109 高普考高考三級 測量製圖 地理資訊系統及地圖學 考古題詳解

核心觀念

資料即服務（Data as a Service, DaaS）是一種以服務方式提供資料的架構：資料由提供者集中管理，使用者透過網路、標準介面或 API，依需求查詢、取得或使用資料。使用者不必知道資料實際存放在哪裡，也不必自行維護資料庫或經常手動更新資料。

在 GIS 情境中，DaaS 可將空間資料（如地形、道路、地籍或衛星影像）以網路服務形式提供給不同系統使用。資料提供者負責資料的蒐集、更新、儲存、品質控管與存取管理；使用者則透過服務介面取用資料。DaaS 著重於「資料的提供與存取」，與提供完整應用程式的軟體即服務（SaaS）不同。

解題方法：如何實現 DaaS 架構

作答時可依「資料準備、服務發布、使用者取用、治理維運」說明其實現流程：

1. 建立並整理資料來源 蒐集或整合各類空間資料，將資料載入資料庫、空間資料庫、檔案儲存系統或雲端儲存環境。進行格式轉換、座標系統統一、品質檢核與版本管理，並建立描述資料內容、範圍、時間、精度及更新頻率的詮釋資料。

2. 建立資料服務介面 透過網路服務或 API 對外提供資料。GIS 常見的 OGC 網路服務包括：

• WMS：提供地圖影像，適合瀏覽與套疊顯示。
• WFS：提供向量地物及其屬性，適合查詢或進一步分析。
• WCS：提供格網或覆蓋資料，例如高程、影像或氣象資料。

也可透過 REST API 等介面提供資料。服務應採一致的資料格式、座標參考系統與介面規格，以利不同平台互通。

核心觀念

可調整地區單元問題（Modifiable Areal Unit Problem，MAUP）是指：同一組空間現象資料，因統計區域的劃分方式或空間尺度不同，統計結果與變數間的關係也會改變。問題不在原始資料必然錯誤，而在於分析結果會受到區域單元設定影響，因此可能影響結論的穩定性與代表性。

MAUP 主要有兩個面向：

• 尺度效應（scale effect）：統計區域的大小或層級不同，例如以里、鄉鎮市區或縣市為單元，所得的平均值、比例、相關係數或迴歸結果可能不同。
• 分區效應（zonation effect）：統計區域大小或數量相近，但界線或組合方式不同，資料被分配到不同區域後，統計結果也可能改變。

解題方法

作答時先說明 MAUP 的定義，再依「尺度」與「分區」兩項因素分述，最後舉例指出區域單元改變如何影響資料品質。此題所稱資料品質，重點在於分析結果的可比性、穩定性與代表性，而非單指資料蒐集或測量精度。

例如，分析各地區所得與犯罪率的關係：以縣市為單元時，可能呈現所得與犯罪率正相關；改用鄉鎮市區或里為單元，相關程度甚至方向都可能改變。這表示結論受空間單元設定影響，若未交代分區與尺度，讀者便難以判斷結果能否比較或推廣。

主要影響因素與資料品質影響

核心觀念

航照幾何糾正的目的，是建立「影像位置」與「地面位置」之間的幾何關係，以便消除航照因拍攝姿態、地形起伏及感光材料變形等造成的位置偏差。建立這種關係時，需先確定相機內部的成像幾何，再確定相機曝光當下在地面坐標系中的位置與姿態，分別稱為內方位與外方位。

內方位（Internal Orientation）

內方位描述相機內部成像幾何，也就是將量測或掃描影像上的像素座標，轉換為相機像平面坐標，並建立影像點與投影中心之間的內部幾何關係。主要參數包括：

• 主距 $c$：投影中心至像平面的垂直距離，近似相機的焦距。
• 主點坐標 $(x_0,y_0)$：光軸與像平面的交點在像平面坐標系中的位置。
• 框標（fiducial marks）坐標：用來建立像平面坐標系及恢復影像幾何位置。
• 必要時納入鏡頭畸變、掃描比例或影像變形等校正參數。

完成內方位後，影像上的像素位置可轉換成以主點為基準的像平面坐標。傳統相片通常依據相機檢校資料及框標完成此步驟；數位相機則可利用相機檢校參數與影像坐標轉換建立內方位。

外方位（External Orientation）

外方位描述相機曝光瞬間相對於地面坐標系的位置與姿態，包含六個參數：

• 投影中心位置：$X_L,Y_L,Z_L$
• 相機姿態角：$\omega,\phi,\kappa$，分別表示繞相機坐標軸的旋轉角；其定義與旋轉順序依採用的坐標系約定而定。

外方位參數決定攝影光束在地面坐標系中的方向與位置。將內、外方位代入共線條件式，即可描述地面點、投影中心及其像點位於同一條直線上的關係：

核心觀念

地圖投影是將地球曲面上的位置，以數學方法轉換到平面上的過程。因球面無法展開成平面而完全不變形，任何投影都會在角度、面積、距離或形狀等性質中產生不同程度的變形；選擇投影時，須依地圖用途與涵蓋範圍，決定優先保留的性質並控制變形。

地圖投影的重要性包括：

1. 建立平面座標，便於定位與計算：經緯度為角度座標，投影後可用平面直角座標表示位置，方便量測距離、面積、方向，以及進行工程測量與 GIS 空間分析。
2. 控制地圖變形：依用途選擇合適投影。例如大比例尺地形圖與工程測量重視局部形狀與距離精度；區域統計圖可能重視面積比較。
3. 確保圖資能正確套疊：不同投影或坐標基準的圖資，必須確認參數並正確轉換，否則會出現位置偏移，影響測量、導航、土地管理與空間分析。

要特別區分：大地基準與投影是兩件事。大地基準及參考橢球決定地理位置所依據的地球模型；地圖投影則將該模型上的位置轉成平面座標。相同投影法搭配不同基準，所得平面坐標仍可能不同。

解題方法

本題是說明題，可依「投影的目的與限制」及「臺灣常用投影的參數與意義」兩部分作答。參數說明須同時交代數值與功能，並指出臺灣本島及離島所用中央經線的差異。

臺灣常用的是橫麥卡托投影二度分帶（Transverse Mercator, TM2）。其主要參數如下：