QGIS基本操作

文化導向地理資訊系統 Quantum-GIS 應用實務

<第一單元> 基本操作篇

郭俊麟 林潤華 編著

第一單元:基本操作篇

第一章:安裝設定與圖資下載 第二章:圖層匯入與屬性查詢 第三章:向量圖層的空間處理 第四章:附加地圖模組的擴充

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第一章 安裝設定與圖資下載 Quantum GIS(簡稱 QGIS)是一套由開放源碼地理資訊基金會 ( 或 稱 自 由 軟 體 地 理 資 訊 基 金 會 ,Open Source Geospatial Foundation,簡稱 OSGeo)所支持的地理資訊系統軟體。由於該軟 體具跨平台且易操作的特性，在 2002 年二月開始開發後即受到 廣大研究機構與大學的支持，並持續的在上面進行工具的開發。 10 年來已更新約 20 個版本(圖 1.1)。2009 年 1 月推出 1.0 版(Kore) 後開始內建正體中文，在台灣也逐漸被推廣到各領域的 GIS 教學 與應用。

圖 1.1 雖然各類型的網路 GIS 或電子地圖如 Google Map 以及相關 國土地理資訊線上服務已普遍應用到我們的生活中。若要學習基 本的 GIS 運作原理、繪製主題地圖、或進行空間分析仍需要專業 GIS 軟體的協助。坊間的專業 GIS 軟體多屬於高價商業軟體，且 多數的功能使用者可能都不見得用的到，而高單價的軟體成本也 限制推廣與學習的機會。QGIS 發展至今，許多基本功能已可完全 取代這些高價商業軟體，在操作上也更為簡便，其自由軟體的特 性更適合作為教學與推廣學習使用。本章除了介紹 QGIS 軟體的 2

下載方式與基本安裝設定，也同時介紹國內外主要的 GIS 免費圖 層資源的下載方法。

1-1 軟體下載與安裝 QGIS 的版本持續的不斷在更新與增加新功能中，建議使用者 直接到官方網站下載最新版的安裝程式，避免從教學網站或其他 下載點取得舊版軟體。官方下載網址:http://www.qgis.org/

圖 1.2 點擊 QGIS 官方首頁中的 Download now 就會進入下載選單(圖 1.2)，由於 QGIS 是跨平台的軟體，提供不同作業系統的安裝程 式，如果你是使用 Windows 作業系統，請至 Windows 選單下，選 擇 standalone installer 中的 Download QGIS(圖 1.3)。 3

圖 1.3 下載後直接執行安裝程式，照畫面指示安裝(圖 1.4)。一般 情況下，大概五到十分鐘內即可完成安裝。

圖 1.4

安裝過程中唯一需要提醒的大概是有關 Components 的選擇， QGIS 安裝程式提供北美地區的基本圖資，除非有使用上的需求， 建議可不勾選這些圖資，直接選擇 install 程式即可(圖 1.5)。 安裝完成後，點擊 Finish 即完成安裝(圖 1.6)。 4

圖 1.5

圖 1.6

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完成安裝後，啟動 QGIS，可看到 QGIS 的視窗畫面主要分為三 個部分，包含 1.工具列；2.圖層視窗;3.地圖視窗。

圖 1.7 由於 QGIS 視窗的工具列都是物件導向式，可直接用滑鼠拖 曳到自己想要擺放的位置。使用者可將滑鼠移動到各組工具列的 前方，但滑鼠游標出現十字型時，將整組工具列拖曳到其他位置 (圖 1.8)。

圖 1.8 如圖 1.9 所示，可將移動縮放的工具列調整到視窗的左側， 將標籤圖例等工具列放到視窗的下方。使用者可隨自己的習慣與 喜好隨時調整視窗的工具列配置。 6

圖 1.9

1-2 免費基礎圖資下載 初次使用 GIS 軟體時必須配合基礎圖資來熟悉軟體的相關功 能。一般來說，各級行政邊界的 GIS 圖層是操作 GIS 的基礎圖資， 也最能幫助使用者了解研究區的空間位置。國內免費提供各縣市、 鄉鎮、村里行政邊界 GIS 圖資下載的主要為交通部運研所，使用 者可連線到交通部運研所網站免費下載。下載網址在交通部運研 所網頁(http://www.iot.gov.tw/)【研究專題】中選擇【交通路 網數值地圖】的【下載專區】，其中的【多邊形資料下載】就可 以看到台灣本島及澎湖的行政邊界圖層。 另一個簡單的方法就是直接載 Google 檢索中，輸入【交通 部運研所】及【多邊形資料下載】之關鍵字，即可找到該下載網 頁。

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圖 1.10 8

使用者可選擇下載不同大地基準點(TWD67 或 TWD97)及坐標 系統(TM2 度分帶或經緯度)的 SHP 檔案格式。以 TWD97 經緯度的 資料為例，可下載的資料包含: ◦全臺(包含外島)河流圖層（Twn_river-97 經緯度-shp） ◦全臺(包括外島)縣市界圖層（Twn_county-97 經緯度-shp） ◦全臺(包括外島)市鄉鎮區界圖層（Twn_town-97 經緯度-shp） ◦全臺(包括外島)村里參考界圖層（Twn_village-97 經緯度 -shp） 下載並解壓縮後的檔案如圖 1.11 所示。此為 ESRI 公司所定 義的通用 GIS 檔案格式，其中*.shp 為主檔名;*.shx 為空間資料 索引檔；*.tab 為 dbase 格式的屬性資料；*.prj 為空間資料的 坐標系統描述檔。這些檔案需要相互索引且須存在同一資料夾中， 使用者若要複製或移動 GIS 圖層檔案，務必將整組檔案同時移動， 否則將無法開啟檔案。

圖 1.11 除了國內的 GIS 基礎圖資之外，使用者也可在網路上搜尋國 外的免費 GIS 圖資，例如 Free GIS Datasets 這網站就蒐集整理 了全世界及不同國家有關自然地理、人文地理及區域主題的免費 GIS 資源(網址:http://freegisdata.rtwilson.com/)。例如全球 各都市位置的 GIS 資料，就可從這入口網站找到相關連結(圖 1.12)，可直接下載 SHP 檔案下來自行繪圖使用。

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圖 1.12

圖 1.13

1-3 投影與座標系統設定 若要在 GIS 環境中使用網路下載的基本圖資，必須先指定整 個 GIS 專案的座標屬性，也就是在系統中指定將匯入圖層的投影 及座標系統。由於 QGIS 為開放源碼軟體，目前的版本必須由使 用者自行定義台灣常用的幾個大地基準與坐標系統，如上一小節 提到的交通部運研所台灣行政邊界圖層的 TWD97TM2 度及坐標系 統及 TWD67TM2 度坐標系統。 TWD97 TM2 +proj=tmerc +lat_0=0 +lon_0=121 +k=0.9999 +x_0=250000 +y_0=0 +ellps=GRS80 +units=m +no_defs 10

TWD67 TM2 +proj=tmerc +ellps=GRS67 +towgs84=-752,-358,-179,-.0000011698,.0000018398,.0000009822 ,.00002329 +lon_0=121 +x_0=250000 +k=0.9999 +to +proj=tmerc +datum=WGS84 +lon_0=121 +x_0=250000 +k=0.9999

在 QGIS 視窗上方的【設定】中，選擇【自訂坐標參考系統（CRS）】， 即可進入到設定選單(圖 1.14)。

圖 1.14 將 QGIS 中文化的開放源碼義工已貼心的將台灣常用的這兩 個坐標系統定義放到說明欄位中給使用者參考(圖 1.16)。若要直 接打字輸入這些坐標定義參數卻也略為繁瑣，使用者可直接至 GIS Tech 網誌(利用 QGIS, TWD97TM2 這兩個關鍵字在 Google 檢 索即可)，中剪貼這兩個參數，再將其貼在自訂坐標系統視窗的 參數欄位即可(圖 1.15)。

圖 1.15 11

圖 1.16 填入坐標名稱及參數後，請記得點擊下列的

鍵，如此才能

將設定結果存入系統中。使用者可接著開啟【專案屬性】來確認 是否已完成自訂坐標參數的設定(圖 1.17,圖 1.18)。

圖 1.17 12

圖 1.18

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實作 1 :QGIS 的下載與安裝 一、學習目的 1. 了解 QGIS 開放源碼地理資訊系統的發展背景。 2. 能自行上網取得開放源碼 GIS 軟體及免費 GIS 圖資。 3. 藉由 GIS 軟體的安裝設定，理解 GIS 向量檔案格式，以 及台灣大地基準與坐標系統的原理。 二、使用設備軟體 1. 有上網環境的電腦設備 2. Quantum GIS 最新版本 三、實作步驟 1. QGIS 軟體下載與安裝 至 QGIS 官方網站，下載 QGIS 最新版軟體，將其安裝到 自己的電腦中。 2. 台灣行政邊界圖層下載 從交通部運研所網站，下載台灣各縣市、鄉鎮、村里的 行政邊界圖層。 3. 自訂坐標系統參數 在 QGIS 中設定台灣常用的 TWD97TM2 及 TWD67TM2 兩套大 地坐標系統。 四、問題討論 1. 除了 QGIS，你是否還能找到其他開放源碼或免費版的地 理資訊系統軟體?這些軟體是由哪些單位所研發或提供?

2. 地理資訊檔案通常分為空間資料與屬性資料，本章節所 介紹的台灣行政邊界主要為提供空間資料的多邊形圖層， 這些多邊形圖層可以對應到那些屬性資料庫? 你是否可 以上網取得這些屬性資料庫?

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3. 本章節偏重 GIS 的實作，對於相關測量理論與坐標原理 的講解有限。你如果對於台灣大地坐標系統及二度分帶 座標還不清楚，可參考上河文化出版社:大地坐標系統漫 談(網址:http://www.sunriver.com.tw/grid_tm2.htm)

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第二章 檔案開啟與屬性查詢 QGIS 可以開啟的地理資訊檔案類型繁多，除了最通用的 GIS 檔案格式-Shapefiles(*.shp)之外，也可開啟 Google Earth 的 KML 檔案、GPS 資料的*.gpx 檔、Mapinfo 軟體 GIS 檔案…等多達 二十幾種(圖 2.1)。甚至也可匯入包含 X,Y 座標的文字檔，並將 之轉換為 GIS 圖層。

圖 2.1 本章節主要介紹一般 QGIS 使用者最常用到之三種檔案的開啟 及屬性查詢方法，包含最通用的*.shp 檔，Google 地球的*.kml 檔，以及可紀錄 XY 座標的*.csv 文字檔。

1.SHP 檔案的開啟與屬性查詢 首先讓我們練習開啟第一章所下載的 TWD97 經緯度的臺灣行 政邊界圖層。由於交通部提供的 SHP 圖層檔案共有三種座標投影 16

格式，分別為 TWD97TM2 度，TWD67TM2 度，TWD97 經緯度。因此 開啟 QGIS 後，我們必須先依圖層的座標投影系統設定專案屬性。

圖 2.1

圖 2.2 17

專案屬性設定中，請先勾選【開啟 CRS 轉換】，在視窗中必 須出現 X 的符號才表示已勾選。接下來選擇欲開啟檔案的坐標參 考系統，若為 TWD97 經緯度的檔案須選擇 WGS84 的格式(圖 2.2)； TWD97TM2 度或 TWD67TM2 度則需選擇上一章所自行建立的坐標參 考系統。 選擇快速工具列中的

即可啟動【加入向量圖層】選單，

一般來說並不需要更動[來源種類]的編碼，在下方的[來源]路徑 中，點擊【瀏覽】指定圖層的路徑後即可開啟。

圖 2.3 開啟後的視窗如圖 2.4 所示，右側的地圖視窗內將會呈現向 量圖層的繪圖結果，並有比例尺(經度)、指北及版權說明(QGIS) 的標示。

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圖 2.4 用滑鼠右鍵點擊左側選單中的圖層(TWN_TOWN)，將出現下拉 式對話視窗，選擇其中的【開啟屬性工作表】，即可檢視向量圖 層的屬性表單。

圖 2.5 19

圖 2.6 一般來說圖層的屬性表單，通常包含地名編碼、不同行政層 級的地名資訊以及對應的統計數據資料。使用者可進一步編輯屬 性表單內容或加入外部的表單資料，這部份我們將在下一單元介 紹。 使用者可利用圖面的放大縮小工具，例如

將地圖視窗縮

放至想要查詢的畫面大小，接下來可使用識別圖徵工具 ，點 擊想要查詢的多邊形(行政區)，檢視個別的屬性內容(圖 2.7)。

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圖 2.7 在識別圖徵工具按鈕旁有另外一組箭頭指向黃色區域的【圖 徵選取】按鈕 ，使用者可藉其在地圖視窗中利用不同的方法 (特定圖徵、四方形範圍、自訂多邊形範圍、自由繪圖範圍、圓 形範圍等共五種選擇)選取圖徵，在對應的屬性表單中看到選擇 的資料屬性。

圖 2.8 21

例如以[圓形範圍](Select features by radius)選擇圖徵， 在畫面中心點拉開圓形範圍(圖 2.9)，凡與這圓形交集的所有多 邊形就會被選取(以黃色標示)。

圖 2.9 圖 2.10 此時打開向量圖層的屬性表單，點擊下方左邊倒數第二個工 具按鈕[將選取的多邊形移到最上方](move selection to top)， 就可以看到剛才選到的黃色區域，即被選取鄉鎮的清單，以藍底 白字的方式表列在清單的最上方。

圖 2.11 若要取消選取點擊剛才選取按鈕旁的 22

即可。

2.KML 檔案的匯入與使用技巧 在使用 QGIS 之前，許多使用者可能已有使用 Google 地球的 經驗，並已利用 Google 地球的地標編輯功能，建立不少自己的 景點、路線或多邊形的主題資料。QGIS1.7 版以後已可直接在開 啟圖層檔案的功能中，直接匯入 KML 檔案，不需要使用其他的附 加元件或應用程式轉換。由於在 Google 地球中編輯好點、線、 面資料比一般 GIS 軟體容易許多，若能直接匯入 GIS 軟體中與其 它既有的 GIS 圖層套疊使用，對 GIS 初學者而言不僅非常便利， 也可增進 GIS 學習的效果。 假設使用者已經在 Google 地球中編輯好主題多邊形，如圖 2.12 所示。下圖的範例是宜蘭縣政中心周邊的主要土地利用(多 邊形)、舊機場滑行道(線)、舊飛機掩體(點)的資料。

圖 2.12 23

若要將 KML 檔案匯入 QGIS 圖層，必須在 Google 地球的圖層 (我的位置)中將點、線、面資料，分別用不同的資料夾區隔，如 圖 2.13 所示。並將我的位置(或資料夾)另外儲存為 KML 檔案(圖 2.14)。

圖 2.13

圖 2.14 24

TIP: GIS 的向量檔案傳統上區分為點向量圖層、線向量圖層以及 多邊形向量圖層等格式，若要將 Google 地球的檔案匯入 QGIS 中， 需用資料夾區分點、線、面的格式，或分別將之儲存為不同的 KML 檔案(請注意必須儲存為 KML 檔案，而非壓縮格式的 KMZ 檔案)。 在上一小節的練習中，我們已在 QGIS 中開啟經緯度參考坐 標系統的台灣鄉鎮邊界圖層，接下來就讓我們再加上 Google 地 球的 KML 檔案。由於 Google 地球的 KML 檔案所使用的參考坐標 系統為 WGS84 系統，在不須重新設定或轉換坐標系統的前提，即 可跟上一單元的鄉鎮邊界圖層套疊。 首先一樣照上一小節的步驟使用向量圖層的工具按鈕

來

開啟 KML 檔案。唯一不同的是在檔案路徑後方的格式選單中，選 擇 Keyhole Markup Language(KML)格式(圖 2.15)。

圖 2.15

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指定好資料檔案路徑之後，即可點擊[open]開啟 KML 檔案。

圖 2.16 如果使用者建立的 KML 檔案包含不同資料夾且分別有點、線、 面的資料時，系統將出現如圖 2.17 的對話視窗，詢問使用者要 選擇開啟哪一個圖層。

圖 2.17

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使用者可選擇單獨開啟其中一個圖層(用滑鼠點擊該圖層， 使其出現藍底白字狀態)；或用滑鼠+鍵盤 Ctrl 鍵選擇所有的圖 層。開啟後，即可將 Goolge 地球的繪圖內容完整呈現在 QGIS 的 地圖視窗中。

圖 2.18

圖 2.19 27

需要注意的是，在 QGIS 中開啟的 KML 檔案，並非 GIS 檔案 格式，日後若要進行空間套疊或相關空間分析，仍必須將這些由 KML 檔案產生的圖層另存為 GIS 的基本格式-.shp 檔才行(圖 2.20、 圖 2.21)。

圖 2.20

圖 2.21

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3.XY 座標 CSV 文字檔的匯入 一般來說，GPS 資料的蒐集與紀錄，常會以大量定位點的屬性 清單來呈現，使用者若能將 XY 經緯座標分別以不同的欄位紀錄， 並將資料轉為.CSV 文字檔，可輕易地轉換至 QGIS 中，繪製簡單 的分布主題圖。 首先必須先在試算表軟體中(如 EXCEL)將具 GPS 座標屬性清單， 簡化並修改為包含主題名稱、X 座標、Y 座標、其他補充資訊.. 之欄位。第一列為項目資訊列，第二列起為屬性資訊(圖 3.1)。

圖 2.22 完成 XY 清單的修改後，將檔案儲存為.CSV 文字檔(即以逗號 相隔的文字檔)。供接下來利用 QGIS 判讀 XY 座標檔案使用。 29

由於本範例所使用的坐標為經緯度座標，因此在使用匯入 CSV 文字檔之前，需確認系統所使用的專案屬性是否為 WGS84， 並開啟即時 CRS 轉換功能。

圖 2.23 在工具列的“圖層”中，點選 “新增 CSV 純文字檔圖層(圖 2.24)。

圖 2.24 30

在對話視窗中指定檔案路徑後，指定圖層的名稱(在匯入 QGIS 之後將會出現在圖層選單中)。由於 CSV 文字檔的特色是用 逗號(Comma)區隔文字屬性，因此需選擇【Selected Delimiters】 中的【Comma】，此時下方的 X,Y 欄位應會自動對應到 CSV 檔中的 X,Y 項目，並在範例文字內容中出現清單格式。

圖 2.25 TIP: 倘若沒有在 CSV 的第一列項目欄中指定使用 X、Y 關鍵字， 或將 XY 座標分開標示，此畫面可能會有錯誤訊息，或在下方的 範例中看到所有文字都擠在同一列中。雖然可以透過重新指定 XY 31

座標欄來調整，但多數問題可能還是得回到試算標中重新調整 CSV 檔來解決。 確認格式無誤後，點擊下方[ok]，系統將再次確認要轉匯進 去 QGIS 的圖層所使用的坐標參考系統。因為我們 XY 座標資料是 以經緯度建立，因此選 WGS84(圖 2.26)。

圖 2.26 確認無誤後，點擊[ok]，此時所有 XY 座標資料將直接匯入 QGIS 的圖層中(圖 2.27)。

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圖 2.27

用滑鼠右鍵點選圖層後在彈跳選單中選取“開啟屬性工作 表”(圖 2.28)，即可看到每個地標點的屬性資料(圖 2.29)。由 於本章第一第二節所練習的圖層皆為相同的坐標參考系統，因此 可直接套疊在地圖視窗中展示(圖 2.30)。

圖 2.28 33

圖 2.29

圖 2.30 34

實作 2 :GIS 檔案的開啟與空間資訊匯入 一、 學習目的 1.了解 QGIS 可支援的主要 GIS 檔案格式。 2.能將 Google 地球的 kml 檔案匯入 QGIS 中 3.能將有 XY 經緯座標的 CSV 文字檔匯入 QGIS 中。 4.能理解坐標參考系統的主要類型與基本設定，將上述不同 資料來源的空間資訊套疊在地圖視窗中。 二、使用設備軟體 1. 有上網環境的電腦設備 2. Quantum GIS 最新版本 三、實作步驟 1. TWD97 經緯度台灣行政邊界資料的開啟 參考第一章的教學，取得經緯度座標的的台灣各縣市、 鄉鎮的行政邊界圖層，在 QGIS 中開啟，並設定好統的專 案屬性(坐標參考系統)。 2. 在 Google 地球中描繪點、線、面資料，並將之匯入 QGIS。 在 Google 地球中，參考其衛星影像底圖，選擇一主題分 別製作點、線、面的圖資，分別置於不同的資料夾，並 將其儲存為 KML 檔案。利用 QGIS 開啟 kml 檔案的功能， 將其匯入 QGIS 圖層中，與上一步驟的鄉鎮邊界套疊比 較。 3. 利用 GPS 軌跡紀錄器或 Google 地圖建立 XY 資料清單文 字檔，將其匯入 QGIS。 使用者若尚未學習 GPS 軌跡紀錄器的使用，可利用 Google 線上地圖所提供置放經緯標記的功能(如下圖)，選擇一 主題在 EXCEL 試算表軟體中建立一組 XY 資料清單。依照 本章所介紹的步驟，將其匯入 QGIS 中。 35

四、問題討論 1.

請討論，在 QGIS 中套疊不同資料來源圖層的關鍵為何?

2.

將 Google 地球的 KML 檔案匯入 QGIS 中與既有的 GIS 圖 層套疊，是否會比直接在 QGIS 中數化點、線、面資料 更有效率? 為什麼?

3.

如果是一組地址清單，如何將其轉換為 XY 座標，並直 接匯入 QGIS 中?

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第三章 向量圖層的空間處理 一般來說，網路下載的 GIS 圖資常為提供給各種不同用途使 用的基礎資料，常需要經過特定區域選取、資料的合併、切割等 向量圖層的空間處理過程。使用者若要開始進入 GIS 製圖與空間 分析的領域，就得先了解怎樣對手邊的資料進行檔案圖層之間的 空間處理以及資料儲存等課題。 本章首先介紹如何選取特定區域、屬性內的向量圖層檔案， 並將其另外儲存功能；接下來介紹台灣行政區域邊界向量圖資常 需要處理的多邊形合併的操作步驟。

1.向量圖層的選取與轉存 前兩章介紹了如何下載並在 QGIS 開啟台灣鄉鎮邊界向量圖 層的方法，使用者可能會問:如果自己研究區是特定的縣市或鄉 鎮，如何在全臺灣的資料中擷取自己所需要的範圍來使用呢? 以上一章的宜蘭縣政中心周邊的地景圖資為例，倘若使用者 僅需宜蘭縣的鄉鎮邊界作為底圖，可以使用以下兩種方法將其擷 取出來使用。 A.利用選取工具 首先在圖層選單中，選擇你要選取的對象圖層(如 TWN_TOWN)，接下來使用選取工具

(有五種選取方法，建議

選擇第一個[單一圖徵選取])，按住鍵盤的 Ctrl 鍵後，在地圖 視窗中陸續點擊自己要選取的鄉鎮(圖 3.1)。 完成選取後，再次用滑鼠右鍵點擊左側的圖層(TWN_TOWN)， 在彈跳出來的選單中(圖 3.2)，選擇【另存已選取為】 。在另存 37

向量圖層的選單中，指定【格式】為 ESRI Shape 檔，並指定 另存檔案的路徑即可。

圖 3.1

圖 3.2

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圖 3.3 Shape 檔案是一組資料檔案(通常最少有四個檔案)，建議在 指定路徑時，將檔案儲存在特定資料夾中，以利日後檔案的複製 與使用。

圖 3.4 39

B 利用屬性表單選取 要選取特定的圖層資料(如宜蘭縣各鄉鎮的多邊形)，另一個 簡便的方法就是透過屬性表單來選取。使用者開啟屬性工作表後 (圖 3.5)，在右下角的欄位下拉選單中，參考表單欄位項目的類 型(縣市、鄉鎮)，設定好搜尋的欄位目標(圖 3.6)。

圖 3.5

圖 3.6

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在【尋找】的填寫欄位中輸入要選取的縣市(如宜蘭縣)，點 擊[搜尋]後，屬性清單跟地圖視窗將同時出現選取結果。屬性清 單可點擊左下方工具列中[將選取結果排列至上方]之按鈕，可更 方便檢視選取結果。接下來照上一小節(A)的步驟另存選取為 Shape 檔案即可。

圖 3.7

圖 3.8 41

另存圖層後，系統並不會將新的 shape 檔案自動匯入圖層選 單中，若要檢視自己儲資料結果，則需以【加入向量圖層】的流 程將新檔案(如圖 3.9 的宜蘭縣各鄉鎮邊界)加入。瀏覽時可在圖 層中調整各圖層之間的上下關係，取消全台灣圖層的顯示，即可 呈現特定區域的行政邊界底圖。

圖 3.9

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2.圖層間的選取與轉存 上一小節介紹了在同一圖層內，不同區域範圍的選取與向 量圖資轉存的方法，倘若是在不同的圖層、不同的資料屬性(如 點資料、面資料)間，如何交叉選取所需要的圖資呢? 以圖 3.10 為範例，系統中分別有遍及全台的地標點資料、宜蘭縣鄉鎮邊界 的面資料，如果只要選取宜蘭縣境內的地標點，要如何處理呢?

圖 3.10 如果這些地標點的屬性表單中有標記各點所在各縣市資訊， 就可以利用上節所教的方法，在屬性表單中搜尋後，轉存為新的 shape 檔。如果沒有詳細的所在縣市資訊，就只能利用[空間範圍] 來選取囉。 首先在視窗上方的工具選單中，選擇【Vector】，在其下拉 選單中點選【研究工具】中的【由空間選取】(圖 3.11)。 43

圖 3.11 在【空間選取】的對話視窗中，指定被選取圖徵(本範例為 地標點資料 Pro_poi2)，接下來選擇相交圖徵，也就是用來選取 資料-通常是有空間範圍的多邊形圖層。最後點擊[OK]，選取結 果就會顯示在地圖視窗中。

圖 3.12 被選取的向量圖資(宜蘭縣內的地標點)，會以黃色呈現，此 時就可另存已選取資料為新的 shape 檔案。 44

圖 3.13 重新將另存的圖層匯入圖層中，在圖層選單中保留剛才另存 的新檔案(宜蘭縣地標點)及宜蘭縣鄉鎮界圖層，就可在地圖視窗 中呈現宜蘭縣地標點分布的主題地圖了(圖 3.14)。

圖 3.14 45

3.多邊形屬性的合併 行政邊界的向量多邊形圖層，不見得只會一個多邊形來詮釋 一個單一行政區，特別是在海岸地帶，一個行政單位(如鄉鎮)， 往往會包含附近的小島、港灣設施等多邊形，形成一個地名卻有 數個乃至於數十個多邊形，而屬性清單也會有大量重複地名的出 現。圖 3.15 所示宜蘭縣頭城鎮就是個典型的例子。

圖 3.15 上述的情況，在日後出圖進行地名標示(Label)，以及結合 外部的屬性表單如人口等統計資料時，將會有很大的困擾。因此 及早了解行政邊界多邊形屬性的特色，掌握合併空間資料屬性的 方法將更有助於後續的 GIS 學習。 首先在視窗上方的工具選單中，選擇【Vector】，在其下拉 選單中點選【地理空間運算工具】中的【融合(Dissolve)】(圖 3.16)。 46

圖 3.16 以宜蘭縣的行政邊界為例，我們需要讓每個鄉鎮地名有單一 性(不要重複出現如圖 3.17 的頭城鎮)，因此需要融合的屬性項 目是[TOWNNAME]。

圖 3.17

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在 [ 融合 (dissolve)] 的 對話 視窗 中，指 定 輸入 向量 圖 層 (Ilan)、融合欄位(TOWNNAME)、以及輸出檔案的路徑，最後點擊 [OK]，就完成屬性融合的作業。

圖 3.18 系統將有彈跳視窗，問你是否要將新的圖層加入目前圖層 清單中(圖 3.19)，點擊[yes]就會看到剛才空間處理的成果，每 個鄉鎮都在屬性表單中維持單一的地名屬性(圖 3.20)。

圖 3.19 48

圖 3.20

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實作 3 :臺灣縣市行政邊界的空間處理 一、 學習目的 1.了解一般向量行政邊界資料的地名屬性特性。 2.能從台灣行政邊界圖層中擷取特定區域的圖層。 3.能運用儲存選取的功能建立新的 shape 檔案。 4.能處理行政邊界屬性清單中地名重複出現的問題。 二、使用設備軟體 1. 有上網環境的電腦設備 2. Quantum GIS 最新版本 三、實作步驟 1. 交通部運研所台灣縣市行政邊界資料的下載與匯入 參考第一章的教學，取得經緯度座標的的台灣各縣市、 鄉鎮的行政邊界圖層，在 QGIS 中開啟，並設定好統的專 案屬性(坐標參考系統)。 2. 從台灣縣市行政邊界選取特定縣市圖資 利用本章所學習的技巧，在台灣縣市行政邊界圖層中選 擇一縣市，將其另存為新的 shape 檔案。 3. 利用融合(Dissove)的功能，處理屬性清單中鄉鎮地名重 複出現的問題。 利用本章所學習的技巧，處理屬性清單中鄉鎮地名重複 出現的問題，將其另存為新的 shape 檔案。 四、問題討論 1.請嘗試使用看看圖 3.7 的進階搜尋，討論它多了那些搜尋 的功能?

2.QGIS 的【Vector】工具選單，有數十種不同的空間處理與 空間分析功能，試討論這些功能還可以做那些的資料處理運 用。 50

第四章 附加地圖模組的擴充 由於 QGIS 是個開放的 Desktop GIS 平台，任何人都可以以 QGIS 為基礎在上面開發新的功能。QGIS 可以使用 C++或 python 開發在上面開發及擴充功能。不過有愈來愈多的 QGIS 附加元件 使用 python 開發，因為 python 是跨作業系統平台的語言，使用 python 開發的 QGIS 附加元件，可以讓 Windows、Mac OS 及 Linux 的使用者安裝使用。

4.1 OpenLayers Plugin 附加元件 OpenLayers Plugin 附加元件大概是 QGIS 最常被下載使用的 附加套件之一，使用者至 QGIS 工具列的“附加元件”選單中， 開啟 Python 附加元件即可下載包含 OpenLayers Plugin 等實用 的地圖工具(圖 4.1)。

圖 4.1 啟動 python 附加元件後，系統會自動連線至開放下載元件 的各主機，取得可供下載的附加元件清單(圖 4.2)。 51

圖 4.2 在過濾條件欄位中，填入 “google”即可在選單中看到 Openlayers Plugin，點擊該元件，直接安裝即可(圖 4.3)。

圖 4.3 52

補充說明: OpenLayers Overview 是 OpenLayers plugin 附加的新工 具，使用者必須先安裝 OpenLayers plugin 才能使用 OpenLayers Overview 的功能。OpenLayers Overview 中可以另存 Overview 為 jpg 圖檔，也可以將此範圍的 KML 原始碼複製在記憶體中，之後 可以在記事本中貼上後儲成 kml 檔案，即可以在 Google 地球中 開啟此範圍。 安裝完成後，在附加元件的下拉選單中即可看到 Openlayers plugin 的圖層資訊，這時候就可以直接使用 Google 或 yahoo 提 供的各種底圖了(圖 4.4)。

圖 4.4 使用 Openlayers plugin 的 Google 底圖時，建議將[專案屬 性]的坐標參考系統設定為 Google Mercator(圖 4.5)。(如果維 持原來 WGS84 設定，仍可順利套疊，但一開始會有套疊不完整的 情況，重新整理畫面後即可正確套疊。) 53

圖 4.5 圖 4.6 是利用 Openlayers plugin 將 Google 地形圖加入 QGIS 圖層中後的結果。通常加入時 Google 底圖會疊在圖層的最上層， 並將原本的 GIS 圖層蓋住，使用者必須將 Google 圖層拖曳至最 下方，即可清楚比對套疊之後的結果。

圖 4.6 54

若要更清楚比對行政邊界圖層與 Google 底圖套疊的結果， 可參考圖 4.6 啟動該圖層的【屬性】選單(或用滑鼠快速點擊該 圖層兩次)。

圖 4.7 在【樣式】選單中，調整圖層的透明度(Transparency) (圖 4.8)，就可以讓圖層以不同的透明程度跟底圖作套疊比較(圖 4.9)。

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圖 4.7

圖 4.9

4.2 中研院台灣百年歷史地圖附加元件 使用者在安裝完 openlayers plugin 附加元件的前提下，可 接著安裝中研院 GIS 中心數化並分享給 QGIS 使用的台灣百年歷 史 地 圖 圖 資 。 該 套 件可 直 接 由 中 研 院 GIS 中 心 下 載 ， 或 以 “Openlayers plugin for QGIS 臺灣圖資擴充”關鍵字搜尋取得 相關圖資安裝套件。 下載網址: http://gis.ascc.net/ISTIS/program/qgis/Additional_Openlayers_plugi ns_v0.51_for_QGIS_1.6.zip 56

詳細的安裝方式可以參考以下網址 http://gis.rchss.sinica.edu.tw/qgis/?p=1198 Openlayers plugin for QGIS 臺灣圖資擴充工具目前所提供 的歷史地圖圖層如下：         

日治台灣堡圖，出版年代：1898~1904 日治五萬分之一蕃地地形圖， 出版年代：1907~1916 日治二萬五千分一地形圖 ，出版年代：1921~1928 日治五萬分一地形圖，出版年代：1924~1944 日治三十萬分一台灣全圖， 出版年代：1924 二萬五千分一經建版地形圖(第一版)， 出版年代：1985~1989 二萬五千分一經建版地形圖(第二版) ，出版年代：1992~1994 二萬五千分一經建版地形圖(第三版)， 出版年代：1999~2001 二萬五千分一經建版地形圖(第四版) ，出版年代：2003 安裝完 Openlayers plugin for QGIS 臺灣圖資擴充後，可

在原本的 Openlayers plugin 選單中，看到一系列的台灣歷史地 圖(圖 4.9)。

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圖 4.9

圖 4.10 與圖 4.11 顯示套疊歷史地圖後的結果，配合現況衛 星影像(圖 4.12)的相互比較，可進一步作為地方歷史空間變遷考 察使用。

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圖 4.10

圖 4.11

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圖 4.13

4.3 簡易出圖與專案儲存 學習至此，使用者應該已經對於 QGIS 的操作有基本的認識。 同時也應該會有兩個基本的需求:1.如何將練習的成果輸出成一 張地圖 2.如何將目前練習的檔案包含坐標參考系統及所有圖層 的設定都儲存下來。

圖 4.12 60

如圖 4.12 所示，使用者僅需在工具選單的【檔案】中，選 擇【另存為影像】，即可將地圖視窗中的畫面儲存為一張影像圖 檔。QGIS 提供許多不同的輸出圖檔格式，建議可以選 jpg 檔案格 式(圖 4.13)。

圖 4.13

至於專案的儲存，可點擊工具列的

或在具選單的【檔案】

中，選擇【儲存專案】來儲存。QGIS 的專案檔案格式為.qgs。

圖 4.14 TIP:建議將專案檔案與相關圖層 shape 檔儲存在同一資料夾內， 避免日後圖層路徑遺失或改變導致無法開啟圖層檔案。 61

實作 4 :臺灣百年歷史地圖附加元件應用 二、 學習目的 1. 了解 QGIS Python 附加元件的安裝與使用方法。 2. 能自行安裝 OpenLayers Plugin 附加元件，並能使用 Google 底圖與主題圖層套疊。 3. 能自行安裝中研院百年歷史地圖附加元件，並能將其與 主題圖層檔案套疊分析。 4. 利用簡易出圖工具輸出影像檔，並儲存專案。 二、使用設備軟體 1. 有上網環境的電腦設備 2. Quantum GIS 最新版本 三、實作步驟 1. 安裝 OpenLayers Plugin 附加元件 參考本章的教學，練習將 OpenLayers Plugin 附加元件 安裝至 QGIS 系統中。 2. 安裝中研院百年歷史地圖附加元件 參考本章的教學，練習將中研院百年歷史地圖附加元件 安裝至 QGIS 系統中，並仔細研讀這些歷史地圖圖層的年 代、與圖資特色。 3. 利用百年歷史地圖工具作地方歷史變遷分析 將目前為止練習的主題圖層檔案與中研院百年歷史地圖 圖資套疊，適當調整的透明度，作時空比較分析。 四、問題討論 1. 請討論 QGIS 的 Python 附加元件還有哪些值得安裝的小 工具?

2. 中研院百年歷史地圖圖資使用上有哪些需要注意的地 方?

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國立東華大學「人文數位與 GIS 學程」實作教材