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「本院基礎地理圖資共享平台」服務介紹
 
彭逸帆

前言

 隨著地理資訊系統(Geographic Information System,以下簡稱GIS)相關產業的發展,使用GIS技術所開發的WebGIS應用程式也日益蓬勃;此點可從院內許多研究單位與數位典藏計畫網站將其成果運用WebGIS技術來呈現,即是一個顯而易見的例子。
  
 一般而言,不論是研究所需或是計畫成果呈現的需要,對於基礎圖資的使用都是不可或缺的一環。此處所言「基礎圖資」是指類似行政區界、道路、河川、…等資料;這類資料的特性是,不論在展現任何領域的研究成果時,都會使用到的地理位置參考圖資;透過這類基礎圖資搭配研究所得之資料,才能展現整體研究的成果。試想像,如果我們將「乾隆臺灣輿圖」【註1】的地名資料考證後,若沒有搭配現今行政區界的資訊(參見【圖1】),其呈現的結果,將較有搭配基礎圖資呈現古今對照的方式大大減弱了許多(參見【圖2】)。如此,即可得知基礎地理圖資在地理資訊系統上所扮演角色的重要性。


圖1 「乾隆臺灣輿圖」地名點資料


圖2 「乾隆臺灣輿圖」地名點資料搭配行政區界資料

 在早期,因為操作習慣的因素、加上受限於技術的關係,當有不同使用者需要針對相關資料進行處理時,即需要將基礎地理圖資複製多份給不同使用者,所以即便是相同的資料,也必須複製多分提供給使用者使用。如【圖3】所示。


圖3 早期圖資使用模式

 雖然此種方式可以解決各別使用者或研究計畫的使用需求,然而,從長遠的角度來看,基礎地理圖資的內容會隨著時間而進行修正。換言之,圖資也會類似書籍一樣,當有修訂或新增時,即會有新版本的基礎地理圖資推出。以往使用者或各別計畫若希望其所使用的地理圖資都能夠維持在最新版本,則必須隔一段時間更新相關圖資內容,此種方式不僅費時而且也耗費人力。

 隨著GIS技術的演進,目前許多功能均能以服務(Service)的型態提供,因此,中心GIS組目前計畫針對基礎地理圖資的使用,提出一共享平台,期望透過此平台使得院內或相關計畫使用者在使用基礎地理圖資時,能更為方便且有效率。

基礎地理圖資共享平台目的

 此共享平台推動最主要的目的是希望可以改變目前地理圖資使用的方式,其基本概念示意圖如【圖4】所示。亦即我們將相關基礎地理圖資先存放於伺服器中,則使用者只需要透過網路存取方式、搭配身份驗證的機制,即可取得相關共享平台所授權使用的地理圖資。


圖4 共享平台基本概念示意圖

 在推動基礎地理圖資共享平台時,考量院內地理資訊系統的編輯操作軟體仍以ESRI Desktop【註2】為大宗,因此推動架構的主體便是以ESRI產品為主。此平台所使用之軟體為ESRI ArcGIS Server【註3】,並搭配相關資料庫系統。一般使用者的連線方式,可以透過瀏覽器檢視共享平台所提供的資料內容;而考量使用授權問題,若需透過GIS編輯軟體(如:ArcMap)使用較進階之功能時,需先行申請帳號,透過帳號驗證機制即可使用相關地理圖資。

 目前相關使用權限與規範已在擬訂中,近期將與院內相關單位進行討論,屆時,亦歡迎有興趣同仁一起參與討論,提供您的想法及建議。

基礎地理圖資共享平台使用方式

 以下介紹實際連線運用基礎地理圖資共享平台的方式。此處共分成幾個部份作說明,以使讀者瞭解如何建立與共享平台的連線,以及初步使用共享平台資源的方法。

一、建立與圖資共享平台的連線

 開啟ESRI Desktop的ArcCatalog軟體,並點選「GIS Servers」→「Add ArcGIS Server」,如【圖5】所示。


圖5 透過ArcCatalog建立連線步驟1

 點選「Add  ArcGIS Server」後會出現如【圖6】的頁面,請選擇「Use GIS Services」,並按「下一步」繼續。


圖6 透過ArcCatalog建立連線步驟2

 當出現如【圖7】的畫面後,請填入以下資訊:


圖7 透過ArcCatalog建立連線步驟3

 Server URL:http://gissrv2.sinica.edu.tw/ASCC/services
 User Name:您申請的帳號
 Password:您申請的通行碼

 成功完成設定後,在ArcCatalog中「GIS Servers」下方會出現您所設定的連線資訊以及所授權使用的地理圖資內容,如【圖8】所示。


圖8 連線成功資訊

二、透過GIS編輯軟體載入圖資
  
 當連線成功後,請開啟ESRI Desktop的 ArcMap軟體,選擇「Add Data」之後,在下拉式選單中選擇「GIS Servers」,如【圖9】所示。


圖9 透過ArcMap使用服務步驟1

 接著,選取剛剛透過ArcCatalog所建立的連線,如【圖10】所示。


圖10 透過ArcMap使用服務步驟2

 當選取建立連線後,即可檢視被授權之地理圖資內容,如【圖11】所示。


圖11 透過ArcMap使用服務步驟3

 選擇欲載入之圖資後,即可透過網路存取地理圖資共享平台上之資源,其結果如【圖12】所示。接下來,即可以一般操作GIS編輯軟體的方式,來使用共享平台所提供的服務。


圖12 透過ArcMap使用服務步驟4

三、透過瀏覽器軟體檢視共享平台圖資內容
  
 地理圖資共享平台除了提供GIS編輯軟體直接連結之外,若使用者只是想瀏覽共享台平提供之圖資內容時,此共享平台也提供REST【註4】的Web Service;使用者可以透過瀏覽器的方式檢視相關資料,如【圖13】所示。其操作方式類似現有網路電子地圖界面,透過簡單的滑鼠操作即可達到縮放、檢視的功能。


圖13 透過瀏覽器直接檢視共享平台圖資

四、以Google Earth套疊圖資內容
  
 近幾年來,Google提供包含Google Earth【註5】等軟體,由於這類軟體操作極具親和力,加上Google亦於該軟體整合豐富的衛星影像資源,使得這類軟體廣為大家所使用;也因為如此,相關計畫的成果往往希望能夠呈現在Google Earth上。目前地理圖資共享平台所提供之圖資亦可以直接套疊於Google Earth軟體上,對於計畫或研究成果展示於不同界面,此平台亦提供了簡便的處理方法,如【圖14】所示,即可以看出套疊的結果。


圖14 共享平台圖資套疊於Google Earth軟體

五、共享平台應用於其他GIS軟體
  
 目前,Open Geospatial Consortium(簡稱OGC)所定義之標準已廣為GIS業界所接受,因此透過OGC所定義之Web Map Service(簡稱WMS)、Web Feature Service(簡稱WFS)等協定,即可交換不同檔案格式之GIS資料。現今推動之共享平台也支援此一標準,因此,其他GIS編輯軟體(如:Quantum GIS【註6】),亦可透過標準連結到共享平台所提供的服務,如【圖15】所示。


圖15 QGIS連結共享台平結果

基礎地理圖資共享平台提供之功能

一、預先整理之圖資內容
  
 由於部份地理圖資內容之資料量較為龐大,為避免使用者於使用圖資時一次載入並顯示全部資料內容(此種操作方式不僅降低使用者操作軟體之流暢度,對於使用者使用地理圖資也無任何幫助),因此,在地理圖資共享平台所提供之資料,會先行針對不同比例尺所應當呈現之地理圖資進行定義,如此可以方便使用者利用地理圖資內容,如【圖16】所示,可以看出在不同比例尺會自動顯示適合該比例尺之資料內容。


圖16 不同比例尺顯示不同資料內容

二、屬性查詢功能
  
 在地理圖資使用上,關於資料的內容是儲存在屬性欄位中,而共享平台亦支援查詢屬性資料內容的功能;使用者只需以操作GIS編輯軟體的方式,即透過類似Idenfity的工具,便可以檢視屬性資料內容。如【圖17】所示,當使用者點選台北市區塊時,即會呈現該區塊的屬性內容。


圖17 透過Identify功能查詢圖資屬性內容

結語
  
 目前計算中心GIS組正預計在院內推廣基礎地理圖資共享平台之運用,相關資訊與時程請參考中心網頁【註7】,期望透過此共享平台能夠增進院內同仁使用基礎地理圖資的效率,進而得以整合院內相關單位產製之地理圖資,以達到資源共享的目的。

參考資料

【註1】乾隆臺灣輿圖,台灣歷史文化地圖 http://thcts.sinica.edu.tw
【註2】ESRI Desktop,http://www.esri.com/software/arcgis/arcinfo
【註3】ESRI ArcGIS Server,http://www.esri.com/software/arcgis/arcgisserver
【註4】REST,http://zh.wikipedia.org/zh-tw/REST
【註5】Google Earth,http://earth.google.com
【註6】Quantum GIS,http://www.qgis.org
【註7】推動院內基礎地理圖資共享平台架構,http://ascc.sinica.edu.tw/iascc/articals.php?_argSel=5&_op=?articalID:626




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