公路 gis 應用系統資料庫之研究與實作期末簡報

公路 GIS應用系統資料庫之研究與實作期末簡報

九福科技顧問股份有限公司蔡世霖

中華民國 95年 12 月 13 日

2公路 GIS應用系統資料庫之研究與實作─期末簡報

簡報大綱簡報大綱成果運用情形計畫背景分析研究內容與工作項目

國內外研究成果OGC 標準規範工作項目

『公路績效評估系統』之資料更新維護永續運輸地理資訊系統應用平台之探討與雛型試作

資料搜集與處理雛型系統試作

結論與建議


成果運用情形成果運用情形計畫執行之貢獻、影響

本計畫驗證參考 OGC 先導計畫 GOS-TP 架構，進行「永續運輸地理資訊系統應用平台」之探討與雛型試作，本架構未來可提供 Data Sharing 與Application Service ，達到資源共享之目的。驗證 WMS 、 WFS 、 Web Service 等不同資料交換規範整合之可行性。

技術推廣或轉移以 WMS 進行圖資發佈已臻成熟，且各商業 GIS 軟體支援程度高，推廣容易。以 Web Service 實作應用模組，可供其他單位連接使用，不需重覆開發 AP 。

計畫背景分析


計畫背景分析計畫背景分析90年度起陸續辦理了永續運輸資訊系統之相關計畫，以交通路網數值地圖為基礎，整合並開發了有關公路成本績效與交通安全狀況等具有交通施政與社會服務指標性質之資訊系統。

前期計畫實際蒐集並建置了成本、事故、旅行時間、交通量及公路基本設施等資料庫，並以「新世紀交通路網數值地圖 1.0版」為基礎而開發出具有基本資料查詢、統計資料分析、公路績效評估分析模組等功能之地理資訊應用系統，另亦開發成本、事故資料的上傳系統，以因應未來資料不斷匯入。


計畫背景分析計畫背景分析公路 GIS 應用系統發展公路 GIS 應用系統發展

研究內容採用工具

第一階段「交通事故地理資訊系統資料庫建置」建立 GIS 平台進行交通事故查詢、定位、統計與分析

MapInfo 6.5

(A 廠商 )

第二階段「公路成本暨服務績效評估資訊系統建置」建構可反映路網修建與管理養護成本的投入資料與道路改善後所造成服務水準變化之評估指標與相關資料庫。

ESRI ArcView8.2

(B 廠商 )

第三階段

「公路成本暨服務績效評估資訊系統建置 -以投入成本及事故資料為例」整合一二期計畫，並建置成本、事故、旅行時間、交通量及公路基本設施等資料庫，並開發具基本資料查詢、統計資料分析、公路績效評估分析模組等功能。

MapInfo7.0

(C 廠商 )

第四階段

「公路GIS應用系統資料庫之研究與實作」更新既有系統之圖資，並參考 OGC 先導計畫 GOS-TP 進行既有系統未來之雛型系統實作。

MapGuide6.5 、Web Map 、 MapXtreme

(本計畫 )

研究內容與工作項目


國內外研究成果國內外研究成果行政院研究發展考核委員會「電子化政府資料交換共通平台技術」 e-gsp

第二單位

I3

Gateway

MIS

DS

WS-adaper

行政院研考會

GSN

SOAP

SI

Biztalk

EAI

資訊基礎交換環境

第一單位

Gateway

MIS

WS-adaper


國內外研究成果國內外研究成果內政部資訊中心倉儲供應節點驗證

參考「國土資訊系統倉儲及流通中心」計劃報告

TGOS

地理資訊目錄更新維護

地理資訊目錄檢索

地圖瀏覽查詢

圖資流通供應

WAF 登錄線上登錄與編修

XML上傳

WAF搜尋與更新

集中式詮釋資料庫

其他下載服務

WMS其他服務

地名服務

WMS服務

WFS服務

WCS服務

下載服務

內政部資訊中心開放式服務

中心圖資資料庫

圖資倉儲管理


國內外研究成果國內外研究成果內政部資訊中心國土資訊系統


國內外研究成果國內外研究成果SOA在國土資訊系統流通之規劃G-gsp 架構

服務平台伺服器群

服務仲介者

國土資訊系統資料倉儲及流通中心

查詢、檢視

服務提供者介接單位 (加盟單

位 )

水保局、運研所…

查詢、檢視、申請介接

審核申請介接作業

服務使用者

服務使用者

管理者 -內政部資訊中心

使用者 -自然人

使用者 -應用系統

參考「跨機關 eGSP存取水利署水情資訊」簡報


國內外研究成果國內外研究成果SOA在國土資訊系統流通之規劃SOA服務導向架構

註冊服務模組(RS)

認證與授權模組(AA)

服務整合服務(SI)

服務入口模組(SE)

地圖服務資料交換基礎環境

(G1

S)

G-GSP國土資訊系統服務平台

WMS/WFS服務 #1

( 林務局 )

WMS/WFS服務 #2

( 水保局 )

WMS/WFS服務 #3

( 水利署 )

業務應用系統A

業務應用系統B

參考「跨機關 eGSP存取水利署水情資訊」簡報


國內外研究成果國內外研究成果GOS-TP


國內外研究成果國內外研究成果GOS-PI美國政府中央資料倉儲中心分享計畫geodata.gov


OGC交通實作範例OGC交通實作範例OGC TSII


OGC標準規範OGC標準規範

網路服務協定標準： OGC Web Services WMS(Web Map Service) ， WMS伺服端是透過 HTTP和用戶端的使用者互動，由一支在伺服端的 CGI 程式來處理使用者所提出的請求，從網路上多重散佈之資料庫中擷取地理圖形及部分屬性資料以產生客製化（ customization）的圖形。這類圖形一般是以 JPEG 、 GIF 或 PNG 圖形格式儲存，此外還支援 SVG 及WebCGM 。主要的操作（ operation）有GetCapabilities 、 GetMap 、 GetFeatureInfo這三項。

Open GIS 標準Open GIS 標準 Client WMS

Network

回覆所選取圖徵資訊

<GetFeatureInfo>Request

回覆依請求時所定義之地圖

<GetMap>Request

回覆WMS服務端的詮釋資料

<GetCapabilities>Request

參考「 OpenGIS Web Map Server Cookbook 」


OGC標準規範OGC標準規範WMS GetCapabilities 範例


OGC標準規範OGC標準規範WMS GetMap Request 範例


OGC標準規範OGC標準規範WMS GetFeatureInfo 範例


OGC標準規範OGC標準規範

網路服務協定標準： OGC Web Services OGC WFS(Web Feature Service)是允許用戶端透過網際網路編輯向量地圖內容中圖徵資料，即 GML 的幾何空間資料編碼。核心協定是 GML 。資料編修功能包括：新增功能、刪除功能、更新功能、取得或詢問功能在空間或非空間上的限制。主要的操作（ operation）有GetCapabilities 、 DescribeFeatureType 、 GetFeature 、 Transaction 、 LockFeature 。

Open GIS 標準Open GIS 標準 Client WFS

Network

回覆所請求之WFS_Transaction資料

<Transaction>Request

回覆依請求之 schema資料

<DescribeFeatureType>request

回覆WFS服務端的詮釋資料

<GetCapabilities>Request

參考「 Web_Feature_Service_Implementation_Specification 」


OGC標準規範OGC標準規範WFS GetCapabilities 範例


OGC標準規範OGC標準規範WFS DescribeFeatureType 範例


OGC標準規範OGC標準規範WFS GetFeature 範例


OGC標準規範OGC標準規範Web Service

運研所 Portal 高公局公路總局警政署:

運資組本案肇事當量

Service

運安組易肇事路段分析


工作項目工作項目『公路績效評估系統』之資料更新維護永續運輸地理資訊系統應用平台之探討與雛型試作


工作項目─圖資更新工作項目─圖資更新資料庫名稱資料項目資料來源更新圖資

公路基本資料

a. 行政範圍新世紀臺灣地區交通路網數值地圖 1.0版

新世紀臺灣地區交通路網數值地圖1.3版

b.轄區範圍高公局及公路總局官方網站無更新資料

c.縣市門牌地址資料行文至各縣市取得新增至 95年 8月所建置完成之各縣市資料

d. 路線之里程處新世紀臺灣地區交通路網數值地圖 1.0版

以「新世紀臺灣地區交通路網數值地圖 1.3版」為基準並整編

e.車道分布 (車道寬度、車道數 )

「公路投入成本暨服務績效評估資訊系統建置計畫」之資料無更新資料

f. 公路系統既有路網圖層屬性資料

新世紀臺灣地區交通路網數值地圖 1.0版

新世紀臺灣地區交通路網數值地圖1.3版

g. 社經屬性資料 ─ 74年至 94年間各行政區資料

公路投入成本資料

a. 修建成本、養護成本、人事成本

「公路投入成本暨服務績效評估資訊系統建置計畫」之資料無更新資料

公路服務產出資料

a. 交通量高公局與公路總局提供更新至 94年度

b. 旅行速度、行駛時間

「公路投入成本暨服務績效評估資訊系統建置計畫」之資料更新至 93年度

c.肇事資料 (事故資料 ) 內政部警政署事故資料庫更新至 94年度

資料搜集與處理


資料搜集與處理資料搜集與處理社經資料： 80~94年土地、人口資料， 89~94年汽機車資料公路基本資料包含電子地圖：「交通部運輸研究所路網數值圖 1.3版」、國道里程座標資料、省道里程坐標資料。交通量：已搜集公路總局 89~94年度交通量資料，以及高速公路局 93~94年度車輛偵測器資料。門牌資料：已搜集包括嘉義市、臺中市、臺南市、基隆市、高雄市及新竹縣部分地區之門牌資料。行駛速率空間定位與屬性資料：包含於「交通部運輸研究所路網數值圖 1.3版」中。交通事故資料：已搜集內政部警政署 92~94年度事故資料。


資料搜集與處理資料搜集與處理更新交通量資料

原始資料Excel檔

欄位調整

轉入MapInfo

里程定位

成果資料MapInfo檔


資料搜集與處理資料搜集與處理


資料搜集與處理資料搜集與處理社經資料整理

原始資料Excel檔

欄位調整

合併各年度資料

轉入資料庫

成果資料檔


資料搜集與處理資料搜集與處理更新事故資料

原始資料 (mdb)

轉檔 (tab)

整理屬性欄位並建立事故唯一 ID序號

國省縣道事故資料縣市事故資料

地址常規化

定位程式

資料檢核

國省縣道事故資料縣市事故資料 (交叉路口、地標、地

址 )


資料搜集與處理資料搜集與處理

雛型試作


雛型試作雛型試作整體規劃架構

路況資料事故資料行駛速率電子地圖社經資料

衛星影像

W M SW M SW F S

P o rta l

W M SW F S C A T

T h ick C lie n tT h in C lie n t

re g is try

W M S C A TC A TC A TW M S C A T

交通量資料

W M S C A T

基本資料查詢統計分析績效評估統計分析績效評估

W F SW F S W F S


雛型試作雛型試作軟體架構

路況資料事故資料行駛速率電子地圖社經資料

衛星影像

Portal

Web操作界面 MapInfo/MapX

Thick ClientThin Client

registry

Oracle Oracle Oracle Spatial Oracle Spatial

WebMapor MapXtreme

WebMapor MapXtreme Map ViewerMapGuide

交通量資料

Oracle

WebMapor MapXtreme


雛型試作雛型試作作業流程

詮釋資料

DB

WMS/WFS /AP Service註冊

Portal

Client

節點 (事故、交通量、路況、… )

節點詮釋資料

查詢

WMS/WFS /Web Service


雛型試作雛型試作作業流程

交通量資料

Vi ewer

SVG

各節點 Client

社經資料行駛速率資料

交通量查詢

交通量資料

事故資料

事故資料查詢

事故資料

路況資料

社經資料行駛速率資料

查詢

社經資料

SVG

XML/SOAP

SVG

易肇事路段查詢肇事當量Web Service

XML/SOAP

SVG

XML/SOAP

SVG

行駛速率資料

XML/SOAP

易肇事路段圖

易肇事路段資料

Thick Client

Thin Client


雛型試作規劃雛型試作規劃永續運輸地理資訊應用平台規劃

永續運輸地理資訊系統應用平台

１會員管理

２節點註冊及目錄服務

2. 1節點註冊資訊

3. 2肇事資料查詢

3. 3交通量查詢

3. 4社經資料查詢

2. 2詮釋資料

1. 1會員註冊申請

1. 2會員資格審核

３節點服務

3. 1行駛速率查詢

3. 5肇事當量分析

1. 3會員資料維護

1. 4使用記錄查詢


會員管理會員管理會員資格審核


節點註冊及目錄服務節點註冊及目錄服務節點註冊資訊


節點註冊及目錄服務節點註冊及目錄服務詮釋資料維護


節點註冊及目錄服務節點註冊及目錄服務詮釋資料查詢


節點註冊及目錄服務節點註冊及目錄服務詮釋資料查詢─詮釋資料清單


節點註冊及目錄服務節點註冊及目錄服務詮釋資料查詢─圖層套疊


節點服務節點服務


本計畫之資訊安全規劃建議本計畫之資訊安全規劃建議建議以 GPKI認證方式進行資料查詢及下載者之掌控，再配合 SSL方式進行資料之保密。

DB DB

SSL加密

ID/pwd ID/pwd

Client

Portal

Service會員權限確認

自然人憑證

結論與建議


結論與建議結論與建議系統實際作業面臨問題探討

中文屬性：圖層名稱及屬性欄位名稱不能是中文，但屬性資料內容可以是中文。臺灣坐標系統定義：WMS 、 WFS只支援國際標準坐標系統， TWD67/97屬臺灣地區特定格式，一般GIS 軟體也未全部支援，故本案解決方式是將所有圖資轉換成通用之 WGS84坐標系統，以進行圖層套疊。


結論與建議結論與建議制定資料格式轉換工具及顯圖程式

不需套裝軟體，透過本架構即可顯示不同資料格式圖檔，完全免費。資料供應者與需求者可依 GML 公開格式進行交通資料之流通、交換與應用。

Oracle Spatial

Shape File

MIF/MID

GML 3.X SVG

Browser


結論與建議結論與建議「公路績效評估系統」應用永續運輸地理資訊系統應用平台之可行性評估

以 WMS 進行圖資發佈已臻成熟，並可查詢單一位置之各圖層物件之屬性資料。WFS 應用方面，各 GIS 軟體雖支援 GML ，但仍有版本差異，整合上仍有困難。永續地理資訊應用平台以 WMS 發佈是可採行的方案，但在WFS 查詢分析方面，考量目前商業軟體仍僅支援到 GML 2.x 版本，在應用方面支援程度仍然欠缺。


結論與建議結論與建議以本案交通量、事故、肇事當量等資料特性，適合採Web Service方式做應用模組。未來國土資訊系統流通應用架構採 SOA 技術，與本案研究方向一致。GOS-TP 入口網站最主要的目的之一是要驗證使用者可查詢遠端的服務，使用者不需轉換及儲存自己的內容到標準應用綱要 (Standard Application Schema) ，而是入口網站自行幫忙解譯，利用 WFS 轉換 (WFS-X) ，但前題必需是：

基於 GML 3.0 標準應用綱要 (Standard Application Schema) 。要有標準交通路網標準，目前交通網站資料庫未訂定開放式流通資料標準 (目前內政部 ISO/TC211訂有草案 )。


結論與建議結論與建議以本計畫研究雛形系統，可供未來運研所發展圖資倉儲藍本。未來國土推定十年計畫，運研所可積極參與，提出交通路網標準，以供後續交通資料流通、交換，應用面的依循。WFS 應用面雖因商業軟體支援程度仍然欠缺，無法呈現成果，但本計畫提出透過WebServices方式，撰寫Server端分析模組，可供不同 Client端作加值應用。以本計畫研究成果為基礎，建議 SOA 架構的公路 GIS 應用系統資料庫，提供更彈性的加值運用方式。

簡報結束

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