不同坐標系統圖層之套疊 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 1
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 投影 投影的定義 縮小：便於直接觀察 將球面圖轉成平面圖 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 依照地圖使用之目的選用投影方式 距離 形狀 面積 方向 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？ 投影 經緯度坐標 直角網格坐標
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 平面坐標 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)
經線(lines of longitude) 大地坐標 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 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
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
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 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 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 六度分帶 座標單位 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 3 2 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 1 2 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 倘若無適合的座標系統，則採用 [自訂座標參考系統]訂定
自訂坐標參考系統(CRS) 1 2 3 5 4 6 選擇下拉式選單中之 [設定\自訂坐標參考系統（CRS）] 輸入名稱 輸入參數 新增下一筆 儲存 新增下一筆 3 4 5 6
自訂坐標參考系統(CRS) 選擇下拉式選單中之 [設定\專案屬性] 7 8 勾選[開啟時CRS轉換] 9
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 1 2 [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]
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(TWD67)、 台灣縣市(WGS84)三個不同坐標系統之圖層，並 使之能正確套疊