作者：柯智仁

拜全球定位系統（GPS）快速發展、低價化之賜，現代人已經可以為生活周遭的物品取得地理座標，在地理資訊系統（GIS）上，從點、線、面的不同角度統整物件的空間關係，創造生活中許多便利的應用。

例如，出門遊玩，往年出門前總免不了要先研究一下地圖，記下應在何處選擇不同路徑，現在因為電子地圖上的景點（點）、道路（線）都已經與座標資訊結合，吾人在地面上的活動（面），均有動態的座標訊息，將我們的位置即時標註在地圖上。所以，我們可以隨時知道身在何處，在很多情況下，幾乎只要聽導航系統的提示，就不太需要擔心轉錯彎。

不止是生活層面，我們的社會、經濟、歷史、資源、自然層面，都大大地得利於地理資訊系統及全球定位系統的發展，研究工作藉著它可以統整事件或物件的時空脈絡，行政決策因為它可以瞭解區域差異，在這之間的所有溝通傳達，均靠它才能在眾人眼前有一致的視覺印象。這些優點讓一些原本抽象、難以說明的概念變得比較容易了解，其中一個，就是所謂的「永續」，而目前對於此一議題，學界最急於和大眾溝通的，莫過於「自然環境的永續」了。

自然環境的生物多樣性

生長在臺灣，您應該知道，這個小島僅占世界陸域面積的0.02%，卻有百倍於平均的單位面積物種數量，而其中，動物將近一半、植物有超過四分之一是這個島上才有的種類。這有點像是因為地理位置和歷史背景特殊，這裡吃得到大江南北的各式料理，買得到很多國外的貨品，臺灣輻湊於熱帶與溫帶（亞熱帶）、歐亞大陸與太平洋間，加上高山海岸地貌多元，許多生命都找得到合適的居所，因此蘊育了多樣的物種。而重要的不止是數量的多寡，即使是其他地理區有的物種，在這裡也與本地特有的種類建立起互依共存的關係，多樣的物種交織出複雜的生態網絡，形成了屬於這塊土地、獨一無二的自然史。

生物多樣性的紀錄

對於中華文化數千年的發展，我們有故宮博物院可以回顧過去；同樣的，這個島上的生命，也有動物博物館及植物標本館供我們瞭解演化的軌跡。十八世紀伊始，許多博物學家旅行世界，採集生物標本，描述牠們，為牠們命名，彼時累積的許多生物館藏及文獻，形成我們今天得以進一步往巨觀層次或微觀層次進行生物學研究的基礎，像是林相演替或是分子親緣關係。一份標本，就代表該物種在時間軸的一次出現紀錄。通常採集者會記載採集時間，並註記採集地點，其他的背景資訊，有時可以在採集者自己的日記中找到，有的可以幫助我們推測當時的環境條件，有的則會是文史研究的珍貴材料。

記錄生物多樣性的工作，直到現在都不斷地在進行，有些是專門的調查計畫，由農委會或是國家公園統籌，交由研究單位執行，有些則是在進行分類學或其他研究過程中需要採集材料，過程中一併記下物種出現資料（species-occurrence data）。廣義來講，數位攝影的普及及自然生態觀察的風氣日盛，如果能在拍照當下記載時間及空間資訊，也都是有效的物種出現紀錄。這些紀錄如果能夠集中呈現，可以告訴我們很多事情。例如把兩個物種族群的分布同時呈現，可以探討兩者是否有互動關係，或對於環境、資源是否有共同的需求；或者進一步，將此二者的分布變化按時間呈現，則可以發現兩者對於資源利用及可能有關的族群消長。生物多樣性的紀錄十分重要，過去做過，現在仍在進行，未來也不應停止，因為人類對地貌的巨大改變，難以回復，我們需要持續地記錄生物多樣性，才能瞭解它隨著人為活動有了怎樣的變化。研究它，人與自然永續的相應之道才能愈見明白。

現代獲取物種出現的時空資料頗為簡易，攜帶型的GPS已經沒有那麼昂貴，拍照或觀測同時就可以記錄，甚至有些相機已經內嵌全球定位模組，按下快門就即刻將座標寫入照片的後設資料（metadata）中，非常方便。驗證這些資料的困難在於，對於所拍攝、或所記錄物種的物種鑑定品質。物種鑑定的準確度有賴於專業的分類學者或經驗豐富的副分類學家，然而，相較於上個世紀後期對於生物多樣性大量地描述和發表，今日，雖然投入生物學研究的人員更多，但從事分類學研究的人力相對更少了。即使去年生命大百科（Encyclopedia of Life, EOL）計畫豪氣地聲明要為全世界迄今發現的180萬個物種建立各自的網站，學界還是有憂慮的聲音，因為這其中許多物種可能沒有什麼人研究，遑論更多尚未被描述的種類。但是大抵上EOL的策略方向對於生物多樣性是有益處的，例如計畫中的共同書寫平台（wiki）被設計來帶動區域性的教學，學生在教師的輔導下拍照、上傳並將之與網站上的照片對應，完成初步的鑑定，過程中可以認識到生物的形態特色，瞭解該種的生活史或其他已有的研究成果（知識），對整個多樣性社群而言，則獲得更多具有一定品質的物種出現資訊可供整合運用。

歷史資訊的空間對應

早期的地圖繪製技術頗為原始，地圖呈現和我們今日所見常有不小的差異，採集地的記載方式，也是根據當時當地的地名稱呼，故我們若想要讓標本館的收藏品合宜地呈現在地理資訊系統中，則必須先了解、取得古今地名的空間對照，這部分很多得利於文史的研究。經考察過的地名可能可以得到一個建議的座標及準確的程度（例如，該點周圍三公里半徑），雖然不能和現代定位的準確度相比，但在可容許的範圍內，已經足以把過去的標本紀錄與新採集的放在一起比較研究了。

永續是時間的觀念

很多人也許還記得小時候家附近的池塘有鴨、有青蛙，現在都被高樓大廈取代。或者，年輕一輩的漁夫，還記得小時候也是漁夫的父親常常捕到尺寸比起今日大很多的漁獲。對人來說，平均60至80年的壽命，雖然看得到這些變化，但很難想像這些變化最終將導致什麼樣的結果。當然教師會在課堂上呼籲，媒體會講全球暖化最終將如何—傳遞先知一般的訊息，有時並不如一張橫軸為時間的長條圖，最右邊的數據需要講者站上升降梯才能觸及數值的頂端來得令人印象深刻（對，這是高爾在「不願面對的真相」中的做法）。教科書十年前就提到亞馬遜河流域的熱帶雨林每分鐘以數個足球場大小的速度遭到砍伐、開發，當時我們無從感受那樣對我們有什麼影響。然而，當我們現在在Google Earth上看到深圳市二十年前與今天的地表差異，開始思考「那些綠地都到那兒去了？」的時候，永續的觀念才在我們心中找到生根發芽的土壤。

今天，我們已經可以藉由地理資訊系統的協助，針對一些過去和現在物種出現資料收集較為完整的地區，呈現出生物多樣性的變化，讓人們瞭解，「不止是綠地消失了」，事實上「有些特有的生物，可能再也不會出現在我們身邊」。這樣的事實呈現，表面上讓大眾瞭解帳面上我們失去了多少種類，進一步地闡釋生物多樣性資源和人類生活息息相關，會讓大家驚覺，這樣下去，我們有一天會失去人類在地球賴以維生的自然環境。

數位典藏協助推動永續

提到自然史蒐藏品的數位化、古今圖籍對照，就必須提到在本世紀一開始，數位典藏計畫資助中央研究院生物多樣性研究中心、臺灣大學、國立自然科學博物館、林業試驗所及數個政府、學校單位建立了基本的數位化的標本資料庫，迄今已初步有26萬筆在聯合目錄中，在圖籍的部分，也有近千筆的資料可供進一步查閱，未來仍將持續累積。數位化的生物多樣性紀錄，與地理資訊系統結合後，不止可讓學者、大眾從其隨時間的變化習得可貴的知識，與其他環境資源的資料層或是氣象、氣候資料層結合，未來還能夠形成一個面向廣泛的知識庫，輔助決策的進行，影響到社會、經濟的運作，也就有利於永續觀念的推展。

蒐藏品數位化實質上也減低了典藏單位之間標本交換及學者大眾舟車往返的需求，除了能源消耗降低，實體標本也因為移動的次數減少，而降低了標本維護的成本。我們或許可以這樣比喻，如果資料的應用是在為永續的推展「開源」，那麼數位化所帶來的成本控制就是在為永續「節流」。兩者都有益於永續的落實。

另外，實體標本即使在恆溫、恆溼的良好保存條件下，仍然會隨時間流逝而逐漸折損。數位典藏將標本目前的狀態保存下來，理想情況下，當未來實體標本再也不堪移動檢閱或因故損毀時，其數位複本的價值將無可取代。

永續的實現

當人們開始想要減少資源（包含能源）的使用，或以有效率的方式重複利用資源，我們就已經開始邁向永續。地理資訊科技讓我們更了解空間中的自然資源分布，特別是與我們共存、無法切割的生物多樣性資源。永續的實現需要每日的實踐，就好像垃圾分類幫助資源回收，只要懂得利用這些數位化的資源，提高它們的價值，我們也就再往前跨進了一步。

96年度數位內容公開徵選計畫生物與自然主題部分：

台灣大鱗翅群模氏標本與文獻數位典藏計畫(2/3) - 尺蛾與鉤蛾總科部份

網址：http://digileps.biology.nsysu.edu.tw/digilep_alpha/pub
lic/zh/index.php

國立臺灣海洋大學魚類典藏標本及魚類自然棲地資訊數位典藏之研究

網址：http://digifish.biodiv.tw/

國立台灣博物館館藏貝類腹足綱中腹足目標本數位化計畫

網址：http://irs.ntm.gov.tw/SP_bl_96.htm

清華大學之台灣淡水生物的數位典藏計畫

網址：http://fw.biodiv.tw

林業試驗所植物標本館典藏數位化計畫

網址：http://taif.tfri.gov.tw

林業試驗所圖書館日治時期林業文獻典藏數位化計畫網址：http://oldpage.tfri.gov.tw/treasure
_demo01/index.html

台北植物園植株數位化計畫

網址：http://tpbg.tfri.gov.tw/

林業試驗所昆蟲標本典藏(影像)數位化計畫

網址：http://insectmus.tfri.gov.tw/

臺灣東部黑潮漁業文化數位典藏(I)

網址：http://www.tfrin.gov.tw/friweb/index.php?func=colembrc

農業試驗所典藏研究膜翅目昆蟲標本數位化計畫

網址：http://digiins.tari.gov.tw

名詞解釋：

全球定位系統（GPS, Global Positioning Systems）

一種藉助地球周圍衛星、以三角定位原理，將大地座標提供給地面上持接受器之人員或設備之技術。所謂三角定位，即在平面上，對於任一點，只要能取得其於另外三個已知點的距離，就能算出該點的位置。GPS因為處理三度空間而增加了一個參考點，故一般而言，接受器上應顯示至少四個衛星訊號才能準確判定目前座標位置。

地理資訊系統（Geographic Information Systems, GIS）

地理資訊系統通常會有圖籍資料，而圖上的每一點均已經參照到實體空間中的座標，因此，任何物件，只要具有座標，均可在系統中標示。而許多自然環境中的氣候現象、環境變化，透過電腦的模擬與計算，也能在系統的圖面上適當地顯示呈現，使得地理資訊系統成為整合任何與空間有關資訊不可或缺的工具。

生物多樣性（Biodiversity）

為威爾遜（E.O. Wilson）在1992年提出的觀念，說明地球上所有的生物物種，包含人類在內，均不是獨立生活的生命，而物種的數量愈多、物種彼此間的交互關係愈複雜，愈能保證此間的物種都能隨著環境變遷而適應延續，故人類無論是基於自私或是地球所有生物的前途，都應該保護物種免於消失。然而，生物多樣性並不只限在個體層次的解讀，小至基因層次，大至生態系層次，都適用同樣的觀念。

物種出現資料（Species-occurrence data）

指的是不論採集或觀察，都能包含時空資訊的生物紀錄。例如，一張在野外拍攝的生態照片，除了對於拍攝主題的物種鑑定等其他後設資料外，若能註明拍攝的時間（物種出現的時間）及物種出現的地點（可能和拍攝者的地點有差距，例如，以長鏡頭拍攝鳥類）。特別強調「物種出現」的原因是，只有符合定義並以標準紀錄的資料，才具有以電腦進行自動化模擬研究的潛力。已經消化過的資料（例如，民國85年間調查知高雄壽山地區估計植物有400餘種），雖然也傳達某地在某時期的物種數量概況，但能提供的訊息太少，且幾乎不能與未來的資料合併分析。

生命大百科（Encyclopedia of Life）

一部以物種為單位，詳細記載、連結所有與該物種相關（外觀描述、分類、文獻、親緣關係、分子研究乃至於生活應用等等）資訊的線上百科。它是近年由以威爾遜為首的一群科學家募集資金，並於2007年5月正式公開發表並初步預計以10年時間開發的大型計畫，旨在藉由網路平台，漸次改變生物多樣性研究的電子流程，同時引導大眾認識生物多樣性，並能輕易地取得與之相關的所有資料。

在GRASS地理資訊系統中，使用ps.map巨集預測潛在氾濫危險區的範圍， 南亦是地理資訊系統的應用。

（圖片來源：Bowman, H. 2007. 網址：http://grass.itc.it/grass63/screenshots/images/floo
d_warning_lowlying.png 授權：姓名標示-相同方式分享 2.5 通用版）

中國大陸廣東省深圳的地貌過去二十年間因為開發的需求而發生巨大的改變。圖中可見除了較平坦的地區幾乎全部水泥化以外，海岸也有填海及港口工程。觀看這兩張照片，想想未來二十年，可能悲觀，但其實我們也有能力讓情勢往樂觀的方向發展。（圖片來源：聯合國環境規劃署 United Nations Environment Programme, UNEP，網址：http://na.unep.net/digital_atlas2/webatlas.php?id=41，已取得使用授權）

發表日期： 星期四, 十二月 25th, 2008  |  分類：數位典藏觀察室  |  瀏覽:1,248人次.