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水保雲-水保局導入Google Earth Enterprise之成果

水保局 洪鵬智.王碧蓮.宋文彬.吳菁菁

壹 . 前言

  行政院農業委員會水土保持局(以下簡稱本局)各組室發展地理資訊系統至今,已有許多圖台廣為應用,每建置一個系統,就多一個圖台。雖然各圖台間已有許多檔案格式可以互相支援,但應用軟體的開發仍有其專屬性。此外,就資料的流通方面,雖然有影像倉儲系統可供查詢及下載,但個別計畫建置資料時,均需重新申請下載圖資後再製作,費時費工造成資源上的浪費。

  經審慎評估後,本局於於 2012 年開始導入 Google Earth Enterprise 平台(以下簡稱 GEE ),進行局內影像、向量、地形、 3D 立體模型、影片、工程圖文等資料之管理及展現。各組室在推展相關業務時,就能應用 GEE ,依照其所需的圖資內容及展示功能,進行系統介接及後續客製化開發。

貳 . 規劃目的

一 . 以雲端 GIS 概念為出發點,透過 GEE 系統,打造本局雲端平台。

二 . 透過 GEE 網路發布及展示,提供各組室之影像及向量圖資介接功能與應用展示,可達資源共享、資料統一之目的,除可節省資料建置費用外,亦有利於未來圖資的整合、管理及更新。

三 . GEE 直覺式的操作系統及瀏覽功能,使用者可輕易地套疊業務需求之向量圖層於影像圖上,不會再因不熟悉 GIS 軟體操作而困擾。

參 . 執行內容

  為了提供各組室所需的相關圖資資訊,本局 GEE 系統內包含了許多豐富的 GIS 資料,包括全臺地籍資料、全臺多時期、多尺度的衛照及航照影像、全局各組室歷年成果的向量圖資、全臺最新的電子地圖圖資等,經由轉檔、除錯、編修等工作流程,整合到 GEE 資料庫中。另外,各公家單位所提供的 Open Data 資訊,亦透過網路連結的方式將資料介接整合到局內 GEE 資料庫中。目前介接資料的單位包括農林航空測量所、中央地質調查所、中央氣象局、林務局、運輸研究所、 NCDR 國家災害防救科技中心、內政部消防署、國土測繪中心、公路總局、臺灣颱風洪水研究中心、水利署等。

  此外,針對各組室的基本需求, GEE 平台系統亦開發了各項服務功能,透過 GEE 資料庫管理,將地理資訊集中,提供局內同仁更便利之資料蒐尋。

肆 . 成果簡介

  本文主要針對本局導入 GEE 之成果,以及其未來發展性作一說明, GEE 展示平台首頁畫面如圖 1 所示,茲針對幾個主要功能介紹如下:

一 . 雙視窗 2D/3D 、 3D/3D 地圖同步服務功能

以本局 GEE 平台為基礎,整合的地圖服務項目包含: OpenStreetMap 、通用版電子地圖、 Google Map 電子地圖、 Google Map 衛星影像、 Google Earth (免費版)。

二 . KML/KMZ 功能

使用者可自行上傳自製 KML 成果於平台展示,與 GEE 既有圖層做整合呈現。

三 . 地形量測功能

建置地形量測功能,在平台上透過剖面線的點選,展示地形剖面線,瞭解相關高程資訊。

四 . 距離與面積量測

建置距離與面積量測功能,並提供單位轉換功能。

五 . 整合 Google 公有球資源

整合免費 Google Earth 資源,在本局 GEE 平台內進行影像、道路、街景、 3D 模型圖資套疊比對。

六 . 建置我的最愛功能

將常用的圖層依不同的帳號加到我的最愛中,使用者下次使用時即可快速載入使用(圖 2 )。

伍 . 實際案例-以臺鐵枋山火車出軌事件為例

  2013 年 8 月 31 日 上午 7 點 33 分,臺鐵自強號列車行經屏東枋山南迴鐵路大武段時,遇上坡地土石崩塌造成部分列車出軌。事件發生後,必須儘速蒐集事發地點的相關訊息,用以釐清權責單位以及事發的原因。透過本局 GEE 系統功能,以及歷年的相關影像及向量圖資資訊,可作為相關問題釐清之輔助。相關流程及成果畫面整理如下:

一 . 利用 GEE 套疊本局建置之地籍圖資料釐清權責單位

透過本局所建置的地籍資料,並應用 GEE 展示平台相關定位查詢及展示功能,可看出事發地點的管理單位為交通部臺灣鐵路管理局,而上方邊坡的管理單位則為行政院原住民委員會。

二 . 利用 GEE 展示歷年影像資料研判災害發生的可能原因

透過本局所建置的多期影像資料,並應用 GEE 相關展示功能,進行災害區域之地貌變遷比較,可看出事發地點歷年來上方邊坡植生茂密,並無明顯的裸露或崩塌情形。由此研判當地並無山坡地開發或過度利用之情形。

三 . 利用 GEE 套疊本局土石流潛勢溪流圖層

  套疊本局的土石流潛勢溪流圖層資料(圖 3 ),並應用 GEE 相關展示功能,以釐清事發地點是否位於潛勢溪流區或其影響範圍內。由展示畫面可看出事發地點並非位於土石流潛勢溪流區或其影響範圍內。由此研判事發地點並非土石流高危險區。

四 . 利用 GEE 展示歷年治理工程點位

  套疊歷年的治理工程圖層資料,並應用 GEE 相關展示功能,以釐清事發地點附近這幾年來是否曾有治理工程施作。由展示畫面可看出事發地點附近歷年來並無任何工程施作。由此研判事發地點並非因工程施作而導致災害的發生。

陸 . 結論與建議

一 . 結論

  空間資訊倉儲管理與服務,長久以來都是國土資訊重要課題,本局利用 GEE 為核心建置空間資訊倉儲及服務平台,提供局內各單位使用,增進各系統資源之流通共享,避免重複蒐集、購買與建置的浪費。相關結論成效說明如下:

(一)資料安全性提升

  透過 GEE 雲端資料發布機制,管控相關機密資料,提升資料使用及管理的安全性。承辦人員不再需要下載資料,只需透過瀏覽器在 GEE 平台進行瀏覽檢視,方便管理及資料安全控管。

(二)雲端資源共享

  本局所建置 GEE 平台,可提供 1,000 人上線服務,充分使用雲端資源共享機制,達到系統平台最大發揮。未來對外可提供其他政府機關及受政府機關委託計畫之民間機構、團體或學術單位申請使用,對內可依各組室不同需求進行客製化開發。

(三)降低局內系統開發成本

  目前局內各組室已陸續透過此一平台,進行相關圖資的介接、發布或展示應用,如保育治理組的「治山防災集思網」、監測管理組的「特定水保區劃定歷程查詢系統」、綜合企劃組的「農村再生基金計畫」等(圖 4 )。未來本局將繼續推展共享平台之理念,除擴充及優化原系統功能與內容,並將朝雲端服務之方向發展,建置局內雲端地理資訊系統 3D 圖台,強化後端管理機制,推廣圖台介接服務,以達資料集中、資料共享、資料一致性之目的。

二 . 建議

  本局建置 GEE 作為圖資倉儲及展示平台,可提供其他機關推動類似工作之參考。

(一)共同圖台之架構規劃

  本局目前各業務單位上線中的 GIS 系統超過 20 個,不同系統間的資料交換,建議規劃共通的資料格式,並由專責單位來統籌,透過 GEE ,逐步建立具備服務導向架構( Service Oriented Architecture ,簡稱 SOA )及模組化的 GIS 整合服務平台。就目前本局已建立之 GIS 發展成果,實有多種不同的圖台系統,有些因為系統專屬故受制於原廠,考慮目前國內外技術發展趨勢,分析各圖台系統之能力及限制因素,明確規劃開放式且多元之圖台,使各單位在發展 GIS 應用系統時,可就共同的圖台,因應單位之業務特性,選擇適當的開發工具,開發應用系統。

(二)推動地理資訊資源共享,提高行政效率

  為了豐富 GEE 展示平台,未來可多方蒐集國內外提供介接的 Open Data 資訊。本局所產製的相關資料(例如:農村資訊、土石流防災資訊等),亦可經整理後提供給政府機關或民間單位應用,除可達資源共享之目的外,亦可透過不同的管道將本局所欲推廣的相關政策進行宣導與行銷。

圖 1 GEE 展示平台主畫面(資料來源 : 本計畫產製)

圖 1 GEE 展示平台主畫面(資料來源 : 本計畫產製)

圖 2 我的最愛功能(資料來源 : 本計畫產製)

圖 2 我的最愛功能(資料來源 : 本計畫產製)

圖 3 利用 GEE 套疊土石流潛勢溪流圖層(資料來源 : 本計畫產製)

圖 3 利用 GEE 套疊土石流潛勢溪流圖層(資料來源 : 本計畫產製)

圖 4 水保局其他單位介接 GEE 展示平台之成果(資料來源 : 本計畫產製)

圖 4 水保局其他單位介接 GEE 展示平台之成果(資料來源 : 本計畫產製)

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