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地理資料的輸入、儲存、分析、輸出工作必須經由電腦軟硬體來達成，而電腦系統必須透過專業人員的操作；因此，一套完整的地理資訊系統就不只是單純的一套軟體了。一般而言，完整的地理資訊系統架構如圖1-2。

圖1-2 GIS組織系統架構圖

1､硬體

輸入設備

將紙圖或一般文字資料輸入電腦的過程稱為數值化（digitizing），一般使用有數位板、鍵盤、掃描器。

資料管理、分析設備─電腦主機

由於地理資訊系統需要大量的運算，因此早期都需要大型主機或工作站才能勝任，但近來個人電腦的運算效率提昇不少地理資訊系統已可在個人電腦上運用。

輸入設備

顯示器及顯示配接卡

地理資訊系統對於圖形運算速度及顯示的顏色及圖形處理之速度要求頗高，因此對於大尺寸及高解析度的顯示器是較佳之選擇

繪圖機或印表機

製圖是地理資訊系統基本功能，用繪圖機可以產生高品質的地圖，大型圖可由繪圖機出圖，小型圖如:A4、A3、B4…圖可由印表機出圖。

光碟機及磁帶機

資料的輸出有時是數值資料，因此必須有一個儲存媒體來存放這些資料。而地理資訊系統資料有時非常龐大，已非一般磁片所能儲存，唯讀光碟(CD-ROM,650MB以上)及更高容量的數位磁帶(DAT,1.3GB~4GB)已是目前儲存媒體的主流。

2､軟體

執行地理資訊系統的電腦程式在台灣使用以國外軟體居多，但因有各種因素使用上並未深入企業體，而國內也有一些自行開發之軟體，本土化GIS，自有其通用性，一般而言，地理資訊系統的功能必須含括下列各項，如圖1-3 GIS系統功能圖。

圖1-3 GIS系統功能圖

資料蒐集及輸入

資料蒐集是建構各種系統最基本的工作，地理資訊系統也不例外。地理資訊系統必須能接受各種不同來源的資料，如紙圖、野外調查及航空攝影或遙感探測。

資料編緝及儲存

各種來源的資料輸入電腦之後常會有些許與事實不符的地方，地理資訊系統應能找出這些錯誤並告知使用者加以編修；而編修後的資料應以有效率的儲存方式加以儲存，因此資料庫的建立時常與地理資訊系統相提並論，使用有效率的資料庫可以確保資料的安全性、增加搜尋處理的效率並能避免資料的重複性。

資料轉換

地理資訊系統的資料來源有很多種，格式也各不相同，因此在資料分析前，需將不同格式的資料整合亦為重要的工作。一般而言，在下列兩種情形時，需要進行資料轉換。

地圖投影及座標系統不同時，必須透過參數的轉換將不同投影方式的地圖轉換成同一種投影方式，目前全世界普遍採用的橫麥卡脫投影(UTM)直角方格座標系統，而台灣所使用的有二度分帶及三度分帶則分別稱為2° TM及3° TM

資料儲存格式不同時，也必須加以轉換。例如:利用AutoCAD軟體產生的DWG格式就必須轉換成本系統軟體的資料格式，才可應用。

資料分析

資料分析的意義在於經過分析模式的操作得到新的資訊，這些新的資訊可以直接輔助決策或當作其他應用的輸入資料。例如我們要作管線汰換計劃，我們先設定在那一區之管線，再輸入何種材質如鍍鋅綱管，埋設超過五年以上，立刻可由系統顯示要汰換管線之位置、長度、已埋設之年限…等。

成果輸出

地理資訊系統的處理與分析雖然包含無數複雜的程序，然而它的成果輸出及展示應儘量簡化及易於明瞭。輸出的方式包括了螢幕的輸出、紙圖的輸出及數值資料的輸出(CD-ROM及磁帶等儲存媒體)。

3､資料

若沒有資料，地理資訊系統就變得沒有意義。資料是地理資訊系統的核心，其眾多分析處理功能不外乎就是對資料加以蒐集、處理、分析、展示以輔助決策。GIS的資料型態包括了與地理實體有關的空間資料(Spatial data)以及描述這些地理實體的屬性資料(Attribute data)。首先我們來說明空間資料。空間資料主要有三種型態：點(point)、線(line)及面(area or polygon)。

點(point)在空間圖上可以代表地下開關、集水器、電線桿…等的位置，它沒有長度、寬度及面積，只有該點在空間圖上的座標。

線(line)是一維空間、只有長度，沒有寬度的資料，它通常代表管線、道路、河川及等高線等線型圖徵。

面(area or polygon)是一個二維空間的封閉區域，它不但有面積，還有周長，可以代表湖泊、行政區域、土地使用分區等。

而屬性資料描述了空間資料的內涵。舉例來說，管線是我們常見的一種地理實體，但是在地圖上它就僅是以一條線來代表，從圖上僅能知道這條管線它的座標、位置及在空間上的形狀，無法得知其他的特性，如材質、管徑、長度、何時埋設等資訊，這時屬性資料就負起這樣的任務。所謂屬性，是一個實體的特性。我們在描述一個人時，會用身高、體重、性別、血型等特性來描述這個人；同樣地，管線也有許多特性，像前述管徑、材質等也就是描述這條管線的特性(屬性)。

以上說明了何謂空間資料及屬性資料，那麼此兩種資料如何在地理資訊系統的資料庫連結呢？我們以管線為例，在GIS中，空間及屬性資料是像下圖的方式連結的。如圖1-4

圖1-4 空間資料與屬性資料連結圖

空間資料和屬性資料的連接是透過一個共同的標籤，或稱為(Key)。這個標籤(鍵)就好像一個人的身分證號碼一樣是唯一的。以上圖來說，管線編號就是標籤(鍵)，而位置、材質和管徑則表示該管線的屬性。

4､組織與人員

組織與人員是一個地理資訊系統成敗的關鍵，若沒有合格的人員，地理資訊系統無法工作；若沒有良好的組織，地理資訊系統無法充分發揮效能。雖然說工欲善其事必先利其器，但有了強有力的工具，還要有技藝超群的工匠才能真正製作出精品。

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