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1/26/2007 GIS基礎概論 地理資訊系統基礎理論 一、關於 GIS 起源：地理議題的解決涉及地理資訊的蒐集，處理和分析。1960年代引進電腦科技處理地理資訊，而發展出 GIS。 定義：利用電腦來處理地理資訊的一種系統。 功能：提供地理資訊的蒐集、儲存、處理、分析、展示等功能。 架構：電腦軟硬體、數值資料庫、操作維護人員。 GIS的生活化利用 1. 位置──車站、便利商店在哪裡？ 2. 狀況──空氣品質如何？人口密度？ 3. 空間關係──高鐵經過哪些鄉鎮？網咖集中何 處？ 4. 路徑──救災路線怎麼走？汽車導航如何進行？ 5. 擴散──禽流感疫情如何擴散？ 6. 情境模擬──若海面上升 10 公尺，多少土地會淹沒？ 二、資料儲存方式 1. 向量式結構 2. 網格式結構 3. 向量式與網格式的比較、選擇 向量式和網格式結構示意圖 1. 向量式結構（vector） 將地表現象中的點線面等空間資料以幾何坐標 儲存。並以表格記錄名稱、類型、數量等屬性 資料。 向量式的優缺點與應用 2. 網格式結構（raster） 將地表現象中的點線面等空間資料以幾何坐標 儲存。並以表格記錄名稱、類型、數量等屬性 資料。 ※ 網格解析度：解析度愈高，網格愈小，內容愈詳細。相同範圍的網格資料，當解析度愈高，網格數量愈大。 網格式結構的優缺點與應用 三、GIS 的功能與應用 資料蒐集── GIS可接受數值地圖、遙測衛星影像、掃瞄圖檔、實察的坐標等並能整合地理資料。 資料管理維護── GIS可提供各種地圖坐標轉換和整合的功能且便於修改與更新。 3. 查詢──GIS提供空間或屬性資料的查詢。 4. 展示──分布圖、3D立體圖、虛擬實境、動畫。 空間分析1.環域分析 環域分析──針對點、線、面，劃出一定距離內的區域，以顯示一個現象的影響範圍。 如：空氣汙染影響區範圍。 2.疊圖分析 疊圖分析──將坐 標系統相同的圖層 套疊，進行區位選 擇或探討不同因子 間的關係。可使用 AND或 OR 兩種操 作法。 路網分析 路網分析──最短路徑或最佳路徑的選擇。 地勢分析 地勢分析──根據以網格格式儲存的地形資料，計算地形的坡度、坡向，劃定集水區邊界、分析河川等級等，能有分析、模擬、展示功能。 * * 一、地理資訊系統定義 二、資料儲存方式 三、GIS的功能與應用 向量式：點線面都是由點組成，每個點有標明確坐標。 網格式：每一個網格只記錄屬性資料，坐標則隱含在網格順序中，不需另外記錄。 1. 適合記錄有明確位置邊界的資料。 2. 容易與相關資料庫系統結合。 3. 容易管理和查詢，資料展示較接近傳統圖。 4. 是 GIS 的主流。 應用 資料量大運算處理費時 缺點 記錄精確 優點 向量式結構 1. 利於儲存全面性的分布現象，如等高 線、等壓線等。 2. 適合分析模擬。 3. 空間分析功能強。 4. 適合疊圖分析。 應用 資料結構簡單容易儲存 缺點 精確度較差 優點 網格式結構 套疊分析的方式。 不同資料圖 層的套疊。 1 2 1 2 ▲路網分析示意圖 ▲ 地形分析。若龜山島上的火山噴發，大量的火山碎屑會延著山坡掉落到海裡， 可能引發海嘯造成蘭陽平原淹水。此圖為模擬蘭陽平原淹水20公尺時之情形。