廖泫銘

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102 年度「警訊管線地理資訊化圖資繪製」教育訓練

廖泫銘中央研究院人文社會科學研究中心地理資訊科學研究專題中心2013/07/30~31

不同坐標系統圖層之套疊


課程大綱• 投影與坐標• 不同坐標系統圖層之套疊


一、投影與坐標


投影 Projection

• 地圖之主要功用• 縮小：便於直接觀察

• 投影• 將球面圖轉成平面圖

• 投影的定義• 即是將地球三圍表面空間上的經緯

位置，經由有系統的方式轉換至平面的坐標


變形 Distortion

• 球面轉換成平面必會產生變形• 部分之幾何特性產生失真

• 距離• 形狀• 面積• 方向

• 依照地圖使用之目的選用投影方式• 盡量保留最需要之幾何特性


空間概念－為何要用坐標系統

問題：在哪裡、到哪裡？

經緯度坐標直角網格坐標

投影投影


坐標系統• 坐標系統是根據投影而得，分為大地坐標與平面坐標• 大地坐標

• 亦即經緯度坐標，以度、分、秒表示• 僅能表示位置與方向性• 無法直接表示距離與面積

• 平面坐標• 類別相當眾多• 全球最通用的為國際橫麥卡托投影坐標系統 (Universal

Transerve Mercator ， UTM)• 台灣最常使用的為橫麥卡托二度分帶 (TM2)


大地坐標

•經緯度坐標，以度、分、秒表示•本初子午線為通過格林威治天文台•僅能表示位置與方向性，無法直接表示距離與面積•台灣最常使用的為 WGS84

經線 (lines of longitude)- 通過英格蘭格林威治的經線稱為本初子午線或 0 度經線

緯線 (lines of latitude)- 使用赤道線稱為 0 度緯線


台灣基本圖坐標系統－ TM 二度

•橫麥卡托投影法（ Transverse Mercator ）•經差二度分帶•座標原點為中央子午線與赤道之交點，橫座標西移 250,000公尺•台灣本島地區以 121oE 為中央子午線•澎湖金馬地區以 119oE 為中央子午線


橫麥卡托二度分帶

•內政部配合土地一千分之一、五百分之一地籍圖與五千分之一地形圖測繪需要•台灣以 121° 為中央經線，橫坐標西移 250,000 公尺•澎湖以 119° 為中央經線•由於仍以虎子山為基準點，故又稱為虎子山坐標系統


台灣常用坐標系統之比較參考橢球體 Geodetic Reference

System 1967 (GRS 67)

Geodetic Reference System 1980 (GRS 80)

WGS 84

坐標系統 TWD 67 TWD 97 WGS 84

大地基準（ Datum ）位置

埔里虎子山內政部 8 個 GPS 衛星追蹤站座標值

地球質量中心

地圖投影 TM 二度分帶 TM 二度分帶六度分帶座標單位公尺公尺經緯度備註台灣舊坐標系統

TM2(TWD 67)

台灣新坐標系統TM2(TWD 97)

GPS 使用TWD 97 與 WGS 84 近似

需在相同的座標系統下，不同圖層才得以正確地彼此套合在一起


二、不同坐標系統圖層之套疊


加入向量圖層目前 QGIS 可以讀取的向量式資料有：

• Arc/Info Binary Coverage

• ESRI Shapefile

• Mapinfo File

• SDTS

※目前最多使用的檔案格式為 ESRI Shapefiles ，它是由三種檔案組成。分別為：

.shp ：此檔案為幾何圖徵資料

.dbf ：此檔案為 dBase 格式的屬性資料

.shx ：索引檔案


點選，加入新的向量圖層 1

23

在檔案類型中選擇 [OGR]ESRI Shapefiles(*.shp ,*SHP) 後，點選欲加入的圖層（台灣縣市 .shp ）


設定坐標系統選擇下拉式選單中之 [ 設定 \ 專案屬性 ]

選擇 [ 坐標參考系統 (CRS)] 頁面，並選擇合適之座標系統

1

2

※倘若無適合的座標系統，則採用 [ 自訂座標參考系統 ] 訂定

102 年度「警訊管線地理資訊化圖資繪製」教育訓練 16

自訂坐標參考系統 (CRS)

1 選擇下拉式選單中之 [ 設定 \ 自訂坐標參考系統（ CRS ） ]

2 輸入名稱

輸入參數

儲存

新增下一筆

3

4

5

6


7 選擇下拉式選單中之 [ 設定 \ 專案屬性 ]

8 勾選 [ 開啟時 CRS 轉換 ]

9

自訂坐標參考系統 (CRS)


1 按圖層右鍵後，點選 [ 屬性 ]

2 在 [ 一般 ] 的頁面下，選擇 [ 指定坐標參考系統（ CRS ） ]


3 選擇該圖層之坐標系統

4


TWD67/97 坐標參數設定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

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


設定地圖單位• [ 設定 \ 專案屬性 ] 中一

般頁面之地圖單位，當所輸入之圖層坐標系統為 TWD67 、 TWD97時，地圖單位選 [ 公尺 ]

1

2


完成載入圖層


上機實作

• 設定專案坐標： TWD97• 同時開啟台灣鄉鎮 (TWD97) 、台灣鐵路 (TWD6

7) 、台灣縣市 (WGS84) 三個不同坐標系統之圖層，並使之能正確套疊

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