臺灣博碩士論文加值系統

地圖是地理知識、航海或探險的行動成果，亦是文化史觀、統治績效、測量技術及繪圖技術等的總成，所以地圖記錄了歷史的軌跡，也因此地圖成為記錄歷史的一種方式。本研究主要目的在於萃取台灣地圖中的各式資訊量，選用了在各歷史階段共35幅的台灣地圖，其年代前後橫跨了約280年，藉由定位、對位、數化及特徵量萃取等步驟，對其進行多種量化分析，並區分為單一計量及多重計量。首先，針對台灣本島邊界(輪廓)的時空變化進行探討，在單一圖幅的計量方面，完成了各式特徵量或統計量的計算，另針對兩兩圖幅之相關性及整體的變異性，定義了邊界線匹配度、海陸交界變異強度、邊界之軸向變化玫瑰圖、東西南北方向變異強度及海陸變化之時間軸向複雜度。接著，利用單一計量的點數比來探討城鎮在南北向與東西向的分布及遷移，亦利用單一計量的面積線長密度來分析從岸邊往內陸之河流測繪的認知程度。最後，利用地圖所萃取的資訊並配合多變量統計之集群分析方法，來對台灣的海岸線進行分類或分段。
研究結果顯示，單一計量在時間軸上相當程度地提取了歷史與自然所反映出的隱含訊息，而變易強度能深刻的描繪出台灣海陸交界的變化情形。針對點(城鎮)的空間變遷分析結果，以城鎮密度而言，早期的城鎮點數比似乎較集中於中部地區。此外，隨時代進步城鎮在沿岸與內陸之間的落差(城鎮數變化)逐漸縮小差距，因城鎮數城鎮數量的增多，也使得城鎮之間的影響面積減少釵h。而台灣河流的線長密度變化由沿海至內陸呈現非常規律的遞減情形，使用線性迴歸方程可以良好呈現此一關係。在海岸線分段方面，導入了以地圖提取資訊為主的多個變量及配合集群分析方法，提供了一種不同於往昔分段的思維。倘若在資訊量尚不足的情況下，以邊界點坐標值當成變數來進行分段，亦可得到概略的結果。雖然由地圖來萃取資訊會受到許多因子及主客觀條件的制約，但量化後的資料仍可表現出一定程度上的差異性及分辨率，可提供作較為客觀的辨識與解讀。

Maps are the action achievements of geographic knowledge, the navigation or the exploration. They are also the totality of the cultural viewpoints, the dominant achievements, the measuring techniques and the drawing techniques. The historical trajectories are recorded with maps, so the map becomes a way of history recording. The major purpose of this research is to extract the multiple information of Taiwan maps. 35 Taiwan maps across approximately 280 years are selected for the study. By the steps of geo-referencing, digitization and characterization, many kinds of quantification analysis, containing the single measure and multiple measure, are proceeded. Firstly, we discussed the tempo-spatial change of Taiwan island boundary (outline). On the measures of single map, the characteristics and statistics are computed and the definitions of correlation between maps and overall variability are provided, including the degree of matching for boundary line, the ratio of variability for interchange between sea and land, the rose map for the axial variation of boundary, the variability for four (east, west, south and north) directions and the temporal complexity of sea-land variation. Next, we use the ratio of points to investigate the distributions and the migrations of the towns in horizontal direction and vertical direction. we also use the density of line length vs. area to analyze the cognition degrees of the surveying and drawing of rivers which are from the shore to the interior. Finally, the coastline segment of Taiwan is classified by using the information which is extracted from the maps and cluster analysis from multivariate statistics.
The results show that the single measure in the time axis to a certain extent can extract the hidden information from the history and nature and ratio of variability can deeply depict the variation of sea-land interchange in Taiwan. As to the spatial transition of point (towns), the point ratio of town seems to concentrate on the central region in the early stage. With the progress of the time, the drop (the variation of town number) between the coast and inland becomes reducing and the increasing of town number causes the reducing of coverage area. The changes of line density of the rivers in Taiwan show a very orderly situations of decrease progressively which are from the coast to the interior. The linear regression can be fitted well. In the part of segment classification of coastline, a different thinking, the multivariate information based on the map and cluster analysis method, is proposed. On the condition of insufficient information, we can use the point coordinate of boundary to obtain the approximate result. Although the information extraction from maps is restricted by many factors and subjective/objective conditions, the quantitative data can still present the differences and the resolutions in some degree. They may provide some identifications and explanations which are more objective.

中文摘要 ……………………………………………………………………………… 00I
英文摘要 ……………………………………………………………………………… 0II
謝 致 …………………………………………………………………………… 0IV
目 錄 ……………………………………………………………………………… 0V
表 目 錄 ……………………………………………………………………………… 0 0VII
圖 目 錄 ……………………………………………………………………………… VIII
符 號 表 ……………………………………………………………………………… 00X
第一章 緒論 ………………………………………………………………………… 001
1-1 動機與目的 ………………………………………………………………… 001
1-2 文獻回顧 …………………………………………………………………… 003
1-2.1 台灣地圖資料 …………………………………………………… 003
1-2.2 地圖計量分析 …………………………………………………… 006
1-2.3 台灣邊界變化/分段 ……………………………………………… 007
1-3 本文組織 …………………………………………………………………… 009
第二章 地圖之資訊萃取方法與技術 ……………………………………………… 011
2-1 地圖之特徵量 ……………………………………………………………… 011
2-1.1 單一計量 ………………………………………………………… 011
2-1.2 多重計量 ………………………………………………………… 015
2-2 特徵聚類與分段 …………………………………………………………… 022
2-3 資料幾何型態 ……………………………………………………………… 025
2-3.1 幾何型態(點、線、面) ………………………………………… 025
2-3.2 計量(數化)方式 ………………………………………………… 026
第三章 資料選用及處理 …………………………………………………………… 028
3-1 資料選用 …………………………………………………………………… 028
3-2 資料處理 …………………………………………………………………… 030
3-2.1 空間對位 ………………………………………………………… 030
3-2.2 數化(向量化) …………………………………………………… 031
3-2.3 數化資料網格化 ………………………………………………… 033
第四章 地圖之計量與分析結果 …………………………………………………… 035
4-1 資料品質探討 ……………………………………………………………… 035
4-2 邊界之時間軸向變化 ……………………………………………………… 037
4-3 邊界之時空軸向變化 ……………………………………………………… 041
4-4 城鎮之時空遷移與變化 …………………………………………………… 047
4-5 從岸邊往內陸之河流測繪 ………………………………………………… 053
4-6 台灣邊界線之分段 ………………………………………………………… 057
第五章 結論與建議 ………………………………………………………………… 063
5-1 結論 ………………………………………………………………………… 063
5-2 建議 ………………………………………………………………………… 064
參考文獻 ……………………………………………………………………………… 065
附錄A 選用之台灣地圖樣貌 ……………………………………………………… 068

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