應用開放原始碼GIS於遺產數位保存之研究─以Arches為例 - 政大學術集成

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(1)國立政治大學地政學系. 碩士論文. 私立中國地政研究所. 應用開放原始碼 GIS 於遺產數位保存之治政研究─以 Arches大為例立. ‧ 國. 學. Application of Open Source GIS in Digital Conservation of Heritage ─ a Case Study of Arches. ‧. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 研究生：毛皖馨指導教授：詹進發. 中. 華. 民. 國. 一. 百. 零. 五. 年. 六. 月.

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

(3) 謝誌自大二起，在詹進發老師的帶領下，開始與學長們學習網站系統設計，磨練程式撰寫的功力，雖然當時覺得很辛苦，想著自己為什麼要這樣折磨自己，但一路走來，進入研究所後才發現，原來我已經學會了這麼多。這都要感謝詹老師給我機會，讓我能夠跟著老師還有繁恩和山姆學長學習，了解了許多五花八門的新奇事物，累積下來的經驗真的讓我受用無窮。也感謝百忙之中來擔任口委的黃金聰老師以及王素芬老師，讓我能夠從不同. 政治大. 的面相來思考研究中開發的系統，也使論文能夠更加完善。. 立. 能夠順利地畢業，除了感謝詹老師的指導外，最大功臣莫過於在學校. ‧ 國. 學. 神出鬼沒但非常強大的士亮學長，也多虧安姊適時的(笑)把他帶進研究室，讓我有幸能夠向他請教程式與網站架設，才讓我能夠奇蹟似的完成論文的. ‧. 系統開發。謝謝測班老師們的教導，老師們之間融洽的氣氛與團結的精神，. Nat. sit. y. 讓我覺得在這裡學習很舒心；謝謝安姊、宇鴻、小三在我有任何問題時都. n. al. er. io. 會提供我寶貴的意見和協助，有學長姊在上面頂著真的很踏實；謝謝婉綺. i n U. v. 常在我腦子打結的時候讓我靠；謝謝東旂和育賢的各種搞笑跟嘴砲，讓研. Ch. engchi. 究室充滿活力；謝謝總是進度超前的姿瑜在許多事情的流程上面都擔當先鋒，讓我求助有門；謝謝同為詹家的榮恩跟意紋，還大老遠的陪我去花蓮，還有辛苦的詩婷跟笙緯的幫忙。在這條說長不長，說短又不短的學習之路上幫助過我的你和妳，即便沒有點到名字，你們也要知道，我很慶幸能夠遇見你們，謝謝你們的陪伴與支持。最後，謝謝我的家人，當我在人生的選擇上迷茫的時候，能夠給予我支持跟鼓勵，讓我知道無論選擇走向什麼樣的道路，你們都會陪著我。. I.

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

(5) 摘要近年來，以社區為主的「在地的力量」變得愈來愈重要。由過去經驗和學者研究可知，透過在地社區的努力、資源的投入，以及適當的環境管理，才是最有效能達到真正永續發展的途徑，也因此「永續社區」也漸漸成為地方性行動及全球永續發展脈絡延伸的基礎單位。另外，從世界遺產保存的發展脈絡來看，「在地社區」逐漸的轉變成了保護各地遺產之在地夥伴的角色。然而，若要能夠永續經營，社區資源調查是很重要的基礎工作。. 政治大其也可以視為是紀錄了該社區從過去到現在之集體敘事與歷史記憶的遺產。立社區資源一般可分為五大類─人、文、地、產、景，然而除此之外，. ‧ 國. 學. 因此本研究以「社區資源為一種在地的遺產」的概念為基礎，採取可用於不同尺度(國家、地區、城市或地點)之遺產型錄的編輯與管理的一個新的開. ‧. 放原始碼軟體系統─Arches，以花蓮牛犁社區為例，開發社區資源調查空. sit. y. Nat. 間資料庫及展示和管理系統，並且以 LizardQ 系統針對社區重點場址進行. io. er. 全景拍攝，以達到社區資源數位保存的目的。期望能夠藉由此資料庫與平台的開發，提供社區管理者對社區的資源做妥善的規劃與管理，以發展永. n. al. Ch. 續社區並保存社區珍貴的遺產資源。. engchi. i n U. v. 關鍵字：社區資源、在地遺產、空間資料庫、Arches、數位保存. III.

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

(7) Abstract In recent years, community-oriented "local empowerment" is becoming increasingly important. The past experiences and researches show that, through investments in community efforts, resources, and appropriate environmental management, it is the most effective way to achieve sustainable development. Therefore, "sustainable community" has gradually become the base unit of local action, and an extension of the context of global sustainable development. In addition, judging from the context of world heritage preservation development,. 政治大. "local community" has gradually turned into a role as local partner in protecting. 立. heritage worldwide. However, for sustainable management, community. ‧ 國. 學. resources investigation is a very important fundamental work.. ‧. Community resources can be classified into five categories ─ people,. sit. y. Nat. culture, place, products, and landscape. In addition, it can also be the heritage. io. er. that records collective narration and historical memories of the community from. al. the past to the present. Based on the concept that community resource is a type. n. v i n C huses Arches (a new of local heritage, this research e n g c h i U open source software system. for managing heritage catalogues at different scale, including states, regions, cities, and places) to develop a system for managing the community resources database of the Niu-Li Community Association in Hualien. Moreover, the LizardQ system was used to acquire panoramic images of important sites in the community such that we can achieve the goal of collecting digital archives of various resources in the community. With the development of resources database and management system, we hope to provide the curator with effective tools for planning and managing community resources, in order to develop V.

(8) sustainable community and preserve valuable heritage resources of local communities. Keywords: community resources, local heritage, spatial database, Arches v3.0, digital conservation. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. VI. i n U. v.

(9) 目錄謝誌 ................................................................................................................................ I 摘要 .............................................................................................................................III ABSTRACT ................................................................................................................ V 目錄 ........................................................................................................................... VII 圖目錄 ......................................................................................................................... IX 表目錄 ...................................................................................................................... XIII 第一章緒論 ................................................................................................................. 1 第一節研究背景與動機.......................................................................................... 1 第二節研究目的...................................................................................................... 6 第三節論文架構...................................................................................................... 7. 立. 政治大. 第二章文獻回顧 ......................................................................................................... 9. ‧ 國. 學. 第一節社區資源與空間資料庫.............................................................................. 9 一、何謂社區資源 ............................................................................................. 9. ‧. 空間資料庫於社區之應用 ....................................................................... 13 開放原始碼軟體─ARCHES ...................................................................... 17 GCI ............................................................................................................ 17 Arches 的源起 ........................................................................................... 18 CDS 與 CRM 國際標準 ........................................................................... 20 Arches HIP 與圖形資料結構 ................................................................... 23 小結 ........................................................................................................... 27 Arches 的應用實例 ................................................................................... 28 開放資料.................................................................................................... 31. n. al. er. io. sit. y. Nat. 二、第二節一、二、三、四、五、六、第三節. Ch. engchi. i n U. v. 一、何謂開放資料 ........................................................................................... 31 二、開放資料平台 ........................................................................................... 33 三、開放資料之網路服務 ............................................................................... 37 第四節全景(環景)技術的應用 ............................................................................. 40 第三章研究方法 ....................................................................................................... 45 第一節研究區域.................................................................................................... 45 一、花蓮牛犁社區 ........................................................................................... 45 第二節研究工具.................................................................................................... 50 一、 Arches ........................................................................................................ 51 二、 LizardQ ...................................................................................................... 53 VII.

(10) 三、四、五、六、七、八、九、十、第三節. Python ........................................................................................................ 55 Django ........................................................................................................ 56 PostgreSQL 與 PostGIS ............................................................................. 58 SQL 與 Psycopg2 ...................................................................................... 59 Elasticsearch .............................................................................................. 60 Requests 與 Beautiful Soup 4 .................................................................... 61 SVG 與 Pygal ............................................................................................ 63 Bootstrap 與 HTML、CSS 和 JavaScript ................................................. 64 研究方法與材料 ........................................................................................ 66. 一、獲取資料.................................................................................................... 66 二、資料處理.................................................................................................... 69 三、社區資源空間資料庫與系統平台建置.................................................... 71. 治政大第一節社區資源全景影像拍攝 ............................................................................ 79 立 ....................................................................................81 第二節社區資源系統平台. 第四章研究成果........................................................................................................ 79. ‧. ‧ 國. 學. 一、前端展示平台............................................................................................ 81 二、後端管理介面............................................................................................ 94 第三節檢視社區資源間的關係 .......................................................................... 100 第五章結論與建議.................................................................................................. 105. er. io. sit. y. Nat. 第一節結論 .......................................................................................................... 105 第二節建議 .......................................................................................................... 108 參考文獻.................................................................................................................... 111. n. al. Ch. engchi. VIII. i n U. v.

(11) 圖目錄圖 1-1 圖 2-1 圖 2-2 圖 2-3 圖 2-4 圖 2-5 圖 2-6 圖 2-7 圖 2-8 圖 2-9. 2005 年 2 月所公布之世界遺產公約作業準則中的第 6、39、40 和 119 條(UNESCO，2015) ..................................................................... 3 行政院環境保護署推動之「104 年度社區資源調查計畫」中所定義的社區資源調查項目 ..................................................................... 11 臺北市社區營造資料庫首頁(臺北市都市更新處，2015) ............. 14 社區景觀資源查詢系統頁面(詹進發、許世宏，2011) ................. 15 坡地社區環境地質災害風險分析 GIS 系統介面(沈哲緯等人，2011) ............................................................................................................. 16 MEGA-Jordan 網路使用者介面(MEGA-Jordan，2015)................. 20 Arches 發展時程 .............................................................................. 20 ISO 21127:2014 相關資訊(ISO，2015) ........................................... 23 Heritage Resource.E18 的圖形(Arches HIP，2015) ........................ 26. 立. 政治大. ‧ 國. ‧. y. sit. er. al. n. 圖 2-19. io. 圖 2-14 圖 2-15 圖 2-16 圖 2-17 圖 2-18. 與所在地 ............................................................................................. 29 Cane River Heritage Inventory & Map 地圖 ..................................... 30 Cane River Heritage Inventory & Map 中的人物訪談錄音資訊(左) 與火災保險歷史圖資 ......................................................................... 30 CKAN 的 Demo 網站(CKAN，2015) .............................................. 34 ENGAGE 官方網站首頁(ENGAGE，2014) ................................... 35 政府資料開放平台提供 WMS 服務(國家發展委員會，2015b).... 38 TGOS 整合開放式服務(TGOS，2016) ........................................... 38 Google 街景服務 App (IOS 版) ........................................................ 41. Nat. 圖 2-12 圖 2-13. 學. 分支圖形，示範了一個稱謂如何指派給一個基礎資料庫中展示的資源 (Arches，2015) ......................................................................... 27 圖 2-10 Arches 使用的各種標準 ................................................................... 27 圖 2-11 HistoricPlacesLA 內之查詢功能，提供使用者檢視資料之間的關聯. Ch. engchi. i n U. v. 圖 2-20 圖 2-21 圖 2-22 圖 3-1 圖 3-2. Richo Theta S App ............................................................................. 41 山中天民宿勇士房的環景製作(洪堅仁，2010) ............................. 42 以六個面構成全景(Bob et al., 2014) ................................................ 43 平板 App 中的全景(Bob et al., 2014) ............................................... 43 花蓮牛犁社區地理位置(以 ArcMap10.1 製作) ............................... 45 三大日本移民村 (國立臺灣圖書館日治時期期刊全文影像系統，. 圖 3-3 圖 3-4. 2008) .................................................................................................... 46 牛犁社區之人口與族群比例 ............................................................ 48 Lizard 操作流程(LizardQ，2015) .................................................... 54. 圖 3-5. Philip Guo 統計美國排名前 39 的電腦科學系所使用之基礎入門課程的語言 ............................................................................................. 56 IX.

(12) 圖 3-6 MVC 結構 ......................................................................................... 57 圖 3-7 W3school.com 中 SQL 範例的 Suppliers 資料表 ........................... 60 圖 3-8 以 Requests 抓取壽豐鄉戶政事務所村里人口統計頁面資訊 ....... 62 圖 3-9 以 Beautiful Soup 整理 HTML 內容 ................................................ 62 圖 3-10 研究流程圖 ....................................................................................... 66 圖 3-11 My Footprint 資料介面 ..................................................................... 67 圖 3-12 My Footprint 所匯出之 KML 檔 ...................................................... 67 圖 3-13 文化部文化資產局之文化資產登錄查詢 ....................................... 68 圖 3-14 壽豐鄉戶政事務所人口統計資料 ................................................... 68. ‧. y. sit. er. al. n. 圖 4-9. 本研究拍攝全景影像的位置 ........................................................... 79 展示平台首頁 ................................................................................... 82 2006 年度客庄文化資源普查之受訪家戶、家戶遷徙時間與祖籍統計以及家戶腔調統計結果 ................................................................ 83 快速搜尋頁面 ................................................................................... 84 以「碧蓮寺」為關鍵字搜尋 ........................................................... 85 以 Name.E41 類型搜尋的結果 ........................................................ 85 以 Title.E41 類型搜尋的結果 .......................................................... 86 位置搜尋 ........................................................................................... 86. io. 圖 4-4 圖 4-5 圖 4-6 圖 4-7 圖 4-8. 以豐田文史館為例之.arches 與.relations 檔案內容 ....................... 76 添加 WMTS 圖層之 JavaScipt 語法 ................................................ 76. Nat. 圖 4-1 圖 4-2 圖 4-3. 政治大社區資源平台建置步驟 ................................................................... 73 立於授權文件中定義控制詞彙 ........................................................... 74. 學. 圖 3-21 圖 3-22 圖 3-23. TGOS 電子地圖之介接網址 ............................................................ 69 LizardQ 系統所得之全景影像 ......................................................... 69 自行定義之關聯式資料表結構 ....................................................... 70 以 SQL 語言建立 sites 資料表......................................................... 72 Arches 系統結構示意圖 ................................................................... 73. ‧ 國. 圖 3-15 圖 3-16 圖 3-17 圖 3-18 圖 3-19 圖 3-20. Ch. engchi. i n U. v. 圖 4-10 圖 4-11 圖 4-12 圖 4-13 圖 4-14 圖 4-15 圖 4-16 圖 4-17. 設定時間類型與日期來進行搜尋 ................................................... 87 檢視搜尋結果之資源的位置與其他資源之間的關係 ................... 88 地圖頁面 ........................................................................................... 89 遺產資源群「豐田村」的詳細內容 ............................................... 90 與遺產資源群「豐田村」相關之其他資源 ................................... 91 介接 TGOS 之福衛二號影像為底圖 ............................................... 92 介接國土測繪中心之正射影像為底圖 ........................................... 92 可疊加之圖層 ................................................................................... 93 調整圖層透明度以達到套疊比較的效果 ....................................... 93. 圖 4-18 圖 4-19. 透過圖層疊加可以發現對應古地圖地名之社區資源 ................... 94 遺產資源之簡介管理介面 ............................................................... 95 X.

(13) 圖 4-20 圖 4-21 圖 4-22 圖 4-23 圖 4-24 圖 4-25 圖 4-26 圖 4-27 圖 4-28. 遺產資源之位置資訊管理介面 ........................................................ 95 影像與檔案上傳介面 ........................................................................ 96 資源間關聯的管理 ............................................................................ 96 RDM 介面 .......................................................................................... 98 控制詞彙管理介面 ............................................................................ 98 使用者管理介面 ................................................................................ 99 牛犁社區資源整體關係圖 .............................................................. 101 檢視與「豐田村」和「日本」有直接關聯者 .............................. 102 與沼氣化糞槽相關之其他資源 ...................................................... 103. 圖 4-29 圖 4-30 圖 4-31 圖 4-32. 查看其他和養殖與畜牧業相關之資源 .......................................... 103 查看和地下儲存槽相關之資源 ...................................................... 103 與日本移民墓園相關之資源 .......................................................... 104 與日本移民墓園相關之資源彼此的關聯網絡 .............................. 104. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. XI. i n U. v.

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

(15) 表目錄表 1-1 表 2-1 表 2-2 表 2-3 表 2-4 表 2-5 表 3-1. 遺產的分類 ............................................................................................ 2 文化資產與遺產的差異 ...................................................................... 12 六個資源於 CRM 中之類別與內容 ................................................... 25 開放資料各星級的說明 ...................................................................... 33 四種開放資料平台的特點比較 .......................................................... 36 WMTS 介接服務(國家太空中心，2015) .......................................... 39 研究工具整理 ...................................................................................... 51. 表 3-2 表 3-3 表 3-4 表 3-5 表 4-1 表 4-2. Arches 四個主要組成 ......................................................................... 52 Arches Dependencies ........................................................................... 53 LizardQ 儀器部分相關規格 ............................................................... 54 WKT 格式範例 .................................................................................... 71 單站所獲得之全景產品 ...................................................................... 80 地圖頁面之圖例 .................................................................................. 88 遺產資源管理頁面可管理之內容 ...................................................... 97. ‧. ‧ 國. 學. io. sit. y. Nat. n. al. er. 表 4-3. 立. 政治大. Ch. engchi. XIII. i n U. v.

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

(17) 第一章緒論第一節研究背景與動機近年來，永續發展已逐漸成為世界各國關注的一個重要議題。然而，由過去的經驗可知，必須透過在地的力量、資源的投入，以及環境的管理，才有可能達到真正的永續發展(李永展，2005b)。Beatley 和 Manning (1997) 也從空間研究的層面出發，提出在永續發展的課題上，在地的力量─「社. 政治大. 區」的努力是最能達到實施成效的，也因此，「全球視野、在地行動」的永. 立. 續發展理念逐漸形成普羅的共識，「永續社區」也漸漸成為地方性行動及全. ‧. ‧ 國. 性提升。. 學. 球永續發展脈絡延伸的基礎單位(林錫銓、洪志嘉，2009)，使得社區的重要. 發展永續社區之前，必須要先對社區有充分的了解，而最直接的方式. y. Nat. io. sit. 即是從了解社區所擁有的資源開始。一般而言，會將社區資源根據宮崎清. n. al. er. 教授所提出之分類分為五大類─人、文、地、產、景，然而事實上這些資. Ch. i n U. v. 源也同時是紀錄了該社區從過去到現在之集體敘事與歷史記憶的遺產，而. engchi. 且這些遺產不但是透過現在來呈現，也被預設會延續到未來(張育銓，2013)。 Loulanski (2006)認為遺產的概念可以從兩個層面討論：正面而言，遺產是為了瞭解文化與地景，而這些除了都是社區所關切的事情之外，還保留了人們所需的歸屬感與認同感，並傳承到下一個世代；負面而言，遺產是一種經過試煉後的遺產產業(heritage industry)，其變成一種為了商業的目的，從而對過去進行開發與操控。然而無論從正面或負面的角度，充分了解社區的資源是發展永續社區前很重要的步驟。另外，從國際遺產保存相關的約定中可看出「社區資源」、「遺產」與 1.

(18) 「在地社區」彼此之間的連結。根據聯合國教科文組織（United Nations Education Scientific and Cultural Organization, UNESCO）1972 年通過之「保護世界文化和自然遺產公約」(Convention Concerning the Protection of the World Cultural and Natural Heritage，簡稱世界遺產公約)、2003 年通過之「保護無形文化遺產公約」（Convention for the Safeguarding of the Intangible Cultural Heritage），以及世界遺產委員會 1977 年為有效推行公約而訂定之「世界遺產公約作業準則」 (Operational Guidelines for the Implementation of the World Heritage Convention) 2015 年修訂版，遺產可分為(文化部文化資產. 政治大立表 1-1 遺產的分類. 局，2013；李光中，2014；章小平、任嘯，2015)：. 無形遺產. 文化景觀. –. 有關自然界和宇宙的知識和實踐. io. 學. –. –. 傳統手工藝. –. 口頭傳統和表現形式. 自然遺產. –. 表演藝術. 複合遺產. –. 社會實踐、儀式、慶祝活動. n. al. Ch. sit. y. ‧. –. 文化遺產. engchi. er. –. Nat. –. ‧ 國. 有形遺產. i n U. v. 自 1972 年通過世界遺產公約後，在這超過 40 年的時間裡，對於遺產的管理、規劃、經營與永續發展中，住在世界遺產內和周圍的居民所扮演的角色已經有了相當大的改變。在世界遺產公約剛開始實施的前一、二十年裡，世界遺產的提名作業大多都是由中央政府部門進行，列名審查的過程也鮮少詢問在地社區和權益相關人士的意見，較傾向於是由上而下的做法。然而，自 1992 年法國拉佩蒂特皮耶爾（La Petite Pierre）之文化景觀專家會議及後續會議中，提出在地社區扮演土地經營者角色的重要性後，在地社區居民的參與開始被視為是提名與列名和追蹤管理等過程中的關鍵，另外亦受到同年里約地球高峰會議題的影響，特別的認可在地社區透過永續土地 2.

(19) 利用來維護農業生物多樣性的重大貢獻(Rössler, 2012)；2005 年，世界遺產公約作業準則正式將「永續利用」與「永續發展」納入的 6、119 條，且首次以「保護世界遺產的夥伴」(partners in the protection of World Heritage) 作為第 39、40 條的標題(李光中，2014)，其中，40 條中更是明確的提到了在地社區(local communities)，如圖 1-1：. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. 圖 1-1. Ch. engchi. i n U. v. 2005 年 2 月所公布之世界遺產公約作業準則中的第 6、39、40 和 119 條(UNESCO，2015). 2002 年，作為世界遺產公約推行 30 週年的里程碑，發表了「世界遺產之布達佩斯宣言」，其中提出了以四個「C」來總結世界遺產未來的目標：(1)「可信度」(credibility)：確保世界遺產名錄設置具代表性的所有自然和文化類型的遺產；(2)「保存」(conservation)：加強世界遺產的維護與保存；(3)「能 3.

(20) 力培養」(capacity-building)：提升經營管理的水準和技術；(4)「溝通」 (communication)：透過良好的溝通與傳播，增加大眾對世界遺產的參與和支持，此四項簡稱為「4Cs」。但就在 2007 年之世界遺產委員會召開時，雖然與會者肯定 4Cs 目標，但仍認為原住民以及在地的社區居民對於世界遺產公約的推行有著不可或缺的重要性，因此，「社區」(communities)即於 2008 年增訂至世界遺產公約作業準則中，確立了世界遺產「5Cs」的目標(施國隆，2012；李光中，2014)。由世界遺產公約以及其作業準則這 40 年來修訂的內容，可以發現在國. 政治大. 際的趨勢上，「在地社區」維護、經營管理遺產與永續發展的角色愈來愈受. 立. 到重視。從在地社區居民的角度而言，或許「保護世界遺產」的概念對其. ‧ 國. 學. 來說太過沉重和遙遠，但若是從維護社區周遭那些對自身社區有不同意義的社區資源做起，透過「保護在地資源(遺產)」來達到「保護世界遺產」的. ‧. 目標，就顯得更自然了。. y. Nat. io. sit. 隨著科技的進步，空間資訊領域的技術運用在遺產保存上的例子也愈. n. al. er. 來愈多。文化遺產檔案國際委員會 (International Committee for. Ch. i n U. v. Documentation of Cultural Heritage, CIPA) 長期致力於將科技運用與文化遺. engchi. 產保存緊密結合，而此委員會主要又是由國際文化紀念物與歷史場所委員會(International Council on Monuments and Sites, ICOMOS)以及國際攝影測量與遙感學會 (International Society for Photogrammetry and Remote Sensing , ISPRS)組成，可見空間資訊領域技術的運用在遺產的保存上扮演很重要的角色。Arches 即為近年來發展、利用地理資訊系統(Geographic Information System, GIS)技術結合遺產保存的一個新穎的例子，其設計用於不同尺度下(國家、地區、城市或地點)，遺產型錄之編輯與管理的開放原始碼軟體系統。Arches 為 2012 年首次發布的系統，其 3.0 版也才剛於 2015 年 4 月推出，目前臺灣尚無使用 Arches 的案例，可謂一非常新穎的系統。 4.

(21) 社區資源調查為永續經營社區的基礎工作，自臺灣 1994 年推動社區總體營造開始，至今已超過 20 年，各級政府單位推行實施了各式與社區相關的政策，以 104 年度為例，行政院環保署即推行了「社區資源調查計畫」、「社區環境改造計畫」、「環保小學堂推廣計畫」等需由各村、里辦公處和社區發展協會共同協助實施之計畫。其中，單以「104 年度社區資源調查計畫」而言，該計畫預計之各縣市核定名額全臺總計就有 78 個(臺北市社區營造中心，2014)，全臺各地配合執行的社區之多，累積了一定數量之調查成果，惟皆以書面報告的方式保存，無平台能用於展示這些辛苦完成的豐. 政治大民眾或相關人員分享，實屬可惜，甚至隱藏於社區資源當中，那些紀錄了立. 碩成果，調查的資源紀錄無法有效率的管理與更新，亦無法與其他地區的. 該地過去歷史的遺產，也就這樣的被埋沒，鮮為人知亦不利維護保存。因. ‧ 國. 學. 此本研究與花蓮縣壽豐鄉牛犁社區合作，透過社區的角度，將社區的資源. ‧. 視為紀錄了社區過去歷史記憶的遺產，以該社區所提供之社區資源調查資. n. al. er. io. sit. y. Nat. 料為基礎，建置展示牛犁社區之社區資源空間資料庫與展示、管理系統。. Ch. engchi. 5. i n U. v.

(22) 第二節研究目的綜合前一節所述，本研究的目的為：一、以社區既有之資源調查成果為基礎，並以空間資訊科技做為輔助，針對社區資源進行位置資訊與影像的蒐集，並且拍攝社區重點資源的 360 度全景影像，以達到數位保存的目的。二、以降低開發系統與資料庫建置之時間與金錢成本為目標，將社區資料視為在地遺產，利用 Arches 系統建置空間資料庫與展示和管理系統，. 政治大. 以落實遺產數位保存以及有效展示與管理社區資源。. 立. ‧ 國. 學. 三、透過將社區資源既有之調查成果與本研究所紀錄與蒐集之資料共同呈現，了解資源間的結構與關係。. ‧. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. 6. i n U. v.

(23) 第三節論文架構本研究各章節撰寫內容架構如下：第一章：緒論。本章說明本研究之研究背景與動機，並闡述本研究之目標為以既有之社區資源調查成果為基礎，建置社區資源調查空間資料庫與展示和管理系統，並透過 360 度全景影像與視覺化方法呈現以及數位化保存。第二章：文獻回顧。本章針對本研究所使用的資料與軟體技術，說明其. 政治大. 內容與相關規範標準，並回顧國內外的應用案例。主要分為四大部分：社. 立. 區資源與空間資料庫、開放原始碼軟體─ARCHES、開放資料以及全景技. ‧ 國. 學. 術的應用。. ‧. 第三章：研究方法。在前一章的基礎下，首先說明本研究之研究區域─. sit. y. Nat. 花蓮縣壽豐鄉牛犁社區之基本資訊與歷史背景；接著說明本研究所使用之. io. er. 軟體工具，包括用來建置社區資源調查空間資料庫與展示和管理系統的 Arches、拍攝 360 度全景影像之 LizardQ 系統以及其他開放源碼的工具；最. al. n. v i n Ch 後，先行略述本研究從獲取資料、處理資料，到系統建置之進行流程，再 engchi U 進一步詳述各部分的內容。. 第四章：研究成果。展示本研究所建置之社區資源調查空間資料庫與展示、管理系統，並逐步說明各部分之功能與意義。第五章：結論與建議。. 7.

(24) 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. 8. i n U. v.

(25) 第二章文獻回顧第一節社區資源與空間資料庫身處極端氣候變遷的時代，以社區為主體的「永續社區」治理模式，是實踐環境治理很重要的途徑之ㄧ(江大樹、張力亞，2014)。在複雜的永續治理問題下，應該要積極的培養地方民眾具備永續發展的概念與意識，並且提升公共參與的觀念及實踐的能力(李永展，2005；彭國棟，2006)，對於社區民眾而言，充分了解該地區所擁有的資源，對於社區的永續發展是很重要的。. 立. 政治大. 現實生活中，社區資源可能是一座充滿歷史故事的建築、某種當地特. ‧ 國. 學. 殊的民俗活動，或者是當地獨特的自然景觀，無論是什麼樣的形式，都是. ‧. 位於社區中某一處或者某個區域範圍的資源，也就是都含有空間位置資訊，因此使用空間資料庫將之記錄下來並進行後續的管理，是相當適合的方. n. al 一、何謂社區資源. er. io. sit. y. Nat. 法。. Ch. engchi. i n U. v. 開拓文教基金會所發行之社區資源手冊(黃肇新、蔡淑芳、劉曉栴，1999) 中提到，社區的資源可以從三個部分討論：人/人力、文化特色與地理環境 /自然景觀。人，是社區工作中最重要的資源，是社區工作的根本，也是研究工作的重要關鍵，除了社區工作需要的人力之外，社區中有特殊閱歷或技能的人，也常常是社區的重要資源；從當地的文化特色出發，常常能夠凝聚社區的意識以及社區力量，是增加人們對社區認同感的重要資源；每個地區有其不同的自然景觀及環境，有的靠山、有的沿海、有的是廢棄的火車鐵軌……，對於要利用那些原本就提供我們生存或生產的地理環境資 9.

(26) 源並不困難，相反的，那些我們不曾想過要利用，甚至原本以為是垃圾的資源，其實也是很重要的。黃源協(2001)在社區資源運用觀摩大會手冊中也說明了社區資源一般而言，可以分為有形的物質資源以及無形的精神資源，而這些資源類型可以區分為： . 人力資源：如專業社區社工員、社區領袖、社區居民和社區志工等。. . 物力資源：如天然資源、機構團體、社區活動中心、公告欄、公園、社區圖書館、寺廟、教堂、學校以及醫院等。. . 立. 基金孳息以及財產收入等。. 人文資源：如社區倫理、道德觀、傳統精神、參與感、責任感、榮譽. ‧ 國. 學. . 政治大. 財力資源：如政府部門的補助、募款與捐款所得、天然資源的收入、. 感、社區風氣、社區藝術以及相關的人文機構等。. ‧. 而公家機關所實施的各種計劃中，也有許多與社區資源相關者，以行. y. Nat. io. sit. 政院環境保護署所推動的「104 年度社區資源調查計畫」為例，該計畫將社. n. al. er. 區資源分為五大類─人、文、地、產、景，另外再加上其他與社區具有一. Ch. i n U. v. 定程度關係者(圖 2-1)，可見目前在政府單位方面，大致已經按照這樣的分. engchi. 類再進行各式有關社區資源調查的計畫。. 10.

(27) 人 •社區內具有特殊才能、才藝或經驗豐富並可協助推動社區營造的人. 文. 其他 •與社區具有地緣關係，且對社區發展具有一定程度影響者. 景. •有助於延續社區歷史文化的在地傳統藝文活動. 社區資源. 地 •社區特有的地理環境及生態保育，可展現在地環境的地理特質. •社區獨特景觀之創造與維護，或社區公共空間之營造等. 產 •將社區相關產品，結合社區資源共同研發、行銷，強調在地產品的創新性，以促進在地產業經濟活動。. 學. ‧ 國. 圖 2-1. 政治大行政院環境保護署推動之「104 年度社區資源調查計畫」中所定立義的社區資源調查項目. 該計畫中進一步說明，「人」可以是社區耆老、文學家、退休公務人員、園. ‧. 藝家、老師或是在其他專長領域的人；「文」指的是如社區起源與變遷、生. sit. y. Nat. 活型態、特殊的風俗習慣、節日慶典、歷史故事或民間傳說等；「地」指的. io. er. 是如地理位置、山川水文與自然環境、動植物生態等；「產」指的是如設計、行銷具有在地特色的傳統產品或近代產業等；「景」指的是具特色的自然、. al. n. v i n C 人文景觀或歷史建築等；「其他」則是指其他與社區有地緣關係，且對社區 hengchi U. 發展具有一定程度影響者，像是鄰近的學校、風景區、廟宇、工廠或觀光飯店等等。政府執行社區資源調查計畫的目的是希望居民能夠共同參與資源調查，藉以重新認識鄉土，並喚起對土地的認同感，以凝聚社區意識進而運用在地環境資源與維護環境。許多社區資源的背後都有著對於當地居民而言，不可取代的歷史價值，其承載著該社區過去的記憶並且能夠繼續傳承至下一代。聯合國教科文組織世界遺產中心 (UNESCO World Heritage Centre)(2008)提到：「遺產是過去所遺留下的，是伴隨現今共同生活的，也 11.

(28) 是傳承給未來世代的。文化和自然遺產皆是無可替代的生命和靈感泉源。所有國家中都有在地或國家感興趣的歷史場址，也是民族自豪感的來源，世界遺產公約鼓勵他們去鑑定並保護其遺產，無論這些遺產是否有被列入世界遺產名錄。」。然而相較於國際上對於遺產詞彙以及其概念的使用，臺灣習慣將其以「文化資產」稱之，例如文化部的文化資產局(Bureau of Cultural Heritage)、文化資產保存法(Cultural Heritage Conservation Law)，但是從臺灣多年的紀錄來看，其推動與執行的實為一般意義上的文化資產 (cultural property)。文化資產與遺產之間，存在著不少的差異(表 2-1)，以遺. 政治大文化資產與遺產的差異. 產的概念來解釋更可以與全球的遺產論述接軌(張育銓，2012)：. 立. 表 2-1. 文化資產. 遺產. 學. ‧ 國. 層面. 強調物質(以建築物為主)本強調物質與非物質的文化意涵體. 所有權層面. 多有明確且固定的所有權歸其所有權漸漸透過法律歸於國屬家. Nat. (location) 與地景層面時間層面. y. al. v i n 著重場所 (place)C 到h 目的地探索空間 U (space)與景點 (site)的 i e h n c g (destination)的規劃與發展實踐意義 n. 置. sit. 集中於視覺的凝視. io. 位. 擴大到感官知覺的體驗層面以及使用者的觀點，同時考量人、事、時、地、物等層面的整合. er. 經驗層面. ‧. 物質層面. 透過傳承的責任性與公有財的性質，更進一步將時間延續至未來. 著重於過去與現在. (資料來源：張育銓，2012) 因此，本研究將以「社區資源為一種在地的遺產」的概念為基礎，建立其空間資料庫，以達到保存與管理這些社區遺產的目標。. 12.

(29) 二、空間資料庫於社區之應用隨著科技發展日益進步，各式資料系統在處理大量的資料和運算的效率上有著顯著的成長，然而在空間資料方面，傳統的資料庫管理系統與地理資訊系統已經漸漸不能滿足空間決策支援上的需求（鄒明城、孫志鴻， 2005），因此出現了空間資料庫系統。空間資料庫系統有以下定義(Güting, 1994; Simion, 2015)： (1) 空間資料庫系統是一個關聯式的資料庫系統； (2) 其資料模型與查詢語言中提供了空間資料的類型(spatial data types, SDTs)；. 立. 政治大. (3) 其支援空間資料類型，至少能夠對空間的鏈結提供空間索引和高效率. ‧ 國. 學. 的演算法。. ‧. 上述第一點強調了空間資料庫系統是一個有著能夠處理空間資料之附加功能的完整資料庫系統；第二點中的 SDTs(例如 POINT、LINE、REGION)提. y. Nat. io. sit. 供了模擬空間中幾何實體之結構以及其之間的關係(例如 l 與 r 相交)、屬性. n. al. er. (例如 area(r) > 1000)和操作(例如 intersection(l,r)─l 位於 r 內的部分)的基本. Ch. i n U. v. 抽象概念；第三點則是要求要支援空間索引，令系統至少能夠從一個龐大. engchi. 物件集合中的某個空間中擷取，而不需要將整個集合都掃描一遍。而在全球氣候變遷的情況下，世界各地無不開始研究如何才能永續的發展，而由過去經驗可知，必須同時透過地方力量、資源投入、及環境管理才可能達到真正的永續發展境界(李永展，2005b)，因此「社區」可以說是一個承上啟下很重要的角色，也可以說是一個具有一定規模，但又不至於過於龐大的單位，而空間資料庫又因為其能夠對空間資料進行儲存、運算、擷取等加值處理，是環境管理方面一個很好的工具，故將空間資料庫的技術應用於社區的例子也愈來愈多。 13.

(30) (一) 臺北市社區營造資料庫臺北市政府自 1996 年以來推動社區營造，2014 年更以開放政府全民參與的概念，加入新媒體的使用，希望讓社區營造邁向市民參與的新趨勢，因此利用 localwiki，針對過去 20 年臺北市社區營造成果進行整理及資料的建置，並讓每個民眾都能夠將關於臺北市社區營造的資訊，新增於該平台上並分享，期望建立一個能夠持續成長的資料庫(如圖 2-2)。localwiki 為一個以 Python 語言為基礎，於 2015 年正式推出的 Wiki 平台，類似於維基百科，該平台能夠讓所有人共同書寫大家共同生活的場域，並採用 MapBox. 政治大. 的開放街圖地圖當底圖，讓使用者能夠在上面畫記。. 立. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. 圖 2-2. Ch. engchi. i n U. v. 臺北市社區營造資料庫首頁(臺北市都市更新處，2015). (二) 應用公眾參與地理資訊系統於社區發展生態旅遊詹進發與許世宏(2011)利用地理資訊系統建構公眾參與的平台(如圖 2-3)，希望能以此平台輔助社區發展生態旅遊，該研究以開放原始碼的地理 14.

(31) 資訊系統軟體建立社區空間資料庫，以及網際地理資訊系統，做為公眾參與地理資訊系統平台，以及提供社區在重要議題討論時的參考依據。. ‧. 圖 2-3. 學. ‧ 國. 立. 政治大. 社區景觀資源查詢系統頁面(詹進發、許世宏，2011). y. Nat. er. io. sit. (三) 坡地社區環境地質災害風險分析 GIS 展示系統. al. 內政部建築研究所於民國 96 至 98 年間，執行了為期三年的坡地社區. n. v i n Ch 周圍環境地質災害判釋與風險評估計畫，為了將該計畫之成果進行彙整， engchi U. 該研究將所蒐集的各項 GIS 圖資整合至地理資訊系統資料庫內，並且建立了山坡地區社區環境地質災害 GIS 查詢、展示系統(圖 2-4)，以展示相關圖資與影像，另外也將各坡地社區過去所調查到的成果報告、災害照片、衛星影像以及航空照片等資訊一併納入系統中。該系統的目標為提供使用者快速了解各社區環境的地質、區域開發狀態、歷史災害等資訊，以供各單位進行山坡地管理時輔助決策使用（沈哲緯、謝寶珊、冀樹勇、高憲彰、陳建忠，2011）。. 15.

(32) 立. ‧ 國. 坡地社區環境地質災害風險分析 GIS 系統介面(沈哲緯等人，. ‧. io. sit. y. Nat. n. al. er. 2011). 學. 圖 2-4. 政治大. Ch. engchi. 16. i n U. v.

(33) 第二節開放原始碼軟體─Arches 開放原始碼軟體(open source software)乃指其軟體的原始碼可以發佈且提供給大眾使用，任何人都可以複製、修改和再發佈其原始碼而不用支付專利的費用。一個軟體是否為自由軟體 (Free Software) 或開放原始碼軟體 (Free and Open Source Software, FOSS)，取決於該軟體的授權─允許使用者擁有以下四種自由：(1)可以任意的執行其程式 (2)可以任意研究與修改程式 (3)允許再發布該軟體 (4)可以改進該軟體並且將這些改進的部分發布給大眾。「免費」一詞意味是公共領域的，並沒有權利排除的概念，因此任. 政治大. 何無償的，例如：無須付費的，以及允許查看原始碼的軟體，並不一定是. 立. 稱為開放原始碼軟體(Steiniger & Hunter, 2012)。. 學. ‧ 國. 開放原始碼軟體，若使用者同時擁有獨立使用、修改與發佈的權利，才能. ‧. 現今，開放原始碼軟體已是世界的潮流與趨勢，Arches 即是近幾年來，. sit. y. Nat. 在文化遺產領域中一個新開發的開放原始碼軟體，許多世界各地的相關組. io. er. 織都參與其中，而英國遺產委員會(English Heritage, EH)、世界文化紀念物. al. 基金會(World Monuments Fund, WMF)、蓋提保護研究所(Getty Conservation. n. v i n Ch Institute, GCI)和法拉隆地理資訊股份有限公司(Farallon Geographics)的相關 engchi U. 人員也對 Arches 的發展歷史與結構等特性，做了詳盡的介紹與說明(Carlisle, Avramides, Dalgity, & Myers, 2014; Myers, Dalgity, Avramides, & Wuthrich, 2012)。. 一、 GCI GCI 為一個私人的非營利機構，是美國最具規模的文化遺產保存中心，其著重於透過研究、教育、應用領域的工作以及知識的傳播，來促進保存的落實，並且在文化遺產保存的議題上是一個具有相當領導地位以及權威 17.

(34) 的組織，也可以說是在該專業知識領域中，促使高品質與永續保存的幕後推手。其研究所內的所有作業是透過四個部門執行： . 建築和遺址部門(Building and Sites Dept.)：目前橫跨了世界六大洲，與約 40 個合作夥伴，有超過 24 個計畫正在進行，計畫的主題包含了考古遺址保存與管理、建築材料、保存的原則與方法、裝飾外觀、歷史悠久的城市與都市殖民地、現代建築以及紀錄與文檔。. . 收集品部門(Collections Dept.)：致力於推動可移動之遺產的保存，特別是博物館、圖書館和檔案室、歷史建物與遺址、以及其他存放處中收. 政治大播，並且視教育為推動落實國際性保存的一個關鍵的因素。立. 藏的物件以及收集品。該部門的核心工作為教育、訓練以及資訊的傳. 科學部門(Science Dept.)：該部門執行的科學研究涵蓋了廣泛的保存議. 學. ‧ 國. . 題，整個科學部門的作業橫跨了視覺藝術，包含收集品以及建築遺產，. ‧. 以進一步的對這些文化遺產如何被建立、如何被改變以及其隨著時間. y. Nat. 的變化有可能會有怎麼樣的改變、以及開發和評估有效的保護策略等. er. io. 傳播部門(Communications Dept.)：GCI 的工作在於推動視覺藝術保存. al. v i n 的落實，這其中可以廣義的涵蓋包括物件、收集品、建築以及遺址。 Ch engchi U n. . sit. 有更深的了解。. 科學研究、教育與訓練、模擬現場的計畫以及廣為傳播其工作的成果，都是 GCI 所提供的服務，而在這些努力之中，GCI 聚焦在知識的創造與傳播，並且將有利於負責世界文化遺產保存的專業人士與機構(GCI， 2015)。. 二、 Arches 的源起 Arches 是一個新的開放原始碼軟體系統，用於不同尺度下(國家、地區、城市或地點)之遺產型錄的編輯與管理。Arches 系統起初是由 GCI 和 WMF 18.

(35) 共同合作開發，並且 EH 和佛蘭德遺產局(Flanders Heritage Agency)也提供了大量的技術援助。Arches 是專門為了遺產領域而發展的，並且採用國際標準，許多的國際遺產標準都已經被納入此系統。 GCI 和 WMF 與一些歐洲和美洲的遺產主管部門，包含了國家公園管理處的 CRGIS 基金會(Cultural Resources Geographical Information System Facility, CRGIS)、美國的金門國家休憩區(Golden Gate National Recreation Area)、EH 的國家遺跡紀錄與艾賽克斯郡議會(National Monuments Record and Essex County Council)等多國的相關組織，進行了實際情況的調查會議，. 政治大. 基於這些努力與經驗，於 2010 年六月時，GCI 與 WMF 完成了約旦的中東. 立. 文物地理資料庫(Middle Eastern Geodatabase for Antiquities, MEGA)的建置，. ‧ 國. 學. 稱為 MEGA-Jordan( 圖 2-5) ，供約旦文物局 (Jordanian Department of Antiquities, DoA)使用，為一個提供阿拉伯語與英語，並且以開放原始碼工. ‧. 具所開發的雙語地理空間資訊系統。而 2011 年四月時，GCI 與 WMF 又為. Nat. sit. y. 伊拉克提供了一個 MEGA-Iraq 的雛型，以編製與管理考古遺跡至伊拉克國. n. al. er. io. 家文物與遺產局(Iraq State Board of Antiquities and Heritage, SBAH)。開發. i n U. v. MEGA 系統的期間，GCI 和 WMF 收到許多來自各界對 MEGA 有興趣的遺. Ch. engchi. 產組織的詢問，而這也讓 GCI 和 WMF 決定發展一個世界遺產領域中，使用者能容易操作、低成本、以網路為基礎的地理空間資訊系統，來幫助各式不可移動的遺產管理與型錄的編輯，而這些不可移動的遺產包括考古遺跡、建築、結構、景觀以及遺產整體或區域。因此，2011 年六月，GCI 與 WMF 開始發展 Arches 作為一個開放原始碼的計畫。. 19.

(36) 圖 2-5. MEGA-Jordan 網路使用者介面(MEGA-Jordan，2015). 政治大. 2012 年六月，GCI 與 WMF 舉行了同儕審查，包括了來自 EH、佛蘭德. 立. 遺產局、美國國家公園管理處、加州歷史保護辦公室以及洛杉磯歷史資源. ‧ 國. 學. 辦公室的代表，其中佛蘭德遺產局在系統設計與測試方面提供了專業的建議，而 EH 則在 CIDOC CRM 標準(將於第二節第三部分詳細介紹)與其他系. ‧. 統設計等方面的整合提供了專業的建議。Arches 目前最新的版本為 2015 年. Nat. n. al. er. io. sit. y. 4 月所發布之 Arches 3.0，Arches 發展時程如圖 2-6。. Ch. 圖 2-6. engchi. i n U. v. Arches 發展時程. 三、 CDS 與 CRM 國際標準為了促進 Arches 中資料的長期保存與相互流通性，因此大量地使用了現有的標準，由國際文獻委員會(Comité International pour la DOCumentation, CIDOC)的兩個國際標準支撐 Arches： (1)已作為系統通用版本定義資料欄位之基礎的修訂版考古與建築遺產國際核心資料標準(International Core Data Standard for Archaeological and Architectural Heritage, CDS) (2)已用於 20.

(37) 提供語義框架之 CIDOC 概念參考模型(Conceptual Reference Model , CRM)。除此之外，Arches 採用了開放資料的標準，並且設計用於存取與處理基於與開放式空間資訊協會(Open Geospatial Consortium, OGC)公布之標準與規範的地理空間資料。符合 OGC 的標準使得 Arches 能與遺產部門廣泛使用之單機版的 GIS 應用，以及常見的網路瀏覽器和線上衛星影像與地圖服務相容(Carlisle et al., 2014)。 (一) CDS 國際考古遺址與遺跡核心資料標準 (Core Data Standard for. 治政 Archaeological Sites and Monuments)是 CIDOC 大與歐洲理事會考古文獻組立 (archaeology documentation group of the Council of Europe)合作的成果。自 ‧ 國. 學. 1991 年在哥本哈根舉行各國考古紀錄代表的國際會議中，就已經可以看出. ‧. 各國的紀錄方式都有某程度上的相似，但包含了文獻標準，仍有些地方需要進一步的整合，也因此在 CIDOC 1992 年魁北克會議就決議要發展一套. y. Nat. io. sit. 考古遺跡使用的核心資料標準，並且成立考古遺跡工作小組來進行這項計. n. al. er. 畫。而在工作小組成立不久後，1993 年在歐洲文化遺產委員會的支持下也. Ch. i n U. v. 啟動了歐洲考古計畫(the European Plan for Archaeology)，而該計畫四個主. engchi. 要的元素之一就是集中於考古遺產的型錄編製與建檔技術。此計畫很重要的一個部分是為了記錄考古遺跡的核心資料標準做準備，希望用來補足委員會的考古遺產之歷史建物與遺跡的核心資料索引(Core Data Index to Historic Buildings and Monuments of the Architectural Heritage, CDI)。在歐洲委員會的工作團隊意識到 CIDOS 的工作小組已經準備以 CDI 為藍本來建立考古資料標準後，就決定採用 CIDOC 資料標準為其標準的基礎，並針對歐洲委員會關注的部分做些微的調整 (Bold & Thornes, 1999)。 2000 年代後期，鑒於網路科技的成長，以及 GIS 廣泛的使用和雲端計 21.

(38) 算的發展，CIDOC 考古遺跡工作小組決定要將核心資料標準更新。由於兩個標準如此地相近，小組決定要將兩個標準(國際考古遺址與遺跡核心資料標準與 CDI)整合，因此，修訂後的 CDS 目標是在編制建造的和埋藏的遺產型錄。2013 年九月， CIPA 也應邀參與修訂協作。 CDS 為 Arches 團隊提供了一個發展資料結構的出發點，透過判定使用者可能用來記錄的資料類型，就能夠定義系統中使用的資料欄位，一旦判定了，這些就可以投射到 CIDOC CRM 的實體類別中。 (二) CIDOC CRM. 政治大 CIDOC CRM 是從 CIDOC 立文獻標準作業小組的工作中衍伸出來的，該. ‧ 國. 學. 小組專注於建立博物館的一般資料模型，並且特別注意資料的交換。直至 1994 年，其活動已經集中於 CIDOC 關聯式資料模型(Relational Data Model). ‧. 的發展，但在 1996 年，CIDOC 委員會決定採用物件導向的方式，以便以. sit. y. Nat. 其表達能力與可拓展性，來處理在此領域中資料結構所需的多樣性與複雜. al. n. CRM 首個完整的版本。. er. io. 性，而這也使得概念參考模型有了初步的建立，並於 1999 年有了 CIDOC. Ch. engchi. i n U. v. 為了充分利用 CRM 作為博物館社群的訊息交換與整合之手段的潛力， CIDOC 決定將 CRM 提交至國際標準組織 (International Standards Organization , ISO)。ISO 的工作小組因而成立，且 CIDOC CRM 於 2000 年以工作草案 ISO/TC46/SC4 被接納，又於 2006 年，其成為正式的 ISO 標準 (ISO 21127:2006) ：資訊與文獻 ─ 文化遺產資訊交換的參考本體論 (Information and Documentation: A Reference Ontology for the Interchange of Cultural Heritage Information)。目前已有 ISO 21127:2014，如圖 2-7。. 22.

(39) 立. 圖 2-7. 政治大 ISO 21127:2014 相關資訊(ISO，2015). ‧ 國. 學. CIDOC CRM 提供了文化遺產文獻用於描述潛在與明確的概念與關係的定義和形式結構，其目的為讓不同來源的文化遺產資訊之間能夠交換。. ‧. 任何以正式語言編碼並保存了 CRM 類別(class)、屬性(property)以及繼承規. Nat. sit. y. 則 (inheritance rule) 的 CRM 實體，都可以稱為「 CRM 相容格式」. n. al. er. io. (CRM-compatible form)，因此，以 CRM 相容格式表示的任何資料都能夠自. i n U. v. 動的轉換至其他 CRM 相容格式，並且不會有任何涵意上的偏差和損失。. Ch. engchi. CRM 的類別以及屬性是由其初始的代碼來表示，例如”E55”或”P12”(原本代表著 entity 和 property，但現今 entity 已改用 class 一詞)，這些 CRM 相容格式之類別以及屬性的名字可以翻譯成任何當地的語言，但其代碼必須保留。 CIDOC CRM 目前的版本為 2015 年 10 月推出的 6.2.1 版，定義了 94 項概念類別以及 168 個關係屬性(CIDOC CRM, 2015)。. 四、 Arches HIP 與圖形資料結構 Arches HIP (Heritage Inventory Package)為一個為了使遺產資源的型錄能夠容易建立與管理而設計的 Arches 應用套件，在 Arches v3.0 中首度推出 23.

(40) (Arches HIP v1.0)，其支持了多種不同類型的文化遺產資料，而這些資料在 Arches 中稱之為「資源」(“Resources”)。這些資源允許使用者建立資料的紀錄以及對重要的、在文化上重要的物件、活動、事件以及人物的描述。Arches HIP 支援了以下 6 種主要的資源類型(Arches HIP，2015)： (1) 遺產資源(Heritage Resource.E18) 為文化上重要的物件，例如建物和遺跡。然而，此類也可以包括任何對某個組織而言很重要的物件，像是雕像、渠道、柵門、橋梁等等。 (2) 遺產資源群(Heritage Resource Group.E27). 政治大. 此類指的是那些最好被視為一個集合的遺產資源。在歐洲，這樣. 立. 的 Resources 通常被稱為 ensembles；在美國，區域或是景觀都可以遺. ‧ 國. 學. 產資源群的形式被登錄。 (3) 活動(Activity.E7). ‧. 在 Arches HIP 中，活動為在一段時間裡發生的 Resources，例如調. sit. y. Nat. 查、挖掘、文學回顧等等。. al. er. io. (4) 歷史事件(Historic Event.E5). v. n. 為文化上發生的重大事件，例如 1906 年舊金山大地震、拿破崙加. Ch. engchi. 冕、第二次世界大戰時的諾曼地登陸等等。. i n U. (5) 行為者(Actors.E39) 在 Arches HIP 中，行為者為個人、團體或組織。 (6) 資訊物件(Information Resource.E73) 此類包含了任何無論是數位的或是類比的檔案、文獻或影像。此六個類型的資源，其在 CRM 中的類別名稱如表 2-2 所示：. 24.

(41) 表 2-2. 六個資源於 CRM 中之類別與內容. 類別代碼. 類別名稱. 涵蓋範圍. E18. Physical Thing. 此類別包含所有相對穩定形式之人為或自然的持久實體物。. E27. Site. E7. 此類別包含部分陸地或海底地。此類別包含 E39 Actor 有意進行、造成紀錄的文化、社會或物理系統上狀態改變的行為。. Activity. 此類別包含由一連串或一組相互關聯的物 E5. E39. Actor. 立. 此類別包含有潛力執行有意的行為的人，治政無論是個人或團體，其可能需要對此行為大負責。. 此類別包含可識別的無形物，像是詩詞、笑話、資料集、影像、文字、多媒體物件、步驟指示、電腦程式碼、演算法或數學公. ‧ 國. 學. E73. 理、文化、科技或法律現象，所造成之不分規模大小的文化、社會或物理系統上狀態的改變。. Event. Information Object. ‧. 式等有客觀可識別的結構且以單個單元被記錄的。. Nat. sit. y. (資料來源：CIDOC CRM, 2015). n. al. er. io. Arches HIP 最主要是為了讓使用者能夠快速建立並且容易管理文化遺. i n U. v. 產的資料，使用者能夠建立各類資源之間的關係，以更精確地描述遺產物. Ch. engchi. 件的意義。另外，Arches HIP 使用參考資料管理員(Reference Data Manager, RDM)，RDM 為一個包含在 Arches 網路框架下的辭典管理模型，能夠讓使用者管理在描述遺產資源之間的關係時所需要用到的詞彙。每個 HIP 的資源都包含了一組豐富的屬性，而這些屬性能夠使用圖形資料結構來定義，如圖 2-8。每個資源類型在 Arches 的套件中，都對應到定義了資料庫框架中特定類別之資源圖形，該圖形定義用於建立儲存訊息之框架的 CRM 類別(節點)與 CRM 屬性(邊) 。. 25.

(42) 立. Heritage Resource.E18 的圖形(Arches HIP，2015). ‧ 國. 學. 圖 2-8. 政治大. ‧. 在資料庫中，每個節點都能儲存一個值，而圖形定義了每個節點能夠儲存的資料類型，如圖 2-9 為一個簡單的例子，其指定了如何展示資料庫. y. Nat. io. sit. 中一個資源稱謂的指派：屬性 P1(“is identified by”)顯示了 E41 Appellation. n. al. er. 指派給一個建築遺產資源，而該建築遺產資源被表示為一個類別 E18. Ch. i n U. v. Physical Thing 的實體。除了提供 Arches 資料庫的結構外，圖形也標明了授. engchi. 權文獻的整合，以圖 2-9 而言，指派給資源的名稱(NAME)是以屬性 P2(“has type”)為特性且以其為名稱，而該名稱又屬於特定的 E55 Type；E55 以逆向的 P71 屬性(“is listed in”)為特性並為一個在特定授權文件中能找到的項目 (Arches，2015)。HIP 中包含了許多授權文件(authority files)，而每個屬性都有其授權文件，其內容即為一連串事先定義的控制詞彙 (controlled vocabulary)。舉例而言，若要將中正紀念堂相關資訊以 CRM 的格式紀錄，則此實體物(E18)為「一棟建物」，其名稱(E41)為「中正紀念堂」，而這個名稱的類型(E55)為該類型專屬之授權文件(E32)中，條列定義的眾多控制詞彙之一─「紀念歷史人物」。 26.

(43) 圖 2-9. 分支圖形，示範了一個稱謂如何指派給一個基礎資料庫中展示的資源 (Arches，2015). 五、小結. 立. 政治大. ‧ 國. 學. Arches 是一個新的開放原始碼軟體系統，設計用於不可移動的遺產型錄的編輯與管理，主要由 GCI 和 WMF 共同合作開發，目前最新的版本為. ‧. 2015 年四月所發布之 3.0 版，而 Arches 系統中主要使用的標準(Myers et al.,. Nat. n. al. sit. • 國際考古遺址與遺跡核心資料標準 • CDI. er. io. 遺產型錄標準. y. 2012)如圖 2-10 所示。. i n C CIDOC CRMU 遺產資料標準 h e• n gchi 資訊科技標準. v. • 使用已建立的開放原始碼軟體以及開放資料的編碼標準 • 也設計使用與處理以OGC所發布的規格與標準為基礎的空間資料. 圖 2-10 Arches 使用的各種標準 Carlisle 等人(2014)提到，Arches 的出現代表著 CIDOC CDS 與 CRM 首次在同一個軟體中一起運作，使用者能夠在紀錄一個國際核准之遺產資料的同時，將該資料以遺產資訊的語義標準來編碼。除了能夠容易的使用並且擁有可靠度以外，Arches 也解決了長久以來困擾著遺產領域的問題： 27.

(44) . 記錄關於遺跡之資訊缺乏標準化. . 由於陳舊的技術而使得資料長期缺失. . 即時從利益相關者獲得與分享足夠的資訊以降低對遺產的風險的挑戰. 六、 Arches 的應用實例由於目前 Arches 仍為較新穎的軟體，且剛於 2015 年四月剛發布 3.0 版 (v3.0)，各方面仍在發展中，故應用案例相對而言較少。以下案例為已使用 Arches v3.0 者。. 政治大. Arches 官方網站上提供了該團隊將 Arches v3.0 應用於洛杉磯的歷史遺. 立. 跡上的案例 ─ HistoricPlacesLA，該系統於 2015 年 2 月 24 日在洛杉磯市. ‧ 國. 學. 政廳推出，其象徵著 Arches 的一個重要的里程碑，並且有著最新的功能，讓使用者能夠探索資料之間的關係(如圖 2-11)。HistoricPlacesLA 的資料包. ‧. 含了 SurveyLA(由市政府與 GCI 合作的長年計畫，該計畫仍持續進行中，. y. Nat. sit. 其涵蓋了約 880,000 宗地、超過 500 平方公尺的全市歷史資源調查)目前擁. n. al. er. io. 有的資料，以及在洛杉磯市之內，當地指定或國家指定的歷史資源和區域。. Ch. engchi. 28. i n U. v.

(45) 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 圖 2-11 HistoricPlacesLA 內之查詢功能，提供使用者檢視資料之間的關聯與所在地 Adam Cox (2015)利用 Arches v3.0 針對 Cane River 國家遺產區域(位於美國路易斯安那州 Natchitoches 地區)開發了 Arches app ─ Cane River Inventory Package (CRIP)，並且利用該 app 建立了”Cane River Heritage Inventory & Map”，如圖 2-12。Natchitoches 為路易斯安那州最古老的城市，且周邊地區是許多歷史悠久的農園和 Creole 社區，除此之外也保有一些美國南北戰爭的歷史。該網站較特別的是，除了一般較常見的影像及文字敘述的資訊，還包含了一些人物訪談的 MP3 錄音檔案以及一些較古老的火災 29.

(46) 保險歷史圖資圖層可以疊加(如圖 2-13)。. 圖 2-12. 學 Cane River Heritage Inventory & Map 地圖. ‧. ‧ 國. 立. 政治大. n. er. io. sit. y. Nat. al. 圖 2-13. Ch. engchi. i n U. v. Cane River Heritage Inventory & Map 中的人物訪談錄音資訊(左) 與火災保險歷史圖資. 30.

(47) 第三節開放資料根據開放知識基金會(Open Knowledge Foundation, OKF)在開放知識定義(Open Knowledge Definition, OKD)中對開放資料的定義，其指的是資料能被任何人自由地使用，重新使用與散布，而我們至多只能要求來源標示，與以相同方式分享(Molloy, 2011)。近年來，開放資料日益盛行，除了自行蒐集資料之外，許多相關的資訊或許已經有其他人士或單位進行蒐集與處理，並開放給大眾使用，雖然目前開放資料的品質與格式尚有很大的進步空間，但搜尋可用的開放資料，仍是本研究納入考慮的另一種快速獲取資料的方式。. 立. 政治大. ‧ 國. 學. 一、何謂開放資料. ‧. 開放資料其實和開放原始碼中對於「開放」的定義是相同的，關於開. sit. y. Nat. 放資料主要的相關定義內容為(李治安、林誠夏、莊庭瑞，2014；Open. io. er. Definition 2.1, 2015)：. (1) 方便使用(Access)：「作品」(work)在散布時必須以其完整狀態進行散布，. al. n. v i n 且以僅收取重製工本費用的方式提供，以及以免費的方式提供網路下 Ch engchi U. 載。任何遵循「授權條款」(license)之必要的額外資訊，如為了符合標示(Attribution)的要求，需要有貢獻者的名字等，也必須連同附於作品之上。 (2) 可再散布(Redistribution)：「授權條款」必須允許已經經過條款認證的「作品」的再發布，包含販售，不論是單純散布此一「作品」，或是將此「作品」列入不同來源的整合「套件」中。 (3) 可再利用(Reuse)：「授權條款」必須容許「作品」之後能後被修改與產生衍生作品，也必須至少容許該修改物與衍生作品能採用原「作品」所使用的授權條件繼續散布。 31.

(48) (4) 禁止技術設限（Technological Restriction Prohibition）：倘若授予權利的行使受到他種技術方法的限制，則「授權條款」得禁止作品的散布。 (5) 簡要的標示(Attribution)：「授權條款」得要求發布的「作品」包含了捐助者、權利人、贊助人以及創作者的標示，而此標示不應過於繁重。舉例而言，當「授權條款」要求標示時，散布者列出一份所有標示要求者的清單與「作品」一同提供，就是一種處理方式。 (6) 完整性(Integrity)：「授權條款」得要求當「作品」經修改之後再行散布，此時散布者必須以不同的名稱或版本號來命名修改後的「作品」，讓修. 政治大無差別待遇(Non-discrimination)：「授權條款」不得對任何個人或團體立改前後「作品」之間能被辨識。. (7). 有差別待遇。「授權條款」中應禁止加入封鎖特定對象加入開放知識、. ‧ 國. 學. 開放資料應用流程的內容。. ‧. (8) 不限目的(Application to Any Purpose)：「授權條款」必須允許任何目的. y. Nat. 下的使用、再發布、修改和編輯，不得限制任何人將「作品」運用於. er. io. sit. 特定領域中。. (9) 相關聲明(Notice)：該「授權條款」得要求保留著作權聲明，以及授權. n. al. 條款的標示。. Ch. engchi. i n U. v. 另外，全球資訊網（World Wide Web）發明者和鏈結資料(Linked Data) 的創始者 Tim Berners-Lee 於 2010 年提出開放資料可分為五個等級(Tim Berners-Lee, 2010；陳舜伶、林珈宏、莊庭瑞，2013)，如表 2-3：. 32.

(49) 表 2-3 開放資料各星級的說明星等說明. 格式範例.  採開放授權的，任何格式、可於網路上取得的資料  機器可讀的結構化資料. Excel.  使用開放格式取代專屬格式 . PDF、DOC. CSV、XML、JSON. 以固定網址來表示資料，令其可以連結到資料在資料網絡中的位置. RDF、SPARQL.  鏈結資料到其它資料，以提供資料之間的脈絡關係。 (資料來源：國家發展委員會，2015). 二、開放資料平台. 立. 政治大. 目前所稱之開放資料，大部分仍是由政府或公部門所提供，也因此「開. ‧ 國. 學. 放政府資料」(Open Government Data)是近幾年來很受到重視的議題。而目. ‧. 前針對政府資料開放，最常見的做法就是建立中央以及各級政府的入口網. y. Nat. 站(陳舜伶等人，2013)，透過允許外部參與者再利用政府資料以及工具，使. er. io. sit. 得能夠提供給民眾，甚至是由民眾來提供新的服務，而這樣的方式也使得政府成為一個強大的平台。另外，透過使用共同的開放資料庫，內部資料. al. n. v i n 的交換能夠自動化，同時增加其透明度，也能使公共管理部門省去時間和 Ch engchi U 金錢成本(Iemma, Morando, & Osella, 2014)。. 與開放資料有關的軟體或平台漸漸地也在發展當中，Iemma et al. (2014) 就比較了四個開放資料平台：Open-DAI (Opening Data Architectures and Infrastructures of European Public Administrations)、Socrata OD Portal、CKAN 和 ENGAGE(如表 2-4)。 Open-DAI 是一個開放原始碼的平台，設計用來使一些機構或組織能夠直接從其資料庫提取資料，並提供展示資料的服務，它是 CIP (Competitiveness and Innovation Framework Programme) 2011 年時的 ICT 政 33.

(50) 策支持計畫底下資助的一個項目，該計畫的目標為讓資料與平台能夠為以雲端計算作為基礎的數位大眾服務所使用。 Socrata 為 2007 年成立的美國公司，其提供開放政府資料的社會資料探索服務，而其開放資料窗口提供以雲端為基礎的資料發布、詮釋資料管理、資料目錄流通與展示資料服務，全球 330 個資料目錄中約有 50 個是使用 Socrata 軟體，並且在 2013 年，Socrata 推出了其開放資料窗口的 Community 版本。 CKAN (Comprehensive Knowledge Archive Network)為開放知識基金會. 治政所發展與維護的一個開放原始碼的資料管理平台(圖大 2-14)，全球 330 個資料立目錄服務中，約有 50 個採用 CKAN，除了美國和英國的政府開放資料平台 ‧ 國. 學. (分別為 www.data.gov 以及 data.gov.uk )之外，也包含了由比利時的 Tenforce. ‧. 公司開發的歐盟開放資料平台。CKAN 更進一步的提供了 API 使其目錄能與其他目錄服務流通。. n. er. io. sit. y. Nat. al. 圖 2-14. Ch. engchi. i n U. v. CKAN 的 Demo 網站(CKAN，2015) 34.

(51) ENGAGE(圖 2-15)為 CP&CSA 項目的結合，由歐洲委員會 FP7 計畫資助。ENGAGE 專案主要的目標是開發和利用資料基礎設施、合併分散式和多樣化的公共部門資訊(Public Sector Information, PSI)資源、能夠支援科學上的合作和研究，特別是社會科學和人文科學(Social Science and Humanities, SSH)界，同時增強對於公民的開放政府資料的資源配置。. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. i n U. v. 圖 2-15 ENGAGE 官方網站首頁(ENGAGE，2014). Ch. engchi. 35.

(52) 表 2-4. 四種開放資料平台的特點比較 Open-DAI. Socrata OD Portal. CKAN. ENGAGE. 可用於雲端環境. . . . . 從資料的層面來使用 APIs(如轉換). . . . . 促進標準詮釋資料的使用. . . . . . . . . . . . . . . 需求. 使目錄能夠相互流通使用 (catalogue federation) 允許資料品質的確認(以及相關資料的精進). 發布 API 以重複使用資料. . . . . 資料層面能夠瀏覽. . . . 設計用來展示開放資料. . . 學. . . . 設計用來發布動態資料. . . . . 設計用來展示地理參考資料(geo-referenceable data). . . 展示再利用之資料的原形. . 以開放原始碼軟體的型態來發布.  標準版. . Community 版. io. n. 使用自動化程序將資料存入傳統的資料庫.  . . sit. Nat. al. . er. ‧ 國. 立. y.  治 政大. ‧. 被設計用來與前端/開放資料窗口整合 (或被包含於內). n U i e  ngch . Ch. iv. . . . . 前提為資料持有人能夠使用(也就是做為一個獨立於供應者之 API 的資料庫). . . . . 允許蒐集資料(同樣在交叉數據)的反饋(feedback). . . . . 註：為「是」或「可以」；為「有，但不佳」或「尚在開發中」；為「否」或「不行」 (資料來源：Iemma et al., 2014). 36.