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系統識別號 U0026-0309201411025500
論文名稱(中文) 以自我描述圖徵觀點探討地形資料之管理與共享
論文名稱(英文) A self-described feature perspective towards the management and sharing of topographic data
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 測量及空間資訊學系
系所名稱(英) Department of Geomatics
學年度 102
學期 2
出版年 103
研究生(中文) 陳欣宜
研究生(英文) Shin-Yi Chen
學號 p66014086
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 181頁
口試委員 指導教授-洪榮宏
口試委員-江渾欽
口試委員-蔡博文
中文關鍵字 地形圖  圖徵  自我描述  標準化識別架構  跨領域應用 
英文關鍵字 Topographic map  Feature  Self-described  Standardized identified framework  Cross-domain application 
學科別分類
中文摘要 地形圖資料包括豐富且多元之內容,長期以來被視為GIS穩定且高品質之參考來源,但卻仍以視覺化展示及底圖參考為主應用模式,管理也受限於圖幅分割之限制,並未能充分發揮數值化之優勢。有鑒於現實世界現象係以物件為主,若能由物件化之觀點發展以地形圖徵為基礎之管理及運作模式,有效結合不同來源與規格之地形資料,將可發展為同時涵蓋時間、空間及主題考量之地形圖徵資料管理與共享機制。這樣的創新思維除必須突破過去使用習慣所給予之限制外,也必須進一步開拓跨領域單一圖徵獨立應用之模式。本研究以具有自我描述本身能力之圖徵設計觀點切入,探討滿足互操作性要求之地形資料管理及應用模式,以滿足未來物件化發展之趨勢。
本研究主要觀點為單一地形圖徵必須可以物件為單元加以識別、流通及應用。首先透過分析不同主題及規格地形資料之特性,歸納必須納入之基本元素,進而提出圖徵「自我描述架構」,滿足單一圖徵獨立描述及運作之需求。本研究也針對不同規格與時間之地形圖徵管理與應用提出「標準化識別屬性」之連結架構,以有效整合不同來源圖徵資料,滿足整合應用之參考。地形圖徵流通應用時,相關規格與品質資訊將透過ISO國際標準之架構及RDF之開放語言描述,以此建立跨領域結合應用之參考,並可作為後續語意或知識本體發展之基礎。整體發展之架構除可因應不同規格地形圖徵建立參考,不具特定規格之地形圖徵測製成果也可透過此架構納入未來之地形圖徵資料庫中,滿足各類應用之需求。
本論文之主要貢獻為發展以單一地形圖徵為基礎之資料管理及應用模式,活化地形圖在實務應用加值之可能性,達到促進跨領域整合運作之目標。識別屬性之設計促進不同時空與規格地形圖徵資料之管理,可發展為歷史地形資料管理之依據,強化時效及時序性應用分析之服務內容。且由於單一圖徵具備自我描述之能力,不僅可以有效確保所供應資料之精度及品質,也提升持續更新及加值應用之彈性,除視覺展示外,進一步提升地形資料之價值。透過善用網際網路標準技術,資料由獨立存在進化為鏈結架構,可因應新一代智慧應用之挑戰。基於本研究所提出之架構與模式,未來可發展為大型資料庫及服務機制,提供跨領域之應用。也可進一步發展以單一地形圖徵為單元之更新模式,健全服務所能供應之內容,最後並以此為基礎,建立跨領域之語意描述架構,以進一步提升未來網際網路自動應用之可能性。
英文摘要 The widely used topographic map is facing a huge challenge to maximize its use in the future GIS-based applications. Following the major trends of open and interoperable geographic information, this research proposed a feature-based management and sharing mechanism for topographic map data. Different from the traditional reference map approach, where topographic map is only used for visual inspection purpose, individual topographic feature will be distributed and used independently in our approach. To do so, we argue its content must include a set of carefully designed elements to fully describe itself, such that it can be correctly interpreted and integrated with other domains of data. The proposed framework requires every theme of topographic features to include a unique domain-based identifier. The commonly used identifier hence enables topographic features collected from different resources to be linked on an object basis and extensively used in the cross-domain applications. For independent use, we further argue the semantics and quality information of topographic features must be linked with the distributed data. We use RDF to transform the free-text specifications to structured internet-based resources, which can then be referenced by distributed topographic features whenever necessary. The feature-based approach presents an innovative way for increasing the value and contribution of topographic maps. It is also an effective strategy for addressing the current difficulties of limited revision budget, direct use and cross-domain semantics barriers.
論文目次 目錄
摘要 I
A Self-described Feature Perspective Towards the Management and Sharing of Topographic Data III
誌謝 VIII
表目錄 XIII
圖目錄 XV
第一章、緒論 1
1.1、研究背景 1
1.2、研究目標 5
1.3、研究流程 8
1.4、論文架構 10
第二章、文獻回顧 11
2.1、地形資料之發展 11
2.2.1、傳統紙圖地圖 11
2.1.2、數值技術之發展 12
2.1.3、地形圖徵資料 15
2.2、各國地形資料之發展 17
2.2.1、英國 17
2.2.2、日本 20
2.2.3、美國 22
2.2.4、德國 24
2.3、識別屬性之設計 26
2.3.1、TOIDs 27
2.3.2、Reach Code 29
2.3.3、OID 33
2.3.4、棟代碼及節點識別碼 34
2.4、資料品質 36
2.4.1、資料品質之相關標準 36
2.4.2、地形資料品質發展現況 40
第三章、物件化地形圖徵架構 43
3.1、圖徵自我描述架構 43
3.2、識別屬性類型分析 50
3.2.1、識別屬性類型特性分析 50
3.2.2、生命週期變動之影響 55
3.3、圖徵設計之分析觀點 61
3.4、圖徵類別設計實例分析 63
3.4.1、點(實測)-控制點、道路節點 64
3.4.2、點(近似)-地標 69
3.4.3、線(基於特定方式測製)-路網、流域中線 72
3.4.4、面(實測)-建物 81
3.4.5、階層性資料-行政界 84
3.4.6、各類別分析總結 89
第四章、地形圖徵管理及共享機制 92
4.1、基本架構分析及設計 92
4.2、圖徵處理 95
4.2.1、物件化處理 95
4.2.2、識別屬性處理 99
4.3、圖徵關係之建立 101
4.4、地形資料資源描述架構 107
4.4.1、品質描述架構 109
4.4.2、地形圖徵定義 116
4.4.3、地形資料資源描述架構之建立 118
4.4.4、地形資料資源描述架構成果 121
第五章、實作分析 128
5.1、整體架構 128
5.1.1、資料庫環境架構 128
5.1.2、使用軟體環境 129
5.2、資料建置 134
5.2.1、測試資料 135
5.2.2、資料建置過程 137
5.3、實作測試與分析 144
5.3.1、單一圖徵描述內容 145
5.3.2、不同版本圖徵之連結 154
5.3.3、階層性資料之連結 158
5.3.4、加值應用 162
第六章、結論與建議 171
參考文獻 174
參考文獻 參考文獻
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