110 原住民特考四等 測量製圖 地理資訊系統與製圖學概要 考古題詳解

核心觀念

本題考查 KML（Keyhole Markup Language）的兩項特性：一是它為何可作為開放的地理資料交換格式；二是如何依 KML 的 XML 標籤架構，分別描述點狀地標與具有時間序列的公車軌跡。

KML 是以 XML 為基礎的標記語言，用標籤描述地理要素及其屬性。常見地理資訊包含位置座標、名稱、描述、樣式，以及軌跡點的時間等。KML 檔案通常使用 .kml 副檔名，也可壓縮為 .kmz。

解題方法

作答時先說明「開放」所指的是格式具備公開、可讀與可交換的特性，再以 KML 的標籤結構示範兩種地理要素：

1. 點狀地標以 <Placemark> 作為地物容器，搭配 <Point> 與 <coordinates> 描述位置。
2. 公車軌跡以 <Placemark> 容納軌跡資料；若需呈現時間，使用 <gx:Track>，並以成對的 <when> 與 <gx:coord> 記錄各時刻的位置。

一、KML 可視為開放資料格式的原因

KML 可視為開放資料格式，主要原因如下：

• 規格與結構公開：KML 有公開的格式規範，資料依標籤與屬性組織，不需仰賴特定軟體的專有二進位格式才能理解。
• 以 XML 為基礎：XML 是文字型標記語言，檔案可用一般文字編輯器讀取，標籤名稱也能表達資料意義，便於檢視、製作與程式解析。
• 跨軟體交換：多種 GIS、地圖及地球瀏覽軟體支援 KML，可用於不同系統間交換地理資訊。
• 可描述多種地理內容：除了點、線、面等地理幾何，也能記錄名稱、描述、樣式及時間等資訊。

因此，KML 的開放性來自格式規範公開、文字結構可讀，以及跨軟體支援；「開放」不等於任何軟體都必然完整支援所有延伸標籤。

二、點狀地標的描述

典型 KML 文件以 <kml> 為根元素，使用 <Document> 組織文件內容，以 <Placemark> 描述單一地標。以下以經度 $121.5654$、緯度 $25.0330$ 的點為例：

<Placemark>
 <name>臺北車站</name>
 <description>點狀地標範例</description>
 <Point>
 <coordinates>121.5654,25.0330,0</coordinates>
 </Point>
</Placemark>

<name> 是地標名稱，<description> 是說明文字，<Point> 表示幾何型態為點。KML 的座標順序是經度、緯度、高程，以逗號分隔；

核心觀念

本題考查地理資訊系統（GIS）將不同來源、不同型態的空間資料整合，並依多項條件進行篩選的能力。題目中的三項條件分別涉及：

• 面積條件：空地面積須大於 $500$ 平方公尺。
• 距離條件：空地須位於捷運站 $200$ 公尺範圍內。
• 屬性條件：土地使用分區須為住宅用地。

因此，需要結合向量資料的屬性查詢、幾何計算與空間分析。操作前也須確認所有資料採用一致且以公尺為單位的投影座標系統，才能正確計算距離與面積。

所需資料及內容

1. 空地或土地宗地圖層 以面圖徵表示每一筆空地或宗地的邊界，屬性資料至少包含地號或識別碼，以及土地使用狀況。若資料僅有全部宗地，須能透過屬性欄位辨認出空地。

2. 捷運站圖層 以點圖徵表示各捷運站的位置，屬性資料可包含站名及站點識別碼。

3. 土地使用分區圖層 以面圖徵表示各使用分區的空間範圍，屬性資料須包含分區類別，以辨認住宅用地。

4. 座標參考系統資訊 各圖層須使用相同的適當投影座標系統，並以公尺為距離單位。若原始資料使用不同座標系統，須先轉換至一致的投影座標系統，再進行面積及距離分析。

解題方法與操作流程

1. 整理並確認資料 載入空地／宗地、捷運站及土地使用分區圖層，檢查圖層位置是否吻合、座標系統是否一致，並確保空地圖層具有可辨認空地的屬性。

2. 篩選空地 以屬性查詢選出土地使用狀況為空地的面圖徵。若資料本身已是空地圖層，則可直接使用。

3. 篩選住宅用地 由土地使用分區圖層選出分區類別為住宅用地的面圖徵。接著以空間套疊方式，找出落在住宅用地分區內的空地。若宗地與分區邊界相交，須依題目或資料規則決定以宗地所在分區、主要相交面積，或完全位於住宅用地內作為判定標準。

4. 計算並篩選面積 對符合前述條件的空地面圖徵計算面積，保留面積大於 $500$ 平方公尺者。若以多邊形頂點座標計算平面面積，可用多邊形面積公式；GIS 軟體通常可直接計算幾何面積：

核心觀念

本題考兩件事：一是 EPSG 坐標參考系統代碼如何識別坐標系統；二是 EPSG:3857 的投影、基準與主要參數。

EPSG 原為「歐洲石油調查組織」的名稱，現由國際石油與天然氣生產者協會（IOGP）維護相關大地測量參數資料集。資料集中，每個坐標參考系統（CRS）以唯一代碼識別，常見寫法為 EPSG:代碼。例如，EPSG:4326 代表 WGS 84 地理坐標系統；EPSG:3857 代表 WGS 84 / Pseudo-Mercator 投影坐標系統。

代碼本身是查詢識別碼，不是投影參數的縮寫。使用時仍須確認完整坐標參考系統，包括大地基準、坐標軸、單位及投影方式；只知道代碼而未正確指定 CRS，仍可能造成位置或單位錯誤。

解題方法

先說明 EPSG 代碼標準化的作用，再逐項列出 EPSG:3857 的設計參數，並以其投影公式說明參數如何影響坐標結果。

EPSG:3857 的定義如下：

• 名稱與投影法：WGS 84 / Pseudo-Mercator，又稱 Web Mercator、Popular Visualisation Pseudo-Mercator。
• 坐標類型：平面投影坐標，採東向 $x$、北向 $y$ 軸，單位為公尺。
• 地理坐標基礎：WGS 84，橢球長半軸 $a=6\,378\,137$ 公尺。
• 投影中心：原點緯度 $\varphi_0=0^\circ$，中央經線 $\lambda_0=0^\circ$。
• 假東距與假北距：$E_0=0$ 公尺、$N_0=0$ 公尺。
• 尺度參數：中央經線尺度因子 $k_0=1$。
• 投影模型特性：以 WGS 84 橢球長半軸作為球半徑，將經緯度依球面墨卡托公式投影；因此它是為網路地圖視覺化採用的偽墨卡托形式，不等同於嚴格以 WGS 84 橢球計算的 World Mercator（EPSG:3395）。

核心觀念

本題考查文字註記如何配合地理現象的量測等級，以及如何依點、線、面等不同維度的地圖符號配置註記。量測等級由低至高分為：

1. 名目尺度（Nominal）：僅區分類別，沒有大小順序，例如土地利用類別、行政區名稱。
2. 順序尺度（Ordinal）：類別具有高低或先後順序，但等級間距不具固定數值意義，例如道路等級、災害等級。
3. 間隔尺度（Interval）：數值差距有意義，但零點是約定的，不能解讀為倍數，例如攝氏溫度。
4. 比率尺度（Ratio）：數值差距及倍數皆有意義，具有絕對零點，例如人口數、長度、面積。

文字註記可以透過字型、字重、字級、字色、字距及排列方式表達分類與層級；但註記設計必須符合資料尺度，不能讓讀者誤以為資料具有它原本沒有的順序或數量意義。

解題方法

作答可分兩步：先說明四種量測等級適合採用的文字變項，再依符號維度說明註記的配置方式。核心原則是：文字視覺變化所傳達的意義，必須與資料可支持的比較方式一致；註記的位置則應清楚指向對應的地圖符號。

• 名目尺度：用不同字色、字型或字形區分不同類別即可；同一類別採一致樣式。避免用字級大小暗示類別優劣或數量多寡。
• 順序尺度：可用由弱至強、由低至高的字重或字級變化表示順序，例如低、中、高風險採逐級加粗；各級視覺差異應清楚而有序。
• 間隔尺度：數值差異有意義，可用連續變化的字級、字重或色彩明度呈現數值高低；但不得把數值解讀成倍數，例如攝氏 $20^\circ$C 不是 $10^\circ$C 的兩倍熱。