空間資訊概要　申論題歷屆試題與參考架構

115 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   以全球定位及導航衛星系統進行定位導航相關應用時，請說明為什麼在有許多高樓的都會區定位精度會比在郊區等空曠的地方差？（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   GNSS 定位依賴接收機與多顆衛星之間的直線視線與精確的信號傳播時間。高樓林立的都會區會遮蔽並反射信號，使可用衛星數減少、幾何配置變差、量測含有多路徑誤差，因此精度低於空曠郊區。

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2. 2

   在地理資訊系統中常以「點」、「線」、「面」等描述空間資料，請針對這三種形式，各舉出一個空間資料的例子。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   地理資訊系統以向量資料的點、線、面三種幾何型態表達地表現象，區分標準在於現象在比例尺下的維度與空間範圍。作答重點是每種型態各舉一個明確例子並說明其理由。

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3. 3

   請說明地理資訊系統中環域（Buffer）分析是如何運作，並列舉兩個環域分析的可能應用。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   環域分析是以點、線、面等輸入要素為中心，依指定距離向外擴張，產生新的面狀範圍，再據此判斷範圍內外的對象。作答要說明運作步驟並舉兩個應用。

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4. 4

   某地發生大規模森林火災後，現已收集該地災前和災後的航照和衛星影像，以及數值高程模型（Digital Elevation Model, DEM），請描述該如何估算被燒毀的森林的面積。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   利用災前與災後的多時期影像做變遷偵測，找出植生消失的區域並計算其面積；DEM 用於地形校正與坡度陰影影響的修正，以及把斜面積換算為較精確的地表面積。

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114 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   試說明 地理資訊系統（ Geographic Information System, GIS） 之定義（Definition）與組成（Composition）。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   地理資訊系統是整合硬體、軟體、資料、人員與方法，用來蒐集、儲存、管理、分析並展示與空間位置有關資訊的系統。作答時先給定義，再逐項說明組成，最後可補充功能。

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2. 2

   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⑴人口密度圖、⑵每病床之服務人數圖、⑶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？（25 分）

   （25 分）

   本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。

3. 3

   試由光源、圖紙與地球儀之關係，說明橫麥卡托地圖投影（Transverse（25 分）Mercator Map Projection）之特性。

   （25 分）

   參考架構・破題

   橫麥卡托投影可想像成將圓柱形圖紙橫放，使其與地球儀沿某一中央經線相切，再以地心為光源把地表投影到圖紙上，屬於等角橫軸圓柱投影，適合南北延伸的狹長區域。

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4. 4

   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）。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   地圖版面編排是把地圖主體與各輔助資訊安排在同一頁面，使讀者容易理解且畫面平衡。作答時把元素分為主要與次要兩類，說明各自作用與配置原則。

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113 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   臺灣地區的空間資料早期使用 TWD67 坐標系統，近期多使用 TWD97系統。如果不使用現有轉換軟體（程式） ，也不使用近似的轉換公式，請論述（可加圖形輔助）該如何精準地進行 TWD67 與 TWD97 平面坐標的轉換。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   TWD67 與 TWD97 屬於不同的大地基準，橢球、原點與定位定向皆不同，因此無法用單一公式精確互轉。精準轉換的核心是利用同時擁有兩套座標的共同點，建立區域性的轉換模型並處理殘差。

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2. 2

   請說明（可配合圖形）何謂高光譜（Hyperspectral）遙測，以及和傳統航照及多光譜遙測相比，使用高光譜遙測收集（獲取）空間資料與應用的優勢。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   高光譜遙測是以很窄且連續的波段（通常數十到數百個）同時記錄地物反射光譜，為每個像元建立近乎連續的光譜曲線，鑑別能力遠高於傳統航照與多光譜影像。

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3. 3

   花蓮 0403 地震後造成山區多處崩塌，相關單位使用衛星、航測、無人機等持續收集災區影像，並匯入地理資訊系統（圖臺）整合。請申論這些資料應該進行那些必要的處理與檢驗，以利後續分析應用並確保成果的正確性。（30 分）

   （30 分）

   參考架構・破題

   災後多來源影像（衛星、航測、無人機）在解析度、時間、幾何與輻射特性上各異，匯入 GIS 圖臺之前必須統一座標、校正誤差並檢驗品質，才能做崩塌判釋與變遷分析，確保成果正確可信。

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4. 4

   請說明及申論什麼是地理空間資訊的詮釋資料（Metadata），如果是一筆影像資料（航照、衛星影像等），其詮釋資料應包含那些？（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   詮釋資料（Metadata）是「關於資料的資料」，用來描述資料的內容、來源、品質、格式與使用條件，讓使用者能查找、評估、取得與正確使用空間資料，是空間資料共享與交換的基礎。

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