112 專技高考高等考試 測量技師 地理資訊系統 考古題詳解

核心觀念

適地性服務（Location-Based Service, LBS）是結合使用者或設備的地理位置與相關資訊，提供符合該位置及使用情境之服務。常見例子包括導航與路徑規劃、附近商家查詢、即時交通資訊、位置分享、災害警示及物流追蹤。

LBS 通常由數項技術共同支援：

• 定位技術：取得使用者或設備的位置，例如 GNSS、行動通訊網路、Wi-Fi、藍牙定位及基地台定位。
• 行動通訊與網路：傳送位置、地圖與服務資料。
• 地理資料與 GIS：儲存、管理、分析並呈現位置及其周邊的空間資訊。
• 服務應用：依使用者位置、需求及情境，提供查詢、導航、通知或決策支援。

定位技術提供「人在何處」的資訊；GIS 則協助回答「該位置周邊有什麼」、「如何到達目的地」及「此位置與哪些地理現象相關」等問題。

解題方法

本題是概念說明題，可分成兩部分作答：先說明 LBS 的定義與基本組成，再說明 GIS 在服務流程中的角色。作答時宜交代「位置資料如何與地理資料結合」，並以典型應用說明其用途。

可用下列流程理解 LBS：

例如，使用者查詢附近醫療院所時，定位技術先取得使用者位置；系統再以 GIS 將該位置與醫療院所圖層進行空間查詢或距離排序，最後呈現符合條件的院所及前往路線。

GIS 在適地性服務中的角色

1. 地理資料管理 GIS 可整合底圖、道路、地址、設施、行政區界及即時交通等空間資料，並管理其屬性、座標系統與資料品質，作為 LBS 查詢及分析的基礎。

核心觀念

這題考的是坐標參考系統（CRS）與地圖投影：EPSG:4326 以經緯度描述位置，EPSG:3857 則把地球位置投影到平面，常用於網路底圖。EPSG 代碼是用來識別坐標參考系統的編號。

• **EPSG:4326：WGS 84 地理坐標系統。**坐標以角度表示，通常寫成經度、緯度，例如 $(121^\circ,25^\circ)$。它是地理坐標參考系統，不是平面地圖投影。
• **EPSG:3857：WGS 84 / Pseudo-Mercator（偽墨卡托，又稱 Web Mercator）。**它以公尺表示平面坐標，將經緯度投影為東、北坐標，廣泛用於網路地圖。

兩者的差異可歸納如下：

解題方法

答題時依序說明「各自是什麼、坐標單位與表達方式有何不同、在 GIS 平台上各用於何處」，最後補充偽墨卡托的變形限制。這樣能涵蓋定義、比較與實務用途。

EPSG:3857 可用下列公式概念表示其球面墨卡托轉換。令經度為 $\lambda$、緯度為 $\varphi$，以弧度計，地球半徑取 $R=6,378,137$ 公尺：

核心觀念

本題考查機器學習分類成果的評估指標。判讀時先以「正類」作為目標類別，並將模型預測與實際狀況交叉比較：

• 真正例（TP）：實際為正類，模型也預測為正類。
• 假正例（FP）：實際為負類，模型卻預測為正類。
• 假負例（FN）：實際為正類，模型卻預測為負類。

例如，以衛星影像辨識淹水區時，TP 是實際淹水且被正確辨識的區域；FP 是實際未淹水卻被判為淹水的區域；FN 是實際淹水卻未被辨識的區域。

解題方法

三項指標都從混淆矩陣中的 TP、FP、FN 計算，差別在於各自關注的錯誤類型：

1. Precision（精確率）：模型判為正類的樣本中，有多少實際為正類。 $\text{Precision}=\frac{TP}{TP+FP}$ Precision 越高，代表誤報（FP）越少。

2. Recall（召回率，又稱敏感度）：所有實際為正類的樣本中，有多少被模型找出。 $\text{Recall}=\frac{TP}{TP+FN}$ Recall 越高，代表漏報（FN）越少。

核心觀念

本題考的是 GIS 套疊分析後的碎形清理與資料概化：清除因圖層邊界不一致、資料精度差異、量化誤差或疊置運算而產生的狹長碎片、小洞、小縫隙，以及不規則線段，同時保留具有實質意義的地物邊界、狹窄通道與細部特徵。

處理原則是先區分「分析產生的雜訊」與「真實地理特徵」，再依資料比例尺、位置精度及用途設定容許門檻。常見量測指標包括：

• 多邊形面積 $A$、洞的面積 $A_h$。
• 縫隙寬度或最小間距 $w$。
• 線段長度 $L$、偏離平滑趨勢的距離 $d$。
• 最小製圖單元（minimum mapping unit）及資料的位置精度。

沒有適用所有資料的固定門檻；門檻應與比例尺、解析度、位置誤差及應用目的相符。

解題方法

一、先確立資料與容許門檻

在修復前檢查圖層的座標系統、比例尺、來源精度及拓樸關係，並設定最小面積、最小寬度、最小線段長度和容許位移等門檻。小於門檻只能視為待檢查對象，不能逕自刪除；仍須確認其是否代表島嶼、孔洞、狹窄水道、道路或其他重要地物。

二、依碎片類型選擇修復方法

1. 雜碎的小多邊形 先以面積門檻篩出候選碎片，再檢查其來源與鄰接關係。確認是套疊產生的無意義碎片後，可併入最相鄰、分類相同或主題屬性最相符的多邊形；若找不到合理鄰接對象，則依資料規範刪除或列為人工複核。合併時保留必要屬性，並避免改變重要分類界線。

2. 多邊形中的小洞（hole） 以洞的面積、形狀及主題意義判斷。確認為狹小雜訊洞時，可填補為周圍多邊形的一部分；若洞代表水域、島內空地或其他重要地物，則應保留。不可只因洞小就一律填補。

核心觀念

本題考查地理資訊系統中，如何把資料與地理位置建立關聯。**Geotagging（地理標記）**著重為資料加上位置資訊；**Georeferencing（地理參照）**著重將資料定位到特定座標參考系統，使其能與其他空間資料對位、套疊。

解題方法

可從「處理對象、建立關聯的方式、用途」三方面比較：

Geotagging 的功用

Geotagging 是在資料中加入地理位置標記。例如，數位相機或手機可把拍攝位置的經緯度寫入照片的 EXIF 中繼資料；外業調查者也可替一筆觀測紀錄附上座標。GIS 因而能依位置檢索資料，或將照片、紀錄等顯示於地圖上。

它的重點是為資料標示位置，不必然改變資料內容，也不等同於校正影像。若座標、位置描述或座標系統資訊有誤，標記仍可能把資料放到錯誤的位置。

Georeferencing 的功用