第4章｜地理資訊系統（GIS）

單元簡介

地理資訊系統（Geographic Information System, GIS）是一套整合空間資料與屬性資料的工具，能做到蒐集、儲存、管理、分析與可視化展示。 本單元聚焦於資料型態（向量／柵格）、圖層疊合、空間查詢與分析（例如緩衝區、疊圖分析、網路分析）以及成果地圖設計，並引導學生以真實議題（防災、交通、環境與公共政策）進行探究。

透過任務式學習，你將理解從資料來源（遙測、開放資料、GPS定位）到地圖呈現的完整流程，建立以證據支撐的地理思考能力。

歷史背景／地理位置

GIS 源自 1960 年代政府與學術的地圖資訊數位化需求，隨個人電腦普及與網路地圖服務（如開放街圖、雲端地圖）發展，逐步走入大眾應用。臺灣在防災、地籍、交通與環境監測等領域亦廣泛使用 GIS，形成跨部門協作的空間決策基礎。

• 空間資料型態：向量（點／線／面）與柵格（像素格），對應不同分析需求。
• 座標與投影：地理座標（經緯度）與投影座標（平面），了解失真與用途差異。
• 圖層（Layer）概念：多主題資料可疊合比較，形成空間關係洞察。
• 屬性資料表：每個地理要素擁有欄位資訊，可進行查詢、統計、分類與符號化。
• 空間分析工具：緩衝區、疊圖分析、鄰近度、密度、網路路徑與服務範圍。
• 地圖設計與表達：配色、圖例、比例尺、指北針與註記，清楚傳達結論。
• 資料來源與倫理：遙測、GPS、開放資料；注意授權、隱私與偏誤。

• AI × GIS：遙測影像分類、物件偵測與變遷監測，如何避免演算法偏誤影響決策？
• 資料開放與隱私：開放資料提升透明與創新，但個資與定位紀錄如何妥善匿名化？
• 智慧城市與永續：以人本交通與綠地可近性衡量城市宜居；SDGs 指標如何空間化追蹤？
• 校園實作：以學校周邊便利商店、公交站點與危險路口製作安全地圖，提出改善建議。