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空間資訊技術整合運用於國土管理之初探

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空間資訊技術整合運用於國土管理之初探 - PowerPoint PPT Presentation


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國土與區域計畫. 空間資訊技術整合運用於國土管理之初探. 授課老師 : 鍾懿萍 學生 : 陳俊翰 班級 : 土管碩專一. 大綱. 論文. 問題 背景. 街景影像於空間資訊如何展示與整合. 期刊. 空間資訊定義、 特性及應用面向. 土石流防災應變之過去、現在與未來. 報章. 整合式空間資訊運用於國土管理之應用. 結論與建議.

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國土與區域計畫

空間資訊技術整合運用於國土管理之初探

授課老師:鍾懿萍

學生: 陳俊翰

班級:土管碩專一

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大綱

論文

  • 問題背景
  • 街景影像於空間資訊如何展示與整合

期刊

  • 空間資訊定義、特性及應用面向

土石流防災應變之過去、現在與未來

報章

  • 整合式空間資訊運用於國土管理之應用
  • 結論與建議
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空間資訊處理技術在國土管理方面扮演著重要的輔助角色,能藉其技術有效的獲取、儲存、更改、處理、分析及顯示任何資訊形式,進而重新塑造一個最符合人類思考模式的資訊應用方法,提升國土管理之效率。

問題背景

國土管理為提升國民生活品質及促進社會經濟持續發展之關鍵礎石。

由過去台灣經濟發展與國土開發之經驗中發現,管理之重要性往往在問題產生之後,方受重視與衍生對策。

slide4
問題背景

在有限的經費與人力限制下,為了解決廣泛的國土問題並提昇效率,實需藉助科學技術提昇空間決策品質,因此許多運用於國土管理之空間資訊技術因應而生。

然而,功能強大的空間資訊技術固然能滿足空間資料輸入與輸出上的需求,但是單一的資料分析能力卻難能迎合各種領域的需要,因此,如何將空間資訊引進數位資訊處理系統中,發展整合式空間資訊技術及其應用,乃是本文探討之課題。

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空間資訊特性

在任何的空間資訊架構中,對不同類型的地理實體,均必須要能涵括三個重要特性

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街景影像於空間資訊如何展示與整合

透過先進的車載移動式街景測繪系統,將多組數位攝影機、全球定位系統接收器與慣性導航系統予以整合。

街景影像

  • 與新興科技應用結合

讓街景車可以在移動拍攝的過程中,直接精準獲取影像於拍攝瞬間的定位定向資訊。

進而結合相機的率定參數以及間隔影像之間的特徵點匹配,解算出影像上任一地形地物的空間坐標。

爭議:1擷取使用者的影像涉及隱私

2蒐集各地Wi-Fi路由器與使用者裝置位置,導致使用者無所遁形。

slide10
街景影像於空間資訊如何展示與整合

視角

傳統的地理資訊系統,主要使用2D地圖作為介面,以抽象的符號來展示空間資訊,且大部分的圖像都經過正射處理,預設使用者觀看的視角是在空中。

空中

  • 與新興科技應用結合

街景影像是人們日常生活空間最直觀的寫照,而地理資訊系統則儲存了真實世界物件屬性與抽象空間資料,兩者透過各種虛擬實境與擴增實境技術整合,街景影像形成一個可以從地面實景來展示資訊之平台。

地面

使用者的視角可從空中轉換到地面,

以置身街頭實景來探索世界

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街景影像於空間資訊如何展示與整合

Google從2007年推出街景影像服務

  • 與新興科技應用結合

隨著資料的累積,街景服務的範圍日漸擴大,目前已經在北美、歐洲和亞太地區的幾個國家推出此服務(如右圖 )

在台灣,Google公司則是在2010年1月即正式推出全台主要城市的街景影像。

Google公司如何在短時間內收集如此多的街景影像?

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街景影像於空間資訊如何展示與整合

傳統全景影像

過去要建立單張全景影像時,利用腳架搭配一台相機,在原地轉圈拍攝多張相片,可以形成寬景影像、360度全景影像、720度全景影像等類型影像。

運用此方式獲取全景影像的作業時間長、需要大量的外業人力,甚至拍攝時的角度拿捏不好會導致重疊範圍接合不佳的情況。

  • 與新興科技應用結合

車載移動式街景測繪系統

Google街景影像的拍攝採用車載移動式街景測繪系統,可快速收集空間資訊並減少人為操作的影響與成本。

slide13
街景影像於空間資訊如何展示與整合

街景影像於空間資訊之展示

擴增實境

為一種試圖在真實的環境中擴增資訊的一項技術,有三項必需的屬性:一是結合真實與虛擬、二是即時性的互動、三是必需在三度空間內,這樣的屬性可提昇資料的使用,成為一個強大的展示及應用系統。

  • 空間資訊分享

街景影像

Google利用擴增實境的方法,讓使用者更輕易的獲得街景中的店家資訊,瀏覽周圍有甚麼店家,查看店家的名稱、營業時間、評論等的相關資訊(如下圖 )。

slide14
街景影像於空間資訊如何展示與整合

街景影像於空間資訊之展示

整合至地理資訊系統

整合街景影像與地理資訊系統,在影像上直接量測尺寸、展示、數化等功能,並建立數化物件或影像中物件的GIS屬性資料,以便進行各式管理工作。(如右圖)

  • 空間資訊分享
slide15
街景影像於空間資訊如何展示與整合

1

街景影像與空間資訊之整合

政府機關

例如台北縣民政地理資訊系統中,有3D建物飛覽及720度多媒體,以2D/3D的方式呈現不同的門牌加值應用(圖 1)。

新竹市政府都市發展處,利用街景影像成立了住宅及不動產資訊服務網 (圖 2)

  • 空間資訊分享

2

3

民間單位

房仲業者利用環景影像展示房屋內、外部的資訊。(圖3)

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土石流防災應變之過去、現在與未來

土石流

為一種「自然現象」,是千百年來大自然的地質現象,但若因發生土石流而導致之人命傷亡、建築物與橋梁等公共建設毀損、生命或財產損失,才稱為「土石流災害」。

  • 災區
  • 監測
  • 民國85年
  • 賀伯颱風
  • 民國89年
  • 災害防救法通過
  • 民國88年
  • 集集大地震
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土石流防災應變之過去、現在與未來

土石流防災應變之發展與現況

「土石流防災應變系統」:

整合中央氣象局點對點系統所傳送之即時雨量、衛星雲圖、颱風等資料,以及土石流觀測站所傳回之即時影像、雨量及地聲資訊,同時配合土石流災害緊急應變小組作業流程,將需要耗費人力資源工作改由系統自動化處理。

  • 災區
  • 監測

土石流防災應變系統 截圖

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土石流防災應變之過去、現在與未來

問題背景

防災應變資訊平台

坡地觀測資訊系統:

整合水土保持局各土石流觀測站、泥沙觀測站、崩塌觀測站,以及水利署等各單位有關觀測點位與數據資料,同步載入於3D圖台中,透過點選圖示,即可展示水情資訊。

(如下圖)

  • 災區
  • 監測

土石流警戒資訊:

依據狀況發布土石流紅色警戒或黃色警戒。展示平台將連結土石流防災資訊

網所發布土石流警戒資訊,並同時於3D圖台上,透過紅色、黃色、綠色多邊形,顯示目前各村里之警戒情形。

(如上圖)

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土石流防災應變之過去、現在與未來

問題背景

防災應變資訊平台

道路警戒災情資訊:

交通部整合全國公路災情資訊,並發布於公路防救災資訊系統,內容

包含各項公路及橋梁之現有受損狀況與處理情形,可提供疏散避難決策參考之用。(如下圖)

  • 災區
  • 監測

橋梁警戒災情查詢:

依據橋梁上游最近水位站水位是否超過警戒水位或封橋水位,發布警戒或啟動封橋作業。

系統提供防災模組供各單位參考即時河川水位、水庫測站及雨量資料,設定橋梁預警條件。相關測站如超出警戒值則列出警示。(如上圖)

slide21
土石流防災應變之過去、現在與未來

問題背景

防災應變資訊平台

水庫水位警戒資訊:

監測全台水庫及全台各水位站,並將水位警戒分為一、二、三級警戒

,發布淹水警示、水位警示、水庫洩洪警示及水庫濁度警示,以圖台方

式顯示累積雨量對於淹水潛勢之影響, (如下圖)

  • 災區
  • 監測

颱風路徑資訊查詢:

連結日本氣象廳、美國海軍數值氣象與海象中心與台灣中央氣象局所發布之颱風資訊,透過套疊圖層方式載入至3D圖台。相關颱風資訊連線後,可動態播放颱風之各時段路徑與未來預估路徑或影響範圍同步展示於2D/3D平台中,讓所有的介面統一整合於同一平台。(如上圖)

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花博區域街景特蒐計畫
  • 與新興科技應用結合
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公車動態資訊

歷程

  • 2011年通過「汽車運輸業管理規則」部分條文修正草案,公車強制裝動態資訊系統並納入列管,全部由政府補助。
  • 現在已有包括台北市、新北市、台中市、台南市、高雄市等14個縣市的市區公車,2011年底前全部完成動態系統裝置,公路客運公車也將在明年底前完成。
  • 車輛監控派遣

提供乘車資訊

  • 另新修正的「汽車運輸業管理規則」,為提供民眾充分乘車資訊,業者應揭露行車時刻、站距里程等相關資訊,明年7月1日起應全部改善完成。
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台中公車動態資訊
  • 台中公車動態資訊系統,結合Google地圖可以查詢台中市每條公車的行駛路線、各站到站的時間以及目前公車所在的位置。
  • 車輛監控派遣
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公車動態資訊

應用於民眾

應用於業者

  • 車輛監控派遣
  • 事先得知公車到站確切時間,在運具選擇上能更有效的決定。
  • 有助監理稽查,防止脫班及減班。

想要搭乘公車時,只要事先上網查詢到站時間,而不用再到站牌苦等,可省下不少等候時間。

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全球海平面上升對台灣影響
  • 水資源管理

淹水潛勢圖

可以從國家災害防救科技中心網站下載各地淹水潛勢圖,並利用Google Earth的圖片重疊功能,將影像套疊至Google Earth上,比對出可能淹水地區的大致地理位置。

係反映某一區域在特定環境及特定水文事件下之可能淹水狀況之地圖。

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全球海平面上升對台灣影響
  • 水資源管理
  • 台北市利用圖片重疊功能,將台北市淹水潛勢圖套疊至Google Earth上。
slide28

水資源管理

全球海平面上升對台灣影響
  • 水資源管理

另一個造成淹水的可能是由於全球暖化造成海平面上升。

  • 可預見全球海平面上升對台灣西部沿海、台北盆地及蘭陽平原有著比較顯著的影響。

利用GIS軟體針對數值地型模型進行全球海平面上升對台灣海岸線影響的數值模擬分析數據,在Google Maps中利用圖片重疊的方式加入,再運用KML中的語法,將不同海平面上升模擬結果整合在一起。

全球海平面上升30公尺時,台灣全島影響之狀況圖。

slide30
輔助國有財產勘查業務
  • 工程計畫管控
  • 輔助
  • 承辦
  • 作業
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輔助國有財產勘查業務
  • 工程計畫管控

針對國有占用地與閒置地之處理,國有財產局利用國土地理資訊系統產製KML檔,再套疊於Google earth衛星影像上,藉此瞭解地上物狀況為閒置或佔用情形,可快速篩選可供標售的土地。

案例:同榮段2707地號土地

管理區分為占用,原地上物狀況為道路、水溝。

經套繪結果,係為道路,並無占用情況。

除了國有財產局外,也有新聞指出台中地院的法官利Google Map的街景來進行路口的紅綠燈及待轉標誌的辨識,藉以輔助判案。

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生物多樣性地理資訊
  • 限制發展地區劃設
  • 台灣地理資訊中心開發生物多樣性地理資訊教學網,該網站藉由Google Earth Plug-in進行GIS與生物多樣性的互動體驗。
  • 網頁中包含台灣生物多樣性、自然保留區的位置圖、追蹤動物行跡的生態調查,使用者能藉由互動中認識生物多樣性及地理資訊知識。
slide33

結論與建議

  • 在有限的土地資源與人力之前提下,可利用空間資訊技術協助分析專業問題, 及處理大量的文書處理及資料庫維護工作。
  • 然而台灣的可利用土地資源漸已飽和,天然、人為災害不斷,有效經營既有土地資源愈顯重要,開發各類整合式空間資訊技術系統以協助第一線人員,將是未來的重要課題。
  • 近年來,空間資訊及相關處理技術快速發展,可運用空間資訊技術整合,來預防國土不當的開發,造成災傷。
  • 空間資訊技術的進步為人類帶來便利的生活,而將這些科技結合土地資源管理知識,不但可解決人力資源短缺,且相關土地管理者透過應用與展示介面的改善、網路技術及其他資訊處理技術整合,提昇管理效率,也因此土地開發與保育工作得以順利推動。
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參考文獻

花博街景 Google地圖搜得到【聯合報╱記者周志豪/台北報導】

公車動態資訊 101年完成中央社 – 2011年11月17日 下午8:17(中央社記者汪淑芬台北17日電)

Google Map/Earth觀察報http://gis.rchss.sinica.edu.tw/google/?cat=71

大紀元2011年5月26日報導http://www.epochtimes.com/b5/9/5/26/n2538627.htm

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陳慧雯,辜文元,陳振宇,羅文俊,(2010),土石流防災應變之過去、現在與未來, 「國土資訊系統通訊」76(2)p.30-42。

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郭靜怡、張隆志、周天穎,(2000),無人遙控飛機在山坡地土地利用變遷及災區監測之應用,「中華地理資訊系統2000年年會暨學術研討會論文集」

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簡報結束

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