109 專技高考高等考試 測量技師 製圖學 考古題詳解

核心觀念

GeoPDF 是帶有地理參照資訊的 PDF 地圖文件。它保留 PDF 易於閱讀、列印與傳送的特性，並加入地圖座標、圖層等空間資訊，使使用者可在一般文件閱讀流程中進行基本的地圖互動。作答時可把握主軸：GeoPDF 將「可攜式文件」與「可定位、可查詢、可量測的地圖」結合，支援外勤與跨單位資訊交換。

（一）GeoPDF 圖資的特點

1. 具地理參照能力 圖面與地理座標或地圖投影座標相連，可讀取圖上位置的座標，並依圖資設定的座標系統呈現位置資訊。這使圖面不只是圖片，而具有空間定位基礎。

2. 保留圖層與顯示控制 可將道路、水系、等高線、行政界線、設施、危險區等內容分層編排，使用者可依任務開啟或關閉圖層，減少畫面雜亂，快速取得所需資訊。

3. 支援基本空間量測 可在地圖上量測距離、面積，部分工具亦可讀取座標或進行基本位置查詢。量測結果應受圖資比例尺、投影、資料精度及軟體功能影響，不應逕視為高精度測量成果。

4. 沿用 PDF 的通用性與易讀性 PDF 可跨電腦與行動裝置閱讀，易於列印、保存及傳送；使用者通常不必具備完整 GIS 軟體，也能檢視地圖與查詢基本資訊。

5. 可整合多種地理資料與附加資訊 可將向量、影像或其他地圖內容編排於同一文件，並加入圖示、文字註記、超連結、表單或照片等資訊，便於呈現任務資料與現地紀錄。

6. 適合離線外勤使用 GeoPDF 可預先下載至行動裝置，在無網路或通訊不穩的區域檢視地圖；若裝置及應用程式支援 GPS，還可在圖面上顯示當前位置。GPS 定位及圖資本身的精度仍須分別考量。

7. 支援現地標註與成果回傳 外勤人員可在圖面標記位置、路線、設施狀況或事件紀錄，再透過檔案交換或系統匯入 GIS，協助更新資料庫與共享現場資訊。

8. 有容量、更新與版本管理限制 將大量圖層、影像及附加檔案嵌入文件，可能增加檔案容量；若使用者持有不同版本，亦可能造成資訊不一致。因此製作時應標示資料日期、版本、座標系統與適用範圍，並建立更新及回傳流程。

（二）避難、救災情境的加值應用與效益評價

情境設定與資料準備

以颱風豪雨造成山區土石流、道路中斷及居民撤離為例。指揮中心以 GIS 整合地形圖、道路與橋梁、河川、水庫、土石流潛勢區、聚落、人口、避難所、醫療院所及通訊設施等資料，再依救災任務製作 GeoPDF。可將圖層分組為「地形水系」「危險區」「交通路網」「避難與救援設施」「現場回報」，並附上避難所容量、聯絡方式、開設狀態及資料日期。

加值應用流程

1. 災前規劃與風險判讀 依雨量、警戒區及地形資料，檢視聚落與潛勢區的空間關係，辨識高風險聚落及可能受阻的道路、橋梁。疊合人口與避難所位置後，可初步檢視避難需求、收容容量及救援資源的配置。

2. 製作分區、分用途圖資 將全區資料製成可離線使用的 GeoPDF，並依指揮、運輸、醫療、搜救等任務提供相應圖層。

核心觀念

本題考查地圖學如何描述、量測與運用地理空間。五個名詞彼此相關：Location回答「在哪裡」，Direction回答「朝哪個方向」，Distance回答「相隔多遠」，Space關注地理現象在空間中的範圍與關係，Navigation則運用位置、方向、距離及地圖資訊來規劃與執行移動。

解題方法與名詞闡釋

（一）Location（位置）

位置是地物或事件在地理空間中的所在。可分為：

• 絕對位置：以座標系統表示，例如經緯度或平面直角座標；位置可藉座標精確識別。
• 相對位置：以其他地物作為參照，例如「某車站位於市政府東側」或「河口在橋梁下游」。

地圖學以投影、座標網格及地名標註來呈現位置。作答時宜指出位置既可由座標精確量化，也可透過地物間的相對關係描述。

（二）Direction（方向）

方向表示一地相對於另一地的方位，或行進所朝的方向。地圖上常以北向、方位角或方位象限表示，例如以正北為基準順時針量得的方位角 $\theta$，其範圍通常為 $0^\circ$ 至 $360^\circ$。

方向判讀須留意地圖的指北方向、地圖投影及使用的方向基準；地圖上的上方通常代表北方，但不應在未確認指北標示時直接假設。

（三）Distance（距離）

距離是兩地之間的間隔。地圖量得的圖上距離須配合比例尺換算為地面距離。若比例尺為 $1:M$，圖上距離為 $d_m$，則地面距離 $d_g$ 為：

核心觀念

本題考查 TGOS（地理資訊圖資雲服務平台）的圖資流通供應機制，以及圖資生命週期中「誰負責維護、多久更新」的分工。作答依據為內政部「國土資訊圖資統一收集及供應原則」；以下以命題當年（民國 109 年）規定為準。

TGOS 的定位是圖資統一收集、目錄查詢與流通供應的平台。圖資內容、品質與更新仍由各圖資權責機關負責；平台則提供上架、搜尋、瀏覽及介接等服務。

解題方法

依題目兩個子題分開作答：

1. 流通與供應：依「收集、整理、上架、查詢、申請或介接」說明作業流程，再交代圖資依性質採取的供應方式。
2. 更新權責與週期：區分圖資權責機關與 TGOS 平台管理機關，並說明一般更新原則及特殊情形。

（一）TGOS 圖資的流通與供應方式

1. 收集、整理與上架

各機關將運用政府經費產製、具有地理座標的國土資訊圖資，依規範提供 TGOS 收集。平台整理圖資及其詮釋資料，建立圖資目錄，供使用者搜尋與瀏覽。

圖資供應以實體檔案為主，並可視圖資特性及權責機關供應條件，提供網路服務介接。網路服務可採 OGC 標準服務，例如 WMS、WMTS 等，讓使用機關直接連線取用或套疊圖層。

2. 依圖資性質供應

• 一般、非機敏圖資：依權責機關訂定的條件，提供實體資料申請或網路服務介接；適合開放者可供免費取用。
• 更新頻繁、資料量大或內容複雜的圖資：可採穩定的網路服務介接，避免反覆傳送大型實體檔案。
• 涉及機敏或受限制使用的圖資：依權責機關的審核與授權條件供應；可限制申請對象、用途或使用範圍。部分機敏圖資僅提供目錄或欄位格式等資訊，實際資料依需要洽權責機關申請。
• 需收費的圖資：依權責機關所定收費與申請程序辦理。

核心觀念

本題考查的是地圖投影分帶如何配合測區形狀與用途。臺灣國家地圖採用橫麥卡托投影（Transverse Mercator, TM），將經差分成較窄的投影帶；相較於 UTM 每帶 $6^\circ$，臺灣本島採用經差 $2^\circ$ 的 TM2 分帶。

橫麥卡托投影以中央子午線為投影帶中心。離中央子午線愈遠，長度變形通常愈大；分帶較窄可使測區各處更接近中央子午線，減少投影變形。投影尺度可用尺度比 $k$ 表示：$k=1$ 為無尺度變形，$k<1$ 表示投影長度較地面長度縮小。

臺灣 TM2 的主要參數為：本島中央子午線東經 $121^\circ$、中央子午線尺度比 $k_0=0.9999$、橫坐標原點向西平移 $250{,}000$ 公尺。以民國 109 年的制度背景作答，本題所問的重點是分帶選擇及其測繪效益。

解題方法

作答時從「測區地理形狀」、「投影變形」與「實際使用」三方面說明：

1. **臺灣本島南北狹長，東西向幅員較窄。**本島東西經度範圍約在東經 $120^\circ$ 至 $122^\circ$ 之間，約為 $2^\circ$。因此，以 $2^\circ$ 分帶並將中央子午線設於東經 $121^\circ$，可使本島大致落在同一投影帶內。
2. **UTM 的 $6^\circ$ 分帶不符合本島製圖的局部精度需求。**本島落在 UTM 第 51 帶，該帶中央子午線為東經 $123^\circ$。本島西部與中央子午線相距較遠，會增加投影尺度變形，不利於要求較高精度的國家地圖及工程測量。
3. **相較於 $3^\circ$ 分帶，$2^\circ$ 分帶可進一步限制測區離中央子午線的距離。**東經 $121^\circ$ 作為中央子午線，能以較窄的帶寬涵蓋本島，降低帶內各處的投影變形；其 $k_0=0.9999$ 也使中央子午線附近的尺度較接近真實尺度。

原因與考量

臺灣採用 $2^\circ$ 而非 $6^\circ$ 分帶，主要是因為 UTM 分帶較寬，臺灣本島雖位於第 51 帶，卻偏在該帶中央子午線東經 $123^\circ$ 的一側。地圖投影距中央子午線愈遠，尺度變形愈明顯；