第五章第五章

第五章

第一節 地理資訊系統內涵與結構

起源 1960 年代引進電腦科技來處理地理資訊，因 而

發展出地理資訊系統（ GIS ）

定義 一套用來蒐集、儲存、處理、分析、展示各種 形式地理資訊的系統

系統要件 電腦軟硬體系統、數值資料庫和操作維護人員

生活化利用

1980 年代以後逐漸推出商業化的軟體，隨著 個

人電腦和資訊網路的普及， GIS 的應用非常普 及，不只可安裝在個人電腦，甚至可透過資訊 網路來提供相關的地理資訊服務

+ 資訊儲存方式：

–

、面的符號展現在地圖上。

–

+ GIS 圖層儲存結構

–

–

+ 直接記錄點、線、面位置 並結合屬性表格的儲存方 式。

+ 有明確的位置和坐標明確的位置和坐標，同 時也具備類別或數量資料

。

+ 點、線、面資料必須分別 儲存，因此向量圖層可區 分成點、線、面等不同圖 層。

+ 在地表上劃設一組網格，每一個網 格皆被視為均質的單元，分別由一 個數值來記錄其屬性。

+ 坐標位置可藉由網格順序推算，不 需一一記錄網格坐標。

+ 地理現象的每一屬性必須單獨儲存 成一個圖層。

+ 網格大小決定圖層解析度解析度的高低

– 解析度愈高，表示網格邊長愈小，

所顯示的現象愈詳細。

– 相同範圍的網格資料，當解析度愈 高，網格數量愈多。

路網分析佳 路網分析佳

衛星影像處理 衛星影像處理

在 GIS 中，地理資料主要是以向量式與網格式 等兩種結構儲存，兩者各有其特性及適用功能。請回 答下列問題︰

1. 你認為地形資料與行政區域邊界應該以何種結構儲 存？理由為何？

2. 將一紙張地圖掃描所得的地圖檔案，應該是什麼格 式？掃描時所設定的解析度對檔案大小和資料詳細程 度有何影響？

地形：網格式 ( 為連續性變化資料，不易畫出確切邊界 ) 。行 政界：向量式 ( 有明確邊界，且為線性資料，用向量式準確度 較高 ) 。

網格式。解析度愈大，資料愈詳盡，但是資料量 ( 檔案 ) 愈 大。

學生活動 5-1 向量式資料與網格式資料

3. 三種不同解析度的遙測衛星影像，每一網格大小邊 長分別為： 1 公里、 20 公尺、 1 公尺。請問：

① 對於相同範圍的地區，三種資料的網格數量比例將 為多少？

② 每天天氣報告的衛星雲圖，最有可能使用何種解析 度？

③ 如果你在一張影像上可以看到高速公路和其上的車 輛，則這張影像的解析度最有可能是何者？理由為 何？

1 ： 2,500 ： 1,000,000

1 公里，因為範圍較大

1 公尺，因為要看得見汽車，解析度要夠大

第二節　 GIS 的功能與運用

+ GIS 的資料來源及格式多元，包括數值地圖、遙測衛 星影像、掃描的圖檔、野外調查的坐標檔案等。

+ 提供地圖投影、轉換和整合的功能，彙整不同形式、

比例尺、時間的地圖，讓不同來源的地圖得以整合到 同一個資料庫。

+ 透過 GIS 的整合功能，

行政區域的統計資料表 單可轉變成圖層。

+ 野外調查後，也可將所 記錄的空間坐標及屬性 資料輸入 GIS ，產生新 的圖層，如三山國王廟 分布。

+ 提供空間和屬性資料的查 詢，讓使用者得以迅速從 大型資料庫找出所要的資 料。

+ 空間查詢：利用坐標位置 和空間關係進行查詢，如 查詢斷層線周遭 5 公里內 的高中分布。

+ 屬性查詢：利用地理資料 庫的屬性欄位進行查詢，

如查詢臺灣地區人口超 25,000 人的鄉鎮有哪些。

+ 可用來繪製普通地圖及許多形式的主題地圖

+ 提供多元的展示功能，包括： 3D 　立體圖、

互動式地圖、模擬飛行動畫等

立體模擬飛行舉例

按一下圖 片，超連 結！

＊ ( 這些範例版權屬於 Google 公司 )

展示

+ 以點、線、面的空 間單元為中心，劃 出一定距離內的區 域，以顯示一個現 象的影響範圍，如 道路沿線 10 公尺範 圍內，容易受噪音 和空氣染影響的範 圍。

應用方向：

1. 在多個相交的環域 中，分析最佳分界 2. 汙染物的擴散研究 3. 保護區或管制區的

劃定

+ 將比例尺與坐標系統 相同的圖層套疊，產 生一個整合的新圖層

+ 此功能常用來進行區 位選擇或探討不同因 子間的關係。此外，

藉由某一地理現象不 同時間地圖資料的疊 圖分析，亦能了解其 在特定時期內的變遷 狀況

+ 利用道路網路，依據設 定條件不同（如車流量 等）， GIS 可以自動找 到兩地點之間的最佳、

最短或最快路徑，亦可 做服務範圍之分區規劃

+ 應用在校車的行駛路線 規劃，消防隊選址及任 務區劃分等。

+ 針對以網格格式儲 存的地形資料，可 以計算坡度、坡向

，或進行視域分析

、集水區邊界劃分

、土壤沖蝕量估算

。

+ 是 GIS 軟體處理網 格式資料的主要功 能，針對地形資料 有非常良好的模擬 和展示的功能。

若龜山島上的火山噴發，為模擬蘭 陽平原淹水 20 公尺時之情形。

若龜山島上的火山噴發，為模擬蘭 陽平原淹水 20 公尺時之情形。