[11] 一、適用對象

[12] 二、數位化物件

[13] 三、數位化方式

[14] 四、數位化工作內容

1.繪製地圖時，調查蒐集的原始數據必須簡化、分類後才便於表達、理解，但很多有用的信息在分類中遺失﹔

     為了有效地研究、規劃、管理人類賴以生存的空間環境，需要能方便、迅速、精確地對空間資訊進行儲存、查詢和分析的工具，以彌補手工繪製專題地圖和普通地圖的不足。而這也是地理資訊系統興起的原因。

     地理信息系統(GIS，Geographic Information Systems)興起於是20世紀70年代，是在電腦資料庫技術、遙測技術、電腦輔助繪圖技術的基礎上，逐漸發展起來的新興領域。舉凡與空間有關聯的資訊，皆為GIS處理、分析的範圍。從歷史發展的角度來看，GIS脫胎於地圖，地圖學理論與方法對GIS的發展有著重要的影響。GIS也可說是地圖資訊的新載體形式，它具有存儲、分析、顯示和傳輸空間資訊的功能，同時，地圖仍是目前GIS的重要資料來源之一。通過GIS工具，可以把紙質地圖經過處理而轉換成在螢幕上顯示的電子化地圖，以滿足人們使用地圖的新的要求。[16] [ii]因此，地圖數位化的工作，亦顯得相當重要，尤其是對具有歷史價值的老地圖而言，一方面有著以數位化保存地圖影像資訊的意義，一方面藉著GIS軟體，地圖數位影像亦可成為繪製新圖的資料來源。

     對於如何將地圖數位化，並且在品質上有適當的管理，即是本參考標準制訂之重點。此外，本參考標準尚有兩項特點，一是重視理論與實務並重，其次為賦予各執行單位彈性選擇空間。

一、適用對象

二、數位化物件

     地圖是人為編繪的一種空間資訊，精確紀錄著特定區域中地形、地物的空間位置、方向與距離等資料。與遙測影像相比，具有以下特點：

（一）由特殊的數學法則產生的可量測性

（二）由使用地圖符號表達事物產生的直觀性

三、數位化方式

四、數位化工作內容

最後需說明的是，本參考標準之編定，有賴於各計畫執行單位之規範及工作經驗，以及相關之參考文獻，略述如下：

一、專書著作部份

（一）《 數位化工作流程圖文說明－十二主題小組》套書，以文字及圖像詳實紀錄各單位數位化工作流程，包含各式規範、工作流程調查表等。為目前紀錄數位化工作最為詳盡的一套叢書， 且為了解各機構單位實務經驗最好之依據。

（二）《數位典藏技術彙編2002、2004》為數位典藏相關技術規範參考。收集技術類規範共187篇， 對於數位化規格、規範、工具、設備等皆有說明，大部分內容在於後設資料的建置。

（三）《文獻典藏數位化的實務與技術》由台大圖書館特藏組編審洪淑芬所編著，分析數位化流程各步驟與應用技術。豐富之實務經驗，內容含括層面廣泛並考量周到，由前置作業到數位化方式的執行細微之處，都能一一說明。

（四）其它關於數位影像編修技術、色彩管理、數位攝影、影像輸出列印、藏品保存手冊等市面上專書，對於影像格式、色彩管理等知識皆有詳細說明，有助強化理論部份。

二、期刊、規範類

     期刊主要參考數位典藏相關研討會收錄之文章或計畫工作人員發表之期刊論文。如：中央研究院計算中心范成棟、廖泫銘發表之〈地圖與遙測影像主題典藏數位化〉，內容介紹地圖與遙測影像數位化規範，以符合向量化應用之需求，並對其發展之技術作一分析介紹；黃如足、梅士傑發表之〈標準作業程序（SOP）於數位典藏建置之初探〉，介紹SOP基本概念及制定方法，以國立歷史博物館之應用為例，介紹標準作業程序之定義，為本篇研究目的之立基，以此延伸作更深入之應用與研究。規範類如：國土資訊系統標準規範說明、後設資料需求規格書、數位檔案命名規則等，對於規範之制定，有良好的來源。

〈[19] 目錄〉

[20] [i]《地理信息系統》，頁11-12，2002年7月初版。
[21] [ii]《地理資訊系統原理、方法和應用》，頁17-18。

   貳、數位化工作流程圖

〈[24] 目錄〉

叁、前置作業 

[25] 一、數位化物件資料狀況的了解

（一）盤點及建立清單[29] [v]

     盤點並製成詳細清單和表格是了解數位化物件資料狀況的最佳方式，仔細將件數、尺寸、保存狀況等依照卷、冊、件順序紀錄清楚。詳細的註記方式亦可詢問博物館或圖書館之資深管理人員，因其有豐富經驗且長期處理相關工作，可以給予許多參考意見。例如：整理時會遭遇的問題、何種狀況該如何註記、檔案的編排等等。之後將這些盤點清單登錄電腦中，以便日後檢視。

（二）整理編目

     在對地圖資料編目整理時，必須考慮其資料特徵，以達到透過目錄揭示資料、方便使用之目的。地圖與普通圖書檔案相比，在文獻的性質上既有同一性，例如：都是記載自然和人類社會的活動，都有紙質和非紙質的材質。但特殊性在於，地圖多種類的形態，如：單幅地圖，地球儀，立體模型圖，布、絹等織物上繪製的地圖；不同的表現方法和技術，如：有其獨特綜合歸納地理事物的方法，有系統的製圖符號，對自然和人類社會活動有獨特的研究視角等[30] [vi]，須加以考量，可參閱地圖類編目原則。

（三）檔案的命名

（四）選定數位化物件

二、評估設備及成本效益（數位化方案規劃）

     在規劃數位化方案過程中，評估成本與效益是最為數位化工作者所關切的課題。譬如：應採用何種軟硬體設備？價格多少？人力配置成本？時間效率問題等。不同的狀況須採用的設備不同，規劃的人力與採用設備也有關係，關於地圖掃描軟硬設備規格及介紹，將於後專章說明。

（一）評估設備

1.樣式分為：紙類媒材、底片或相片。

一般所見之地圖大部分為紙類媒材；航空影像則為相片、底片。以掃描器機構而言，紙類及相片皆為反射稿，適用一般的掃描器；底片則為透視稿，需有加裝光罩或光板的平台掃描器或是底片專用掃描器。

2.保存狀況主要可分為：平整完好、摺痕或破損輕微（需修補）、破損嚴重不掃描三種。保存狀況亦會影響掃描器之選擇，紙質脆弱狀況不佳者，不應使用饋紙式掃描器，以免損壞原稿；若折痕過於明顯，得用特殊數位化方式如：真空吸氣台整平，以數位機背翻拍。

3.圖幅大小：≦A3；≦A3~≧A0；＞A0

4.色彩：彩色稿、黑白稿。

     視其需要選用不同模式的掃描器，如：彩色或黑白型掃描器。依據不同分類方式，數位化方案選擇可用簡易流程圖[31] [vii]來說明：

（二）基本人力規劃

2.物件數位化階段：

3.後設資料及資料庫建置階段：

（三）其他耗材成本

三、訂定數位化規格標準

（一）數位影像檔案規格

1.典藏級圖檔

2.商務級圖檔

（二）數位檔案格式

     掃描後的圖檔因原設定、處理軟體或因不同的運用可能出現不同格式，其中TIFF檔為最適合長久保存之格式，以LZW不失真模式的壓縮技術，且因支援CMYK模式可輸出，用途較廣，但檔案容量較大（A4大小、全彩約25M）；JPEG和GIF則因其容量較小（A4大小、全彩約3~5M），為適用於網路瀏覽之格式，JPEG亦可作為備份儲存及檔案管理之用；MrSID（Multiresolution Seamless Image Database）是一種常用的GIS[ix]影像壓縮格式，是由美國LizardTech公司開發的新一代圖像壓縮、解壓、存儲和提取技術。它利用離散小波變換對圖像進行壓縮、拼接和鑲嵌，通過局部轉換，使圖像內部任何一部分都具有一致的解析度和非常好的圖像品質。MrSID具有如下特點：

1.具有較高的壓縮比，其壓縮比決定於圖像內容和彩色深度，對於灰階圖像壓縮率為15-20：1，對全彩色圖像可以達到30-50：1，壓縮後對視覺品質而言，幾乎沒有可感知的損失。而且其壓縮比可調，可以把壓縮的圖像設置成完全無損失至適度有損。

2.可以壓縮非常大的圖像。目前，LizardTech公司提供三種圖像壓縮器，可壓縮檔分別為為100MB、500MB和無限制。可以將多幅圖像壓縮為一個檔，建立大型的圖像資料庫。

3.可支援多種解析度顯示影像資料，把一幅圖像的不同解析度壓縮到一個單獨的檔中，從而得到各個解析度下的清晰圖像。

4.採用選擇性的解壓技術，能夠只解壓縮需要流覽的一部分，解壓速度快，而且可以快速地打開和流覽大的圖像，這在GIS中有著非常重要的意義。因為這意味著只需較少的系統資源就可以達到對圖像進行快速方便地流覽和縮放等高要求。資料量的低要求，使得用MrSID壓縮後的圖像非常適合在網路上傳輸。

5.MrSID技術對任意大小的圖像使用的都是無縫的壓縮方式，可實現即時、無縫的大量圖像流覽，全自動地把幾百幅具有地理座標資訊的圖像無縫地鑲嵌成為一幅，並可在這一幅範圍完整的圖像中漫遊和縮放，而不需要在很多小圖之間切換。[33] [x]

     由於MrSID技術具有以上特點，因此廣泛應用於GIS當中，不過由於MrSID為專利技術，因此需採用特殊軟體方能進行壓縮/解壓縮，而且所費不貲。目前也可考慮採用JPEG 2000。JPEG 2000 為國際標準，正式名稱為「ISO 15444」，同樣是由JPEG 組織負責制定。與JPEG比較起來，具有以下優點：

1.JPEG2000 作為JPEG升級版，高壓縮是其目標，其壓縮率比 JPEG 高約 30% 左右。
2.JPEG2000 同時支援有損和無損壓縮，無損壓縮對保存一些重要圖片十分有用。而 JPEG 只能支援有損壓縮。
3.JPEG2000 能實現漸進傳輸，它先傳輸圖像的輪廓，然後逐步傳輸資料，不斷提高圖像品質，讓圖像由朦朧到清晰顯示，而不必是像現在的 JPEG 一樣，由上到下慢慢顯示。
4.JPEG2000 支援所謂的「感興趣區域」特性，可以任意指定影像上區域的壓縮品質，還可以選擇指定的部份先解壓縮。這樣可以很方便的突出重點了。

     由於JPEG 2000 為國際標準，而且目前大多數影像處理軟體皆有支援，如ACDSEE、PhotoShop最新版本等，因此採用JPEG 2000亦是可考慮的選擇之一。

（三）色彩模式及色彩深度

     色彩模式決定數位影像由何種色頻方式來構成，色彩深度則決定數位影像層級的變化及檔案的大小，以下介紹幾種常運用之色彩模式：

2.CMYK

3.LAB

4.雙色調

5.單色調

（四）影像解析度

     在說明影像解析度規格之前，先說明各種常見解析度[35] [xii]所表示的意義：所謂的「解析度」指的是單位長度中，所表達或擷取的像素數目，主要分為三類。

1.「影像解析度」使用的單位是 ppi ( Pixel per Inch ) ，意思是每英吋所表達的像素數目。影像的解析度會影響列印時，列印品質及大小，但不會影響它在螢幕上所呈現的品質，影像解析度是可以透過PhotoImpact 、 PhotoShop 等影像處理軟體加以改變。影像解析度ppi一般常與輸出解析度dpi混用。

2.「掃描器解析度」指的是掃描器辨識影像細節的能力，又可分為「光學解析度」及「軟體解析度」，其中，「光學解析度」才是掃描器真正的解像能力，而「軟體解析度」使用的是數學上的外插運算法，據以放大既有的掃瞄影像，實際上可以提昇的品質相當地有限。

3.和掃描器相當類似的是，數位相機也有所謂的「軟體解析度」，因此，要分辨數位相機真實的解析度時，應依據感光元件（ CCD ) 的有效像素來推算。

4.「列印解析度」使用的單位是 dpi ( Dot per Inch ) ，意思是「每英吋所表達的列印點數」。

5.「螢幕解析度」換句話說就是Windows桌面的大小。以 17吋 的螢幕為例，當我們將螢幕解析度由 640×480 調整成 1024×768 時， 17吋的螢幕上必須容納更多的像點，所以原本的影像看起來會更加地細緻，但尺寸則縮小為桌面的 40% 。

     從擷取設備 ( 例如：掃描器、數位相機 ) 的角度觀之，解像能力越高者，譬如：掃描解析度或數位相機解析度越高者，所能擷取影像的解析度也就越高。從列印設備的角度觀之，影像的解析度越高者，所印出來的影像也就越細緻。數位影像的「成像品質」其實決定於擷取的階段，如果原稿的品質很精緻，掃描器的光學解析度也不錯，通常便可以得到較好的數位影像。

   依地圖原稿件大小不同，為確保影像未來可能進行向量化分析的應用，解析度亦可提升至400dpi～600dpi以上。

  肆、物件數位化程序 
  

 [48] 一、建立色彩管理模式

[50]  三、數位影像編修

[51]  四、備份管理

二、掃描流程

（一）掃描環境設定

（二）掃描器設定

1.在正式掃描前，為維持掃描品質之穩定，應由專業人員進行初次預掃測試，並調整掃描器各項設定參數達到一致性。

（三）掃描前準備

1.掃描以卷為單位，由專業人員佩帶無酸棉質手套進行地圖拆卷，並檢查張數與清單目錄是否符合。

（四）掃描程序

1.將原稿整平，並放入無酸材質之不偏光透明圖套中，除了可以減輕地圖進入掃描器中受到的壓迫，也可維持地圖的平整。

     基本上，各式掃描器之操作程序，都可依照說明書的操作步驟逐一進行，但需要注意以下條列之掃描工作要點：

1.掃描人員應配帶無酸棉質手套，以免手汗或污漬遺留在原稿上，造成損壞且影響掃描品質。

三、數位影像編修

     地圖數位化可能引起一些偏差，造成偏差的原因並非完全是數位化工作本身所造成，還包括地圖資料本身的誤差，如野外測量誤差、原始資料誤差、製圖及印刷誤差及圖紙變形等。地圖本身資料的誤差必須於數位化後，藉由參考相關資料及GIS軟體進行校正，非本參考標準所要敘述的範圍。而圖紙變形是由於圖紙的大小受濕度和溫度變化的影響而產生的。溫度不變的情況下，若濕度由0%增至25%，則紙的尺寸可能改變1.6%；紙的膨脹率和收縮率並不相同，即使濕度又恢復到原來的大小，圖紙也不能恢復原有的尺寸，一張6英寸的圖紙因濕度變化而產生的誤差可能高達0.576英寸。[54] [xv]而數位化過程造成的誤差，主因為影像解析度不足或影像掃描造成的偏斜等，因此必須於影像掃瞄完成後，進行校驗和修整。一方面確保掃描影像完整、正確，一方面也為影像輸入GIS軟體前，作最佳化的準備。

（一）校驗和修整

（二）數位化精度要求[55] [xvi]

四、備份管理

（一）壓縮轉檔：將修整好之影像透過影像處理軟體，批次轉檔為JPEG、GIF格式，再使用MrSID（或JPEG2000）的壓縮程式，將影像壓縮成原圖之10%，存入合適之資料夾中

（二）硬碟備份，為每日須進行之工作，將原影像檔包含壓縮好的檔案，儲存於電腦不同磁碟機中。存至一定數量後再將該電腦磁碟中資料轉存至他處，或抽換磁碟機騰出儲存空間。

（三）DVD燒錄，將一定數量之圖檔進行DVD燒錄備份工作，光碟上註明內容、時間、檔案格式，並盡量以單片裝殼方式，置放於不受潮地點。

（四）集中式磁帶櫃

[57] [xiii] ICC Profile 是由國際色彩協會（International Color Consortium , ICC）所制訂的一種裝置色彩描述檔，檔案中記錄的是裝置在色彩表現上的特性及一些相關的資料，其目的是為了要提供一種統一的格式，以解決在不同裝置及作 業系統上色彩表現的問題。

伍、後設資料與資料庫建置

[61] 一、後設資料之建置方式

[62] 二、後設資料著錄

[63] 三、資料庫建立

     以後設資料分析模式而言，中央研究院後設資料工作組，建議從「人」、「事」、「時」、「地」、「物」五個角度，來思考後設資料的著錄項目，因著後設資料也具備「內容」、「背景」、「結構」三種內涵特性，應從典藏物的本質和外在關聯性考量，且經由「管理」、「取用」、「保存」、「應用」四個層面，思考後設資料的用途，使其儘可能包含各層面之需要。

一、後設資料之建置方式

（一）需求評估與內涵分析

1.需求訪談

（二）撰寫後設資料需求功能書 

1.研製後設資料功能需求書

（三）建置後設資料系統 

1.研製參考規範（Best Practice）

（四）服務與評估

1.後設資料服務

    地圖圖資是匯集空間資訊的載體，其空間資訊相關規範與標準的目的是律定一致的資料獲取(acquisition)、處理(process)、品質檢定(quality control)、分析(analysis)、擷取(access)、呈現(presentation)、轉換(exchange)、傳輸(transfer)與分享(share)方法[64] [xvii]。

     關於空間資訊的後設標準在國際間已早有發展，國內內政部國土資訊系統（NGIS）即參考美國聯邦地理資料委員會FGDC(The Federal Geographic Data committee)所訂定之描述空間數位資料目錄的標準格式CSDGM(Content Standards for Digital Geospatial Metadata)標準，並依國內特殊需求及填寫習慣加以增加及重新組織，訂定國內地理空間資訊之規範。

     列舉國內外相關之標準如下：

A.CEN TC287: Geographic Information - Data description - Metadata. Draft V2 - for 2nd informal vote by WG 2, January 1996.

（3）相關國家標準

二、後設資料著錄

     在進行後設資料著錄之前須訂定著錄規範，詳細說明填寫項目、使用文字、格式等具體細則並應給予適當範例，著錄之後應統一由專業人員進行資料的校對程序。

三、資料庫建立

     資料庫的建立不但方便管理者，且能增進資料的廣泛運用，發揮其文化價值、開拓商機。資料庫的設計應具備靈活的檢索功能，使使用者能以關鍵詞、主題或影像等檢索到需要之資料。由專業技術人員進行資料庫檢索程式的撰寫，經過測試及修改，以方便使用為原則。

〈[66] 目錄〉

[69] [xviii] 中研院後設資料組網站：

[70] http://www.sinica.edu.tw/%7Emetadata/standard/standard-frame.html

陸、設備成本分析 
 
一、主要設備

二、其他設備部份

[71] 三、必備軟體

（一）掃描器

     選購掃瞄器除需考量預算外，亦須評估其光學解析度、色彩解構力及掃描的速度。

     大體上，可以將掃描器分為四種：平台式、饋紙式式、底片及特殊型掃描器。中央研究院計算中心採用之各式地圖掃描設備規格，請參考附錄。

1.平台式掃描器      

2.大尺寸饋紙式掃描器

3.底片掃瞄器

4.特殊類的掃描器

（二）作業電腦

     購買電腦主機的考量主要有幾點：CPU速度、記憶體容量、主機板好壞，並配備較大容量之硬碟及光碟燒錄機。隨機存取記憶體RAM容量越大，可以使軟體執行更為順暢，為能使影像處理軟體能正常運作，一般須有256以上的RAM，軟體所對應的電腦需求規格，可參照軟體外殼包裝說明。因地圖圖幅大、產生的影像檔也大，為使影像開啟檢核或修整順利，大容量之RAM為必須考量之要素。

二、其他設備部份

     如底片看片機、航照看片機、測色表等視需求而定。

三、必備軟體

     地圖與文書檔案最大不同點在於本身呈現的資訊，除具備文書檔案的文獻性質外，地圖也是空間資訊的載體，所以在軟體採購的考量上必須同時納入專業美工影像處理軟體及地理資訊系統及遙測影像處理系統，同時考量到瀏覽管理的方便，影像壓縮軟體的使用也是必須的。以下就簡單介紹幾款常用的軟體：

（一）文書處理軟體

Microsoft Office 2003（Windows系統）

（二）專業美工影像處理軟體

（三）秀圖轉檔軟體

（四）影像壓縮軟體

（五）網頁設計軟體

（六）其他地理空間相關軟體

1.地理資訊系統

ESRI ArcGIS 9.0

可將地理資料做產生、更新、查詢、製圖與分析最完整的地理資訊系統，是目前市面上最為強大之專業地理資訊系統軟體。約$4,000美金左右。

2.遙測影像處理系統

為世界上市場佔有率最大的專業遙感圖像處理軟體，全球用戶遍佈100多個國家用於遙測影像之影像製圖、影像可視化及影像處理。約$2,200美金左右。

3.PCI Geomatics Software

為加拿大公司PCI所開發的一系列遙測影像處理軟體。包含EASI/PACE專業遙測影像分析模組、Radar Softwre OrthoEngine Suite、全系列正射影像處理軟體ACE專業製圖軟體、Fly! 3D動態模擬系統，為相當專業之軟體，定價不斐，建議可尋求專業GIS機構的服務，也可節省軟體人員訓練之成本。

〈[72] 目錄〉

     本參考標準之制定，乃參酌地圖與遙測影像主題小組之數位化實務經驗，並佐以各專業領域之理論結合而成，提供數位化工作流程自始自終應有之樣貌，可作為訓練新進人員之工作手冊，然而，因跨領域層面甚廣，限於篇幅不能針對各理論或操作流程詳加說明，或有不足造成誤解之處，希望未來能廣納各專家之意見，將其轉換成更為實際可行的操作手冊，此外，本參考標準適用之時間亦有限，隨著設備技術不斷推陳出新，需要適時更新以符合時勢所趨，也期望能漸漸納入地圖其他煤材之處理方式，使本參考標準內容更為完備。同時建議未來能將人力設備成本做不同且完善之規劃方案，因八大機構典藏單位藏品珍貴且豐富，常選用特殊高規格設備，編制之人力多為固定，未能盡符合一般機構單位或個人之需求。

〈[74] 目錄〉

     數位典藏國家型科技計畫執行三年多來，培育出大批的專業人才，發展出各項先進技術，且在各單位努力投入數位化工作之下，產生許多寶貴經驗並據以撰寫成規範，將此技術和經驗之承傳，是為重要工作，經由參考標準的制定，協助達成數位化工作之知識管理，也期望吸引更多人共同參與數位化工作，保存國家重要文物資產。

<[75] 目錄>

玖、參考文獻及附錄

       [82] http://www.digital.idv.tw/

<[83] 目錄>

<[84] 目錄>