地圖圖資數位化工作流程指南
Tags: 地圖, 指南, 數位化工作流程 發表: 2009-10-06, 點閱: 61,925 , 加入收藏櫃 ,
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（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。
掃描原稿可分為反射稿及透射稿兩類，也因此掃描器的亦分為透射式和反射式兩種。相片、紙類（如航空相片、地圖）即所謂反射稿，掃瞄時，光源在玻璃平台下方，經由物件的反射，圖像的光訊號便進入光感應元件（CCD/CMOS）中，產生類比訊號後轉為數位元件（A/D Converter）產生數位訊號進入電腦中。透射稿的掃描方式，即可在掃描器上方加裝光罩或光板，光源是由上方直接穿透原稿進入感應器中，現在新式的掃描器皆有此特殊裝置，可以處理反射稿及透射稿。
大體上，可以將掃描器分為四種：平台式、饋紙式、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
平台式掃描器一般市面上最為常見，幾乎可以掃遍各種型態的文稿，甚至立體物件，價格從幾千元到萬元不等，可以掃描的稿件大小多半在A3以下，光學解析度為600dpi或1200dpi。但此機型較適合於小圖的掃描，且圖像品質較不符合典藏的需求。也因此歐洲丹麥 Contex品牌推出一系列大尺寸的掃描器（原稿可至A0大小），成為大圖幅原件掃描器之領導品牌，價格約50萬台幣上下；日本Creo也發展出超級平台掃描器（掃描解析度可高達5000dpi），解析度高直逼滾筒掃描器。
2. 大尺寸饋紙式掃描器
大尺寸彩色掃描器專為大尺寸文件而設計，可以處理大尺寸彩色海報、建築圖、地圖、工程圖及美工圖形等。其寬度可容納25吋～54吋（主要有36吋、42吋及54吋三種機型）。由於大尺寸彩色掃描器採用饋紙式進紙，因此紙質過於脆弱或厚度太厚之檔案，無法使用。
3. 底片掃瞄器
專為正負底片所設計專業掃描器，價格稍高，約為20,000~50,000之間，設定方式複雜且多變，由於底片常須放大，且其具備較寬廣的色濃度範圍和對比，須用相當高的解析度(4000dpi)來掃描，以求得較好的效果。為了提高工作效率，大多數的底片掃描器均搭配有快速片夾，可以一次掃完一整捲底片，而不需要將物件換來換去。但可惜的是，底片掃描器可掃描的種類又僅限35-mm底片，因此生產廠商較少，選擇也相對不多。
4. 特殊類的掃描器
無法歸類致上述三類之特殊需求掃描器。譬如：高解析度航照儀，其專門掃描航空之大型照片、底片（9*9吋），因須符合高精度、高解析度之要求，價格高達200~300百萬元以上，其有自動進片裝置，操作容易，但因底片較大，一般須分兩次掃描，之後再進行接合動作。
（二）作業電腦主機
購買電腦主機的考量主要有幾點：主機板規格、中央處理器（CPU）速度、記憶體容量、顯示晶片性能、顯示器規格及硬碟容量，並可考慮配備光碟燒錄機。
上述的零組件中，主機板規格搭配處理器速度，是決定主機速度的第一考量，而隨機存取記憶體（RAM）容量越大，可以使軟體執行更為順暢，以目前最普遍的微軟作業系統XP而言，搭載1G以上的RAM較為適宜，其他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，產生的圖像檔案相對較大，為使圖像開啟檢核或修整順利，安裝大容量記憶體絕對是必要的。此外若有圖像處理的需求，則顯示晶片的效能也必須在採購主機時納入考量。
而搭配大容量硬碟及光碟燒錄機主要是為資料備份之用，因考量到發生故障時可供替換使用，一台主機搭配兩個以上的硬碟，以隨時備份正在進行的作業，或是採用磁碟陣列的作法，讓工作進度得到最好的保障。綜合上述考量，一台主機（不含顯示器）之價格約在25,000~35,000元之間。
如底片看片機、航照看片機、測色表等視需求而定。
二、 軟體需求
地圖與文書檔案最大不同點在於本身呈現多樣的資訊，除具備文書檔案的文獻性質外，地圖同時是空間資訊的載體，所以在軟體採購時，必須同時納入專業美工圖像處理軟體及地理資訊系統及遙測圖像處理系統，而考量到瀏覽管理的方便，圖像壓縮軟體的使用也是必須的。以下針對幾款常用的軟體進行簡單介紹：
（一）文書處理軟體
1. Microsoft Office
目前普遍被採用之文書處理軟體，內含文字編輯、簡報設計、數字資料處理、資料庫建置及網頁設計等功能，是建立文字資料及作業管理的基礎工具之一。最新版本為Office 2007，專業版價格約17,490元。[47]
2. Open Office
仿效Microsoft Office的文書處理軟工具，可在常見的幾個作業平台上工作，是一套跨平台的軟體，並相容於Microsoft Office。功能包含Writer（文書處理）、Calc（試算表）、Impress（簡報）、Math（公式）、Draw（繪圖）及Base（資料庫）。由世界各地程式設計人員開發，以Open Source的立場出發，完全開放軟體程式碼，集結眾人的能力使軟體趨於完善。Open Office目前的版本為3.0.0，提供完全免費的下載服務。[48]
（二）圖像處理軟體
1. Adobe Photoshop
為現今數位圖像處理的主流軟體，使用狀況相當普及，包含色彩管理、編修圖像、美工製作、轉檔等強大功能，是一般美工人員最常使用之專業軟體。目前最新版本為Creative Suite 4，依據功能又區分為數種價位，以標準版Adobe?Photoshop?CS4 Extended而言，價格約台幣39,290元左右。[49]
2. ACD Systems
早期主要為圖像瀏覽工具，可管理各種規格之圖像，具備簡單的批次轉擋之功能。近期發展圖像處理的進階功能，讓使用者得以同時進行管理、創建、編輯、共用和發佈等作業，目前依據使用者需求區分為兩種版本，分別為ACDSee Pro 2及ACDSee 10，前者定位為完整的工作流程管理工具；後者則針對影像檔案的即時查看，管理和編輯。目前ACDSee 10中文繁體個人版定價約$49美金。[50]
（三）圖像壓縮軟體
由於地圖資料量龐大，為考量儲存空間及後續應用，進行圖像壓縮是必須的作法。經過複雜的演算法，壓縮後的檔案大小可低於原檔案之5％或更低，但在視覺感受上仍趨近於原始圖檔。圖像壓縮依據決定使用的壓縮格式，須對應不同的壓縮軟體。
以MrSID格式而言，可透過GeoExpress with MrSID 進行壓縮， 藉由高壓縮比/無失真小波轉換(WaveletTransform) 為主的多解析度編碼方式，可以將大容量空間圖像（例如航空照片、高解析度衛星圖像、資源衛星圖像等）壓縮成只有5%原始大小的MsSID檔案，而能維持其高解析度及圖像品質。目前軟體版本為5.0，實際價格需尋問代理廠商。[51]
如選擇壓縮為ECW格式，則可搭配ER Mapper內建的壓縮程式處理。未購買ER Mapper的使用者，亦可至ER Mapper公司網頁下載Image Compression SDK程式，此程式目前為公用軟體，不收費即可下載使用。Image Compression SDK除了ECW格式的壓縮、解壓縮之外，也支援JPEG 2000的格式，該程式目前最新版本為3.3，支援1TB的JPEG 2000圖檔及10TB以上的ECW圖檔。[52]
（四）遙測影像處理軟體
1. Erdas Imagine
Erdas Imagine是ERDAS公司開發的遙感影像處理系統，2002年開始與Leica Geosystems合作研發，為佔有率相當高的專業遙感影像處理軟體，全球100多個國家用於遙測圖像之圖像製圖、圖像可視化及圖像處理。Erdas Imagine8.6之售價約$2,200美金左右。[53]
2. ENVI
ENVI（The Environment for Visualizing Images）遙測影像處理軟體是美國ITT公司的產品，具有影像顯示、處理和分析功能。除了所有基本的遙測影像處理程序（如：校正、定標、波段運算、分類對比增強、濾波、變換、邊緣檢測及製圖輸出功能），ENVI擁有高光譜和多光譜分析工具，用戶可以識別出圖像中純度最高的像素，通過與已知波譜庫的比較確定未知波譜的組分。[54]整體而言，ENVI涵蓋了遙測影像預處理、資訊提取到與GIS整合過程中需要的各種工具。[55]目前最新版本為4.5，售價需詢問軟體開發廠商ITT。[56]
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專業遙測圖像分析模組、Radar Softwre OrthoEngine Suite、全系列正射圖像處理軟體ACE專業製圖軟體、Fly! 3D動態模擬系統，用於攝影測量分析、遙感影像處理、幾何製圖、GIS 分析、雷達資料分析、以及資源管理和環境監測的多功能軟體目前最新版本為10.1.3，價格不斐。[57]建議可尋求專業GIS機構的服務，也可節省軟體採購及人員訓練之成本。
（五）地理資訊系統軟體
1. ArcGIS
為ESRI研發之GIS開發軟體總稱，包含ArcGIS Desktop Software、Datebase Gateway 與 GIS Web Server Sofeware三大部分。ArcGIS Desktop Software 為一系列GIS應用的組合，包括 ArcView、ArcEditor、ArcInfo、ArcGIS Extension、MapObjects、ArcPAD、NetEngine、ArcExplorer、ArcFM等；Datebase Gateway指的是ArcSDE。[58]可將地理資料做產生、製圖、管理、統計、分析與發佈等程序，提供了地理資訊系統的整體解決方案。目前最新版本為9.3，價格約$4,000美金左右。
2. MapInfo Professional
為美國MapInfo公司開發的地理資訊系統產品，透過MapInfo Professional，可提供地圖繪製、編輯、地理分析、網格影像等功能，結合了圖形處理、資料庫查詢、計算和空間分析三大面向。[59]另外，使用者可將其他軟體所產生的圖檔轉入供MapInfo系統應用，支援格式包括MapInfo MIF交換檔、AutoCAD DXF，另外在4.5版本以上更可透過其Universal Translator與ArcLink工具轉換Microstation DGN、ArcView shapefile及Arc/Info E00等圖檔格式。[60]目前版本為9.0，單機版價格約為$1,500美金。
以上列舉之地理資訊系統相關軟體為範例介紹性質，僅供參考之用。另外網路上也有很多地理資訊系統相關的免費資源可供利用，且已有網站針對這些Open Source進行彙整，並提供簡單的軟體介紹，茲將網站網址列舉如下：
1. FreeGIS.org
2. 地理資訊系統(GIS) - open source標籤
http://gis.funp.tw/?postag=open+source
3. 免費地理資訊軟體
http://www.education.ntu.edu.tw/school/geog/news/gisroom/freegis.htm
[48] zh OpenOffice.org 中文網站，檢索：2009年1月，http://zh.openoffice.org/new/zh_tw/index.html
[49] 3D graphic design software，3D graphics software Adobe Photoshop CS4 Extended，檢索：2009年1月，http://www.adobe.com/products/photoshop/photoshopextended/
[50] ACDSee 台灣，檢索：2009年1月，http://tw.acdsee.com/zh-tw/
[51] LizardTech - Products - GeoExpress – Homepage，檢索：2009年1月，http://www.lizardtech.com/products/geo/
[52] ER Mapper - Geospatial Imagery Solutions GIS，檢索：2009年1月，http://ermapper.com/default.aspx
[53] ERDAS, Inc. — The Earth to Business Company，檢索：2009年1月，http://www.erdas.com/
[54] <適普ENVI遙感圖像處理系統>，中國軟件網，檢索：2009年1月，http://soft6.com/trade/8/81268.html
[55] <ENVI遙感圖像處理系統>，南京水利科學研究院網站，檢索：2009年1月，http://www.nhri.cn/ztxx/sbgxpt/zysbzs/2008060411333348a6da.aspx
[56] ENVI Software - Image Processing & Analysis Solutions，檢索：2009年1月，http://www.ittvis.com/ProductServices/ENVI.aspx
[57] PCI Geomatics Home Page - Committed to Image-Centric Excellence，檢索：2009年1月，http://www.pci.on.ca/index.html
[58] <ESRI ArcGIS簡介>，遙測及空間知識實驗室，檢索：2009年1月，http://rskl.geog.ntu.edu.tw/team/gis/doc/ArcGIS/GIS%20News293.htm
[59] <產品簡介-MapInfo>，九福科技官方網站，檢索：2009年1月，http://www.geoinfor.com.tw/pages/product-mapinfo.htm
[60] <各GIS軟體之資料交換>，RITI Technology Inc.，檢索：2009年1月，http://www.riti.com.tw/gis_04.htm
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