前言

在一般人的概念中，總以為地圖只是作為路線查詢而已，其實地圖除可展現路線外，並可提供地形上的資訊、聚落分佈狀況等。承如Muenrcke（1999）所定義的，地圖學領域，除繪製外，尚包括地圖分析、地圖鑑賞等。本研究案即以陽明山國家公園為例，作一地圖之繪製與分析的簡單介紹。

一、地圖繪製

地圖學的發展從60年代以來，即進入計量時代，而80年代個人電腦的普及，更使地圖生產技術產生極大之變革。儘管硬體設備改變了，但基本的製圖理論改變並不大。由於地圖繪製在早期是相當專業的技術，因此一般人對地圖的產生並不熟悉。本研究特別針對傳統與電腦地圖的繪製概念作一介紹與比較，期能與當今的製圖軟體配合，讓人人都具有自製地圖的能力。

地圖繪製時首要考量繪圖目的，包括比例尺與對象都要列入考慮。因為比例尺的大小會牽涉到地物展繪的詳實程度及資料量的多寡，而對象的釐清則可決定表達的方式，如孩童適合使用圖畫符號，專業者則可用抽象符號取代。如以陽明山國家公園之製作為例，首先要決定比例尺大小，繼而再決定要使用內政部所出版二萬五千分之一或五萬分之一比例尺地形圖（圖一），或農林航空測量所出版之五千分一像片基本圖作為底圖，選定後再從中選擇所需表現之地物：如等高線、道路、建物、河流，並分別以不同圖層處理。

	由內政部出版之五萬分之 一地形圖。一張單幅至少 要包括圖名（只是所繪區 域）、圖框（達到視覺上 聚焦效果）、圖例（指示 符號所代表意思）、指北 針或經緯線：表方向，及 比例尺：表示縮繪大小。
	圖一ヾ五萬分一地形圖

分層處理是製作地圖一個很重要的概念。在早期地圖套疊乃透過所謂十字絲，即通常選定至少四個經緯線交叉點，作為套圖之依據點。當選定地物後的第二個步驟則是將資料分類，決定點、線、面之表達方式，並經由簡化之過程後選定符號與色彩。一般地形圖之繪製，以內政部之水陸地圖標準圖式來看，建物一般以粉紅色表示，水體為藍色，道路則以紅色、等高線以褐色展繪，雖說這是制式規定，但事實上多半是依約成俗的用法，儘管不一定非遵守不可，但若隨意更改太多，反而造成誤導作用，而無法達成地圖傳播效果。

依傳統製圖而言，當上述選擇、分類、簡化、符號化之思維過程都具體成形後，實作上要有所謂編繪過程，即將所有的內容與設計都安排好，等一切順利就緒，才展開清繪之動作。當然，過程中實際野外調查是絕不可忽略的。在電腦尚未普及時，即約民國80年以前地圖是以雕繪方式製作，也就是將編繪完之圖稿晒成至少四張主要雕刻片（圖二∼圖四），此雕刻片因上了化學藥劑，因此得透過雕刻刀將所需之線條處摳掉藥劑成為透光，以利印刷。而諸如建物或土地利用之面符號，則以揭膜片處理，利用揭膜刀將其撕開，如此即具網點套色效果，若要再表示出地上物，則再利用花紋貼上。

圖二ヾ水系	雕刻片，因水的流路寬窄不一，河流版 多半由單線之雕刻刀完成。
雕刻片，多由字規表示，因其較為穩重 不會造成粗細變化。	圖三ヾ等高線
圖四ヾ建物	揭膜片，由揭膜刀按建物邊緣切割，即 可大片撕開。

註記（圖五）往往是自成一版，是最為困難的一版，除要依據視覺效果貼字外，另得考慮不得疊到其它地物，同時考慮貼字的方向以及字的層階大小，相當費神。當所有圖層均完成後，再晒成陰片（圖六）作校對，最後晒成陽片並依YMCK四色印刷成圖，過程相當繁冗。

圖五ヾ註記

圖六ヾ陰片

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二、地圖分析

地圖分析往往需藉助一些工具之輔助，提供地圖上諸多的量化資料，由於一般人缺乏此一方面訓練，而忽略此一功能，事實上用途極廣。

（一）河流長度與面積

以對陽明山國家公園作一簡單的計測為例，可利用曲線計（圖七）來量測長度，以求積儀（圖八）來求取面積。基本上，陽明山國家公園可分成公司田溪、貴子坑溪、興福寮溪、南磺溪、阿里磅溪、北磺溪等六大流域。在實作上，可先在地形圖中找出分水嶺，並求得各流域之面積及各河流之長度。當資料獲取後，可利用X、Y軸畫出河流縱剖面（圖九），即可讀出河流從上游到下游之高度變化，下表為陽明山各流域之河流長度及面統計表（表一）。

（二）山脈層序圖

在野外比對實景時，常常會搞不清楚山脈的排列順序，其實山脈座落的前後次序，同樣可由地圖中找出。作法為先畫出一剖面線，依照一般畫山脈剖面的方法，將此線上所有山脈的剖面畫出，即可找出各山脈間的相對關係。唯層序的表達會隨觀看方向而有改變，因此表達山脈層序時一定得標示方向，才會準確。

圖十一ヾ南磺溪山脈層序圖

ヾヾ（三）斷塊圖

利用透視方法將一剖面上之地勢高低與土地利用同時表示出來，讓原本地圖上之數字與文字，轉而成為立體的具像圖，有助視覺之判釋。當然這種的畫法，也要參考相關植被資料，才能與地形互相配合。此外，斷塊圖亦可透過電腦上映射之製圖功能，將剖面之視點集中在中央，達到另一種視覺效果。

圖十二ヾ貴子坑溪斷塊圖

ヾヾ（四）地形模型

另一種地形的表達方式，乃將二度平面上之數字立體化，以珍珠板或是保麗龍板層層堆疊使地勢起伏一覽無遺。製作前得先將等高線一一圈畫，再隨地形裁切珍珠板或保麗龍板，形成一層層地形，而為了表示地形是連續的，常會再利用紙黏土加以修飾，最後再撒以草粉即可完成。

圖十三ヾ地形模型

儘管地圖分析，均需透過工具輔助才能完整表達，但其實等高線之判讀，才是最基本、最重要的。

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三、電腦輔助製圖

從80年代以後，電腦成為極普遍之地圖繪製工具，概念上仍承續傳統上的圖層觀念（圖十四∼圖十六），製圖理論也與一般地圖法則相去不遠。但在處理螢幕上RGB色彩與印表機或印刷上YMCK色彩時不同，因此為降低色差問題，製作時常得透過轉換，才能保持地圖品質，而形底問題也就成為電腦繪圖的最大挑戰。

在地形圖中可因不同高度而劃分圖層， 多半以不同色彩來表示。而在水系圖中 ，常常也會因上、下游而分別以面符號 或線符號來分層處理。但若比例尺不大 的話，就以不同粗細線符號表示而已。 當兩幅圖套疊後，即可找出地形與水系 的關係，可看出陽明山國家公園呈放射 狀水系，而地勢由西北往東南下降。	圖十四ヾ陽明山國家公園等高線圖
圖十五ヾ陽明山國家公園水系圖	圖十六ヾ陽明山國家公園地形圖

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四、地理資訊系統（Geographic Information System；GIS）

地理資訊系（Geographic Information System; GIS）為60年代以來新興的一套空間資訊處理系統，其定義因應使用者背景與觀點而有所不同，但簡單的講即是透過電腦，將空間資料數位化，並經應用軟體加以分析後，以地圖及表格之形式顯示衍生之分析結果。資料形式分成以空間分布為主的圖形資料，及與該資料特質為主之屬性資料（Attribute Information）（圖十七）兩種。製作上仍是圖層觀念（圖十八∼圖二十三），並採用橫麥卡托投影（UTM）之座標系統。

圖十七ヾ屬性

　

圖十八ヾ陽明山總覽圖

圖十九ヾ圖層

　

圖二十ヾ水系	圖二十一ヾ道路
圖二十二ヾ建物	圖二十三ヾ等高線

所謂UTM座標系統（圖二十四）是一種適合小區域使用的直角方格座標系統，與慣用的經緯度地理座標系統不同。UTM座標系統，採用X、Y方格座標，以左下角為原點，均採正值，X值向東（右）為增加，Y值向北（上）為增加。以水平涵蓋範圍而言，從西經180°起沿赤道向東，每隔6°分一帶（Zone），直至東經180°止，全球共分60個帶，編號自1至60。而垂直涵蓋範圍，起自南緯80°，向北每8°分一區，至北緯84°止，共20區，由南至北分別編號為C至X（A、B、I、O、Y、Z暫不用）。此範圍中，北緯72°到84°為唯一涵括12°的區。台灣中心約在東經121°，北緯24°左右，因此編號為51Q。而各帶再以中央經線與赤道之交點為原點，在北半球定座標為（500,000公尺,0公尺）在南半球定座標為（500,000公尺,10,000,000公尺）而將一個帶劃分成為十萬公尺之方格，如此而得到十萬公尺方格之UTM系統。
由於UTM六度分帶之比例精度不敷所需，台灣在1969年進行一萬分一之地圖測繪時，改用121°為中央經線，三度分帶座標系統，後來為配合五千分一基本圖測繪及地籍測量上之座標應用，又決定採用二度分帶座標系統，因此目前共有二度、三度及六度三種座標系統可供使用。

圖二十四ヾUTM座標系統

當空間資料要轉存入電腦時，可分別採用向量及網格兩種資料格式（圖二十五）：
1.向量格式（Vector System）：以系列點來表示空間資料之資料格式，相對於網格資料格式，精密度較高且無概化問題。
2.網格格式（Raster System）：以單位一致的矩陣單元表示空間資料的資料格式，單元內之資料常被概化，且單元愈大，概化程度愈高。

圖二十五ヾ向量及網格資料格式

此外，數值地形模型（Digital Terrain Model，DTM）(圖二十六)乃以數值化方式來表現三度空間起伏變化情形。而不規則三角網（Triangulated Irregular Network，TIN）(圖二十七)則以連續不規則三角形代表連續的三度空間資料的資料結構，兩者都可有效表示地形的變化。

而GIS在定義空間關連性時，乃利用位相關係（Topology）的數學方法來表示。也就是透過電腦，將點、線、面間相對的連結性與鄰接性找出來，如此將有助於資料之分析與貯存。

圖二十六ヾ數值地形模型

圖二十七ヾ不規則三角網

分析是GIS最重要的功能，在GIS的分析模式上可分成：

1.套疊分析（Overlay）：

為地理資訊系統最被廣泛應用的分析模式，主要是將不同空間性質之圖層套疊，進而產生新的圖層。如將聚落、道路、水系及等高線各圖層之套疊，即可成一張地形圖。或將其中400公尺到450公尺間的地區找出（等高線圖）再與聚落套疊，即可找出座落其間之聚落。

2.路網分析（Network Analysis）可再細分成三種：

（1）最佳路徑選擇（Optimal Path Routing）：

依研究所需，找出起點與目的地，並依規劃找出障礙因子，然後依設定找出兩地間之最短距，或在最短時間內可抵達之路徑。

（2）與特定點相關之路徑分析（Districting）：

找出到達某特定地點的所有相關路線。

（3）特定地點間之走廊分析（Corridor Analysis）：

利用多個圖層的相關資料，規劃兩點間最適的道路系統。

3.環域分析（Spread Function）：

利用規劃所獲之數值，經由電腦之設定，找出特定地點之相關區域。常應用於環境污染之追蹤或商圈之規劃，如圖中距城市20公尺、40公尺、60公尺的區域範圍。

4.緩衝區域分析（Buffering）：

利用規劃後所獲之數值，經由電腦設定後，找出特定路線及相關區域，常應用於交通系統之規劃，或商業經營範圍之規劃。

　

5.定點及相關位置查詢（Location and Proximity Analysis）：

利用空間及屬性資料的搭配，查詢特定地點之相關資料。

實例

陽明山在近日來，迭有土石流之發生，因此居住在當地是否安全，遂成一個值得深思的課題。GIS在此時即可提供圖層之套疊功能，而確認出安全地帶的範圍，同時輔助制訂解決位在危險地區之建物的對策。執行步驟可先根據各項法令，定義所謂安全地帶為：
1. 距斷層100公尺以上的地方（內政部建築技術規定）。
2. 非崩塌地、熱液換質帶、潛在地滑區等脆弱地質區範圍內。
3. 高度在400公尺以下
4. 坡度在低於四級以下（非都市土地開發審議規範第18條規定）

執行分析時，可先找出上述條件之空間資料

1.斷層與脆弱地帶之分佈圖。

2.低於400m之地形圖。

3.坡度分佈圖。

4.建物分佈圖。

透過套疊分析模式，將各圖層相疊，即可找出敏感地區之內與之外的建物分佈(圖二十八∼圖二十九)，最後再套上建物分佈圖(圖11-26)，利用布林法則（Boolean）中的交集功能，找到位在危險地區之建物(圖三十)。充分掌握空間的分佈，節省了許多人力與物力，發揮輔助決策的功能。

　

圖ヾ二十八

圖ヾ二十九

圖ヾ三十

結論

地圖一直是表達空間資料最好的媒介，只要稍具等高線之概念，即可從中萃取出相當豐富的資訊。尤其近年來電腦上超強的地圖分析功能，更使地圖不僅只傳播資訊，同時更可輔助決策之制定，加上操作簡易之查詢系統，使得地圖邁向另一個新紀元。

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