖資，提供整合查詢為主要功能。各單位透過 EIP 單一簽入系統，於 Intranet 查閱分享管理功能，即以個人電腦之通用 Web 瀏覽器，透過本系統進行互動篩選索引及查詢功能。系統主要功能如下：. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. y. Nat. （一）一般查詢：提供中壢市轄區內相關地理資料，如村里、地籍、正射影像、街道、都市計畫等資料查詢功能。針對不同的使用群. sit. n. al. er. io. 組（工務、都發、財政、計畫），規劃不同查詢資料，並提供個人資料於系統上進行套疊。（二）資源專區：所內人員如需提供相關報告、文件提供所內同仁閱覽查詢，可利用此系統提供展示界面。（三）詮釋資料：針對系統中所提供之資料，建立詮釋資料提供查詢。（四）系統管理：提供系統管理功能，包含設定使用者群組可檢視之圖層、上傳或修改資源專區之資料、檢視使用者記錄、系統使用時間等管理功能。相關架構及所需圖資如圖 2.4 及表 2.1 所示。. Ch. engchi. 7. i n U. v.

(22) 政治大. 圖 2.4 地理資訊應用系統架構示意圖. 立. 表 1 中壢市地理資訊資料庫建置成果. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 三、學校校區土地設施管理系統之研究陳艷芬、溫國忠於 2005 年，運用 GIS 將「時間」、「空間」及「內容」三者結合功能，進行空間統計分析如：環域分析、套疊分析、地址對位等，找出各筆土地屬性資料（如：土地面積、土地使用分區、公告現值、公告現值總額、所有權人…等）。學校建築物館樓屬性資料（如：各學院之位址？館內各樓層有那些使用單位？其使用空間面積明細為何？全校之實驗室有多少間？分別權屬那些系所？其位址？…等），並研究使管理者透過完. 8.

(23) 整的規劃與實地操作，將土地與建築物基本資料以超越傳統的管理模式，運用不同資訊軟體建檔，使用地理資訊系統（GIS）特性將兩張或兩張以上不同主題圖套疊，進而得到新的空間及屬性資料，進行空間分析、應用與管理。經由相互套疊，獲得更多的資訊，省去重新調查與資料輸入的時間。除可提高工作效率、節省人力、並可加強資料之客觀性與準確性。相關圖層如下圖 2.5~2.8 所示。. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. 圖 2.5 學校地籍及建物圖. Ch. engchi. 9. i n U. v.

(24) 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. 圖 2.6 學校土地使用分區圖. 10. v.

(25) 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. i n U. v. C圖h 2.7 學校坡度分析圖 engchi 資料來源 :(陳艷芬、溫國忠，2005). 11.

(26) 四、應用地理資訊系統輔助國軍房建物管理之研究簡素霞及周天穎於2005年，運用地理資訊相關技術（ArcGIS）為輔助基礎，以結合台中市千分之一數值航測GIS地形圖之部份圖層、國軍營區帄面設施圖、數值化地籍圖及國軍現階段已建立之圖籍、房建物資料為基礎建物之編號、地籍坐落及使用保管單位等數種建物資料之相互關係進行分析，將現有空間資料及屬性資料加以整合、聯結，以達統合管理應用之目標。五、小結（一）高雄市公有土地管理系統，已具本研究目的之第一項之建置相關空間資料(包含照片及屬性資料連結)和相關查詢功能及第二. 政治大項空間資料庫功能，惟尚無法套疊空照圖資，且其空間資料僅以土立地管理為主。. ‧ 國. 學. ‧. （二）中壢市地理資訊系統基本架構設置，已具本研究目的之第一項之建置土地相關圖層和相關查詢功能、第二項空間資料庫功能及第三項套疊空照圖資功能（係購買正射影像圖資，日後更新維護成本高）。. n. al. er. io. sit. y. Nat. （三）學校校區土地設施管理系統，已具本研究目的之第一項之建置相關空間資料(包含土地、建物及其他空間圖資)和相關查詢及分析功能，惟未見第二項空間資料庫功能及空照圖資套疊之介紹。（四）應用地理資訊系統輔助國軍房建物管理之研究，已具本研究目的第一項之建置相關空間資料(包含土地、建物及其他空間圖資) 和相關查詢及分析功能，惟亦未見第二項空間資料庫功能及空照圖資套疊之介紹。. Ch. engchi. i n U. v. 第二節本研究使用相關軟體簡介. 12.

(27) 一、免費軟體 ArcGIS Explorer 簡介 ArcGIS Explorer 是免費且可以自己下載使用的軟體，是一套以伺服器為基礎之 GIS 系統，支援使用中央管理式的空間資料之製圖與分析功能，為 ArcGIS Server 客戶端的操作介面，提供使用者查看及探索地理資訊及執行 GIS 功能。提供 ArcGIS Explorer 使用者可以探索全球的影像、街道、高程等圖資，且同時具備 2D 及 3D 之展出模式。使用者也可以連結於自己的地圖服務或是其他發佈的服務。多重的地圖服務可以同時間一起連結，並容許使用者可以控制圖資的透明度、繪製順序、ArcIMS、ArcWeb 及 WMS 等地圖服務。另外，ArcGIS Explorer 也可以加入使用者自行準備的資料，包括 shapefile、KML（ Keyhole Markup Language ）、JPEG 2000, GeoTIFF, IMG 及其它的影像格式。簡而言之 ArcGIS Explorer 為整合多種地圖服務的桌上型帄台。另外使用者可以依需求選擇所供應的功能或自行客製化功能，可連結到 ArcGIS Server 並執行整合好的地理處理器或是模組化的功能，例如人口統計報表、選址分析、服務區範圍分析及其它 GIS 功能與模組化功能。. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. 二、免費軟體 Google Earth 簡介. y. Nat. sit. n. al. er. io. Google Earth 為 Google 公司開發的虛擬地球儀軟體，它把衛星照片、航空照相、街道、邊界地名、3D 建築物、氣象和 GIS 展示功能建構於一個虛擬的 3D 球體模型上。其照片來源為受許可的航空照相圖片、和衛星照片等，以上的資料特別是航空照片及街道圖，均為良好的參考圖層。2006 年 12 月 Google 地球增加了一個新的圖層，名稱為「地理網路」，包括整合維基百科的相關條目和 Panoramio 的相關照片。在維基百科，使用者可以透過{{Coord}} 模板在條目中添加地理坐標(http:// zh.wikipedia.org/zh-tw/Google)。 2007 年 7 月 Google 收購 Panoramio，Panoramio 網站上經過定位的照片經管理人員審查之後，使用者提供之照片可在 Google 地球中相應的拍攝位置得到展現。（如圖 2.8～圖 2.9）. Ch. engchi. 13. i n U. v.

(28) 圖 2.8. 政治大 Panoramio 網站上經過定位的照片立 ‧. ‧ 國. 學. 資料來源：本研究拍攝製作. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 圖 2.9 Panoramio 照片於 Google Earth 畫面之顯示（拍攝地點：國立政治大學校門口）資料來源：本研究整理. 14.

(29) Google 地球街景檢視功能於 2008 年 4 月 15 日推出，街景檢視功能提供水帄方向 360°及垂直方向 290°的街道全景，讓使用者能檢視所選城市地面上街道不同位置及其兩旁的景物。該球狀影像可使用滑鼠點擊移動，街景的圖片即可從不同大小、不同方向及不同角度觀看。Google Earth 的清晰度衡量的標準是觀察到離地面最近且影像最清晰時所顯示的「Eye alt」數值，即觀測者眼睛與觀測物體之鳥瞰距離（http://zh.wikipedia.org/zh-tw/Google）。大多數地區的影像清晰度都在 5 英里左右（即由 5 英里的空中往地面觀看時之景象）。世界各主要大城市所提供之影像較為清晰，基本上達到 0.15 英里（241.4016 米）的清晰度，而山區及偏遠地區的影像解析度較低（通常僅有衛星影像）。Google Earth 不能在配備較低的電腦上使用。下面的規格是軟體最低需求配置：（一）作業系統：Windows 2000，XP,Vista,7，Mac OS X (10.4) ， Linux 2.4 （二）CPU：600MHz （三）硬碟剩餘空間：400 MB （四）主記憶體：128 MB （五）顯示卡記憶體：16 MB （六）螢幕解析度：1024x768, 32 位元顏色質量（七）網路：128 Kbps（寬頻）本研究利用 Google Earth 整合大量空間圖資帄台，並將建置完成. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. y. Nat. sit. n. al. er. io. 之各項圖資 shp 檔，透過資料格示轉換成 Google Earth 軟體可讀取之 kml 檔套疊於該軟體中，俾提供各單位財產管理人員之備份參考運用。. Ch. engchi. 三、免費軟體 Google SketchUp 簡介. i n U. v. SketchUp 最初由位於科羅拉多州博爾德市的成立於 1999 年的@Last Software 所設計，並於 2000 年 8 月發行，同年獲得社區選擇獎。隨後它朝向 3D 建築設計市場積極研發，並且迅速該專業性需要完成版本修訂。其成功的最重要關鍵為學習容易且可快速上手，相較於其他商業 3D 繪圖工具所需的學習時間較短，因此廣受歡迎。該軟體隨後被 Google 公司收購，並於 2006 年 4 月 27 日發布 Google SketchUp，為可以容許自由下載的 SketchUp。雖然其免費版本並不如 SketchUp Pro（需付費）強大，但它可上傳模型至 Google Earth 和 Google. 15.

(30) 3D Warehouse（SketchUp 創建的模型倉庫）。另外，免費版可以輸出許多 3D 格式，包含 Google Earth 可讀取格式.kmz，專業版本額外還支援含有.3ds、.dae、.dwg、.dxf、.fbx、.obj、.xsi 和.wrl 等各式 3D 繪圖軟體格式，並且能夠針對模型之任意觀察角度「截圖」保存為 .bmp 、 .png 、 .jpg 、 .tif 等文件格式，專業版本更可支援 .pdf 、 .eps 、 .epx 、 .dwg 和 .dxf 等格式 (http://zh.wikipedia.org/zh-tw/SketchUp)。基於便於使用的理念，它的使用界面非常簡單，部分關鍵特性和用處說明如下：（一）「Smart」：智能游標系統，允許用戶使用 2D 的螢幕和滑鼠來描繪 3D 的部件。（二）「push-pull」：通過沿預定的路徑擠壓 2D 界面進而建構 3D 物件。（三）「Follow Me」:簡單高效的學習能力。（四）可以模擬照相機和太陽的運動（五）與 Google Earth 的協同功能（即可將 3D 模型上傳至 Google Earth）. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. sit. y. Nat. 四、自由軟體 PostgreSQL （開放源碼關連式資料庫）與 PostGIS 簡介. n. al. er. io. 自由軟體為公開原始碼的軟體，使用者可以自由使用、下載、修改與散佈執行程式與原始碼。而商業軟體僅讓使用者安裝軟體，但無法直接修改與散佈軟體原始碼，所以消費者僅買到軟體使用權，無法看到軟體原始碼。自由軟體賦予使用者以下四種自由：（Richard Stallman，2002）. Ch. engchi. i n U. v. 【自由０】使用的自由：可以不受任何限制地使用該軟體。【自由１】研究的自由：可以研究該軟體的運作方式，並使其符合個人需求。【自由２】散布的自由：可以自由地複製該軟體並散布給他人。【自由３】改良的自由：可以自行改良該軟體並散布改良後的版本，以嘉惠眾人。本研究使用之資料庫（自由軟體）介紹如下:. 16.

(31) (一) PostgreSQL 介紹截至目前為止已發展 15 年，可跨帄台並在大多數操作系統上運作，包含 Linux, UNIX (AIX, BSD, HP-UX, SGI IRIX, Mac OS X, Solaris, Tru64), and Windows。具多種語言介面，如 C/C++, Java, .Net, Perl, Python, Ruby, Tcl, ODBC 。支援標準格式，如 ANSI-SQL 92/99，且客製化程度高。PostGIS 可支援地理物件在關聯式資料庫中運算操作，使 PostgreSQL 成為有處理空間運算能力的伺服器，並成為 GIS 中後端的資料庫。如同 ESRI 之 SDE 或 Oracle 之 Spatial extension。PostGIS 遵循 OpenGIS 中“Simple Features Specification for SQL”標準規格。PostGIS 是由 Refractions Research 顧問公司發展，並以 GNU GPL (General Public License)釋出。目前的發展已加入使用者介面工具(uDig)、基本拓撲、資料驗証、坐標轉換、程式設計的 API 與 MySQL 的 spatial extentsion 相比，PostGIS 更完整的提供處理地理空間資料的函式，與 Oracle spatial 相比，PostGIS 便宜許多。空間資料庫的好處可以使你的空間資料連結在資料庫中的任何東西例如處理(transactions)、備份、完整性確立、較少資料重覆、基本架構和操作可由資料庫處理、支援多使用者、安全性/存取管理隱密管理(locking)、不需要重複執行運算子(operators)不需要重複執行函式(functions)，更重要的是降低 client side 應用程式發展的時間。. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. 空間資料庫的缺點為實作 (implement) 過程成本高、缺乏靈活度. y. Nat. (inflexibility)、並不一定和所有 GIS 軟體相容、使用者和管理者都需要. sit. n. al. er. io. 一定程度的經驗。GIS 軟體常用之空間資料庫有 ESRI ArcSDE 、Oracle Spatial、IBM DB2 Spatial Extender、Informix Spatial DataBlade、MS SQL Server (with ESRI SDE) 、 Geomedia on MS Access 、 PostGIS / PostgreSQL。. Ch. engchi. i n U. v. PostgreSQL 為 Open Source，支援多數的 SQL 標準、可增加新的資料型態、容易增加容製化的函數，並可與 Uses standard SQL 、FME、GIS、 translation/processing、 Mapserver (an OpenGIS Web Map Server)、 OGR (open source GIS reader/writer) 、ESRI shapefile reader/writer、 ESRI ArcGIS connection、AutoCAD、Java Viewer、Web Feature Server、 Quantum GIS (QGIS)及 uDig 等多種軟體相容。 (二) PostGIS 介紹 OpenGIS 標準通過產出向量資料（指幾何物件，如點、線、多邊形及其組合），可以在啟用 3D 資料庫的 PostgreSQL 中存取（PostgreSQL 的. 17.

(32) OpenGIS 實作標準稱為 PostGIS）。甚至還可以支持投影變換和空間分析功能。PostGIS 與 PostgreSQL 相對關係型資料庫添加了地理對象支援。 PostGIS「空間啟用」了 PostgreSQL 伺服器，允許其被用於地理資訊系統（GIS）的擴充空間資料庫，類似 ESRI 的 SDE 或 Oracle 的空間擴充。五、自由軟體 Quantum GIS 簡介 Quantum GIS(簡稱 QGIS)是一套免費的地理資訊系統軟體，具有 GIS 一般的基本展示及查詢功能，及相關分析模組，由於開放源始碼的關係，讓使用者可以任意擴充元件，透過網路社群讓更多的使用者與開發者可以互相交流。對於經費不足無法購買商業 GIS 套裝軟體及有興趣於 GIS 的開發者的使用者，是相當好的選擇。目前國內之中央研究院人文社會科學研究中心下地理資訊科學專題中心已把 QGIS 繁體中文化了，並且將 QGIS 的簡介翻譯成中文以及製作了部分中文操作手冊，讓更多的 GIS 初學者與使用者可以更容易上手。同時亦設立交流帄台，希望在台灣未來有更多的 GIS 使用者與愛好者，投入 QGIS 的領域中。以下為主要功能：. 立. 政治大. ‧ 國. 學. ‧. （一）跨帄台，適用 Linux、Mac OS X、 Windows XP （二）圖層基本操作：瀏覽、編輯、比例尺顯示、測量、投影設定、圖層透明化。（三）可載入各種資料：向量資料(Shapefiles, GRASS vectors,. y. Nat. sit. n. al. er. io. PostgreSQL/PostGIS...,網格資料(TIFF, ERDAS Img, GRASS...)、 OGC(WMS, WFS)、CSV 純文字檔、GPS 航跡。（四）附加元件：整合 GRASS、MapServer Export 輸出、DXF 轉 shp、載入與展示 GPS 資料、OGR 檔案轉換、地圖 PDF 列印、 (五)shp 匯出至 PostGIS 工具、內插工具、比例尺、指北針、地圖網格標線、網格式資料幾何校正、匯入 CSV 純文字、新增 WFS 圖層、擷取並顯示坐標資訊。 (六)使用 Python 或 C++建立客製化 GIS 應用程式及 QGIS 核心資料庫。 (七）出圖設計。. Ch. engchi. 18. i n U. v.

(33) 第三節建物 3D 模型結合 Google Earth 之運用建物測量三維模組之建立並結合 Google Earth 帄台展示發展之研究（康仁梂等，2006），該研究利用 Google SketchUp 軟體建立建物三維模型，與 Google Earth 結合，達到了建置三維建物的目標。在成本與時效考量上，針對既有之建物模型利用千分之一建物數值地形圖資，配合 ArcView 軟體及相關格式轉換軟體，直接建立區域性之三維建物模型，以便在 Google Earth 帄台上提供立即、可用之虛擬三維城市視景資料。並建議為因應不斷更新、汰換之建築物模型，我國需建立一公認標準作業程序，包括所使用檔案格式、應記錄建物之關係人資訊連結、建物測量成果圖的連結、建物模型精細度(節點取樣標準)、帄均樓高的定義、同一建物模型是否可由獨立的多塊物體組成等等，以便早日、逐步著手建立起更加精細之三維模型資料庫，為三維地理資訊系統時代的到來及早做準備，有關特定精細建. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. Nat. y. sit. n. al. er. io. 築模型的製作上，利用 CAD 軟體來建製亦不是最好的方式；因為建製這類資料極需人力與時間的投入，有關在 Google Earth 帄台上的建物模型坐標套合上，研究雖是採人工依據建物測量帄面圖上記載，加上衛星影像所拍攝之現場情形而決定套合位置，然而在實際地籍應用上，此精度是無法適從的。故在建立建物資料的同時，有關地籍資料如何更精確的與 Google Earth 帄台的結合，更需要耗費心力先去解決此問題，此問題一解決，建物模型與 Google Earth 帄台之套合亦隨之解決，將為地籍應用上帶來更大幅的變革。. Ch. engchi. 19. i n U. v.

(34) 第三章研究方法與步驟. 第一節研究流程（一）本研究使用之軟體如同第二章第二節所述，特整理如圖 3.1 所示。. 治政大 PostgreSQL、PostGIS. QuantumGIS （自由軟體）. 本計畫主要使用軟體. 立. （自由軟體）. ArcGIS Explorer （免費軟體）. ‧ 國. 學. Google Earth 、 Google Map 免費軟體）. 現有財產管理系統. ‧. Google SketchUp（免費軟體）. Nat. sit. y. 8. n. al. er. io. 圖 3.1 本研究主要使用軟體圖. Ch. engchi. iv 資料來源本研究整理 n U. 本研究使用之空間資料庫由 PostgreSQL 及 PostGIS 支援，主要的展示、查詢、套疊、分析、統計之功能仍在 QGIS 進行，並運用 QGIS 將現有財產系統匯出帳籍屬性資料，及免費取得之點、線、面向量資料加以處理（包括格式及坐標轉換、分割、合併、加入屬性資料等），且以 QGIS 附加元件之功能，讀取 Google Earth 空照圖資套疊參考，同時亦將完成圖資轉換成 Google Earth 軟體可讀取之 kml 檔，使其可直接在 Google Earth 軟體套疊使用。惟鑑於 Google Earth 空照圖資更新速度慢、城市與鄉村之影像解析度差異大及坐標精度品質各地不一（與其資料來源眾多有關），故本研究以 ArcGIS Explorer 結合租用之經正射影像處理且每年更新之全臺衛星影像服務，套疊地籍圖層作為土地經界是否正確之初步判斷，並用於. 20.

(35) 建物圖層之數化建置使用，另外為輔助經管空間有效利用、規劃，本研究使用 Google SketchUp 軟體將建物竣工圖立體化(圖上尺寸與實際量測一致)，並運用該軟體擬真 3D 圖像之特性，進行有效溝通，減少無謂之浪費。（二）茲將本研究目的與各軟體關係以圖文表示如圖 3.2: 1.蒐集建置地籍、建物、土地改良物等相關空間資料，並結合現有正常維護之屬性財產管理系統資料庫之資料及各項不動產現場照片，運用免費地理資訊系統各項分析功能及介面之查詢功能，輔助財產管理人員對於經管不動產之管理。 2.將已完成處理之空間及屬性圖層，匯入開放程式碼之空間資料庫中加以管理。 3.利用 Google Earth 上涵蓋全球之空照圖資訊帄臺套疊地籍圖層，作為國有土地是否被占用之初步判釋。 4.將機關經管各項不動產，運用免費地理資訊系統之出圖功能，並依類別之不同，設定不同點位圖徵，繪製財產分布一覽圖，供財產管理人員參考使用。 5.運用 Google SketchUp 等免費軟體並結合建物之帄面圖及立面圖等資料，建置 3D 建物模型，輔助建物之空間管理。 6.空間及屬性資料之維護更新方式之探討及建議。 7.運用免費地理資訊系統或其它免費軟體及圖資，輔助機關需求土地時之選址分析。. 政治大. 立. ‧. ‧ 國. 學. QGIS. al. er. (空間資料庫). n. 匯出套疊. io. 匯入管理. sit. y. Nat. PostgreSQL/PostGIS. ArcGIS Explorer. 展示、查詢、套疊、分析、統計. 讀取空照匯出KML 圖資. Google Earth. Ch. 點線面資料. i n U. 套疊精準空照圖數化產生建物圖層 KML檔. engchi 匯出屬性資料. 財產管理系統. 匯入具坐標照片及向內政部國土測繪中心取得免費地籍圖. 衛星相機拍照（點）、地籍圖檔. Google Map. Google SketchUp. v. 建置3D建物模型. 目的 1 目的 2 目的 3 目的 4 目的 5 目的 6 目的 7. 21.

(36) 圖 3.2 各軟體與研究目的間之關係圖資料來源本研究整理. 第二節建置前應釐清之因素一、系統需求分析瞭解系統的建立目的、使用系統之組織架構為多機構使用或單一機構使用、可以使用之資源、服務對象（決定資料庫建立之內容與優先次序，及品質要求標準）、資訊處理功能需求、責任分工與執行計畫。二、資料種類. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. 依目的不同，由繁而簡，本研究所需資料包括空間資料（地籍圖、建物、土地改良物、空照圖層及路線圖等參考圖層）及屬性資料（例如地籍謄本資料、帳值及管理現況資料），本研究之空間資料庫架構如圖 3-3 所示。三、資料格式. sit. y. Nat. n. al. er. io. 除了向量（Vector Based）、網格（Raster Based）兩大分類外，尚有 Shp File、Dxf、DGN、等多種格式間之轉換問題需處理。四、坐標系統. Ch. engchi. i n U. v. 在台灣常見坐標系統用有 TWD67、TWD97 等，惟本研究之單位管理土地及建物範圍包含臺灣本島及外島，其中澎湖所用之坐標系統雖與臺灣本島相同，惟其中央經度定義以 119 度為基準，與臺灣本島定義基準之 121 度不同，如將其與臺灣本島之坐標系統套合時，將產生澎湖島嶼顯圖於臺灣花蓮外海之現象，因此本研究統一以 WGS84，即全球衛星定位系統（GPS）所使用之坐標系統為本研究之坐標系統，因此本研究尚需處理相關圖資之坐標轉換問題。. 22.

(37) 五、資料精度依目的之不同而定，視規劃或設計用，本研究目的為加強不動產管理，所需精度至少應能初步判別土地是否有被占用問題。. 政治大. 圖 3-3. 學. ‧ 國. 立. GIS 空間資料庫架構圖. ‧. 資料來源:（何維信，1998）. y. Nat. n. er. io. al. sit. 第三節建置的方式. 一、以測量方式蒐集. Ch. engchi. i n U. v. 其花費太大不得已用之，但是如果確認土地有占用問題，因涉及向民眾收取土地使用補償金之依據，仍應辦理現況測量，如精度要求不高之初步調查亦可以 GPS 搭配 PDA 進行田野調查，或是以 GPS 相機進行拍攝蒐集。二、數化既有資料一般而言， 95％以上的資料依此而建，本研究之建物圖層及土地改良物圖層即需以數化之方式產生。. 23.

(38) 三、網路下載或購買現有圖資許多全國性基本圖資及統計資料，以下載或購買的方式取得可節省時間及人力之成本，本研究除了地籍、建物、土地改良物圖層外，其餘圖層均需依此方式取得。四、資料再處理就前 3 項蒐集取得之空間及屬性資料，運用 QGIS 軟體之分割、合併及相關幾何功能予以加工處理，產生符合國有公用不動產管理所需之圖資。. 第四節資料取得. 立. 政治大. ‧ 國. 學. 一、運用具有 GPS 定位功能之相機蒐集土地及建物各項資料點圖層本研究使用 Ricoh 500 Camera 相機(如圖 3.4)，具 800 萬畫素及 3 倍. ‧. y. Nat. 光學變焦、防水防震設計蒐集資料不受天候影響，定位精度達 5~10 公尺，視接收衛星數量而定，可註記屬性資料，記錄 Video 短片，內建 WAAS DGPS. sit. n. al. er. io. 可記錄軌跡並可產生 SHP 檔(Arcview)、GPX 檔（Garmin)、KMZ 檔（Google Earth）CSV （適用任何 GIS 軟體），拍攝的相片能利用 GPS-Photo Link 或 IS Where 軟體,自動將相片及位置登入 Google Earth 中(如圖 3.5)。再經資料格式轉換處理（kml-shp），可於 Quantum GIS 中展示(如圖 3.6)。. Ch. engchi. 24. i n U. v.

(39) 圖 3.4 Ricoh 500 Camera 相機資料來源本研究整理. 立. 政治大. ‧ 國. 學. ‧. 圖 3.5 拍攝的相片利用 IS Where 軟體 ,自動將相片及位置登入 Google Earth 圖. n. al. er. io. sit. y. Nat. 資料來源:本研究整理. Ch. engchi. 25. i n U. v.

(40) 圖 3.6 蘭嶼助航臺衛星相片轉成 shp 點圖層於 Quantum GIS 中展示畫面資料來源:本研究整理. 為使各區不動產管理人員熟悉相機使用方法，俾助於第一、二類財產管理，本研究於 97 年 6 月 6 日完成辦理 Ricoh 500SE GPS 相機及 GPS-Photo Link 軟體介紹教育訓練課程，並將照片匯入現有委外開發之屬性財產管理系統中，使該資料獲得充分利用如圖 3.7 及圖 3.8 所示。. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 圖 3.7 屬性財產管理系統中加入放置照片功能資料來源:本研究整理. 26.

(41) 政治大圖 3.8 經管及租借使用不動產現況調查明細表立 ‧. ‧ 國. 學. 資料來源:本研究整理. 二、地形圖數位檔（向量式資料）. y. Nat. sit. n. al. er. io. 通常需向各地縣市政府申購，AutoCAD 可讀取之 DXF 或 DWG 檔，且必頇先將加以編輯其屬性資料後，才可轉檔成 shapefile 格式作為預設的向量資料格式，另為配合系統建置，必頇先將格式為 DXF 或 DWG 的原始圖檔做適當地處理，包括原始圖檔編修、格式轉換、與坐標統一轉換為 WGS84 等處理，本研究為節省開支，主要以蒐集原民航局委託測量公司製作之各機場地形圖 DWG 檔（坐標系統為 TWD97-TM2），經轉換成 DXF 檔，再利用 Quantum GIS 中之附加原件內的 OQR 轉換工具轉成所需 Shapefile 檔案，並經過坐標轉換處理，如圖 3.9 所示。. Ch. engchi. 27. i n U. v.

(42) 立. 政治大. ‧ 國. 學. 圖 3.9 經坐標及格式轉換後之松山機場地形圖於 QGIS 展示畫面. ‧. 資料來源:本研究整理. sit. y. Nat. io. n. al. er. 三、地籍圖數位檔（向量式資料）. i n U. v. 一般取得方式為至內政部國土測繪中心申購（提供 TWD97、TWD67 坐標格式），其資料為 shape file 格式，可經由坐標轉檔及檔案格式轉換成 KML 之檔案形式運用於 Google Earth 中套疊使用。本研究則依中央政府機關地籍資料加值流通供應計畫之規定向該中心提出申請，並於 98 年 8 月取得經管各段地籍圖 shp 檔，由於取得之圖資坐標系統為 TWD97，本計畫管理土地及建物範圍包含臺灣本島及外島，其中澎湖所用之坐標系統雖與臺灣本島相同，惟其中央經度定義以 119 度為基準，與臺灣本島定義基準之 121. Ch. engchi. 度不同，如將其與臺灣本島之坐標系統套合時，將產生澎湖島嶼顯圖於臺灣花蓮外海之現象，因此本計畫將圖資坐標系統，統一轉換成 WGS84，即全球衛星定位系統（GPS）所使用之坐標系統。. 28.

(43) 四、建物圖層建置本計畫之建物原規劃至行政院農業委員會林務局農林航空測量所購買之 1/5000 航照圖正射影像（如圖 3.10），並利用該圖資針對經管建物予以數化，建立建物多邊形 shp 檔。. 北部飛航服務園區. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. Nat. 資料來源:本研究整理. n. al. er. io. sit. y. 圖 3.10 航照圖於 Quantum GIS 之展示畫面。. Ch. engchi. i n U. v. 惟本研究範圍之建物散佈臺灣本島及外島，如全部以購買方式取得（包括爾後圖資更新）需耗費許多經費，與本研究之宗旨不符，故本研究利用 Quantum GIS 之附加元件功能，下載 OpenLayers 元件，直接在 Quantum GIS 上可以套疊 Google Maps 的地圖與衛星影像等圖資，建立建物多邊形 shp 圖層，如圖 3.11 及圖 3.12 所示。. 29.

(44) 政治大. 圖 3.11 Quantum GIS 套疊 Google Maps 衛星影像之畫面。. 立. 資料來源:本研究整理. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 圖 3.12 套疊 Google Maps 數化之建物多邊形圖層。資料來源:本研究整理. 30.