112 地方特考三等 測量製圖類科 地理資訊系統與數值製圖 考古題詳解
第 1 題25 分
政府開放資料平台提供下載之資料常見的格式有 Shapefile、KML、CSV,請詳述這三種資料格式的特性。
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核心觀念
本題考查政府開放資料常見的地理空間向量資料格式與表格資料格式。判讀重點包括:資料能否表達幾何位置、屬性如何儲存、是否包含座標參考資訊,以及格式本身的相容性與限制。
- Shapefile:適合儲存點、線、面等向量圖徵及其屬性。
- KML(Keyhole Markup Language):以 XML 為基礎,用於描述地理位置、圖徵及其顯示方式,常見於 Google Earth 等地圖軟體。
- CSV(Comma-Separated Values):以分隔符號組織表格資料;本身不具幾何資料結構,但可用經緯度欄位表示位置。
解題方法
依序從資料結構、空間表達、座標資訊、相容性與限制比較三種格式。作答時避免只寫副檔名或軟體名稱,應交代資料實際如何組成、適合何種用途,以及使用上的注意事項。
三種格式的特性
一、Shapefile
-
資料型態與用途 Shapefile 是常見的向量地理資料格式,可儲存點、線、面等幾何圖徵,並以屬性表記錄每個圖徵的名稱、類別、數值等資訊。適用於 GIS 軟體中的圖徵管理、空間分析與製圖。
-
由多個檔案組成 Shapefile 並非單一檔案,而是由多個同名、不同副檔名的檔案共同構成。常見檔案包括:
.shp:儲存圖徵幾何形狀。.shx:儲存幾何資料的索引。.dbf:以 dBASE 格式儲存屬性資料。.prj:記錄座標參考系統資訊,常隨資料提供。
因此下載或移交資料時,應保留相關組成檔案,並確認座標系統資訊是否完整。
-
座標系統與相容性 Shapefile 可配合不同座標系統使用,但座標系統資訊通常記載於
.prj,不宜僅看座標數值便推定其座標系統。其格式歷史悠久,許多 GIS 軟體皆能讀取。 -
主要限制 Shapefile 的欄位名稱長度、屬性欄位型態及資料量等方面有格式限制;欄位名稱常受限於 10 個字元。它也不適合儲存複雜的多媒體或長篇文字內容。若缺少必要組成檔案或座標參考資訊,也會影響資料讀取或定位。
二、KML
第 2 題25 分
內政部國土測繪中心建置「國土測繪圖資服務雲」提供電子地圖予各界免費使用,請與 Google Maps 進行比較,詳述兩個不同圖台所呈現之資料和功能的異同與優缺點。
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核心觀念
本題考的是比較兩種網路地圖平台的定位、資料來源與用途:
- 國土測繪圖資服務雲由內政部國土測繪中心建置,核心是提供臺灣的官方測繪與國土資料,並支援圖層套疊、空間查詢與地理資訊服務介接。
- Google Maps是面向一般使用者的全球地圖服務,核心是地點搜尋、交通路線與導航、商家資訊及街景等生活應用。
作答時應從「資料內容、功能、適用情境、優缺點」逐項比較,並指出兩者不是同一種定位的平台:圖資服務雲較適合查閱臺灣官方空間資料;Google Maps較適合日常找路與探索地點。
解題方法
採用「資料—功能—用途—限制」四個面向比較:
- 先說明各平台主要提供哪一類資訊。
- 再比較各自的查詢、圖層與路線等功能。
- 由資料及功能推導適用對象與優勢。
- 補充資料精度、更新方式、涵蓋範圍及用途限制,避免只列功能名稱。
資料與功能比較
| 比較面向 | 國土測繪圖資服務雲 | Google Maps |
|---|---|---|
| 平台定位 | 臺灣官方測繪與國土空間圖資的查詢、展示及介接平台 | 面向一般使用者的全球地圖、地點探索與導航平台 |
| 主要資料 | 臺灣通用電子地圖、正射影像、各比例尺地形圖、國土利用現況調查成果、地籍圖、段籍圖、行政區界圖,以及部分政府開放圖資 | 道路與地點資料、衛星影像、地形、交通路況、大眾運輸與單車路線、街景,以及商家、景點、營業時間、評論等地點資訊 |
| 圖層與查詢 | 可切換底圖、開關多種主題圖層,查詢位置與土地相關資訊,並進行多圖層套疊瀏覽及分析 | 可搜尋地址、地名、商家及景點;可切換地圖、衛星、地形、路況、大眾運輸、單車與街景等圖層 |
| 測量與空間應用 | 提供距離、面積量測等地圖工具;圖資可透過網路地圖服務供其他系統介接 | 著重位置搜尋、路線規劃、交通方式比較與導航,並提供街景及地點探索功能 |
| 服務範圍 | 以臺灣國土與測繪資料為主 | 全球多國地圖服務,內容及功能會因地區而異 |
相同處
- 皆可透過網頁或行動裝置瀏覽地圖,使用者可縮放、平移與搜尋位置。
- 皆提供多種底圖或主題資訊,例如一般道路圖、影像圖及其他地理資訊。
- 皆能支援位置判讀與日常查詢,可協助使用者了解特定地點周邊環境。
- 皆可免費使用部分地圖瀏覽功能;免費瀏覽不代表所有資料或介接服務均無條件開放。
相異處與優缺點
國土測繪圖資服務雲
優點:
第 3 題25 分
GIS 軟體依照執行環境可區分為桌上型 GIS(Desktop GIS)、行動式 GIS(Mobile GIS)、伺服器 GIS(Server GIS),請詳述這三種類型的 GIS 軟體之異同與應用方式。
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核心觀念
本題考查 GIS 軟體依執行環境、運算位置與服務對象所作的分類,以及三類軟體在資料編修、外業蒐集、集中管理與資訊發布流程中的分工。三者都能處理具空間位置的資料,支援圖層套疊、查詢、分析與地圖呈現;差異主要在於軟體部署於何處、如何取得資料,以及由誰操作。
解題方法
依序比較三類 GIS 的執行設備、主要功能、資料連線方式、使用情境及彼此關係。回答時以典型用途說明,並指出現代系統常整合多種類型,避免把分類理解成彼此完全獨立。
三種類型的比較與應用
| 類型 | 執行環境與使用者 | 主要功能 | 常見應用方式 |
|---|---|---|---|
| 桌上型 GIS(Desktop GIS) | 安裝於個人電腦或工作站,由專業人員在桌面環境操作 | 空間資料建立、編修、格式轉換、圖層管理、空間查詢與分析、製圖與版面輸出 | 進行地籍或地形圖編修、空間分析、專題製圖、資料品質檢核,以及製作報表或地圖成品 |
| 行動式 GIS(Mobile GIS) | 執行於手機、平板或具定位功能的行動裝置,供外業人員在現地操作 | GPS/GNSS 定位、現場查詢、屬性填報、照片或附件紀錄、現地資料更新;常支援離線作業與回傳同步 | 進行道路、管線、設施或土地現況調查;以定位確認待查點位,記錄現況與照片,再將成果同步回資料庫 |
第 4 題25 分
何謂分帶統計(zonal statistics,或稱區域統計)?試舉例說明分帶統計之應用,並繪簡圖說明其實施方式。
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核心觀念
分帶統計(zonal statistics,又稱區域統計)是將一個空間區域圖層作為「分區帶」,與另一個含有數值的資料圖層套疊,依分區帶的範圍彙整其中的數值。分區帶通常是多邊形,例如行政區、流域或土地利用分區;數值資料常是柵格,例如高程、降雨量、坡度或植生指數影像。
簡言之,分帶統計回答的是:「每個區域內,某項數值資料的統計特徵為何?」常見統計量包括平均值、總和、最小值、最大值、中位數、標準差及像元數。
解題方法與實施方式
作答時先指出兩種輸入資料及其角色,再說明套疊、分區彙整與輸出結果:
- 準備分區帶資料:例如各縣市行政區多邊形,每個多邊形具有縣市識別碼。
- 準備數值資料:例如表示年雨量的柵格,每個像元都有雨量值。
- 套疊並指定統計量:判定哪些柵格像元落在各縣市範圍內,分別計算像元值的平均數或總和等。
- 輸出統計結果:將各區統計值寫入屬性表,或製成新的分區圖層供製圖與分析。
簡圖如下:
分區帶圖層(行政區多邊形) 數值圖層(雨量柵格)
┌─────────┬─────────┐ 12 15 18 20
│ 甲區 │ 乙區 │ 10 14 22 24
│ │ │ 8 16 19 27
└─────────┴─────────┘
套疊:按分區帶歸集落入的像元
↓
甲區像元值 → 計算平均雨量、總雨量等
乙區像元值 → 計算平均雨量、總雨量等
↓
輸出:各行政區的雨量統計表或分區統計圖層