地理資訊系統應用於登山與山難防救之展望

駱昌宏1、蔡衡2

摘要

藉由電腦技術的發展，地理資訊系統已廣泛應用於許多領域之中，它強大的空間分

析及資料庫管理功能促進了決策及管理的效能與正確性。本文的目的在於探討地理資訊

系統應用於登山及山難防救的潛力。 地理資訊系統如今已整合超媒體資訊與虛擬實境等技術，故在活動的準備上，他可

以幫助登山者認知山區特質與規劃合宜行程，並自製適切地圖以利活動進行，歸隊後可

以之校正路線，透過網路地理資訊系統將相關訊息回饋大眾。在山難防救方面，地理資

訊系統能以山難危險度分析進行減災規劃，意外發生時可進行山難境況模擬、搜救規劃

與救難資源管理等決策支援技術，將能改善搜救效能，並提昇決策的正確性。

關鍵詞：地理資訊系統、登山、超媒體、虛擬實境、網路地理資訊系統、山難搜救、決

策支援 1 國立彰化師範大學地理系研究生

2 國立彰化師範大學地理系副教授

Potential of Applying GIS to Mountaineering, Mountaineering Accident Mitigation and Rescue

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Chang Hong Lou 1 2、Heng Tsai

Abstract

GIS (Geographic Information System) has been widely used in many places, taking the

advantage of advanced computer technology in recent years. Its power on spatial analyses provides helps in decision-making and management. In this paper, we would like to introduce the potential and the application of GIS on mountaineering expedition and its related activities.

The GIS is fully incorporated the technology in hyper media, virtual reality etc. Therefore, the mountain climbers have opportunity to see or understand the possible situation before they really go out for the expedition, in addition to the use of GIS for making plans and maps. The Web-GIS allows the information database to be conveniently modified via internet, for instance, the feedbacks of trail condition from mountain climbers after they get back. Moreover, with GIS we are able to perform the hazard assessment and simulation to increase efficiency and save efforts during mountain rescue activities. Keyword: GIS, Hyper media, Virtual reality, Web-GIS, Mountain rescue.

Key word: Geographic Information System, Mountaineering, Hypermedia, Virtual Reality, Web GIS, Mountaineering Accident Rescue, Decision Support 1 Master D., Department of Geography, National Changhua University of Education

2 Associate Professor, Department of Geography, National Changhua University of Education

地理資訊系統應用於登山與山難搜救之展望

一、前言

自從 1960 年代加拿大運用圖形數位化技術於自然資源之管理以及土地利用後[1]，經過四十年來的發展，GIS（Geographic Information System，地理資訊系統）的內容已是包羅萬象，其應用深入歐美先進各國的各級政府部門，它強大的分析功能、視覺化的

圖形顯現方式，取代了繁瑣、分散的文字、表格與數字，提昇了決策的品質與行政效率，

成效廣受各界好評。 登山活動的規劃，務求對山區資訊的完整掌握，行程的合宜擬定，特別是在探勘與技術登山之風日盛的今天。然而綜觀今日登山的資訊，許多山區僅有簡圖或字面描述，

甚至僅政府基本圖堪用，如此更遑論資料的即時性，這不但提高了山野活動的難度，也

增加了意外的風險。至於山難搜救方面，國內 4 次山難中便有一人死亡，山難次數與傷亡比高達 36％[2]，若要降低山難發生率及傷亡程度，防救技術的改良及運作效能的提升實為亟待努力的領域。針對上述問題，GIS 作為分析、管理及展示空間問題的強力工具，應能為登山界貢獻一些解套的方式，同時也盼藉由本文，提供有志於登山相關研究

的同好們一些參考的方向。

二、地理資訊系統淺介

1、 GIS 的定義

地理資訊系統的構成要素，即是由字面上的『地理』、『資訊』與『系統』三者結合

而成。所謂『地理』即是地球表面上所有一切的空間現象與特徵，包括任何抽象或具體

的屬性；『資訊』就是將空間資料數位化後，儲存於電腦資料庫中成為 GIS 運作的核心；『系統』則是由電腦軟硬體、空間資料與操作人員聯合構成。 所以美國國家科學基金會(National Science Foundation，NSF)定義 GIS，是一套用來擷取儲存、分析、以及展示空間資料之數位化資料庫管理系統[1]。

2、GIS 的功能

GIS 的特色，在於能夠將我們的真實世界，有效地記綠在電腦資料庫內，所有的人、地、物等空間資訊，都能夠整合在一個完整的地理資料庫中，而且可以快速地儲存及查

詢大量的地理圖形資料及屬性資料，並作複雜的空間及模式分析[3]。依據專家的定義[4]，其功能至少包含四種：能以數位化型式收集空間資料、能有效率的存取這些資料、能分析這些資料以得到衍生的資料、以及能以使用者方便有效的方式顯示結果。

3、GIS 的運作架構

為達上述功能，GIS 結合了電腦輔助設計 (CAD)、地圖學、資料庫管理系統與遙感探測 (Remote Sensing, RS)等技術來處理空間資料。完整的系統運作流程如下： （1） 資料的蒐集

傳統地圖已記錄了大量的空間資料，成為現今 GIS 的主要資料來源，透過掃瞄辨識及電腦繪圖儀器等『數位化』工具，將紙圖上的符號轉換成數位圖形，並賦予屬性。

除了地圖之外，空間資料來源還包括野外調查、航空照像、衛星遙測以及全球定位系

統（Global Positioning System , GPS）等。

圖 1 將資料數位化的工具

（取自國立師範大學地理系網頁）圖 2 遙測是 GIS 蒐集資料的強力工具之一

（取自中央大學遙測中心網頁）（2） 數位資料庫的建立 資料的品質是系統能正確運作的保證，而建立資料庫(database)的成本通常占了

整個地理資訊系統費用的 60％-70％以上。一旦資料庫完成，使用者的就可以方便地查詢及整合各種空間資訊。

資料的型態一般分為網格模式(raster model)及向量式(vector model)兩種。這兩種空間資料結構，均是用點、線、面的幾何圖形來表示現象的分布與彼此間的對應

關係，把它們連結到資料庫的表格後，圖形便有了各種屬性。 除了以上述具有明確邊界的資料外，尚有一些具有空間連續性的資料無法如此

逕渭分明。如高度、溫度、土壤種類等，其變化是呈現一種浮點內插漸變的狀態。

另外值得一提的是 GIS 中『圖層』的概念，一個圖層是由同一屬性的資料所組成，當圖層的座標系統統一時，即可組合套疊出想要呈現的主題。

表 1 GIS 圖形格式的差別 圖形格式 格式內容

向量式 向量『點』，是用 (X，Y)的座標來描述；向量的『線』，是由多個點座標連成；向量的『面』，是以線段封閉成多邊形來表現

網格式 網格模式是由許多規則排列的小方格(grids)組成，就像照片的影像般，放大時就會看到一顆顆粒子，所以方格愈小資料解析度就愈高

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圖 3 數位圖形的套疊、資料庫屬性的連結，使得 GIS 集管理、分析、展示於一身

（取自中央研究院網頁） （3） 資料運算及分析

GIS 可以結含各種資料進行分析與處理，使原始資料產生新的空間與屬性關係，特定的分析方法甚至能發展成某些模式(Model)，用來模擬及預測空間現象，進而輔助空間決策之擬定。一般地理資料之分析與處理功能可歸納成 [1]：座標轉換處理、幾何疊圖處理、空間分析處理、網路分析、數值地形分析、以及綜合上述分

析所衍生出來的各種分析模式。

表 2 GIS 空間分析功能一覽表 分析功能 分析內容

座標轉換處理 投影、基準面調整、座標轉換、幾何校正 幾何疊圖處理 圖層交集、聯集、差集 空間分析處理 距離量測、環域分析、近鄰分析、圖層套疊、統計分析、面

積及週長計算等 網路分析 最佳路線選擇、流量模擬、時間距離分析、網路資源分配、

地址編碼等 數值地形分析 等高線繪製、集水區分析、體積分析、剖面分析、視域分析、

流域分析、曲面長度計算、挖填方計算、坡度坡向計算、三

度空間立體處理等

（4） 結果輸出 GIS 在展示空間訊息時有著非常搶眼的視覺化效果，所謂『視覺化』技術是將

資料的內涵，以電腦圖學及多媒體等技術，轉換成人們所能直接認知感受的訊息

[5]。對於 GIS 而言，其重要性有如一個滿腹經學的人，要在有了表達的能力後，才 5

能展現其才華般。因為空間訊息透過文字及表格來表達，與眼睛看到圖形的感受是

完全不一樣的。透過視覺化後，空間訊息常能發揮令人驚豔的效果[6]，例如大型零售店萬客隆一直以來都知道自己周圍圍繞者許多競爭者，但當業者透過 GIS 看到地圖上環環包圍的對手時，反應還是嚇了一跳。

圖 4,5 GIS 視覺化的效果驚人，圖為台灣地形鳥瞰與台北市淹水的 3D 模擬 （取自大地地理雜誌）

三、地理資訊系統的應用與趨勢

1、GIS 的應用成果

GIS 應用的層面相當廣，任何與空間有關的領域都可以是它的舞台，故在短短數十年間就已經累積了相當豐碩的成果，茲舉例如下[3]：

（1） 災害防救方面 在美國 GIS 應用於緊急救援的領域中，以「911」消防救援及警察緊急派遣的

發展最為完善，例如奧勒岡州 Tualation Valley Fire Station 利用地理資訊系統分析林火發生特性，可以在林火發生前做好完善的規劃[7]。在天災頻繁的台灣，GIS 則以土石流危險區判識及預警、風災淹水警報系統相關的研究成果最為豐碩，目前已能

利用現場的連線資料，迅速地預警及反應災情[8]。

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（2） 公共設施管理 此項為廠商結合政府單位市場最大且最有成效的領域，涵蓋各種基礎資料、管

線之建置置、維護、經營與管理。電信設施及電話裝置(電信局)、電力設施及電力使用量(台電公司)、自來水設施、供水量及供水系統(自來水公司)、衛生、雨水下水道(縣市工務局)、瓦斯地下管線設施(瓦斯公司)、灌溉、排水系統、水庫、堤防設施(省水利局)。航空、鐵、公路交通設施(省交通處、鐵路局、民航局)。人口結構及基本資科(戶政事務所)、都市計畫、污染防治(環保署)、氣象觀察資料(中央氣象局)、山坡地超限利用監測(省水土保持局)、森林資源管理(省水土保持局)。基本圖、地籍資科(內政部)、台北市養工處承包之各項工程。

（3） 國防軍事方面

軍事數值地圖之應用(聯勤 401 廠)、部隊所在位置人員動態掌握(中科院)、軍事兵棋模擬系統(國防)、軍事基地規劃、國防任務規劃運作、軍事演習、戰略系統、軍事電子地圖、電子作戰戰情系統。

（4） 自然資源方面

礦物、森林、水資源規劃，農林魚牧礦的開發與管理資源的經營管理。

（5） 土地開發方面 土地利用的分析規劃與管理、地價評估、土地合成分析、都市計畫規劃。

（6） 環境保育方面 環境災害之防治、環境評估、環境保護、環境監測系統、環境變遷分析。

（7） 交通運輸方面 公路選線、智慧型行車系統、運輸規劃、汽車監視系統、導航定位系統。

（8） 商業活動 市場調查與分析、商店及工廠區位選址、倉儲內之空間規劃、物流的路線規劃、

投資商圈的發展、住宅環境的選擇(房屋仲介業)、最佳路線的選擇(快遞公司、汽車拖吊業)、有線電視的架設、地理資訊專業諮詢顧問公司。

（9） 其他

人口統計分析、科學研究、社會安全系統之規劃與管理、傳染病疫情擴散分析。

2、GIS 的發展趨勢

GIS 除了繼續在各領域應用中，持續地開疆闢土之外，近年來亦有幾大發展趨勢，這將使得 GIS 的表現在未來會更加耀眼。

（1） 網路地理資訊系統(Web GIS)

Web GIS 目前在國內應用的層面越來越廣，凡舉食衣住行育樂，皆有相關的網站提供服務，如觀光區的資訊、交通行車路線、以及政府各項資料及研究成果，均

已透過網路漸漸呈現在大眾面前。Web GIS 之所以在這幾年迅速竄起，是因為於它具有下述優點[9]：

A. 更廣泛的使用層面 透過網際網路(Internet)，GIS 管理者可以將空間訊息發散給各種層面的使

用者利用，而使用者亦可同時造訪各個伺服器上的最新地圖資訊，這也使得分

散式的資料庫模式與資料管理更易於實現，另外由於使用者利用的是 Web 瀏覽器，所以不受伺服器、客戶端機器型態，或 Web GIS Server 端 GIS 軟體種類之限制，只要能上網，就可以使用豐富的 GIS 資源。 B. 可大規模降低系統成本

專業的 GIS 軟體非常昂貴，而使用者經常只是使用一些基本的功能，使得GIS 失去了大眾使用上的經濟效益。但 Web GIS 在客戶端上只需使用 Web 瀏覽器（通常要下載免費外掛模組），其成本與 GIS 軟體相比要節省得多。另外，由於客戶端的簡單性而節省的維護費用也不容忽視。 C. 更簡單的操作

要使 GIS 不侷限於少數受過訓練的專業用戶，就要降低對系統操作的要求。通用的 Web 瀏覽器介面簡單，操作彈性高，將可大大降低專業門檻。 D. 有效的平衡圖資計算負載

一般客戶端的機器因為 GIS 外掛軟體功能有限，加上運算能力不高，往往無法負荷複雜的分析，Web GIS 可透過網路將此類工作交由 Server 執行，客戶端只需負荷資料量小而簡單的操作，如此平衡機器負載，即能達成高效的運作。

圖 6,7 Web GIS 使得大眾利用網路瀏覽器就能享受 GIS 的豐富資源與強大功能 （取自台灣電子地圖服務網與中央研究院網頁）

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（2） 行動式 GIS 隨著行動通訊結合個人數位助理（Personal Digital Assistant , PDA）及 GPS 的

普遍應用，未來的 Web GIS 可以安裝在 PDA 中，並透過行動通訊與 GIS Server 端連線，屆時行動式的 GIS 瀏覽器必然會成為一種趨勢，對於身邊的空間資訊，使用者將能隨時隨地『瞭於指掌』之間。

（3） 視覺化技術的精進

視覺化的發展如今已從平面圖形進化到三維立體影像的展示，未來將更進一步

邁向四維的表現手法，也就是在三度空間中加入時間的因子。關於環境變遷、各種

人事物擴散、遷移與變化均為四維展現的題材。 同時虛擬實境(Virtual Reality)也是另一項正在蓬勃發展的視覺化技術，它可使

系統和使用者間以各種型態的關係互動，且融合多媒體等技術，讓使用者獲得各種

感官上的回饋，並以身歷其境的觀點來體驗虛擬的世界。虛擬實境與 GIS 的整合將使空間訊息的展現成為一種令人驚奇的強烈感受[10]。

圖 8 現在使用者已能透過虛擬實境技術自由瀏覽立體的空間訊息

（取自中央研究院網頁） （4） 結合超媒體技術

多媒體使用的介面包括文字、影像、音效及動畫。超媒體則是將多媒體中的材

料當作資料點，透過超連結技術形成資料鍊，再連結成資料的網路架構。 超媒體技術應用於決策支援可使管理者的思考模式由線性躍升為網絡式的面

狀思考，如許多電腦軟體的說明檔就是利用這種技術來解決使用者的疑難雜症。其

次是決策資料庫可以配合需要進行動態管理，隨時依需求將資料網重新編輯組合，

調整成決策所需的架構模式。最重要的是人們面臨決策的內容至少有 80％以上與空間有關，而空間的訊息透過 GIS 技術進行處理，效能將大為提升，是故超媒體與GIS 的整合勢在必行[10]。

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四、地理資訊系統在登山的應用

登山者一直以來仰賴地圖與文字記錄，以瞭解山區各項景觀資源的性質與分佈，同

時掌握危險因素，在資源與威脅面的綜合考量下，訂出資源效益比最高、意外風險性最

低的行程計畫，然而與資源、威脅相關的訊息常散佈在各種不同的媒體中，難以整合，

即使蒐集到了，還要經過反覆比對，才能確認它們在空間中的分佈、性質與關聯性，如

此一來更不用說要分析那些尚未探知出來的潛在性因子。 面對此類問題正是 GIS 最得力的地方，只要蒐集到相關資料的空間位態與屬性，將

其數位化儲入 GIS 資料庫內，隨著資料量的累積，GIS 圖形瀏覽、展示與便捷的資料庫管理即能展現出化零為整的威力，使訊息一目了然。最後，不同資料的套疊比對，不但

可以推敲因果關聯，甚至能進一步分析出潛在性的資訊。茲將 GIS 應用於登山活動上的潛力歸納成威脅與資源分析、行程規劃、資訊的展現與交流以及行動地圖幾方面來敘述：

1、威脅分析

近年來國內的登山活動趨向多元化，遺址勘查、攀岩、溯溪、冰雪地攀登，及類似

國外所流行的自然挑戰賽等技術、探勘性的活動，吸引了越來越多登山者加入[11]。然而台灣本島山地廣大，山高、坡陡、溪流多，且由於位處地震帶，斷稜、危崖、峽谷等

困難地形處處可見。在氣象上，台灣屬海島型季風氣候，冬有強烈東北季風、寒潮及降

雪，春有梅雨，雷暴豪雨常成災，夏秋兩季多颱風[12]。雖說目前的氣象預報技術，一週內的天氣趨勢可信度相當高，但由於台灣的地形複雜使得局部氣象的狀況多了很多變

數[13]，此皆為山區活動亟需注意之課題。 台灣山岳環境的特質，可知原本就存在許多危險因子，遊走其間的登山者常需承擔

高度的風險，即使是在熱門路線上，發生傷亡的山難事件亦時有所聞，而探勘與技術攀

登等活動進行場所更是以往登山界難以深入的危險區域，其活動難度原本就已經很高，

一旦意外發生時，山難搜救作業更形困難。 面對存在於山區環境中的危險，GIS 可以呈現其分佈與威脅程度。關於已知威脅的

部分，只需將調查結果數化存錄即可，當山區狀況未知時，可利用 GIS 套疊分析出某種危險因子的相關特徵，結合統計技術將各項變因量化，推導出山區中此種危險因子的潛

在分佈情形，並計算其危險程度。可供調查與分析項目計有：困難地形（寬稜、密林、

急流深潭、瀑布、峽谷、裸岩、斷崖、碎石坡、山崩落石），危險氣象水文（山洪、強

風、積雪結冰），生物威脅，以及能提供警示效果的區域山難歷史。

表 3 GIS 應用於登山環境威脅因子之分析 分析種類 威脅類型 分析內容 意外項目

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寬稜 迷途 應用數值地形(Digital Terrain Model, DTM)、航空照片與林務局植被調查紀錄，推導出迷途型寬稜的特

徵，判斷身置其中時可能會定位困難，造成迷途風

險的區域

困難地形

密林 迷途 結合林務局植被調查紀錄與航空相片，比對出高密箭竹、茅草和荊棘灌木特徵，區劃出造成行程遲緩

的林相 急流深潭 溺水 以區域水文資料、數值地形及水文模式推估溪谷中

難以跨越的急流深潭區段 瀑布、峽谷 墜落 以航空相片、區域水文資料、數值地形及地質資

料，推估溪谷中通行困難的瀑布峽谷區段 墜落 裸岩、斷崖、

碎石坡、落石 結合航空相片、衛星影像、林務局植被調查紀錄、

公路局山崩落石調查、數值地形及地質資料，評估

可能造成墜落及砸傷的特殊地形地質 砸傷

山洪 溺水 以區域水文資料、數值地形及水文模式判斷容易暴漲的河段

氣象水文

強風 失溫 以區域氣象資料、數值地形與林務局植被調查紀錄找出易受強風侵襲的裸稜、迎風面或風口 墜落

積雪結冰 墜落 以氣象資料、衛星影像界定冬季易積雪結冰的區域生物威脅 動植物 抓咬傷 毒蛇、毒蜂、猛獸（熊、山猪）、病蟲害（恙蟲、

螞蝗、硬蜱等）有毒植物（咬人貓、咬人狗等）之

調查紀錄，劃定各種生物威脅區。 中毒 生理不適

山難歷史 綜合 綜合 依據山難記錄將造成危險的成因、位置、傷亡類型與程度等屬性列入資料庫，提供警示作用

圖 9 國家公園已開始提供基礎的 Web GIS 服務，圖為地質災害潛勢分級圖套疊衛星

影像等資料，希望未來能利用類似概念提供出山難威脅的訊息 （取自玉山國家公園網頁）

2、資源分析

（1） 電子地圖的優勢 登山者深入荒野，或許為一親大自然的芳澤，或為探察人文史蹟，或為挑

戰自我及記錄，無論目的為何，活動過程絕離不開山區中的種種資源，凡路線（公

路、林道、產業道路、步道、古道、步徑、獵徑、攀登路線等）、名峰、測量基

點、水源、營地、山屋、遺址、特殊景觀（湖泊、瀑布、奇岩、斷崖、圈谷等）

等等，皆能透過 GIS 達到電子地圖查詢的功能，迅速地顯示結果，不同於傳統地圖的是，GIS 不受圖幅大小、比例尺精度限制，可以自由的瀏覽縮放，還能依需求自由組合主題，圖資的更新管理則更為迅速簡單，保存壽命可說是無限長。

（2） 潛在資源分析

另一點更迷人的是，GIS 還能利用類似上述威脅分析的方式，評估出潛在資源的位置、狀態與出現的機率，例如潛在的水源、營地、湖泊、瀑布等。

圖 10 GIS 的電子地圖不受圖幅、比例尺限制，能依需求自由組合主題，圖資的更新管理則更為迅速簡單，透過網路後使用群及管理群無遠弗屆 （取自玉山國家公園網頁）

3、行程規劃

若對山區中的威脅與資源情形皆已瞭如指掌，即可安排活動路線。關於時間行程的

安排，以往只能參考前人的紀錄依法炮製，若是無記錄的山區，就得依靠探勘經驗豐富

者來判斷行程，然而即使是登山老手安排的行程，現場活動時也常遇到狀況不符的窘

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境，因為會影響行程的因素實在多到難以憑單純的紙上作業來模擬。 關於這一點，或許可以利用 GIS 來分析影響登山步行速率的相關因子，據大量的行

程記錄為樣本，推導出經驗公式，憑藉這個『步程速率推估模式』，我們可以設定各種

參數來推算某種特質的隊伍在某環境的山區中，步行的速率大概為多少。如此一來，便

能降低探勘行程的不確定性，讓活動的規劃更有依據，活動進行的過程更加適意。

4、資訊的展現與交流

回顧國內山區資訊供給情形，除了少數傳統熱門路線有較詳盡的導遊圖之外，其餘

的僅能在網路媒體及部分刊物上找到簡圖或字面的描述，許多中級山和中南部郊山的資

料更是闕如，只能靠政府山區基本圖中寥寥無幾的註記，加上自己想像和零碎文獻的拼

湊，才能擬出幾許有用的訊息，如此更遑論要保持資料的更新與即時性[14]。 所幸近年來有熱心人士在不同領域收集了許多登山記錄，並架設成網站，應用網路

資訊提供了較多的山區訊息，為台灣的登山者帶來了莫大的方便。眾人在利用網路交流

經驗的同時，也帶來了即時性的山區訊息，使資料更新更得以落實。然而這些資訊在使

用時卻有一點始終造成困擾，就是缺乏圖面資料。使用者常需自己手持一份地圖，然後

從文字中反覆推敲、猜測作者所指的境況究竟位於何處，如記錄的內容越粗糙這種窘境

就越深，後來有少部分的紀錄開始附圖下載，稍解決此問題，但終究是少部分的山區得

以澤惠。 所以若能在取得資料的同時，統一由管理者確認記錄內容，將資料數位化，建置到

GIS 資料庫中，透過 Web GIS 分享出來，以方便的介面，讓使用者直接在網路瀏覽器中比對電子地圖與文字，甚至可以超媒體技術，將地圖、文字、影像、音效、動畫及虛擬

實境緊密連結在一起，再加上前述的調查及 GIS 分析的結果一併上網呈現，彼時，相信僅在查詢登山資訊時，不但資料豐富，還能起令人神遊嚮往的驚豔效果。

更甚者，若使用者能直接透過 Web GIS 的介面，畫出代表路線、水源、困難地形…等意義的圖形，賦予屬性說明後傳輸給 GIS Server 主機，讓地圖的使用者更成為地圖的製作者。這樣的資訊交流必能厚實山區資料來源、落實圖資即時更新、以及拓展資訊的

使用效益，對登山風氣必所有裨益。

5、行動地圖

上述 GIS 的分析結果反映的是山區靜態的環境因子，是空間的長期平均狀況，至於登山者進入山區後的決策依據，還得要考量其他動態因子的影響（如：即時氣象、水文、

地震等），才能全面發揮 GIS 的優點於登山活動的所有環節中，成為行動式的 GIS。 行動式 GIS 在現行技術中較常見的有兩種，一是 PDA 結合 GPS，將自己的所在位

置直接顯示於 PDA 地圖上，另一是行動電話結合 Web GIS 來達到地圖查詢的功能。未來這四者整合成行動式的 GIS，就能突破即時定位、資料更新、硬體容量、硬體運算速度、以及軟體分析功能等限制。只可惜目前台灣山區通訊死角極多，而衛星通訊的成本

又過高，另外還有費用及電力等問題均待突破，但這個未來的願景是值得期待的。 即使離行動式 GIS 尚有一大段路需要努力，利用 Web GIS 自製地圖卻是現階段可行

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的技術，使用者可以依照需求自行組合 GIS 的圖資，調配出切合活動的主題地圖，列印後自行防水攜帶，簡單方便又能切合需要。然而這其中會牽涉到製圖專業的問題，因為

製圖者若無具備地圖學概念，做出的圖常紕漏百出而難以使用，甚至變成錯誤的訊息造

成危險，所以網站管理者最好能提供範本與說明，讓使用者依法製作，同時也對使用者

提供的地圖更新資料嚴加審查，勿讓原本的美意害了人。

五、地理資訊系統在山難防救的應用

山難預防與搜救系統中，資訊體系的研究發展甚為重要，許多山難意外的相關因子

與空間有關，如無地理資訊相關技術的整合，來輔助大量環境資料的蒐集、彙整、管理，

以及山難潛勢分析評估或境況模擬作業、成果展現等，實難以達成有效決策的目標。 決策支援系統可定義為「用來幫助決策者，應用資料及相關模式釐清、解決問題並

作決策的互動式的資訊系統」[15]。由空間決策支援系統的結構來看，其要素包括：資料庫、模式庫、及地理資訊相關技術（如：地理資訊系統、遙測、全球定位系統等），『資

料庫』提供山難管理決策所需的各項相關資料，藉由『模式庫』內適當的模式來進行山

難潛勢的分析與境況的模擬，『地理資訊系統』則扮演資料庫與模式庫整合、空間分析

輔助、及分析結果展示的角色，加上網路地理資訊系統及超媒體技術的輔助，可以建立

一個遠距整合的作業環境，成為方便使用與容易推廣的山難防救決策支援系統。 綜合上述，GIS 運用於國內山難防救決策支援時，應能發揮輔助的功能，茲分防備

及應變兩階段描述：

1、山難防備階段

防備階段的目標，是在非山難時期評估意外發生的可能，提出改善策略來減少山難

發生的可能，並規劃與儲備未來實際面臨山難時能夠採行的相關處置，在意外時將傷亡

降到最低程度。山難防救在此階段重要的工作包括：山難潛勢分析、山難危險度分析、

安全對策、山難緊急應變計畫研擬、安全設施配置與搜救資源儲備、山難緊急應變演習

及訓練等。其中 GIS 能應用的有： （1） 山難潛勢分析

評估各種山難型態在不同空間位置的潛在威脅程度，例如應用地質、地形、

地下水資料、以及歷來墜落型山難的紀錄，將山區中容易發生墜落的區域界定出

來，依危險程度劃分等級，並模擬不同動態因子改變時（氣象、水文等），危險

區域及其威脅程度變化的情形，將模擬的結果整合成決策系統中的『模式庫』。

同理亦可界定出易迷路區域與路段、危險動植物活躍區、急流深潭段、氣候惡劣

區等。

（2） 山難危險度分析 將山難潛勢分析的結果，進一步與登山活動資料整合，找出登山活動頻繁

區與山難潛勢區重疊者，並依可能造成的危害程度、種類，劃定不同屬性、等級

之山難危險區。

（3） 安全對策 基於潛勢與危險度分析結果，加上歷次意外實況紀錄的研究，檢討現有管

理計畫與設施的適切性，研擬能夠有效減少山難威脅的對策。

（4） 安全設施配置與搜救資源儲備 根據山難潛勢分析、危險度分析的結果研討各種預防山難及意外來臨時可

供採行的措施，以之加強硬體建設或改善管理制度，並且利用 GIS 判斷所需設施的最佳規模與位置，以最低成本發揮安全設施的最高效能，例如：在適當場所儲

備物資，規劃最佳撤退路線、救援路線及緊急避難場所、搜救直昇機升降場區位

選址、無線通訊微基地台區位選址（本設施可一併實現山區行動 GIS 及人員動態監測）、足跡辨識資料庫建置等。

（5） 責任區屬認定

現今國內山難責任區屬，原則上是由事發地點的行政管區負責，但行政區

劃完全不考慮登山行程與路況，使得能夠最迅速抵達意外現場的單位有可能是其

他行政區的負責人。對此弊端，可以 GIS 的路網分析功能，依路況及登山行程，將責任區屬依實際搜救效益進行劃分。

圖 11 山難防救資源的配置與責任區屬應依實況安排，使投入的人力、物力發揮最高

發揮效率，美國即以 GIS 分析為消防站的區位選址 （取自大地地理雜誌）

15

2、 山難應變階段

緊急應變階段的工作，是在實際發生山難期間，能快速有效地的掌握、傳遞即時性

資訊與重要警訊，並因應意外情況有效調派救助人力與資源。山難防救在此階段重要的

工作包括：山難預警、山難通報與管制、山難相關資訊蒐集與傳遞、山難與搜救境況推

演、搜救人力及資源之派遣與管理等。其中 GIS 可以著力的內容有： （1） 山難預警

利用即時性的資料，如氣象水文等自動化觀測數據及地方機關的入山記錄，

傳回 Web GIS 主機分析事件危害度，並依據危險等級發佈預警，使相關單位能即時反應。（目前只有國家公園有入山紀錄，建議相關單位能於登山口設置入山登

記簿，並推廣之）

（2） 山難與搜救境況模擬 透過 GIS 分析模式及良好的視覺化展示方式，將山難與搜救境況逼真的加以

呈現，讓決策者能夠更清楚的了解到山難情況。 其中，對於搜救成效向來不彰的迷途失蹤型山難，更可整合『步程速率推估

模式』及山難潛勢分析中的模式庫，以之推估山難者的迷走範圍及可能失事位置。

（3） 空搜任務應用 A. VR 訓練器

雖然空中搜救為目前行動效率最速者，然而搜救單位的駕駛對山區地形不

熟悉，唯有在取得精確的座標系統定位後方得以發揮救援效率[16]。這個缺點若能利用 GIS 結合遙測、航照影像，進行山區虛擬實境的飛行訓練，必能加強駕駛對台灣山區的熟悉程度，發揮救援效率。 B. 威脅分析

以 GIS 找出威脅飛航安全的地形、電線、電塔、索道、植被及氣象等，以規劃安全的救難航程。 C. 航程規劃

按搜救任務內容，考慮油料、載重、飛航高度等限制，計算最佳飛航路線。

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圖 12,13 圖為衛星影像套疊數值地形、以及林務局的林火模擬系統，GIS 結合虛擬實境及各種預測模式將可提升決策管理水準（取自中研院網頁、大地地理雜誌）

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（4） 陸搜任務應用 A. 搜救資源管理

輔助決策人員掌握搜救人力、物資儲備及運用的狀況，協助現場整合作業。 B. 通訊點分析

利用數值地形與 GIS 視域分析功能，濾除通訊死角，訂出可供無線通訊區域，以便在搜救過程落實通訊作業。 C. 行程規劃

運用路網分析等功能，輔助管理單位以最高效率的方式派遣、調度救援的

人力及物資。

六、結論

欲安全適意地進行山岳旅遊，前提是需要仰賴詳實即時地域性環境資訊，為此，相

關資訊應建立科學管理基礎，並借重科技，將各項調查與研究數位化，建立資源資訊平

台，以為未來長程發展之基盤，提供可查詢、更新、分析之資料庫[17]。GIS 做為強力的空間管理工具，該是適任此平台之最佳選擇。 關於增進搜救效率的研究方向，學者歸納為三方面：減少搜尋時間、精進救援技術以及整合系統運作[18]。GIS 的應用可直接在這三個面向上提高山難搜救的效能，並降低搜救總成本。

民國 75 年國家建設委員會提出『建立國土及區域綜合資訊系統』計畫，開始建立『國土資訊系統』，其目的為引用地理資訊系統的技術，來整合分散在各級政府單位及

公民營事業機構的空間地理資料[19]。如今該計畫已彙整出九大國土資料庫，提供各種研究與行政業務之用，使得許多研究進行時，不用再擔心建置基礎資料時，需要大量的

時間、金錢與人力的問題。這也讓 GIS 應用於登山的相關研究得以有實現的可能。 綜合上述願景，最快而直接的實現之道，在於建立全國山岳資訊中心。全國山岳資

訊中心以 GIS 為資料庫平台，結合超媒體及網路技術，提供多元的登山資訊，山友的交流空間，以及各項登山、山難防救相關的分析功能，並和各國家公園管理處、林務局之

林道與步道網絡、地方山難搜救通報系統、氣象水文觀測站等體系連線，使愛好自然者

能掌握更精確即時的地域性動態資料，提升山野活動的安全性，落實山難防救單位的效

能，同時也為大眾帶來一個便利的管道，去體會與愛惜這片寶島上豐富的景觀與生態資

源。 現行階段要實現這樣的理想並不困難，因為許多相關的業務內容，原本就有政府專

職人員在負責管理，只是缺乏一個體系來進行彙整，使得愛好戶外活動者夢寐以求的方

便，一直無法達成。而理想需要有識之士們的齊力推動，將之納入國家步道系統或相關

計畫之中，使得官方、學術單位與民間資源得以整合運作，那一天的到來將會是你我共

同的福祉！

18

七、參考文獻

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會專文集，頁 136，2001。 17. 郭瓊瑩，從國家步道系統之建立談台灣山岳資源發展應有之向度，第六屆全國大專

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頁 1-28（2000）。

Abstract一、前言二、地理資訊系統淺介1、 GIS的定義2、GIS的功能3、GIS的運作架構

三、地理資訊系統的應用與趨勢1、GIS的應用成果2、GIS的發展趨勢

四、地理資訊系統在登山的應用1、威脅分析2、資源分析3、行程規劃4、資訊的展現與交流5、行動地圖

五、地理資訊系統在山難防救的應用1、山難防備階段2、 山難應變階段

六、結論七、參考文獻