108 高普考普通考試 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

本題測驗「國家空間資訊基礎建設（NSDI）」之核心架構與我國推動國土資訊系統（National Geographic Information System, NGIS）的政策演進脈絡。主要核心概念涵蓋：

1. 國土資訊系統（NGIS）之定義與定位：以地理空間資料庫為核心，結合現代空間資訊技術（GIS、GPS、RS、雲端運算），建立全國性資料建置、更新、流通、共享與決策支援體系，實質上即為臺灣的國家空間資料基礎建設（NSDI）。
2. NGIS 發展歷程四個關鍵階段：先導規劃期、基礎建置期、流通共享期（TGOS 雲端化）至智慧國土期。
3. NGIS 實質成果架構：九大資料庫體系建置、標準制度建立、圖資流通平台（TGOS）營運、國土規劃與防災應變等跨領域實務應用。 (註：本題以命題當年民國 108 年時空背景與政策推動內容為準；現行民國 110 年後已進一步邁向「數位雙生」（Digital Twin）與全 3D 國家底圖之智慧國土深化階段。)

解題方法

本題屬標準的「名詞闡述＋歷史歷程與政策成果」之申論題型，切入點應分為兩大主軸：

1. 破題定義（約佔 25% 配分）：不可僅回答 GIS 的泛稱，必須從「國家層級」、「空間資料基礎建設（NSDI）」、「資料整合與共享機制」等戰略高度，精確點出 NGIS 的內涵、組成要素（人、資料、軟硬體、標準、網路）與核心宗旨。
2. 歷程與成果闡述（約佔 75% 配分）：

• 歷程：避免流水帳。應依「年代／政策階段」劃分（如規劃試辦、基礎建置、網路流通與雲端服務、智慧國土），呈現清晰的時間縱深與技術演進。
• 成果：依「資料庫建置」、「標準與法規體系」、「流通共享平台（TGOS）」、「跨域決策應用」等構面條列，並列舉關鍵代表性成果（如地籍圖數值化、臺灣通用電子地圖、TGOS 平台、OGC 服務標準介接）。

選項分析

本題為非選擇題（申論題），無選項分析。閱卷評分重點如下：

• 概念界定完整度：能否清楚指出 NGIS 即我國的 NSDI，並說明其跨機關整合本質。
• 時序分期邏輯性：能否按民國 79 年迄今之客觀演進脈絡分期（如試辦先導、核心建置、TGOS 整合、智慧國土）。
• 實質成果具體性：是否具體寫出專有名詞（如「九大資料庫分組」、「TGOS 地理資訊圖資雲平台」、「臺灣通用電子地圖」、「Metadata 詮釋資料標準」），而非僅作空泛描述。

解題技巧

1. 答題結構化：申論作答務必採用「一、何謂國土資訊系統（NGIS）」、「二、NGIS 發展重大歷程」、「三、NGIS 實質推動成果」之三段式架構，層次分明。
2. 歷程記憶口訣：「79 起步做規劃，80 基礎建圖資，90 整合上雲端，百載智慧展新猷」。
3. 避開常見陷阱：

• 切忌只描述一般的「GIS 軟體功能」（如向量網格套疊、緩衝區分析），本題重點在「國家級公共工程與資料流通共享體系」。
• 不要漏掉「TGOS（台灣地理資訊圖資雲服務平台）」與「九大資料庫分組」，這兩者是閱卷委員必看的評分關鍵字。

【答案】

一、國土資訊系統（NGIS）之定義

國土資訊系統（National Geographic Information System, NGIS）係指以國家整體發展為視角，整合政府機關、學術機構及公私部門所擁有的各類空間與屬性資料，透過地理資訊系統（GIS）、衛星定位（GNSS）、遙感探測（RS）、資料庫管理系統與網際網路技術，所構築具備資料「生產、維護、標

核心觀念

本題旨在測驗考生對於「網絡地理資訊系統（Web GIS）」之基本架構、核心技術機制與應用特性的掌握程度。

1. Web GIS 定義：Web GIS 係指將網際網路技術（如 HTTP/HTTPS 傳輸協定、Web 服務技術）與地理資訊系統（GIS）整合，以分散式多層架構（Multi-tier Client/Server Architecture）運作，將空間資料的儲存、處理、分析與呈現分散於伺服端（Server）與用戶端（Client），藉此達成地理空間圖資跨網域傳播、流通、共享與加值應用的系統。
2. 關鍵規範與標準：涉及國際開放地理空間資訊聯盟（Open Geospatial Consortium, OGC）制定的開放服務標準，如 WMS（網路地圖服務）、WMTS（網路地圖圖磚服務）、WFS（網路圖徵服務）與 WCS（網路網格涵蓋服務），以確保異質平台間之空間資訊互通性（Interoperability）。

解題方法

本題為標準的觀念申論題，作答應從「系統架構特性」、「資料維護機制」、「用戶端存取便利性」、「資訊標準化與共享機制」及「成本效益」五大維度切入，避免僅以直觀的「能在網頁上看地圖」草草帶過。 答題應採取「總論定義 $\rightarrow$ 核心特點條列深入闡述 $\rightarrow$ 結論呼應題目效益」的答題結構，逐項搭配具體技術專有名詞（如 Thin Client、OGC、分散式架構等），展現國家考試所需的專業答題深度。

選項分析

本題為公職考試測量製圖類科之申論題，非選擇題，故無個別選項之辨析。評分重點在於論述之完整度、邏輯架構是否嚴謹，以及能否緊扣題目所強調之「傳播及分享地理資訊」與「發揮圖資最大價值」。

解題技巧

1. 架構聯想口訣（端、網、伺、資、效）：

• 端（用戶端）：跨平台相容、免安裝龐大軟體（薄用戶端）。
• 網（網路通訊）：無遠弗屆（24/7 全球存取）、開放通訊協定與 OGC 標準。
• 伺（伺服架構）：分散式多層運算、負載均衡與高擴充性。
• 資（資料管理）：集中儲存、即時更新、避免版本衝突。
• 效（加值效益）：降低建置成本、大眾化傳播、促進跨機關資料整合。

2. 常見作答陷阱：

• 僅描述前台「放大、縮小、平移」等基礎展示功能，未觸及後台「分散式架構」、「OGC 規範」與「集中維護」等系統特徵。
• 混淆 Web GIS 與桌面型 GIS（Desktop GIS）的角色分工：Web GIS 重在「傳播、共享、輕量化查詢分析」，複雜的空間演算法與幾何編修通常仍由專業桌面端或雲端高效能運算支援。

【答案】

網絡地理資訊系統（Web GIS）應具備之基本特點：

一、全球可存取性與無所不在的服務（Global Accessibility & Ubiquitous Access）

• 特點說明：Web GIS 奠基於網際網路環境，突破了傳統單機或局域網路（LAN）的地域與空間限制。
• 核心價值：授權使用者僅需連上網際網路，即可不受時空限制（7 天 24 小時），全天候存取、檢視與查詢中央伺服端釋出的空間地理資訊，極大化地理圖資的流通速度與受眾廣度。

二、跨平台相容性與低用戶端負擔（Cross-Platform Compatibility & Thin Client Architecture）

核心觀念

本題旨在評量考生對地圖學核心理論——「地圖投影（Map Projection）」幾何分類與變形性質的整合與比較能力。核心測驗概念包含：

1. 投影變形性質：

• 等角投影（Conformal / Orthomorphic Projection）：任一點局部方向與角度不變形，天索變形橢圓（Tissot's Indicatrix）之長短半軸相等（$a = b$），但面積隨緯度放大。
• 等積投影（Equal-Area / Homolographic Projection）：全球或局部區域面積比例恆定，天索變形橢圓面積保持不變（$a \cdot b = 1$），但角度與形狀產生剪切失真。

2. 投影面幾何構型：

• 圓柱投影（Cylindrical Projection）：投影面為圓柱面，正軸時經緯網展開為互相正交的平行直線網。
• 圓錐投影（Conic Projection）：投影面為圓錐面，正軸時經線為輻射直線束，緯線為同心圓弧。
• 偽圓柱投影（Pseudocylindrical Projection）：緯線為平行直線，經線除中央經線為直線外，其餘均為對稱曲線。

3. 導航線幾何意義：

• 恆向線（Rhumb line / Loxodrome）：地表與所有經線交角相同的航線。
• 大圓航線（Great Circle Track）：通過球心之大圓弧，為球面上兩點間最短距離。

解題方法

本題為標準的比較型申論題，涉及「3 種投影類別」與「5 項指定要點」，總計包含 15 個評分節點。解題策略如下：

1. 結構雙軌化：先以「全方位對比矩陣表」統整 15 個要點，讓閱卷委員能於短時間內核對核心標準；隨後按題目指定的 5 項要點逐一展開深入論述，確保論點厚實完整。
2. 切入邏輯：

• 「特色」與「原理」著重於投影幾何面、約束條件（等角或等積之數學條件）與標準緯線的作用。
• 「經緯線呈現方式」精確描述經線、緯線之幾何形狀與兩者相交角度。
• 「用途」與「優缺點」結合實務測繪、航海導航、國家坐標系統與全球專題製圖應用。

選項分析

本題為非選擇題（申論題），無選項。以下針對題目指明的 3 種投影於測繪學中的分類地位進行辨析：

• 麥卡托投影（Mercator Projection）：屬於「正軸等角切/割圓柱投影」，本質約束為正交與等角性，牺牲面積換取方向的真實性。
• 蘭伯特圓錐投影（Lambert Conformal Conic Projection, LCC）：屬於「正軸等角割/切圓錐投影」，主要利用標準緯線控制中緯度帶狀變形，兼顧局部形狀與測量精度。
• 莫爾威相應投影（Mollweide Projection）：名稱中的「相應（Homolographic）」在傳統地圖學中即為「等積（Equal-area）」之同義詞，屬於「正軸等積偽圓柱投影」，犧牲角度與形狀以精確保證全球面積比例。

解題技巧

1. 記憶口訣與投影速記：

• 麥卡托：「航海等角直線走，極區膨脹到沒有。」（恆向線為直線，高緯面積無限放大，兩極無法繪出）。
• 蘭伯特：「中緯東西最合適，同心圓弧切割尺。」（適用東西狹長中緯度區，緯線同心圓弧、經線輻射直線）。
• 莫爾威：「等積相應二比一，邊緣歪斜形狀低。」（全圖為 $2:1$ 橢圓，緯線平行不等距，邊緣經線剪切變形大）。

2. 常見陷阱防範：

• 名詞陷阱：「莫爾威相應投影」常被考生誤認非等積投影，切記「Homolographic＝等積」。此外，其為「偽圓柱」而非純圓柱，除中央經線外其餘經線為橢圓弧曲線。
• 航線混淆：麥卡托投影上的直線是「恆向線」而非最短的「大圓航線」；蘭伯特圓錐投影上的直線則「近似大圓航線」。
• 經緯線特徵：繪製莫爾威投影時，緯線間距不是等距的，而是由赤道向兩極逐漸變窄（越近極區越密），以平衡經線向兩極收斂帶來的面積收縮。

【答案】

綜合對比彙整表

各投影類別深入闡述

一、麥卡托圓柱投影（Mercator Projection）

(一) 特色

1. 為「正軸等角圓柱投影」（Normal Conformal Cylindrical Projection）。
2. 地表上的「恆向線」（Rhumb Line，與所有經線保持固定方位角的航線）在圖上表現為一條直線。
3. 具有局部形狀保真性（等角性），但面積隨緯度增加而急劇放大，極區膨脹至無窮大。

核心觀念

本題考查地圖上的三種北方及其偏角：

• 正北（真北）：指向地理北極的方向；本題依圖示以正北作為磁差的基準。
• 磁北：磁羅盤所指的北方，會隨地點及時間改變；磁北與正北的夾角稱為磁偏角或磁差。
• 方格北：地圖投影座標網格中，座標縱線所指的北方；方格北與正北的夾角稱為子午線收斂角或方格偏角。

三者的偏角須依圖上所示方向判讀，並注意磁偏角會隨年份變化。本題無須適用法條。

解題方法

依圖示，民國 74 年磁北在正北以西 $2^\circ56'$；磁差每年再向西移約 $3'$。民國 74 年至 108 年相差：

$108-74=34\text{ 年}$

因此，34 年間磁北向西移的角度為：

$34\times3'=102'=1^\circ42'$

加上民國 74 年原有的西偏角：

$2^\circ56'+1^\circ42'=4^\circ38'$