地理資訊系統基本原理

本書以兼顧專業與科普性的方式，從空間資料分析如何影響生活日用切入，帶領讀者認識「地理資訊系統」的基本概念，以及在資訊爆炸的現代社會的高度應用潛力。各章依序介紹與地理資訊息息相關的坐標參考系統、空間資料的特性與處理模式、如何建立地理資訊系統的基本資料、製圖原理與資料展示、空間分析的幾何與統計方法、數值地形模型與其應用，以及地理資訊的應用與未來發展，是5位地理資訊科技專家展現多年教學功力與應用經驗之作。

 

推薦文／林峰田（台灣地理資訊學會前任理事長、中華民國都市計畫學會前任理事長）

如果想瞭解手機地圖導航功能背後的原理是什麼？或者要找高中地理課本有關「地理資訊系統」的補充資料？這是一本難得一見的入門書。它由淺而深、一步步地介紹坐標系統、製圖學、資料結構、空間分析的基本觀念。在不同的學習階段，為通往新科技指出一條明路。

本叢書總編輯蔡博文教授是地理學者，尤其重視GIS在社會經濟及公民參與的應用。本書的主編蘇明道教授則是農業工程領域的學者。蘇、蔡兩位教授都曾經擔任過台灣地理資訊學會的理事長，不僅在校培育GIS研發人才，對於國內外GIS產業及技術的發展也知之甚詳，更協助政府部門推動GIS計畫，是當今GIS領域的重要學者。由他們二位來編輯本書，自是不二人選，可以為入門者提供一個清晰的GIS知識框架。

坊間許多GIS的相關書籍多著重於某一軟體的操作方法，對於學理著墨較少。電腦技術的演進很快，軟體版本每隔不了幾年就推陳出新，但是學理是累積的，儘管不斷地增加最先進的知識，然而它們背後的基本學理是不變的，不僅通用於同一軟體的不同版本，也適用於不同的GIS軟體。不同GIS軟體的基本學理雖然是相同的，但是它們的實作技術及分析工具卻是各有側重，適用於解決不同的問題情境。這本較為全面性GIS的學理介紹，不僅可以讓讀者對GIS有全盤的認識，也有助於選擇適當的軟體工具，協助解決問題。

本書也可以看成是高中地理課本第五章「地理資訊系統」的補充讀物。讓同學能有更為深入的GIS知識，瞭解到GIS是一門整合了地理學、資訊科技與管理、統計學的科學，已經被應用到各種自然科學及社會人文等不同領域。

科技整合已經是必然的趨勢，而且是創新的關鍵能力。但是現在資訊工程領域的學生對於GIS仍然十分陌生，而沒有投入足夠的注意力研發下一世代的GIS。社會、經濟、人文領域的研究，傳統上只能以文字和統計數字來表達，近年來開始結合GIS，展現空間的分布特性，開拓了新的視野，有了突破性的進展。凡此種種，顯示GIS在未來各個領域都扮演著重要角色，而不止於傳統觀念中狹義的「地理學」。謹鄭重推荐本書，希望能為初學者打開一扇大門，通往康莊大道！

 

目錄

「地理資訊科技」叢書序

序

 

Chapter 1　地理資訊系統概論

第一節　從資料、資訊到決策

第二節　資訊系統與資料處理

第三節　空間資料

第四節　地理資訊系統

第五節　地理資訊系統的應用場域

結語

 

Chapter 2　地理坐標參考系統

第一節　地球與經緯坐標

第二節　地球與投影

第三節　坐標系統

第四節　定位

 

Chapter 3　空間資料模式

第一節　模型？模式？模特兒？

第二節　資料模式

第三節　如何建構實體世界的空間資料模式

第四節　物件模式與面量模式的比較

 

Chapter 4　向量與網格資料模式

第一節　向量資料

第二節　屬性資料

第三節　網格資料模式

 

Chapter 5　建立地理資訊系統基本資料

第一節　空間資料來源

第二節　自行建立

第三節　自發性與參與式空間資料

第四節　資料共享

第五節　資料格式轉換

第六節　資料的品質

第七節　國內可以取得的空間資料

 

Chapter 6　製圖與資料展示

第一節　什麼是地圖

第二節　地理資訊系統常見製圖方式

第三節　地圖製作時應該考量的問題

 

Chapter 7　視覺化與資料探索

第一節　資料查詢

第二節　資料探索

第三節　地理視覺化

 

Chapter 8　空間分析：幾何方法

第一節　向量式資料的空間幾何分析

第二節　網格式資料的空間分析

 

Chapter 9　空間分析：統計方法

第一節　點資料的空間分析

第二節　空間分析應注意的問題

第三節　其他的空間資料分析

 

Chapter 10　地形分析及其應用

第一節　數值高程

第二節　數值高程模式的解析度與準確度

第三節　地形分析

第四節　集水區分析

 

Chapter 11　地理資訊系統應用與未來發展

第一節　環境與自然資源管理

第二節　災害風險分析管理與應變

第三節　人文社會與經濟資料

第四節　政府行政與電子治理

第五節　逐漸開展中的空間資訊應用

 

索引

附錄彩頁