啥《地圖革命》（大地地理，2001）？不就是地圖、GIS和GPS一體化罷了！連老共也在搞中國的GPS。
中國北斗系統嗎？和中國古地圖一樣，沒魚蝦也好！
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地理資訊系統（geographic information system，簡稱GIS）
目前，地理學界普遍使用「GIS」這個詞彙來代表地理資訊相關的課題。到底什麼是GIS？當GIS這個詞彙被許多人採用時，每個人所認知的GIS是否相同？有關GIS的意義本身就是一個值得討論的課題。
GIS這個詞彙比較正式地被介紹到台灣，大約是在1986年間。歷經十多年的發展，GIS這個名詞越來越普遍，而其所代表的意義卻日漸分歧。而本GIS教室，針對GIS這個名詞的意義，以及一切與GIS相關的基本知識，為大家做一個清楚的概述。
地理資訊系統（geographic information system，簡稱GIS），是近幾年來快速進步發展的一個跨學門新科技，他所涵蓋的理論和技術來自於數個傳統的學科，包括：地理學、地圖學、測量學、數學、資訊科學等等。就應用層面而言，它所涉及的領域更為廣泛，如環境影響評估、資源管理、國土規劃、都市和區域計畫、交通管理、森林經營、運輸規劃、生態保育、考古調查等等，舉凡需要涉及地理因子或空間資料的問題，都可以利用他來輔助作業，地理資訊系統是決策支援上的重要工具。
為了幫助你瞭解到底什麼是GIS，我們試著從各種不同的角度去詮釋、定義它。
1. 就它的組成和功能而言，GIS是設計用來有效地擷取、儲存、分析及展示各種形式地理資訊的系統，系統組成包括：電腦軟硬體、地理資料庫及操作維護人員。
2. 就它的運作而言，GIS大多是高投資的大規模電腦作業系統，通常是由中央、省及地方政府出資建造。主要的目的是協助行政主管有效地管理自然及人文資源。
3. 就它所處理的資料而言，GIS是用來蒐集、儲存、分析具有地理區位特性事物與現象的資訊系統。
4. 就它的功能而言，GIS是具有整合空間資訊及協助解決真實世界問題的決策支援系統。
5. 就它的分析而言，GIS的主要目的是透過疊圖及空間分析功能，將原始地理資料轉變為能支援空間決策的資訊。
以上的定義分別從GIS系統的組成、功能、資料類型、管理與使用層面來加以界定。不同的學者對於GIS的界定不一，顯示了GIS研究與應用上的多元性。對GIS使用著而言，最重要的是去瞭解它的功能和使用方法，進而利用它來從事地理資料的處理與分析。
GIS的功能
GIS所提供的所有分析功能，都是透過執行其內部指令來達成。雖然各家軟體的功能和指令有所差異，然而目前一般系統也都有一些共同的指令，這些指令提供一般使用者所查需使用的基本功能，茲將這些功能介紹如下。
1、查詢（Query）
使用者可以查詢每一方格地理資料的屬性。經由遮蓋（mask）功能，使用者並可針對某些特定範圍進行各種查詢，例如求取其面積，各種不同屬性的百分比及面積、周長等。針對ｎ個不同層面的資料，也可查詢不同屬性組合所佔的比率。常見的查詢範例包括：
a. 某一個行政區的人口、面積；
b. 某一個道路開挖所可能碰到的地下管線埋設狀況；
c. 某一筆土地的所有權人﹑地價﹑面積、轉移記錄等；
d. 某一個地點上，最近的加油站、銀行、或1公里範圍內的餐廳等。
2、展示（display）
一般GIS系統都可以提供多種不同展示功能，例如平面的彩色圖、三維立體圖、點線面疊置的地圖等。我們可以根據地面高度來繪製三維的fishnet map，而在其上覆蓋地面覆蓋，土壤或植被等不同的地理資料。隨著電腦圖形的進步，GIS的繪圖功能越來越多元、方便，圖形傳遞的技術也日漸提昇。
3、疊圖（overlay）
受到美國學著McHarg所提出的生態設計方法，疊圖(overlay)功能是GIS被廣為推介的主因，早期許多GIS的應用分析即是鎖定在疊圖的功能上。透過多項圖層資訊的結合，地理資訊系統也可以進行區位的選取，例如：
1. 進行潛在災害分析時，找尋坡度在30度以上的順向坡；
2. 找尋住宅區時，選取在公車站牌500公尺距離內、1000公尺內有公園、 非屬潛在災害地區、平均房價每坪20萬元以內之區域；
向量系統上的疊圖是一個較為複雜緩慢，牽涉到大量的運算與登錄工作。同樣的工作在網格系統上則是非常簡單快速。網格系統的疊圖功能可以包含許許多多不同的變化，例如二層資料間的加、減、乘、除、聯集、交集等。比較完整的系統，如美國軍方所發展出來的GRASS系統，更包含了多種數學運算及函數功能。
4、環區（buffer）分析
一條公路的噪音、空氣污染範圍有多大？核能電廠方圓10公里內有多少住家？舉凡這類的分析，都有賴環區指令的執行。環區的概念根據某些特定的點、線、面資料，使用者可以進一步推演出其不同距離的環帶。例如：根據高速公路的路線位置，我們可據以求出不同環境因子的影響範圍。
GIS的組合
一個運作正常的GIS系統，應該包括三個部份：軟硬體設備、資料庫、人員。唯有這三個部份完整的組合，才可以充分發揮 GIS 的功能。茲就這三個組成要素分別介紹如下。
1、軟硬體設備
GIS系統的軟硬體設備視其規模大小，可以有許多不同等級。在硬體方面一個大型的系統可能由數台電腦所組成，經由電腦網路串聯而成。比較小型的系統則可以是一台個人電腦獨立運作。除了電腦主機之外，地理資訊系統還必須有一些特別的輸出、輸入設備。在輸入方面，除了一般電腦的鍵盤和滑鼠之外，也應該要有數位儀（digitizer）或掃瞄儀（scanner）等用以輸入圖形、影像的設備，以供輸入傳統地圖上的資訊。在輸出方面，常用的特定設備包括：圖形顯示器、高解析度的印表機、繪圖機等，以供輸出地圖。就軟體方面而言，地理資訊系統的運作需要有專門的分析軟體，除了提供資料儲存與管理之外，也提供特有的地理資訊分析功能。地理資訊系統的軟體發展是一項專門科技，需要有地理和資訊的專業知識結合。目前，昂貴的軟體高達新台幣百萬元以上，便宜的軟體則可能是免費的公益軟體。以一般商業性的GIS軟體而言，即使是個人電腦的等級，其價格動輒在數萬元到十多萬台幣之間，對於一般個人和中小學老師而言，都還是一筆不小的費用，軟體的普及化仍有待努力。
2、資料庫
GIS 的特殊性來自於它可以彈性地儲存、管理、分析地理資料。一個完整豐富的資料庫是GIS的核心。GIS 所處理的資料不同於一般管理資訊系統（management information System, MIS）的資料。一般資料可能僅包含屬性及彼此間的關聯，而地理現象資料則包含了圖形（graphic ）及屬性（attribute ）等二部份。圖形部份乃是指地理現象的大小、形狀、位置及地理物件（geographic objects）間的相互關連。依照資料的維度，可以將空間資料區分成：
點：代表某些點狀的地理現象。例如：測量控制點、水文測站位置、電話亭位置、下水道的人孔等﹐都是一些點狀的資料﹐具有單一的坐標。
線：一維的資料，例如河川、道路系統，公共設施管線﹐都是一維的線性資料。
面：二維的資料，例如各種土地利用的範圍、行政區域、地籍資料等﹐是一種平面的資料。
容積：三度空間的資料﹐用來表現如地質、大氣、海洋等現象﹐這種資料除了具有X﹑Y位置之外﹐在垂直方向也有不同屬性。
屬性資料是用來表現地理現象的性質或數量。地理現象的屬性可以分成下列四個類別：
識別資料：用來表現空間物件的識別，如街道名、鄉鎮名等。
類別資料：如土地利用型態﹑土壤的類別﹑電話線和電力線的區分。這種資料只有種類的區分，而沒有數量﹑大小或等級的差別。
級序資料：資料具有等級大小的關係。例如：國道、省道、縣道的分級﹐院轄市、縣、市、鄉、鎮等不同層次的行政單位。
數量資料：例如交通流量、人口數量、高度、溫度等可以量度的資料。
這些資料中，第一類資料是由字串來表示，二、三類資料可以用文字或數字來表示，而第四類是以數字表示。所以地理資訊系統中的屬性資料可以是文字、數字或字串等不同型式。空間與屬性資料整合之後，始構成一筆筆完整的地理資料。
3、人員
為了維持正常運作，GIS運作中的相關工作包括：系統研發、維護及使用等不同層次。一個系統往往需要不同專業人員合作，有的負責電腦系統的維護與管理，有的負責軟體的操作和使用，有的則是負責企畫和專案管理。對於一個小型單位內部使用的系統，運作人員可能是兼具各種知識、身兼數職的個人，而在一個大型的系統之下，這些人員組成可能就需包括數個不同專長的人士所組成的團隊，人才的優劣關係著系統的運作與發展。
GIS的未來
地理資訊系統的發展是近三十年來的歷史。加拿大的Roger Tomlinson 在1960 年代提出「地理資訊系統」的概念，並且首先採用GIS這個名詞，他同時也是全世界第一套地理資訊系統的催生者。由於他的創見，加拿大地理資訊系統（Canadian Geographic Information System: CGIS）在1964年正式建構完成，提供土地利用資料登錄與管理的功能。在此同時，美國哈佛大學的電腦圖形研究室（Harvard Laboratory for Computer Graphics）也開始積極投入電腦地圖的分析系統，並且發展出 SYMAP這套地圖分析軟體。這段時期是GIS學術基礎理論萌芽的時期，學術界所播下的理論研發種子在1970年代末期陸續開花結果，商業界所研發出來的GIS套裝軟體陸續推出，並且被政府機構和高級研究學府所採用。經過將近二十年來的發展，目前市場上所流通的地理資訊系統套裝軟體甚多，從大型電腦到個人電腦上都可以安裝執行，所提供的功能從工具箱式的數百個指令到小型的專業型系統，在系統的規模和功能都有許多不同的彈性組合。
在發展早期，地理資訊系統是一項昂貴的設備，只有高等學府或中央級政府單位才有能力購置。隨著軟體的發展，GIS的分工越來越精細，價錢也有向下調整的趨勢。未來的地理資訊系統極有可能成為桌上型電腦系統的一部份，就如同現有的文書處理、簡報、試算表等一樣，成為一般電腦系統的基本功能之一。10年、20年之後，地理資訊系統這個名詞或許會漸漸消失，但是一般民眾使用它的機會可能反而增加，成為日常生活中許多工具的一種。
國內的地理資訊系統發展大約是這十年來的事情。民國75年，國立台灣大學地理學系引入國內第一套地理資訊系統軟體，開啟國內地理資訊系統應用與研究的先河，而由於政府相關單位的支持，各大學的相關系所和政府單位，陸續購買地理資訊系統軟體，在國外學有專精的學人也陸續歸國，加入地理資訊科學的研究團隊。在短短的數年之間，國內的地理資訊系統數量、研究人員、學術單位所提供的課程等，都呈幾何級數的成長，為我國的地理資訊系統學術發展和應用研發建立良好的基礎。目前，GIS的學者和使用單位遍及地理、土地資源、森林、都市計畫、測量、土木等等不同領域和單位。
就政府部門而言，我國地理資訊系統發展初期，比較積極推動的單位大概可以分成兩類型，一為地政自動化業務，另一為遙測應用業務。前者是以內政部地政司及內政部資訊中心（前身為地政資訊中心）為主，後者則以農委會的遙測小組為核心，參與者包括與遙測有關的學術團體及政府部門。民國 79 年，行政院的經濟建設委員會在參酌國建會的建言及學者意見之後，認為地理資訊系統有其推廣價值，乃報請行政院成立國土資訊系統推動小組，以負責全國性地理資訊系統的推動。這個單位在行政院資訊推動小組之監督下，由內政部負責召集，我國政府部門的地理資訊推動工作正式展開。
http://www.geog.ntu.edu.tw/girc/r302/GISteach.htm
全球定位系統（GPS）
全球定位系統（Global Positioning System，通常簡稱GPS）是一個中距離圓型軌道衛星導航系統。它可以為地球表面絕大部分地區（98%）提供準確的定位、測速和高精度的時間標準。系統由美國國防部研製和維護，可滿足位於全球任何地方或近地空間的軍事用戶連續精確的確定三維位置、三維運動和時間的需要。該系統包括太空中的24顆GPS衛星；地面上的1個主控站、3個數據注入站和5個監測站及作為用戶端的GPS接收機。最少只需其中4顆衛星，就能迅速確定用戶端在地球上所處的位置及海拔高度；所能收聯接到的衛星數越多，解碼出來的位置就越精確。
該系統是由美國政府於20世紀70年代開始進行研製於1994年全面建成。使用者只需擁有GPS接收機，無需另外付費。GPS信號分為民用的標準定位服務（SPS，Standard Positioning Service)和軍規的精密定位服務（PSS，Precise Positioning Service)兩類。民用訊號中加有誤差，其最終定位精確度大概在100米左右；軍規的精度在十米以下。2000年以後，柯林頓政府決定取消對民用信號所加的誤差。因此，現在民用GPS也可以達到十米左右的定位精度。
GPS系統擁有如下多種優點：全天候，不受任何天氣的影響；全球覆蓋（高達98%）；三維定速定時高精度；快速、省時、高效率；應用廣泛、多功能；可移動定位；不同於雙星定位系統，使用過程中接收機不需要發出任何信號增加了隱蔽性，提高了其軍事應用效能。
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%85%A8%E7%90%83%E5%AE%9A%E4%BD%8D%E7%B3%BB%E7%BB%9F
衛星導航熱
http://mypaper.pchome.com.tw/news/souj/3/1303624995/20080220073844
