空間資訊概要　申論題歷屆試題與參考架構

114 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   請以你熟悉的地理資訊系統為例，回答以下問題：

   （一）分別說明如何進行空間查詢及屬性查詢。 （5 分）

   （二）通訊錄裡的門牌資料，是否屬於地理資料（Geographic Data）？並請說明理由。（10 分）

   （三）分別說明何謂疊圖分析（Overlay Analysis）及路徑分析（Path Analysis），並各舉出一個實際應用範例。（10 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題測驗地理資訊系統之基本資料型態、查詢機制與空間分析能力。作答應以主流桌面地理資訊系統為實例，精確區分空間與屬性運作邏輯，並深入闡述間接空間指標向絕對幾何座標之轉換原理。

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2. 2

   地 圖 投 影 依 投 影 面 的 形 式 可 以 分 為 三 種 ： 方 位 投 影 （ Azimuthal Projection）、圓柱投影（Cylindrical Projection）及圓錐投影（Conical Projection）；而依據投影面的方向也可以分為三種：正軸、橫軸及斜軸；再依據投影面與基準面接觸方式還可以分為兩種：相切及相割。

   （一）請務必繪圖並說明這十八種光學幾何投影的地圖投影類型，每一種類型都要標示標準線（Standard Line）的位置及數量。（15 分）

   （二）請說明我國基本地形圖採用上述那一種投影？（5 分）

   （三）請說明採該投影的優點為何？（5 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   地圖投影為將地球橢球體曲面轉換至二維平面之幾何與數學過程。本題全面檢驗投影面形式、軸向與接觸方式排列組合之十八種分類體系，以及我國基本地形圖採用橫軸墨卡托投影之幾何原理與形變控制優勢。

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3. 3

   請舉例說明何謂位相關係（Topology）？空間資料檔案格式中儲存位相關係的優點為何？不儲存位相關係的優點為何？（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   位相關係（拓撲關係）為向量空間資料結構中描述幾何圖元間相對空間連結之核心理論。本題應從幾何變換下之不變特性定義切入，舉例說明三大多邊形拓撲要素，並從系統效能、資料品質與應用彈性客觀對比儲存與不儲存拓撲之架構取捨。

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4. 4

   平面測量常以「前方交會」 、「後方交會」、「交弧法」等方法求出待定點座標。若已知 A, B, C 三點平面座標，欲求定 G 點平面座標，手邊有「純光學經緯儀及紅白標竿」 、「純光學自動補償水準儀及水準尺」 、「50 m 布捲尺及測針」三組儀器，請說明您的測量規劃。 （需包含：使用何種儀器、何種求定點位座標方法、觀測流程、在何處設站、觀測量以及此規劃的優點，並以「Δ」標示已知點、以「×」標示未知點、觀測量的示意圖）（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題為經典平面控制測量儀器選用與施測規劃實務題。面對給定之三組儀器限制與三已知點條件，應基於角度交會精度要求，排除高程水準儀與易受拉伸垂曲之長布捲尺，選定純光學經緯儀規劃前方交會法並進行嚴密精度檢核。

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113 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   請說明什麼是空間資訊的「3S」，以及它們在空間資訊應用中的功用。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   空間資訊技術中之「3S」係指地理資訊系統、全球導航衛星系統與遙感探測三項核心支柱。本題應分別詳述三者之基本定義與技術內涵，進而闡明其在空間資料採集、動態更新、時空整合與決策分析中相輔相成之協同功用。

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2. 2

   請說明什麼是光達（LiDAR）遙測，包括其運作原理、可獲得什麼資料、還有可能的應用等。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   光達（LiDAR）為當代空間資訊領域極具突破性之主動式光學遙測技術。本題應從雷射測距與定位姿態感測整合切入闡述其運作原理，系統化列舉點雲與衍生高程圖資產品，並延伸探討其在工程、林業與智慧城市之多元應用價值。

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3. 3

   現在手機有許多導航 App，運作時除了地圖外，通常都需要連接定位導航衛星，並保持與衛星的「通視性」 （Line of Sight）。請說明為何需有此通視性，以及其對定位導航應用的影響。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   智慧型手機導航應用程式之精確運作依賴全球導航衛星系統之微波訊號接收。本題應從衛星測距物理特性與微波直線傳播限制切入，剖析維持視距通視性（LOS）之必然性，並深入評估遮蔽環境對定位幾何強度、誤差發散及導航體驗之實質衝擊。

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4. 4

   「最鄰近法」和「距離反比權重法」是空間資訊相關資料進行內插（Interpolation）處理時常用的兩種方法，請說明此兩種方法之原理，以及其優點和缺點。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   空間內插係基於空間自相關性與地理學第一定律，利用離散採樣點推估未知區域連續屬性值之重要空間分析技術。本題應系統化解析「最鄰近法」與「距離反比權重法」之數學推估原理，並深入比較兩者在表面平滑度、極值保留及適用資料型態之優缺點。

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