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撰文 / 廖泫銘
圖 / 人社中心地理資訊科學研究專題中心

本文主要介紹中央研究院人社中心地理資訊科學研究專題中心(簡稱GIS專題中心)所開發的「台灣百年歷史地圖」網站http://gissrv4.sinica.edu.tw/gis/twhgis.html,其中的一項「線上數化」功能。這裡所謂的數化是指圖形資料向量化(Vectorization),也就是根據歷史地圖掃瞄影像上的點、線、面符號(圖徵)資訊,建立成GIS資料格式,並可以另存成檔案(KML格式),以利後續研究上分析應用。

「台灣百年歷史地圖」網站:「線上數化」功能

圖1「台灣百年歷史地圖」網站的「線上數化」功能

使用方式

進入系統後,首先選擇[圖層]->[一般],選擇感興趣的圖層,點選該圖後,便可見到右邊地圖視窗已將該圖層資料匯入地圖之中;接著,切換到 [圖層]->[線上數化],數位類型可以分成點、線、面三種形式,按一下您想數化種類的按鈕圖示後,即可以在地圖上數化。首先是針對數化的符號命名,完成後,單擊滑鼠左鍵新增節點,連續按兩次滑鼠左鍵就會停止畫線或多邊形;要編輯線或多邊形則直接在節點上面移動或拖曳節點;在節點上單點擊就可以刪除它。數化點符號時會標註其經緯度座標、數化線符號時標註其線段長度、數化面符號時標註其面積;使用者可以同時數化多個不同的點、線、面符號。

「台灣百年歷史地圖」網站:可同時數化多個不同的點、線、面符號

圖2 同時數化多個不同的點、線、面符號

完成數化後,可以切換不同圖層,進行變遷分析。另外,可以選擇輸出成KML檔案,在Google Earth中3D瀏覽或是匯入GIS軟體當中使用。

「台灣百年歷史地圖」網站:將數化成果匯出成KML檔案

圖3 選擇KML圖示將數化成果匯出成KML檔案


在Google Earth檢視數化成果

圖4 在Google Earth軟體中檢視數化成果


在QGIS檢視數化成果現

圖5 在QGIS軟體中檢視數化成果現

瞭解線上數化功能的基本使用方法後,以下利用兩個使用案例來進一步該功能說明應用情境。

案例一:舊城牆與都市發展

臺灣有很多城市在清朝末期都修築城牆,作為安全防禦之用,城牆內是主要官舍所在,透過城門與外界連通。隨著日本統治臺灣,引進西方城市發展概念,施行都市計畫,逐漸將原本的城牆拆除,讓城內、城外更緊密的往來聯繫,擴大城市的發展範圍,而原本的城牆也都變成該城市的主要道路。以下就舉臺北城牆的變遷為例:

a.在[圖層]->[一般]點選[日治二萬分之一台灣堡圖]圖層,嘗試使用透明度功能,比對百年以來地景變遷。

「台灣百年歷史地圖」網站:點選〈日治二萬分之一台灣堡圖〉圖層

b.比對圖例與地圖圖面資訊,分析日治初期臺北都市與土地利用面貌。

「台灣百年歷史地圖」網站:比對圖例與圖面資訊

c.利用[圖層]->[線上數化]工具,將臺北舊城牆範圍描繪出來

「台灣百年歷史地圖」網站:利用「線上數化」工具,描繪出臺北舊城牆範圍。

d.切換不同圖層,研究一下城牆何時拆除?以及不同時期,都市道路轉變,可以進一步查詢基百科驗證。(臺北城牆在1904年被日治時期台灣總督府拆除絕大部分,僅留下四座城門)

「台灣百年歷史地圖」網站:可切換不同圖層

e.利用系統右上角選單切換到現在的衛星影像,看看舊臺北城內外現在的地景 差異,是否發現臺北城牆的方位很特殊,整座城廓乃向東旋十三度。

「台灣百年歷史地圖」網站:切換到衛星影像

f.利用系統右上角選單切換到現在的地圖,可以比對出原舊城牆的範圍,即現今的中山南路、愛國西路、中華路一段以及忠孝西路。

「台灣百年歷史地圖」網站:切換到現今地圖

g.利用系統右上角選單切換到3D立體地球展示模式(需先安裝Google Earth Plugin),看看城牆的走向方位是否正對遠處的七星山,符合臺北城牆規劃受到風水之說影響。

「台灣百年歷史地圖」網站:切換到3D立體地球展示模式

案例二:舊河道變遷

台灣有所謂的三大惡地景觀,分別是泥岩惡地、礫岩惡地及石灰岩惡地,其中又以西南部泥岩惡地所佔的面積最大,範圍從曾文溪以南涵蓋台南以及高雄丘陵地區地區,其中又以二仁溪上游、高雄市田寮區古亭里的「月世界」為著名。臺灣泥岩惡地地形,因為多雨加上地質疏鬆,呈現曲流改道、牛軛湖等河川特有景觀,而當地居民也適應這樣的環境,將牛軛湖用於蓄水,灌溉、養殖等使用。。以下就舉高雄田寮的河道變遷為例:

臺灣西南部

a.在[圖層]->[一般]點選[日治二萬五千分之一地形圖]圖層。

「台灣百年歷史地圖」網站:點選〈日治二萬五千分之一地形圖〉圖層

b.利用「空間查詢」選單「行政區」定位功能,輸入高雄縣->田寮鄉->古亭村。並適當調整比例尺,找到圖面上「大滾水」地名。

「台灣百年歷史地圖」網站:地名「大滾水」

c.利用[圖層]->[線上數化]工具,以線符號方式將大滾水附近的「曲流」河道數化。

「台灣百年歷史地圖」網站:將大滾水附近的曲流河道數化

d. 在[圖層]->[一般]點選[ 二萬五千分之一經建版地形圖(第三版)]圖層,相互比較後,就可看到日治時期以來該曲流截彎取直,被截斷的曲流河道則變成「牛軛湖」。利用系統右上角選單切換到現在的衛星影像,可以瞭解該地屬於「泥岩惡地」地形,「牛軛湖」即是「泥岩惡地」地形的特點之一。

「台灣百年歷史地圖」網站:比對〈二萬五千分之一經建版地形圖(第三版)〉圖層

案例三:古道調查

為了臺灣東、西部往來,清代曾經修築需多條東西向的聯絡道路,例如:淡蘭古道、八通關古道、浸水營古道,這些古道隨著現代公路發展而被人們所遺忘;所幸,古地圖保留的這些古道資訊,吾人可透過古地圖來追尋這些古道的路徑。以下就舉從古地圖中找出臺灣南部的浸水營古道為案例:

a.在[圖層]->[一般]點選[ 日治三十萬分之一台灣全圖(第三版)]圖層,並將圖面移到南臺灣。利用[圖層]->[線上數化]工具,以線符號方式將「屏東.水底寮」往「臺東.大武」的道路(今浸水營古道,又稱三條崙古道)進行數化。首先,輸入線段名稱。

「台灣百年歷史地圖」網站:輸入欲數化的線段名稱

b.沿著圖面上雙線道路符號,進行數化。

「台灣百年歷史地圖」網站:沿著雙線道路符號進行數化

c.浸水營古道數化成果,另存成KML檔。

「台灣百年歷史地圖」網站:將數化成果另存成KML檔

d.利用Google Earth開啟kml檔,可以在3D GIS環境中查看路線。

在Google Earth的3D GIS環境中查看路線

e.在Google Earth中顯示古道沿線的地形剖面。

在Google Earth中顯示古道沿線的地形剖面

f.在Google Earth中結合古道沿線的照片記錄。

在Google Earth中結合古道沿線的照片記錄


參考資料:

洪致文(2008),《空中分列式的「統治之道」》,自由時報:自由廣場台2008-10-12。

行政院農業委員會水土保持局臺南分局(2012) ,泥岩教育網,http://mudstone.swcb.gov.tw/。

林務局(2012),浸水營國家步道(南台灣國步道系統) 。

立即體驗:

  • 『臺灣堡圖影像檢索系統』(http://gis210.sinica.edu.tw/website/htwn/)
  • 『台灣新舊地圖比對-台灣堡圖(1898~1904) 』(http://gissrv5.sinica.edu.tw/GoogleApp/JM20K1904_1.htm
  • 『台灣百年歷史地圖』(http://gissrv4.sinica.edu.tw/gis/twhgis.aspx)
  • 相關網站:

  • 中央研究院人社中心地理資訊科學研究專題中心

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