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標準規範 » 空間資料標準

水利署 標準制度網頁 FAQ
1.標準制度之推動包括什麼哪些種類的標準,各自之目的是什麼?

  標準制度之目的為透過標準之制定而突破過去各自發展規格之限制,以提升資源之共享、整合與應用。以地理(空間)資訊之發展而言,尤其必須面對的課題在於如何透過網際網路之便利而應用其他機關或單位所提供之資源,因此勢必需有發展解決目前異質應用環境所造成流通障礙之策略,透過標準而建立共識之資料架構與運作模式是近年採用的主要策略。以我國標準制度迄今之發展而言,可將相關之標準概略區分為三大類:

(1) 抽象標準
提供有關地理(空間)資訊或技術發展之共同架構,主要為針對共同架構之理論及技術建立共識之基礎,通常不涉及實作技術之規定。例如ISO 19107標準規定了在地理空間資料設計時可引用之空間資料型別,因此各軟體可據以發展其軟體支援此國際標準的設計策略,由於依循相同之定義,未來在流通應用時即可避免因不一致定義而產生錯誤應用之情形。ISO 19107標準並未制訂實作之規定,可由各軟體廠商選擇適合其運作之架構發展。目前廣為採用之抽象標準多半由ISO/TC211所制訂。

(2) 實作標準
實作標準則提供技術上實作之具體規定,以提供相關軟體廠商發展時之「共同」參考依據。許多實作之標準必須基礎於抽象標準的規劃結果。實作標準為目前軟體可互動與運作之基礎,必要時可針對資料之規格加以規定,以建立暢通之整合管道與開創應用之契機。例如目前已普遍應用之WMS服務即為由OGC制訂,再經由ISO/TC211頒佈之實作規範,各軟體廠商再依此共同規格而設計其軟體功能,允許使用者透過標準所規定之介面,以標準之操作取得相關資料。目前有許多制訂實作標準之單位,地理(空間)資訊則以OGC為主要之推動組織,包括如W3C也制訂諸多與網際網路流通有關之實作標準。

(3) 資料標準
基礎於抽象標準及實作標準,資料可在標準化之環境中進行流通與應用。但不同國家、領域及機關之資料建置考量各自不同,使用者必須對於取得資料具有正確之認識,因此近年各國空間資料基礎建設所推動之資料標準多為基礎於前述兩類資料標準而針對流通資料之內容與架構給予一致的規定,以減低流通障礙,促進整合之應用。

基於上述說明,標準制度之成果係由不同成員(政府、軟體廠商、標準組織、使用者)各自依循選擇之標準而扮演其應有之角色,進而形成基礎於網際網路之上的跨單位整合應用環境。

2.什麼是資料標準?

  為充分利用目前國際地理(空間)資訊標準之技術優勢,促進跨單位之地理(空間)資訊整合應用,各單位可就其供應資料之內容及結構給予明確之規定,使流通與應用之軟體環境可配合此一致之規定而發展,制訂完成之文件即稱為資料標準,資料內容標準(Data content standard)及資料產品規格書(Data Product Specification)亦有類似之意義。由於相關機制係基於國際標準而發展,資料標準之制訂單位僅須針對資料內容之設計予以探討,技術之部分可直接引用支援國際標準之軟體而達成,因此在整體架構中形成協同合作之關係。資料標準之制訂為資料供應者與使用者之間建立溝通與共識的橋樑,供應者依資料標準之規定供應資料,而使用者遵循資料標準之規定解讀取得之資料,以達到正確應用資料之目標。有鑑於地理(空間)資料包括圖形表示之特性,且具有透過網際網路流通之需求,因此近年各國之資料標準多規定流通之資料必須透過開放之架構,參考ISO/TC211與OGC之標準而設計,並進而形成整體系列之標準,例如我國標準制度之資料標準、美國之framework資料、歐盟INSPIRE之系列資料產品規格書等。同一系列之資料標準基於共同之規定而設計,相關之資料在應用上也具有相互支援之成效。

3.開放地理資訊系統的「開放」是什麼意思?與所謂的「互操作性」有什麼關係?

  所謂「封閉」的地理(空間)資訊系統係指軟體本身具有其獨特的規格設計,且不提供與其他軟體交換之機制,因此以該軟體生產之資料將無法於非其設定環境中流通與應用。「開放式地理資訊系統」(Open GIS)之基本概念為提供一個基礎於開放概念之空間資訊流通與應用配套,使採用不同軟體之單位可自由交換所生產之資料或提供之服務,便利發展應用之環境。在這個架構中,無論流通的資料或服務的介面都採取開放之規格設計,以卻除封閉概念的阻礙。但客觀之限制則為各軟體都有其原有之預設模式、格式甚至操作介面,不可能要求各軟體廠商放棄其原有設計,因此重點在於透過標準之制訂而約制流通資料內容之描述架構與服務介面之設計。互操作性則意味無論各單位使用之技術、軟體平台、資料記錄之方式有什麼差異,使用者都可瞭解其存在,並加以應用之能力。在以往之封閉環境中,這當然是不可能輕易達成之目標。在開放式地理資訊系統環境中,由於標準技術之引入,供應者與使用者得以在標準的環境中進行溝通,甚至相關資源也可透過如詮釋資料標準及目錄服務標準而掌握,因此對互操作性理想之實現具有重大之意義。

4.WFS是什麼? 和GML有什麼關係?

  WFS是Web Feature Service的縮寫,係由OGC所制訂的的網路圖徵服務介面標準,屬於OGC之基本網路服務之一。WFS規定了基本的服務介面規格,包括如getCapabilities、getFeature之基本操作。當資料供應者遵循WFS之規定而供應資料時,使用者可透過此標準之介面完成資料之取得,當各機關均透過WFS供應資料時,理論上使用者僅須瞭解WFS之規定即可取得各機關之資料,並加以應用。相對於WMS係以回傳影像,提供使用者檢閱為主,WFS係以回傳GML格式之資料為預設模式,因此其原始資料多為向量格式之資料。WFS提供了讓使用者可藉由網路來獲取地理圖徵資料的介面。GML為以XML為基礎設計之地理標記語言,可用以描述存在於現實世界之各類地理空間時空現象,當供應者透過資料標準約制供應資料之內容與結構,並以WFS之方式供應時,即符合開放地理(空間)資訊之理想。

5.使用者要如何解讀資料標準之相關成果?

  一個資料標準文件至少包括背景、範圍、應用及適用對象、引用標準、專有名詞及縮寫、特性分析、應用綱要、資料典、編碼轉換、詮釋資料及權責單位等部分。前五部分為提供標準文件制定與發展之基本描述及限制,以供讀者瞭解標準發展之背景。特性分析以納入範疇資料的各類特性分析為主,提供讀者對該資料不同觀點之認識,經由分析而被彰顯的各類特性也將成為資料內容與關係設計之基礎,但基於實務流通之考量,並不見得所有的特性、衍生屬性及關係都會被納入流通資料之設計。應用綱要則以同樣為標準之UML圖形顯示各圖徵類別及關係之設計結果,每個設計的套件均會納入,並輔以文字之說明,提供讀者確實掌握資料內容之設計結果。資料典則逐一列舉所有納入設計之屬性及類別關係,包括其定義、選填條件、最多發生次數、模擬型別、值域及備註說明等。對UML圖形所顯示設計結果之疑問理應可以在這裡獲得完整之解答。設計結果如何轉換為開放之流通架構則於編碼轉換這一節中說明,由於統一規定採用GML為編碼標準,本節之內容主要說明各項目之對應轉換結果。簡而言之,標準文件之內容透過專業知識之觀點,具體且邏輯性地交代資料標準文件從需求形成至轉換為實質開放流通資料之完整過程,可提供資料供應者與使用者「一致」之運作基礎。

6.使用者要如何基礎於標準制度之成果而開發應用系統?

  標準制度之主要目的為促進地理(空間)資料之共享與流通,因此當開發應用系統時,最重要的是如何善用其他單位所提供之各類開放資料或開放服務,如此將可能取得更為即時之資訊,創造嶄新之應用。也因此當發展應用系統時,即須評估各單位所提供之服務介面標準(例如WFS、WMS、WCS等),瞭解介接之介面規定,並須可正確使用取得之資料。基於開放之精神,流通環境中之資料將以開放之架構(例如GML)描述,因此開發之應用系統必須能夠讀取開放標準格式(GML),也就是具有WFS client之能力。空間資訊之搜尋也是應用系統發展可能納入之考量,首先必須完成標準化詮釋資料之建立,再透過如資料倉儲及目錄服務之建立,設計單一入口,允許使用者輕鬆掌握全國之資源,如此即能成功建立應用系統發展者與服務供應者之聯繫管道,例如我國之TGOS即扮演類似之角色。在未來之應用中,WPS (Web Processing Service)必然將成為重要之網路服務種類,將可進一步減低應用系統發展之成本。簡單的說,未來之共享環境將包括來自於各單位、基於標準制度而提供之資料或服務,對應用系統之發展而言,只要可支援各類標準,即可充分享受其所帶來之便利。

7.在開放地理資訊系統環境中,過去使用商業地理資訊系統軟體之使用者可能面對什麼問題?

 開放地理資訊系統之理想為解決地理(空間)資料之異質性問題,即無論資料之原始格式為何,均可正確解讀及加以應用。但過去各單位透過商業地理資訊系統軟體所開發之應用系統多半基於其內定之格式發展,相關的功能也常基礎於其內定之格式,因此非其內定格式之資料常必須進行轉換。開放地理資訊系統之概念提出後,常有是不是要基礎於GML而「重新」發展其業務系統之疑問,因而形成推動之疑慮。事實上開放式地理資訊系統是以系統之間的流通為主要之課題,因此要求由各單位所供應之資料需以標準之開放格式記錄,也因此使用者端僅須了解標準之格式即可解讀遠端傳送之資料。而在正確解讀資料後,使用者端可進一步將資料轉換為其採用軟體之內定格式,並不一定需要重新設計基礎於GML之運作模式。開放式地理資訊系統之主要突破為建立一個連結不同系統之間的溝通管道,進而突破應用之障礙。各單位除善用標準連結之便利,仍可繼續以其商業地理資訊系統軟體之優勢,開發各類因應其業務之功能。若以GML而言,使用者端必須具有之能力為 (1)須能有效解讀開放GML格式資料及(2)必要時可將取得之GML資料轉換為其採用軟體之內定格式。前者允許視覺之檢閱,後者則可進一步加以操作與分析,使用者可由OGC網站查詢使用軟體對於GML標準之支援程度。若就供應者而言,是否可遵循資料標準之規定而生產GML資料,或進一步可以WFS軟體發布將是必須考量的因素。

8.水資源空間資料標準中有使用到所謂MultiSurface的概念,和傳統向量式資料模式的點、線與面架構有什麼關係?

  在向量式資料模式之架構中,常規定空間現象之表示係由點、線或面之空間資料型別表示,因此資料設計者必須依資料之特性而加以選擇。但此點、線或面架構係由圖元的概念延伸,並不一定以物件之觀點設計。近年之地理空間資料設計多已強調須以圖徵(feature)之觀點設計描述之現象,但現實世界地理實體之空間特徵並非如此單純,尤其對單一圖徵由多個離散之幾何表示構成之情形,單純之點、線或面架構顯然無法完整描述此特性。OGC因此希望可以針對空間型別之表示提供更為完整之涵蓋,使設計者可以更精準針對資料之特性而加以規劃。Geometry Collection之空間資料型別係指將一至多個空間幾何之集合視為單一圖徵,各空間幾何表示之維度相同,可表示單一點、線或面所無法描述之幾何特性,其中MultiSurface為由一至多個面狀空間表示所組成之型別,另也包括MultiPoint及MultiCurve等空間資料型別。對資料標準之設計者而言,所有規劃之圖徵類別均須依其幾何特性而選擇最合適之空間資料型別。

9.資料標準與詮釋資料有什麼關係?

  資料標準之目的為針對納入範疇之資料規定其流通時一致之內容與結構,包括圖徵類別、項目及關係等,其內容以實際流通之資料為準。但建置之資料本身並沒有辦法包括所有資料特性之描述,因此必須透過額外建置之詮釋資料加以說明。詮釋資料為描述「現有地理空間資源」的「資料」,可用以說明地理空間資源之識別、流通、品質、使用約制、展現、空間表示等各類特性,以協助地理(空間)資源的搜尋及適用性判斷。為更方便空間資料基礎建設中各類地理(空間)資源的搜尋、掌握及解讀,詮釋資料亦藉由「詮釋資料標準」之制訂而統一規定記錄之項目與內容,提供使用者對於取得資源更為完備之認識。為使全球發展之詮釋資料有共同之規則與架構可循,ISO/TC211發布了編號為ISO 19115之詮釋資料標準,允許各國家、領域與單位以其為基礎,制訂符合其需求之子標準(profile),例如我國之TWSMP詮釋資料標準即為遵循ISO 19115標準而設計之子標準。凡依此架構而設計之詮釋資料原則上即可以支援ISO 19115標準之軟體加以解讀。但若包括擴充之項目或更新之內容,則需另行發展配套。

10.國內還有其他單位制定資料標準嗎?

  國土資訊系統標準制度是一個協同合作之架構,由各權責單位依其業務資料在國土資訊系統環境中之需求性而評估是否藉由制訂資料標準而供應開放之資料。由於依循共同架構而發展,使用者端將可以遵循標準之方式解讀與應用透過開放服務介面而取得之開放格式資料,並加以應用。截至100年為止,目前已參與或完成制訂之單位及完成標準包括:內政部資訊中心制定資料標準共同規範、詮釋資料標準、門牌位置資料標準;內政部地政司制定行政區域界線資料標準、控制點資料標準、高程資料標準、地名資料標準、地籍資料標準、正射影像資料標準、土地利用資料標準;交通部制訂交通網路資料基本標準;經濟部水利署制訂水資源空間資料標準;經濟部中央地質調查所制定基本地質資料標準,內政部營建署制訂公共設施管線資料標準;內政部營建署城鄉發展分署制訂土地使用分區資料標準;行政院農委會農業試驗所制定土壤資源空間資料標準;行政院農委會林務局制訂植物資料標準;行政院環境保護署制定環境品質地理資料標準。隨後續應用之需求,未來預期將有更多單位投入標準制度架構之發展,未來之國土資訊系統應用環境也將可更為通透。標準制度歷年之推動成果可查詢「國土資訊系統標準制度入口網站」(http://standards.moi.gov.tw/giss/index.htm)。

  
11.我可以到哪裡去搜尋與我應用相關之資源?

  國土資訊系統之整體推動成果可參見「國土資訊系統成果網」(http://ngis.moi.gov.tw/),除可了解國土資訊系統過去、目前及未來推動之策略及成果,也可由此網站連結各資料庫及應用分組之網站;若要了解共享環境中可供連結與應用之各類資源,可由查詢內政部資訊中心所維護之「國土資訊系統資料倉儲及網路服務平台」(http://ngisdata.moi.gov.tw/tgos/)。此網站係以單一入口之空間資源搜尋及共享為目的為設計,除標準化之詮釋資料外,亦持續納入由各單位所發布之各類地理(空間)網路服務;有關標準制度發展之成果可參見「國土資訊系統標準制度入口網站」(http://standards.moi.gov.tw/giss/index.htm),除持續提供最新發展之狀況外,所有已完成制訂之標準文件、訓練教材、參考文件均可由該網站取得。

12.資料標準文件之資料典中,單一類別屬性有所謂「選填條件」,這是什麼意思?

  「選填條件」分為三種內容:
(1) 必要(M):屬性值為重要必填的項目,不可省略(例如:屬性「岸別」-設施所在位置位於左岸或右岸,為必須描述的項目)。
(2) 條件(C):屬性值之內容及填寫與否,須依其他相關屬性的特定條件而定(例如:類別「地層下陷GPS監測站」的屬性「站址」與屬性「位置描述」-兩者可選擇其一記錄,但至少必須選擇其中一個記錄)。
(3) 選擇(O):該屬性項目非必要,可以依照實際狀況來決定是否填寫(例如:屬性「流域英文名稱」-因類別內有必填屬性「流域編號」,故英文名稱也可省略)。

由於流通圖徵資料之項目包括有此選填條件之設計,常有選擇項目無需提供之誤解。事實上選擇性之項目係給予資料供應單位選擇供應內容之彈性,有時部分項目僅可提供給特定身份之使用者,綱要之設計因此允許即使沒有提供該類資料,亦不違反綱要規定之彈性。必填項目為供應資料之「底限」,而選擇項目則可依使用者之應用目的及供應者之意願而調整,但供應單位不可逕行決定一律不供應設定為選擇之項目。

13.水資源空間資料標準與水利署頒佈之「資料標準格式」兩者之間有什麼關係?

  為建立水資源資料相關資料庫建置之一致規格,水利署於民國88年推動擬定「水資源資料標準格式」,歷經多年討論後,於95年函頒各單位使用。「資料標準格式」係以各類業務資料內容之欄位格式為訂定重點,亦可提供各單位生產資料時之參考。「水資源空間資料標準」則是承接資料庫之成果,以開放式規格供應GML資料為主要之目的,因此理論上原始資料之內容應該承接自遵循「資料標準格式」而建置之各類資料庫,進一步說,「資料標準格式」必須可以確保「水資源空間資料標準」中之所有資料描述需求均已納入其規劃中,如此方可確保水資源空間資料之生產、管理及流通可由上游至下游一氣呵成,滿足國土資訊系統各類領域之應用需求。為達成此目的,水利署亦針對此兩文件加以檢閱與比較,以確保資料可被正確建置與流通。