114 高普考普通考試 測量製圖 空間資訊概要 考古題詳解
第 一 題25 分
試說明地理資訊系統（Geographic Information System, GIS）之定義（Definition）與組成（Composition）。
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核心觀念
本題考查地理資訊系統的基本定義，以及構成系統並支援空間資料處理與應用的要素。作答時應先說明 GIS 不只是地圖或電腦軟體，而是整合空間資料、技術、人員及作業程序的資訊系統；再逐項說明其組成與彼此關係。
解題方法
可從「GIS 做什麼」及「靠哪些要素運作」兩個層次作答：
- 定義：說明 GIS 能蒐集、儲存、管理、更新、分析及展示具有地理位置或空間參照的資料，並以此支援決策。
- 組成：採常見的五項架構，依序說明硬體、軟體、資料、人員及方法（程序）。各教科書的分類名稱略有差異，但核心內涵相同。
定義
地理資訊系統（Geographic Information System, GIS）是一套以電腦為核心，整合硬體、軟體、空間及屬性資料、人員與作業方法的系統，用來處理具有地理位置或空間參照的資料。其功能涵蓋資料的蒐集與輸入、儲存與管理、查詢與更新、空間分析，以及成果展示與輸出，藉此提供空間資訊並支援規劃、管理及決策。
GIS 的關鍵在於將位置資訊與描述地物特性的屬性資訊連結。例如，道路的幾何位置屬於空間資訊，道路名稱、等級與路面狀況則屬於屬性資訊。GIS 可透過兩者的連結進行查詢與分析，因而不同於單純的紙本地圖或一般繪圖軟體。
組成
- 硬體（Hardware） 包括電腦、伺服器、儲存設備、網路設備，以及資料蒐集與輸出設備，例如 GNSS 接收儀、掃描器、數位化設備和繪圖機。硬體提供 GIS 執行、儲存、傳輸及輸入輸出的環境。
第 二 題25 分
說明分級面量地圖（Choropleth Map）之特性，試以某一地區普查所得之人口數、土地面積、病床數三種原始資料（如下圖）製作該地區之：
(1) 人口密度圖。
(2) 每病床之服務人數圖。
(3) 每平方公里每病床之服務人數圖。
並說明後二圖何者為正確表示方式？
🖼️【此處有附圖，請對照原卷】
附圖資料：
人口數：2,000、100,000。
土地面積：5、80、15。
病床數：10、500。
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核心觀念
分級面量地圖（Choropleth Map）是依行政區、統計區等面狀單元的數值大小，分成若干級距，再以深淺或不同色階表示各區數值。其適合表現：
- 人口密度、所得平均數、失業率等「比率、密度、平均數」。
- 不適合直接以人口總數、病床總數等絕對量著色，因為面積大小與行政區界線會影響視覺判讀。
- 各分區必須採用相同的分級標準與色階。
本題圖中三個分區的資料依序為：
| 分區 | 人口數 | 土地面積 （平方公里） | 病床數 |
|---|---|---|---|
| 甲區 | 2,000 | 5 | 5 |
| 乙區 | 20,000 | 80 | 10 |
| 丙區 | 100,000 | 15 | 500 |
其中圖中央人口數標示為 。
解題方法與計算
（1）人口密度圖
人口密度為單位面積內的人口數：
各區計算如下：
- 甲區：
- 乙區：
- 丙區：
因此人口密度大小规律為：
繪製分級面量地圖時，丙區應使用最深色，甲區次之，乙區使用較淺色。
（2）每病床之服務人數圖
每病床服務人數是以人口數除以病床數：
各區計算如下：
- 甲區：
- 乙區：
- 丙區：
因此每病床服務人數大小规律為：
乙區每張病床所負擔的人口最多，表示相對服務量較不足；丙區每張病床服務人數最少，表示病床供給相對充足。
（3）每平方公里每病床之服務人數圖
若依題目字面計算，公式為：
第 三 題25 分
試由光源、圖紙與地球儀之關係，說明橫麥卡托地圖投影（Transverse Mercator Map Projection）之特性。
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核心觀念
本題考查的是以光源、地球儀與圖紙的相對位置描述地圖投影，並說明橫麥卡托投影的接觸方式與變形特性。
橫麥卡托投影是橫軸圓柱投影：將圓柱的軸線轉至赤道平面內，使圓柱沿選定的中央經線與地球儀相切；相較於一般麥卡托投影沿赤道相切，橫麥卡托的相切線改為中央經線。它是等角（正形）投影，能保持局部角度與形狀，但不保持面積或長度。
解題方法
依題目指定的幾何關係逐項說明：
- 地球儀與圖紙（投影面）：把圓柱橫置，使其軸線位於地球赤道平面，圓柱面沿選定的中央經線與地球儀相切。若採割圓柱形式，圓柱面會與地球相交於中央經線兩側的線，縮小該範圍內的比例尺變形。
- 光源與投影方式：嚴格而言，橫麥卡托是以數學公式建立的等角投影，不能簡化成由地心光源將地表點直線投影到圓柱面的幾何透視法。光源位置不是其定義性質；解題重點是圓柱相對地球儀轉為橫置、並沿中央經線相切。
- 展開圖紙與經緯線：將圓柱沿適當位置切開並展平，中央經線成為直線，與之垂直的赤道方向也呈直線；其他經線與緯線通常呈曲線。中央經線是投影的對稱軸，也是切線位置。
第 四 題25 分
試說明編繪地圖版面（Layout）須考慮之主要元素（Primary Elements）及次要元素（Secondary Elements）。
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核心觀念
本題考地圖版面設計（Map Layout）的資訊層級與配置。版面須先呈現讀圖者理解地圖主題與空間內容所需的核心資訊，再補充使用、定位及製圖來源等輔助資訊。所謂主要元素與次要元素，是依其對主題表達及讀圖功能的重要程度區分；實際配置會隨地圖用途、比例尺、讀者及印製形式調整。
解題方法
可從「地圖主體—讀圖工具—補充說明」的順序作答：先列出構成地圖內容及空間參照的主要元素，再列出協助使用者閱讀、查證或理解地圖的次要元素，並說明各元素功能。
主要元素（Primary Elements）
- 地圖主體（map body）：版面核心，呈現主題資料、地形或其他空間現象；其範圍、符號與視覺層級應清楚。
- 標題（title）：說明地圖主題、區域或時間範圍，使讀者能迅速辨識地圖內容。
- 圖例（legend）：解釋地圖符號、色彩、線型及類別，讓讀者正確判讀地圖資訊。
- 比例尺（scale）：表示地圖距離與地面實際距離的關係，供距離估算與尺度判讀。
- 方向指示（orientation）：通常以指北針或北箭頭表示北方，協助讀者判斷方位；若採一般上北配置且已明確交代，仍須以版面慣例避免方向誤讀。
- 座標格網或座標標註（graticule / grid）：提供位置參照與定位依據，形式依所用座標系統及地圖用途選擇。