空間資訊理論及實務　申論題歷屆試題與參考架構

114 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   試繪簡圖說明像幅式數位航空相機（單一像元感測器元件尺寸： ）拍攝地面影像與地表特徵地物間之幾何關係，並列出方程式說明之。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題核心在於說明像幅式數位航空相機之成像幾何本質為中心投影，地面特徵點、透視中心與感測器像面符合共線條件；並透過單一像元感測器尺寸建立影像像素坐標、相機內部實體像平面坐標與地面物方坐標間之空間映射與共線方程式。

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2. 2

   試說明應用線性相關法（Linear correlation）於涵蓋相同地區之多時期影像進行相對輻射調整之原理與計算公式。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題核心在於說明多時期遙測影像相對輻射調整之目的在於消除非地表反射變因（如大氣散射吸收、太陽高度角差異與感測器響應變化）；線性相關法係基於多時期地表偽不變特徵於兩期之輻射值呈高度線性相依關係，透過統計線性迴歸模式建立轉換係數，使待校正影像之輻射基準向參考影像對齊。

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3. 3

   試舉例說明建立網格式地理資訊系統之主題資料庫時，以透明網格膠片套疊於主題地圖進行資料判讀取樣之四種方法。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題核心在於探討紙本主題地圖轉換為網格式地理資訊系統之柵格編碼取樣技術；透過透明網格膠片覆蓋於紙圖，在連續圖斑離散化為規則網格單元之過程中，依幾何中心、主導面積、關鍵屬性或內部子點等規則進行資料判讀取樣，以平衡製圖效率、幾何精度與屬性代表性。

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4. 4

   試說明地圖如何展現真實世界中任意位置（Locations）與其上之屬性（Attributes）的關係。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題核心在於闡明地圖作為地理資訊傳達與視覺化之載體，透過空間參考坐標框架將真實世界之任意幾何位置予以定位抽象化，並藉由地圖符號學之視覺變數將非空間屬性錨定於幾何要素上，使讀者能夠同時辨識地物於何處存在及其具備何種特性。

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113 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   試說明二維向量式地理資訊系統中常用之三種空間圖徵物件、其間之位相關係（Topological Relationship）類別與其資料儲存方式。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題核心在於闡述二維向量式地理資訊系統中點、線、面三大基本空間圖徵物件之幾何本質，說明連接性、相鄰性與包含性三大經典位相關係，並對比非拓撲與拓撲資料結構之底層儲存機制與表格設計。

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2. 2

   下列視差公式（Parallax Equations）：xa y f B XA  B 、 YA  B  a 、 hA  H  、 pa  xa  xa pa pa pa應用於計算立體像對共軛像點（左像 a、右像 a ）對應地物點 A 的三維物空間坐標 (X A , YA , hA )，式中 f 為航空相機之焦距、B 為立體像對間之空中基線（Air Base） 、H 為航空載具距基準面之航高、 (xa , ya ) 與 (xa , ya ) 分別為左像及右像共軛像點之像片坐標，試繪圖重現這些參數之幾何關係並說明應用此等公式須符合那些假設前提。 （25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題考的是理想化（標準式）立體像對的視差公式：X_A = B·x_a / p_a、Y_A = B·y_a / p_a、h_A = H − B·f / p_a，其中 p_a = x_a − x'_a 為 x 視差。作答分兩部分：先畫出左右兩張垂直航照、空中基線、焦距、航高與地物點 A 的幾何關係圖，用相似三角形推導（或至少說明）公式來源；再列出套用這組公式所必須成立的假設。

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3. 3

   試述地圖投影（Map Projection）之目的並繪簡圖說明依圖紙形式差異如何分類。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題核心在於闡明地圖投影之目的在於依數學法則將不可展曲面之三維地球橢球面有系統地映射至二維平面，以控制特定幾何變形並便利空間量算；依圖紙形式（可展曲面幾何形態）之差異，主要分類為方位（平面）投影、圓柱投影與圓錐投影三大基礎體系。

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4. 4

   試說明應用電磁輻射遙測系統於地球資源監測管理時選用實際遙測感測器（Sensor）需考慮之特性與因素。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題核心在於闡明應用電磁輻射遙測系統進行地球資源監測管理時，感測器之選用必須以遙測四大核心解析度為技術評判基礎，並深度結合主被動感測機制、軌道載具幾何及任務環境成本等現實制約因素，以求達成監測目標之最佳化適配。

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其他等別的「空間資訊理論及實務」

• 空間資訊理論及實務（高考三級）（12 題）