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工技术

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工技术, 第90期(民国91年4 )第61-70页PDA,GPS与GIS於工调查之应用冯正王佑洪世勋陈锦清兴工程顾问大工程研究心摘要科技的发展使得PDA,GPS与GIS技术可以供工程师加以应用,来助现场调查记录,勘灾等作业,增进工程调查之速度与精度.本文介绍PDA,GPS与GIS在大工程调查之几个应用方向与案例.作者们利用PDA之轻巧,快速与行动方便,且可与桌型电脑紧密结合之性,撰调查与试验的专属程式,开发多套大工程调查作业PDA辅助系统,如「钻探调查助理系统」、「表质调查助理系统」、「坡安全评估助理系统」等、提供工程师迅速记录调查料.另将以石流灾情勘察为例,介绍以简易GPS装置与GIS工具迅速建立灾情查询系统.
针对大工程调查的性与大工程师的需求为导向,开发PDA,GPS与GIS等讯科技的应用,目标在於提供大工程师,计划管理员个直觉化, 动化的管理工具.善用讯科技与网际网路理讯系统於大工程,应能使大工程师在作业环境可以个互动与分享大专业知识的平台(Platform),让「大料管理」提升到「大知识管理」的理想.
关键字:PDA,GPS,GIS, 工调查.APPLICATION OF PDA,GPS AND GIS IN ZHENG-YI WANG TIAN-YU HUNG SHIH-HSUN CHERN ENGINEERING CONSULTANTS, INC.
investigation assistant systems were developed applying personal digital global positioning system(GPS) andgeographic information systems(GIS) tools. The purpose of the development is to increase speed and accuracy of geotechnical Theconcept and organization of the system developments with PDA applications was introduced in details, including drilling investigation surface geology investigation assistant system and slope safety evaluation assistant system. Furthermore, an example was illustrated forthe application of GPS, PDA and GIS foradebris flow forensic investigation. This paper also suggests that application of the newest in geotechnical engineering will be the most promising approach in knowledge management system
KEY WORDS:PDA, GPS, GIS, Geotechnical Investigation.
前言讯科技的快速发展使得传统产业的工程亦直接受惠,因为科技产品之精度提高与成本的降低,使我们得以选择最合的科技产品来应用.个数位助理(Personal Digital Assistant,PDA)因其轻便快速之质,已成为工程应用的
冯正等:PDA,GPS与GIS於工调查之应用62新趋势.如能善加利用在大工程的调查,现场试验与测等、应可效缩短办公室与现场之时空差距、提升现场调查料之可靠度.全球卫星定位系统(Global Positioning System, GPS)使般使用者透过GPS接收器,接收卫星向球不断传送的定位信号,加以解读即可迅速求得接收器目前的位置,方向,速度与时间.GPS对於大工程的野外调查,如钻孔调查, 表质调查与灾害点位调查将相当大的助益. 理讯系统(Geographic Information Systems, GIS)是个分析,操作与展示空间料的方法,用个组织的方式将空间料库与理位置连结,并将分析所得结果视觉化,可以供使用者判断与作决策时参考.GIS并非是个套装软体,更不只是些图的展示、若以其所具备的查询,分析等功能,来建置大料管理系统将甚为可行、可整合源,降低成本,达到迅速与正确的分析与决策辅助的目标.传统的工调查流程,工程师常需携带多张表单进行现场督导及记录工作.回到办公室后,再将料逐输入电脑进行判释,若在过程发现料异常、通常亦难以再回到现场寻找该异常现象发生之原因与.对於表质或灾情调查, 般大多在形图作注记,完成后再於室内进行套绘. 可能因灾区的范围大, 形变迁、已崩溃或形图之比例尺不足等因素,在现场不易辨认所在点位及追踪调查过的路径,使得调查的速度无法提高,调查点位亦容易注记错误.另因调查所得的料般较为复杂,在管理与整合较为耗时.因此,现场调查料若能以PDA点选的方式记录,在行开发的PDA程式加入简易的计算与校核功能,提醒记录者不合理的输入讯,降低些记录出错的机会.而在现调查时若使用GPS装置,则调查者可很快速知道本身的位置讯,甚记录完整的调查路径,在回到室内进行GPS 料处理时,可以很迅速把点位与调查路径套绘(mapping)到GIS的图层.若将调查料以GIS工具进行整合与组织,将可效率料查询与管理.所以,方便快速的PDA,GPS与GIS技术应要加以配合应用,以助现场记录,勘灾,增进工调查作业之速度与精度.本文介绍PDA,GPS与GIS在大工程调查之几个应用方向与案例.利用PDA之轻巧,快速与行动方便,且可与桌型电脑紧密结合之性,撰调查与试验的专属程式,提供工程师在直觉与易用的环境、迅速处理现场所取得的讯,达到提升料处理的品质与提高效率之目的.依此观念,作者们发展多套大工程调查作业PDA辅助系统,如「钻探调查助理系统」、「表质调查助理系统」、「坡安全评估助理系统」等.另将以石流灾情勘察为例,介绍以简易GPS装置与GIS工具迅速建立灾情查询系统.善用PDA,GPS与GIS等讯科技於大工程之勘查与料管理,将可提高效率,降低料错误机率,降低成本等多方面效益,若能更深入的整合与规划,应可由「大料管理」提升到「大知识管理」的境界、提高整个大工程作业的竞争力.PDA,GPS与GIS在大工程的应用本文所称的个数位助理(PDA)装置,指般具触控式萤幕,且能够提供料记录,简易计算以及与桌型电脑料交换功能的之手持型装置,亦称「掌型电脑」.PDA除因其体积较小,可随身携带外,在萤幕解析度,运算速度,记忆体,储存装置,周边装置, 料库及既软体的支援其限制,均不如传统桌型电脑丰富.尤其在图的显示与处理,由於PDA之萤幕过小,部分PDA软体利用放大缩小显示等软体技巧来展示图,但其对现场工作的实用价值如何,仍需进步探讨.此外,传统桌型电脑与PDA之使用习惯亦差异甚钜,桌型电脑每开机次数少,每次使用的时间往往长达数小时,而PDA每次使用的时间通常仅数秒数十秒,但每可能需使用数十次.因此,对使用者的操作动作PDA是否能迅速的反应、是个PDA软体好用与否的重要指标.所以,耗时的计算工作,工技术,第90期(民国91年4 )63
63 恼的沙漏等待游标等等、应尽量避免在PDA出现.若绝对的防与耐震的需求,市面亦防保护与耐震规格之工业用机型可选用.PDA与桌型电脑在使用习惯与功能各所长,因此,应用系统之规划,不应以使用PDA取桌型电脑为目标,而是与桌型电脑相结合,作为桌型电脑的卫星设备,到现场搜集料,并使用同步技术透过直接,无线或网路连线与桌型电脑交换料. 料的传输速度主要以USB介面之传输方式最快、而以无线方式最慢,但因般PDA所记录的现场调查料量不会太大,故其料交换所需时间尚为合理. 於料的比对、分析乃於设计,绘图,文件处理等、均应交由桌型电脑来处理,才能各发挥其色与长处.故如何以PDA 助工程师迅速,简便的完成工作,并将心力投在提升现场作业与调查的品质与降低成本,才是我们所重的目标.随著工程的进行、工程师在各个工程阶段到现场的目的亦不相同、PDA所能提供的助亦各异.如在工址调查阶段,工程师需在现场作钻探督导, 表质调查,并配合工程设计之需要、在现场实施现试验、以求取分析设计所需之参数.施工阶段可进行施工进度管控,查核、验收等.大工程灾害或震,亦可用PDA来进行灾害受损勘查.不过,在考量应用PDA之前、需详细探讨作业流程与需求,才能导入PDA所能提供之效益.对於PDA在大工程的应用,本文建议几
个实际的大方向如(当然不限这些):钻探调查现场督导记录野外表质调查记录现场工试验记录试验室试验料记录大灾害调查,如震灾害,山崩, 石流工测,如作为倾斜仪,倾度管等仪器之料撷取器山坡安全检查, 测,鉴定管线调查记录GPS提供了全候,全球性与持续性的定位功能,即时提供位置,速度,方向与时间等讯.GPS定位的精度与许多因子关,如接收器,观测到的卫星数量,大气校正数据与差分计算方式等.因此,GPS精度与设备的选用,应视工程要求与性而定.GPS对於大工程的野外调查相当帮助, 别是在定点与路径追踪,例如将GPS与PDA配合,则可对GPS所收到的定位料详实记录,在同步化传桌型电脑后,即可进步处理.国内外近来亦开始应用PDA与GPS於大工程的工作,相关实例亦越来越多,如灾害调查料搜集,掌型测料撷取器,钻探记录
与隧道施工管控记录等、部份应用简介如:Applied Geomechanics, Inc. (AGI, 2001)使用PalmOS 的相容机种Visor PDA,利用其扩充槽加装片小型的类比数位转换器(ADconverter),成为轻便的掌型料撷取器(DataLogger),称为AD-Visor.用来量测以类比讯号输出之大测仪器,如压力计,变位计,倾度盘与倾度管等.如此,除体积小轻便外,现场量测到的数据可马检视绘图,感应器(sensor)的校正因子等亦可随时检查.GAEA Technologies Ltd发展了套Pocket WinLoG程式,於WinCE PDA 执行、记录现场钻探调查结果,如壤分类,岩性, 位、GPS座标等、所得的料可传桌型电脑PC,再制钻孔柱状图.所钻探相关的纪录表单约十几个,以树状结构(tree structure)来点选表单,PC端的程式可作钻探计画管理.李国荣,杨黄政(2002)应用PocketPC PDA与个电脑开发了套「隧道施工料动化管理系统」、包括隧道轮进、测及隧道质料管控系统.该系统开发目的亦为取传统施工现场以工作志记录之书面作业,并针对施工料进行统计与分析,提供决策者关轮进作业管控, 测与隧道质等料.其系统功能色如:现场记录之动化, 讯图形化,工程统计与分析,提高料准确性与文件输出动化等.Frost and Deaton (2001)应用Palm PDA发展了套灾害调查料搜集系统, PQuakesystem,该系统可搭配数位相机、GPS等仪器,在震之后作为现场勘灾的辅助工具,记录建
冯正等:PDA,GPS与GIS於工调查之应用64物,维生管线,交通设备,大结构物与与坝等受损目与受损状况,以及该目之GPS座标.如此,震灾讯可以快速取得,且很快的存入GIS 料库进行展现,作震灾害GIS空间料分析,以助救灾与复建的决策与源分配.GIS强大的查询,分析,空间讯管理等功能,除用来整合工调查,公共工程调查结果与工程管理外,未来当可继续开发网际网路GIS(Web GIS)应用系统,供更广泛的工程业於规划,设计时使用,亦可提供给全民对质,大,管线等相关讯查询之便民措施.大工程调查PDA应用程式开发本节将以作者们开发的「钻探调查助理系统」为主要实例,介绍结合GPS、PDA与GIS的应用程式开发程序,再辅以开发的「表质调查助理系统」与「坡安全评估助理系统」进步说明以PDA 助大工程调查的方式.程式开发的过程别考虑到国内调查的性,以大工程师的需求为依归,兼顾实用性与可行性,并考虑到PDA本身能力的限制.在选用PDA於大
工程调查之应用时考量的重要因子应包括:是否能提供工程师在现场使用时,简便的操作程序及迅速的反应、防尘,耐震,电池续航力、周边装置的整合性,如GPS,行动通讯设备,与料同步化等.所开发的大工程调查PDA助理系统采用Palm OS作为发展平台,并选用由Palm Vx机型之PDA来搭载简易型GPS作为开发之原型机.选择PalmOS乃基於PalmOS之简单性,直觉性,良好的同步化功能,超长的电池使用寿命与「Power」.而此处的「Power」并非指PalmOS机种实质之CPU速度或记忆体容量,乃是「Getting the job done nicely and quickly」才是我们意指的「Power」.
3.1「钻探调查助理系统」
「钻探调查助理系统」之开发以简单,直觉与图形化的操作介面为原则,直接助工程师处理钻探工作之料与报表,达到省时,省力、减少错误等多重功能.主要重点效益归纳如:取传统纸张,表单免去重复输入料之时间迅速制报表,如钻孔柱状图与报表多种料格式档案制作功能可将调查料整合进入GIS 料库可以线与无线的方式即时传输调查料
3.1.1「钻探调查助理系统」发展概念与架构现场钻探调查,大工程师所应执行的工作包括钻探督导,过程记录, 岩之采样,分层的判定, 岩石分类判定以及进度管控等工作.回到办公室后,更需指定样本需进行之试验、并将现场钻探纪录及试验结果汇整成报告书,提供后续分析设计工作使用.
「钻探调查助理系统」之发展概念与架构是让PDA伴随工程师到现场作料记录,并使用同步技术透过直接连接,无线及网路与桌型电脑交换料. 料的比对、分析与较复杂的绘图,报表文件处理等、均交由桌型电脑来处理,使PDA与桌型电脑各发挥其色与长
处.因此,根据述原则,本系统分为: 1) 在PDA 执行的料搜集模组;2) 在PC 执行的料同步模组;与3) PC端后处理模组等个模组.系统发展架构如图所示. 料搜集模组为现场使用, 料同步模组於料传输时使用,后处理模组可制调查报表,钻孔柱状图,编修,查询与钻探结果制式档案输出等.由於本系统包括了不同软硬体系统间之整合,所使用的程式开发工具亦因各模组功能,执行的软硬体平台的差异而不同的选择.在PDA端的料搜集模组,采用Metrowerks CodeWarrior 7.0 for Palm OS,Constructor for Palm OS
1.5及Palm OS Emulator 3.0a8,配合Palm Software Development Kit 4.0作为发展工具.PC端之料同步模组(HotSync调查现场室内作业心现场料搜集GPS 料撷取钻探料搜集现场试验纪录表质调查PDAGPS报告报告制作系统般性报告书经济部Geo2000与殊规格分析工作站调查料处理试验目指定GIS 料库建立层视觉化系统桌型电脑PDAPDA桌型电脑料传输以直接,网路或无线传输料料搜集模组料同步模组后处理模组图「钻探调查助理系统」发展架构图Conduit),则采用Microsoft VisualC6.0 配合Palm Computing 之Conduit Development Kit 4.02a撰,并编译成DLL档,供HotSync Manager 在料同步处理时叫.PC端之后处理程式,则采用Microsoft Visual Basic 6.0来发展.
3.1.2. 「钻探调查助理系统」系统功能规划本研究所发展的「钻探调查助理系统」、即以助工程师以最简便效的方式完成述工作流程为目标,规划之系统功能包括列各(1) 计画钻孔进度控制: 包括计画钻孔数,孔深及取样数量,实钻孔数,孔深及取样数量等进度统计料.
(2) 钻孔GPS座标撷取: 钻孔位置初步定位.
(3) 钻孔、机具及员检核记录.
(4) 进尺、取样, 岩判定记录: 包含进尺方式,取样方式,样本编号, 岩分类等记录.
(5) 岩心判释记录.
(6) 现场异常或突发事件记录(7) 纪录料即时交换传输.
(8) 指定样本需进行之试验: 由后处理模组记录指定试验目.
(9) 试验料之汇整:现场取样纪录与试验室试验结果汇整.
(10) 钻探及试验料可编修并纳入GIS 质料库加值利用.
(11) 钻探报表与柱状图制作.
(12) 输出殊钻孔料档案格式: 如GEO2000要求之档案格式.
3.1.3 料搜集模组料搜集模组主要提供工程师在现场输入调查结果时使用.此料搜集模组的设计理念即与传统PC程式大相迳庭、不是以层层的跳出式视窗及拉式表单来提供复杂的功能,乃将最常使用到的功能在萤幕让工程师以最少的点选次数来完成操作,画面的切换亦尽量简洁、减少使用者之等待时间.另外,程式亦提供输入料的检核及提示功能,以尽量减少输入错误.虽然目前的PDA均提供仓颉、音甚手文辨识等功能,但仍不如PC方便.因此,本系统将PDA端的文字输入工作尽量予以简化,工程师仅需输入在现场研判的纪录,如N值,取样方法, 壤描述等等、且尽量使用点选方式来输入,其他与现场关系较不密切的料,则规划在PC端输入.使工程师在现场每次进行记录时,均能在短时间完成所需的操作.为了使工程师在现场能掌握层状况,本系统在现场钻探进尺记录时,采用图形化的输入界面,以即时绘制之简易柱状图帮助工程师了解层岩层的变化以及样本提取之相关位置.受限於PDA萤幕大小及解析度的限制,输入介面亦提供局部缩放及卷动的功能,使工程师易於了解整图钻孔进度统计图GPS定位及般性记录图钻探过程记录图五薄管取样及进尺记录图六SPT取样及进尺记录图七岩心、样判别点选个钻孔的状况. 料搜集模组的操作画面如图
图七所示(注:本文之所图例说明输入之料均为任意虚拟,仅为本文说明方便).
3.1.4 料同步模组Palm OS作业系统透过在PC端执行的HotSync Manager提供了十分完整的料交换功能,可以透过直接连线,红外线,数据机拨接以及网路等媒介来交换料.然而、对於PDA及PC端料如何才能同步更新,则留给应用程式开发者撰个动态连结程式库(Dynamic Link Library,DLL),让HotSync Manager在连接PDA时叫、完成料新旧比对及交换的工作.通常个钻孔钻探的过程常持续数,而PDA与PC作料同步处理时,可能某些钻孔正在进行、这些进行的钻孔料在次进行同步处理时,即会发生部分料重复的问题,因此需要规划个「同步逻辑」、让料同步模组处理这些料,并判断何者料才是最新,最正确的,最后更新两者的料库,使得每次同步处理完成后,PDA端及PC端的料库均能完全致,没多余或重复的料.
3.1.5 后处理模组后处理模组接收由料同步模组提供的
料后,即可根据现场钻探料,完成以工作:所PDA端输入料的编辑,查询其他未在PDA输入之料补充与编修指定样本需进行之试验及试验结果输入报表与柱状图制作多种格式档案之汇入与汇出虽然在目前、本系统之后处理模组(如图八)仅提供简易之料转换,编修及报告书制作等功能,但是像料统计,简化层参数分析,以及与其他工分析软体间的连接等功能,应可轻易架构在本系统之,进步减轻工程师处理料的负担.图九为本系统出之钻孔柱状图例子.图八后处理模组料补充及编辑画面图九钻孔柱状图图十调查点位纪录图十GPS座标撷取与描述图十不连续面描述图十岩石分类选择
3.2「表质调查助理系统」
以前述开发「钻探调查助理系统」相同的理念,应用在表质调查,亦可开发出套类似的「表质调查助理系统」.此系统的调查记录目主要亦是参考经济部GEO2000之工程质探勘料库作业参考规范(经济部,2001),所定的格式与其相容.虽然野外表质调查最需要的可能是在形图定位记录,但是般的PDA萤幕太小,虽能载入图显示、但其能提供之参考讯范围太小,对工程师之帮助限.故直接在数位型图点选记录的方式,拟考虑未来触控式Tablet PC规格更确定后,再进行开发「行动GIS调查系统」了.因此,目前「表质调查助理系统」开发的考量,以GPS定位座标撷取与质位态、不连续面记录等文字性纪录为主要目标.由於GPS取得的空间料与调查点位的属性料在PDA内已连结,所的调查成果可在GIS软体内快速转换成图层与料库,做为后续之展示、分析与设计之用.图十~十为PDA端之表质调查现场料搜集模组之输入介面,GPS之座标撷取只需在PDA的萤幕轻触,即可由连结於PDA 之小型GPS接收仪获得,并存入PDA之记忆体内. 质构造,不连续面之位态、性与岩分类均设计以直觉性的点选来记录,避免冗长之字串输入,使个调查点位以几个简单的介面就可迅速完成.野外调查到的空间与属性料,可以桌型电脑端之编辑程式(如图十~十五)做最后确认后,即可存成GIS之料库格式,方便后续之调阅使用.
3.3「坡安全评估助理系统」
坡区之稳定性攸关著大众的生命产安全,提供预警的山坡区安全评估就相形重要、本节所开发之「坡安全评估助理系统」即为坡安全评估员现使用而设计.此系统之发展主要参考李咸亨(2002)文之基本检视表,现场检视表与指标权重之分配.虽然检视目及指标权重仍修改可能,作者们先行发展PDA应用程式,在未来若增修,程式亦可迅速配合修
图十桌型电脑端编辑介面: 般描述
图十五桌型电脑端编辑介面:不连续面图十六基本检视表与权重点选图十七现场检视:环境与大徵兆
图十八现场检视:房屋徵兆图十九坡徵兆内容探讨提示图十评估结果指标分数统计表图十坡相关讯改.基本检视表包括环境与大徵兆的检视目,如图十六所示.现场检视表则包括环境、大与房屋徵兆的检视目(图十七~十八).各个检视目配权重、可统计权重的总合,以供判断坡之安全等级与分类.承袭前述PDA程式的开发理念,图十六~十之评估记录介面,将可让使用者对评估目目了然,检视目之权重亦可在检视目侧点选后以反黑显示.各个检视目之重点亦可点选查看其详细内容、如图十九所示.最后坡安检查的总指标分数可由PDA 动统计,并显示该边坡是属於安全,应意或危险之那个等级,如图十.边坡之评估状态亦需加以登录以供管理(图十).同样,坡的经纬度座标可以简易型GPS撷取后存入PDA之记忆体,再与检视目之评估结果并传桌型电脑,以整理成GIS 料库.在坡区之GIS管理系统内、更能以图层套叠方式对大范围的坡安全性做评估.如以年为单位建立图层,将可比较每年山坡区的安全状况之变迁.在考量操作简便之,本系统应是坡安全评估员个效率的工具.应用PDA,GPS与GIS进行灾情勘查本节将介绍应用PDA与简易GPS做现场勘查,再配合GIS进行石流灾情管理的个实例.在此所提之简易GPS装置可提供勘察路径的全程记录,定点位、灾害范围与记录属性料,并追踪位置与行进方向,经纬度,高程之显示.其所记录的点位、处理成GIS空间数与属性料档后,可进行图层套叠与数位图档连结,灾情查询系统可快速建立,增进勘灾的工作效率.此类PDA与GPS使用方式,亦可用在其他大调查,如边坡滑动,边坡检查等多方面.
4.1 应用PDA与简易型GPS於石流灾情调查石流之勘查,重点在来源区、输送区与堆积区、主要包括石流的路径, 石漫流的范围, 石量的估计与受损状况记录等.冯正及陈锦清(2001)以PalmVx PDA 搭载简单型GPS,数位相机、质罗盘与形图等进行灾情记录工作.虽然简单型GPS的精度限,约在5~30公尺、大雨时较不方便使用,但因为其经济,简单快速,PalmVx PDA之电池寿命长等性,对於勘灾任务也已足够,并实质的帮
助.主要的勘灾需求为: (1) 勘察路线的全程记录,需可於背景状态持续记录.(2) 灾害点之定位记录与照片号码及简单的属性料记录.整个勘察行程约为5~6小时,GPS装置与PalmPDA可随时保持开启状态置於口袋,设定为每10秒动记录点位次.当遇到需要定位的点位时,再操作PDA进行座标定点、拍照与记录灾情.PDA所用的GPS软体(CetusGPS, 2001)提供了
几个主要功能: 1) Track:勘察路径记录(可依需求设定每或60秒记录次).应用亦可定出(trace) 石漫流的范围,其动记录的点位数可多达万点.2) Location: 定点与点位属性记录,可记录定点灾情要、照片号码等.所记录的点位动送Memo备忘录,使后续的料处理更为方便.(3) Navigate: 行进方向,速度,经纬度高程之即时指示、可知身处何方与大约高程.图十~ 十五提供了几个典型的操作画面,使用相当简易,容易手.(注:图所显示的时间与经纬度仅为本文展示说明,并非真正数据.实机操作时,正确的料即会显示).除了应用现GPS软体,依第节所述之方式,可设计文化之PDA GPS程式,更能切合国内之使用.
4.2 GIS 石流灾情讯管理查询系统GIS为整理与理相关之空间料与属性料之必备工具,因GIS具备查询,分析功能,并可提供决策支援.且因为电脑速度与容量的增加,以GIS来建置灾情管理系统甚为可行.在建立个完整的GIS管理系统时,需要分析料的性,使用的频率, 料量,系统易用性与维护性,充分利用GIS软体所提供的功能,将石流的料库做计画的建立,来整合环境料,调查料与灾害料.环境料包括基本气象,文, 质,数值形,坡度等;调查料包括钻
孔、表质调查,坡测料等;灾害料包括石流范围,流动路径,崩塌区、毁损桥梁建物,灾情照片,山坡灾害历史等.并将航,遥测料的比较、助长期与大范围之督与管理. 石流的GIS 料库若构建完成,可进行石流潜在危险评估与分析, 石流灾害与环境因子之空间相关性分析,防灾结构物管控, 测之结果管理并进行回馈分析.总之,应用GIS进行石流管理,可整合源,降低成本,达到迅速与效的分析与决策.作者利用ArcGIS 8.1(ESRI, 2001)系统作GPS定位点座标套叠比对与灾情照片连结,制作成初步的灾情GIS查询系统.由GPS与PDA所搜集到的路径料(Tracks)与定位点(Locations),藉同步传输PC,取出Track与Locations的经纬度与各属性料后,以Microsoft Access的档案格式储存.因该GPS所记录到的经纬度,以WGS 84 为基准投影面,故需先转为台湾常用的度分带座标系统才易於GIS软体与其他的图层套叠.图十路径记录图十定点与点位属性记录图十Memo 之定点属性料图十五行进方向指示图十六~ 十七的路径Track1定为每30秒记录点、因此点位较疏,与形底图套叠后,如绿色角点所示.Track2定为每10秒记录点、点位较密,点位以紫色圆点表示.其点距较密者为步行所记录的点、点距较疏与漂离道路较多者为乘车行进所取得的点.检视点位与道路的关系,此简易的GPS装置定位的准确度,以勘察的需求而言应已足够.Locations的套叠如图之黄点所示、因Locations可记录简易属性料与照片编号,故可并建入GIS属性料库,灾情照片更可建立超连结(Hyperlink),可立即调阅灾情照片.整个勘灾GIS查询系统的图处理看似复杂,但所须作业时间相当少.对未来可能增加的料,如紧急防灾设施,防灾结构物之设计与施工等相关料,可陆续於GIS系统内建入,使整套系统更为完整,供管理单位使用.
六、结论作者们利用PDA之轻巧,快速与行动方便,且可与桌型电脑紧密结合之性,撰调查与试验的专属程式,开发多套大工程调查作统」等、提供工程师迅速记录调查料.可配合GPS之即时定位功能,并结合PDA之快速记录性,让调查者可随时记录经纬度座标之空间讯与调查点位之属性料.另也以石流灾情勘察为例,介绍以简易型GPS装置与GIS工具迅速建立灾情查询系统.为了本文说明的方便,所提及之案例大多为假设,但目前所开发的PDA调查助理系统已工程师於现场进行实际测试,作为未来各系统回馈修改之参考.图十六勘灾路径Track1与部份定位点(Locations)之套叠结果图十七勘灾路径Track2与部份定位点(Locations)之套叠结果
冯正等:PDA,GPS与GIS於工调查之应用74本文针对大工程调查的性,以大工程师的最重要需求为导向,开发PDA,GPS与GIS等讯科技的应用方式,目标在於提供大工程师,计划管理员个直觉化, 动化的管理工具.未来讯科技应7用於大工程的潜力还很多, 别是在调查,分析,设计的整合应用,更可加网际网路理讯系统(Web GIS).使大工程师在作业环境可以个互动与分享大专业知识的平台(Platform).我们的远景
是:善用科技发展的成果提升大工程作业的效率,效能与竞争力、由「大料管理」进到「大知识管理」的理想.参考文献经济部(2001)「国讯系统然环境基本料库分组-工程质探勘料库」料作业参考规范.李国荣,杨黄政(2002) 「隧道施工测计录系统」、(尚未发表文章).冯正,陈锦清(2001) 「石流灾情勘察- 应用简易GPS装置与GIS工具」、台北市技师公会技师刊第十八期,李咸亨(2002) 「坡开发安全与快速评估方法之关系」、山坡开发之灾害防治研讨会论文集,91年1 11 .FROST,J.D. AND DEATON, S.LGeo-Strata, Geo-Institute 8.1 User manuals, Environmental Institute, Inc.GAEA TECHNOLOGIES LtdGAEA Technologies Ltd,

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