地理資訊系統與數值製圖 申論題歷屆試題與參考架構
地方特考三等，民國 102～111 年共 10 份試卷、40 題，其中 38 題附參考答題架構。考這一科的類科：測量製圖。本頁列出歷年全部題目，參考架構只列開頭的「破題」，完整的答題架構、關鍵字與作答提醒請到站內查看。
111 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
說明向量式資料模式之特色，並說明如何以向量式資料模式表示地籍資料之宗地、界址線及界址點，並能維持三者之關係。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
向量式資料模式以點、線、面等幾何物件搭配座標記錄空間實體，適合表達邊界明確的地籍資料。本題先說明向量模式特色，再以拓樸關係說明宗地（面）、界址線（線）、界址點（點）三者如何相互連結並維持一致。
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- 2
地理資訊系統常以圖層為單位管理資料，請說明圖層之意義及記錄內容，並說明如何透過圖層套疊完成某宗地使用分區證明核發之判斷，資料品質如何影響判斷之成果？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
圖層是 GIS 依主題分類組織空間資料的基本單位。本題先定義圖層與其記錄內容，再說明如何以宗地圖層套疊使用分區圖層判斷某宗地的使用分區，最後討論資料品質對判斷結果的影響。
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- 3
面量圖為地理資訊系統常使用之主題地圖，試由空間及屬性觀點說明用以製作面量圖之資料必須滿足之條件，並討論定性（Qualitative）及定量（Quantitative）屬性之視覺變數設計。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
面量圖（Choropleth Map）以分區面積單元填色或填繪圖案，表達各區某統計現象的差異。本題須從空間與屬性兩方面說明資料的條件，並依定性與定量屬性討論視覺變數（色彩、明度、大小、紋理等）的設計。
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- 4
門牌位置資料為重要之空間參考，說明如何透過地址定位服務及相關處理程序，將大量以文字型式記錄之地址門牌資料（例如全國政府機關之地址門牌）轉換為 GIS 型式之資料，以分析該資料之地理分布。對於處理後之資料需注意什麼？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
地址是以文字描述位置的間接空間參考，需透過地址定位（Geocoding）轉成座標，才能在 GIS 中分析分布。本題說明由大量文字地址批次轉為 GIS 點資料的流程，並指出成果資料需注意的品質問題。
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110 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
試說明地理資訊系統（GIS）所處理的資料（Data）之類別（Category）與特性。（25 分）
（25 分）
- 2
在以不規則三角形網（Triangulated Irregular Network; TIN）建構之數值地形模型中，試繪圖並列出公式說明如何計算三角形 IJK【頂點座標為(Xi, Yi, Zi)、(Xj, Yj, Zj)、(Xk, Yk, Zk)】地表之坡度（Slope）及坡向（Aspect）。（25 分）
（25 分）
- 3
試說明地圖投影（Map Projection）之基本要素，並據以說明臺灣地區TWD97 座標系統之地圖投影分類屬性。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
地圖投影是將不可展的橢球面轉換到平面的數學方法，必然產生變形。本題先說明投影的基本要素（地球模型、投影面、投影方式與變形性質等），再以此檢視 TWD97 座標系統採用的橫麥卡托（Transverse Mercator）投影之分類屬性。
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- 4
真 實 世 界 的 特 徵 物 具 備 兩 個 基 本 要 素 ： 位 置 （ Location ） 與 屬 性（Attributes），試說明數值地圖（Digital Maps）如何表現任意位置與屬性的關係。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
數值地圖以數位方式儲存地物，須同時保存位置與屬性，並建立兩者連結。本題說明數值地圖如何以座標定位、以屬性表記錄性質，並通過連結機制表達任意位置與屬性的對應關係。
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109 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
內插（interpolation）是一項重要的空間分析方法。請繪製示意圖，舉例說明內插的意義和分析方法，並說明其在地理資訊應用分析的重要性。（25分）
（25 分）
參考架構・破題
內插是利用已知取樣點的觀測值，依空間自相關（地理學第一定律：近者相關性較高）推估未取樣位置數值的方法，用來把離散點資料轉成連續表面。作答要有示意圖、方法分類與應用三部分。
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- 2
從傳統紙張地圖到現代的數值地圖，面量圖（choropleth map）都是常見的主題地圖形式。請論述面量圖表現方式的特色，並以臺灣鄉鎮級的人口密度為例，說明面量圖繪製流程與需要考量的因素。（25分）
（25 分）
- 3
由於資訊網路和行動裝置的應用成長快速，近年來自願性地理資訊（volunteered geographic information, VGI）數量及應用快速擴增。請舉例說明自願性地理資訊的意義，並論述其對於地理資訊發展的影響和可能問題。（25分）
（25 分）
參考架構・破題
自願性地理資訊（VGI）由 Goodchild 於 2007 年提出，指一般民眾以「市民即感測器」的角色，自發地產生、分享地理資訊。作答依意義舉例、正面影響、可能問題三段展開。
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- 4
請說明地理資料的詮釋資料（metadata）之意義、功能和目的，並就資料品質的面向任意列舉三項詮釋資料內容加以說明。（25分）
（25 分）
參考架構・破題
詮釋資料是「描述資料的資料」，記錄地理資料的內容、來源、品質、坐標系統與取得方式，是資料流通與正確使用的基礎。作答先講意義、功能、目的，再挑三項品質相關內容說明。
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108 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請說明線段-節點位相（ARC-NODE topology）的主要組成，以及如何利用位相（topology）結構進行路網分析？（25 分）
（25 分）
- 2
請說明空間關聯資料模型（geo-relational data model）之定義與概念，以及其主要組成與彼此之間關聯性？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
空間關聯資料模型（georelational data model）把空間資料（幾何與位相）與屬性資料分開儲存，再以共同識別碼連結，是 ArcInfo coverage、shapefile 時代的代表性模型。作答依定義、組成、關聯三層說明。
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- 3
物件導向概念是現今系統開發的主流，請說明物件導向概念在向量式空間資料模型的意義以及其優點與缺點。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
物件導向資料模型把地理現象視為具有屬性、幾何與行為的物件，將資料與操作封裝在一起，改善空間關聯模型中圖形與屬性分離的缺點。作答先說概念在向量模型中的意義，再論優缺點。
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- 4
處理空間資料重新投影轉換座標系統時，可使用向量資料與網格資料。請說明兩者的主要差異與原因。（25 分）
（25 分）
107 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
什麼是關聯式資料庫（Relational Database）？地理資訊系統如何利用關聯式資料庫？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
關聯式資料庫由 E. F. Codd 提出，以二維表格（關聯）儲存資料，透過鍵值建立表間關係並以 SQL 操作。GIS 利用它管理屬性資料，進而發展為空間資料庫。作答分定義與 GIS 應用兩段。
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- 2
proj.4 是著名的地圖座標轉換開放軟體。下列為以 proj.4 格式表示之臺灣二度分帶投影：+proj=tmerc +lat_0=0 +lon_0=121 +k=0.9999 +x_0=250000 +y_0=0 +ellps=GRS80 +towgs84=0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 +units=m請說明此投影敘述中各項參數的意義。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
這串 proj.4 字串定義的是 TWD97 坐標系統下的臺灣本島二度分帶橫麥卡托投影（TM2，中央經線東經 121 度）。作答逐項說明參數意義，最後歸納此投影的特性。
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- 3
國家空間資料基礎建設（NSDI）為邁向現代化國家所應具備的基礎資料。國土資訊系統將 NSDI 資料中有高度共用性之基本底圖稱為核心圖資，如各種比例尺之基本地形圖、門牌位置資料、數值地形模型、地籍圖等。優先建置，加速流通。說明上述核心圖資的內容為何及被選為核心圖資的理由。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
核心圖資是國家空間資料基礎建設中共用性最高、作為其他主題圖資套疊定位依據的基本底圖。作答先說明 NSDI 與核心圖資概念，再逐項說明題目所列圖資內容，最後歸納被選為核心圖資的理由。
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- 4
目前有那些常用的網路地圖服務標準，請說明其特性。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
網路地圖服務標準主要由開放地理空間協會（OGC）制定，使不同平台能以統一介面透過網路提供與取用地圖及空間資料，是空間資料流通與互通的基礎。作答依服務類型逐一說明特性，再做比較。
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106 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
我國近年正推動開放資料之概念，其中亦包括具有空間特性之資料，試說明開放資料之概念及如何流通具有空間特性之資料。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
開放資料強調政府資料以開放格式、開放授權、可機器讀取的方式免費提供再利用；空間資料除檔案下載外，更需透過標準化詮釋資料與網路地圖服務（OGC 標準）流通，才能跨機關、跨平台整合。
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- 2
為滿足路網分析（例如最短路徑或服務圈）之需求，試說明路網資料必須具有之空間及屬性內容為何？必須檢核之空間及屬性條件為何？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
路網分析建立在「節點－線段」的拓撲結構上，空間面要求幾何正確且連通，屬性面要求有阻抗、方向與轉向等成本資訊；建置後須以拓撲規則與屬性完整性檢核，分析結果才可信。
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- 3
地理資訊常透過以 CAD 軟體生產之數值地形圖取得，試說明數值地形圖之資料分類、圖層架構及展示內容。 （25 分）
（25 分）
參考架構・破題
數值地形圖以 CAD 方式生產，地物以點、線、面（封閉多邊形）、文字等圖元記錄，靠「分類編碼＋圖層」區分地物種類，展示時再以符號、線型、顏色與註記呈現；轉入 GIS 時須注意 CAD 缺乏屬性與拓撲的問題。
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- 4
現有全國的醫院地理資料，其屬性資料中包括地址資料，請說明如何透過查詢及資料處理，分別以空間及屬性條件，取得位於臺中市之醫院資料。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
取得臺中市醫院有兩條路：屬性路徑是直接對地址欄位做文字查詢；空間路徑是用臺中市行政界面與醫院點位做空間查詢（點在多邊形內）。兩者前處理、限制不同，最好交叉比對。
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105 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
向量式數據模型中，節點（Node）與線（Arc）間之基礎位向關係描述，包含「鄰接矩陣」（Adjacency Matrix）與「關聯矩陣」（Incidence Matrix），請以文字、圖形、數值例，說明「鄰接矩陣」與「關聯矩陣」 。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
鄰接矩陣描述「節點與節點」是否以線相連，關聯矩陣描述「節點與線」是否相接；兩者都是以圖論表達向量網路位相關係的方式，答題要以同一個小網路畫圖、列矩陣、比較性質。
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- 2
「Moran’s I」指標，常用以分析、描述空間自相關（Spatial Autocorrelation，或稱空間關聯，Spatial Association）。請以文字配合計算公式與數值例，說明此一指標之意義、計算方式，以及所獲得之指標值的詮釋。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
Moran's I 以空間權重衡量相鄰單元屬性值是否相似，是全域空間自相關指標，呼應 Tobler 地理學第一定律；答題要寫出公式、說明各項意義、做小數值例，並說明正負值與顯著性檢定的詮釋。
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- 3
「結構化查詢語言」（Structured Query Language, SQL），是一種特殊目的之程式語言，用於資料庫中的標準資料查詢，IBM 公司最早使用在其開發的資料庫系統中。請以文字描述並舉例說明所選擇之五種不同基本 SQL 指令於空間資訊查詢中之應用。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
SQL 是關聯式資料庫的標準語言，分為資料定義（DDL）、資料操作（DML）與資料控制（DCL）；在空間資料庫（如 PostGIS、Oracle Spatial）中結合幾何欄位與空間函數，即可做屬性與空間查詢。答題選五個指令，各附語法與空間應用範例。
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- 4
「坡度」（Slope）與「坡向」（Aspect），是地形分析之基本指標。請以文字配合公式、圖形與數值例，分別說明「坡度」與「坡向」之意義，及以使用網格式數值高程模型時之數種常用計算方式，並比較之。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
坡度是地表最大傾斜程度，坡向是最大坡度方向（下坡面朝向）；網格 DEM 以 3×3 移動視窗估算 x、y 方向高程變化率，再換算坡度與坡向。不同差分方法的精度與抗雜訊能力不同，答題需有公式、示意圖與數值例。
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104 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
克里金法（Kriging）是一種用於空間內插的地理統計方法，試說明克里金法的類型與內插計算的原理。 （25 分）
（25 分）
參考架構・破題
克里金法是以半變異函數描述空間結構、求最佳線性不偏估計（BLUE）的地理統計內插法；它不只給出估值，也給出估計變異數。答題要寫原理（變異函數、權重求解）與類型比較。
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- 2
大數據（Big Data）空間資訊應用為近年熱烈探討課題之一，請問如何定義大數據？其應具有那些面向特徵？試舉例說明之。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
大數據指傳統資料庫工具難以在合理時間內擷取、管理與分析的龐大多樣資料，常以多個 V 描述其特徵；空間大數據多帶有位置與時間標記，結合 GIS 可分析人流、交通、災害等動態現象。
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- 3
目前地政單位地籍圖基本資料檔如何記錄土地資訊？此記錄方式是否具有位相關係？若沒有，應如何建立？試說明之。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
地籍圖資料以宗地界址點坐標與界線、地號等屬性記錄，屬於以點串線、以線圍面的向量資料；傳統檔案多為界址點與宗地多邊形各自記錄，缺乏明確位相關係，需經拓撲建構才能做相鄰查詢、面積與圖形檢核。
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- 4
若 A 點與 B 點為網格資料之兩源點（source cells）如下圖（a），已知其間之成本網格資料如下圖（b） ，此網格資料表示的是交通壅塞的情形，試問 A、B 兩點間之最小累進距離價格網格資料如何計算？網格值為何？請說明之。（25 分）B 1 2 2 1 1 4 5 1 2 3 7 6 A 1 3 4 4（a） （b）
（25 分）
本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。
103 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請說明地理特徵屬性資料（Attribute Data）之資料型式類別及其運算特性。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
屬性資料依測量尺度可分為名目、順序、等距、比例四類（Stevens 提出），尺度決定可做的數學與統計運算及適合的地圖表現方式；另可依電腦資料型別說明儲存特性。
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- 2
試說明地圖定性面狀符號（Qualitative Area Symbols）之種類。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
定性面狀符號用來表達「類別不同」而非「數量多寡」的面狀現象（名目尺度資料），例如土地利用、土壤類型、地質分區、行政歸屬。作答先界定定性與定量的差別，再依視覺變數說明符號種類，最後補設計原則。
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- 3
何謂分級面量地圖（Choropleth Map）？並說明其特性。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
分級面量地圖（Choropleth Map）是以既有統計單元（如縣市、村里）為面，將標準化後的數值分級，再以深淺不同的面符號表現其空間分布。作答依「定義→製作流程→特性（含優缺點）」鋪陳。
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- 4
試繪圖說明在不規則三角形網（Triangulated Irregular Network; TIN）表示之高程資料中，進行任意點位高程內插計算之步驟及應用公式。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
TIN 以不規則分布的高程點連成不重疊三角形，每個三角形視為一個平面。任意點的高程內插可分為「找出所在三角形」與「在三角形平面上內插」兩步，作答須附圖並列公式。
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102 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
空間分析是地理資訊系統（GIS）的重要功能。請分別針對向量式（vector）和網格式（raster）系統，各列舉三項空間分析功能加以說明，並各提一個應用範例。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
向量與網格資料結構不同，空間分析的方式也不同：向量以點線面幾何與拓撲運算為主，網格以像元運算與地圖代數為主。作答各列三項功能，說明原理並各給一個應用範例。
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- 2
線簡化（line simplification）是地理資訊處理一項作業。請說明其意義及目的，並挑選兩個常用的線簡化法加以說明。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
線簡化是在保留線狀地物主要形狀的前提下刪除多餘節點，屬地圖綜合（cartographic generalization）的一環。作答先講意義與目的，再挑兩種演算法說明步驟、優缺點，最好配圖。
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- 3
依據地圖投影的幾何變性，可以將投影方法分成那幾類？每一類的幾何特性為何？請分別闡述之。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
地球曲面展開到平面必然產生變形，無法同時保持角度、面積、距離與方向。依「保持哪一種幾何性質不變」可將投影分類，作答以 Tissot 變形橢圓為工具說明各類特性與代表投影。
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- 4
地理資訊系統（GIS）可用於地形表現（terrain representation）的方法甚多。請舉出其中五種方法，並繪製示意圖配合說明之。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
地形表現是把三維起伏呈現在二維圖面或螢幕上，GIS 以 DEM、TIN 或等高線資料為基礎產生多種表現方式。作答舉五種方法，每種說明原理、優缺點並畫示意圖。
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題目來源：考選部考畢試題查詢平臺（政府資訊公開資料）；參考架構為本站自撰，僅供準備方向參考，非官方標準答案。最後更新：。