【置頂】關於車庫主人,和這間地理人車庫

這個部落格的格主是一個對電腦和資訊技能稍微熟練一些的地理老師,尤其比較擅長地理資訊系統(GIS),因此偶爾會受邀到其他學校為同科夥伴們進行增能研習;另外因為深信「好圖勝千言」的道理,所以不論上課、出考題或是給學生出作業,往往都會自己找資料、整理資料、繪製地圖或圖表。 近年108課綱全新上路,每個學科都面臨很大的挑戰。對於所有在高中任教的地理人來說,最大的挑戰不僅在於備課或命題時需要以真實生活的情境為本;更因為新課程「探究與實作」需要引導學生蒐集資料來解決實際的問題,所以對於各種統計數據、資料處理、地圖繪製的需求都直線上升。格主和許多同事交流意見的過程中,發現大家害怕108課綱的主因並非課程內容不好,而是苦於「不知道去哪裡找資料,沒有資料作為支撐,怎麼備課、指導學生做專題研究?」 因此這個車庫,就是格主將教學過程中累積、平時會使用的資源或技能,包括下載統計資料、取得GIS圖資、資料處理、GIS操作或地圖繪製等「工具」,以圖文影片配合的方式記錄在這個部落格中。但很抱歉的是,內容更新將不定時不定量,取決於格主的時間、意願和當時在進行的工作,請大家諒解。 車庫在美國不僅是一個停放車輛的空間,往往也會充當工作室的用途和一個激發創意的空間。格主希望這個部落格也能像是一個「車庫」,裡面有許多工具可以解決各式各樣的問題-老師們備課或命題需要繪製地圖、學生準備報告時需要知道哪裡可以找到統計資料時,就來車庫走走,可能會找到你需要的工具,或是發現更多意想不到的驚喜,希望能夠對大家有幫助!

高中生應該用什麼GIS軟體做探究與實作?

現在的高中生真是辛苦。

以前格主念高中的時候,Nokia按鍵手機或寬頻網路的普及率還很低,三年地理課的內容真的就是考前死記硬背一番就能應付的東西;要等到大學念了地理系,才逐漸摸索出一套從發現問題、蒐集資料、解讀資料、解決問題的做研究竅門。但是108課綱卻要求學生在2學分的探究與實作課程中實踐這整套方法,有時我不免自問:一個老師花了數年苦心才略有小成的知識體系,卻要學生在短時間內就能學會;儘管現今社會變遷速度真的很快,但是這會不會太強人所難呢?

各位朋友讀到這裡,請不要誤以為我反對108課綱地理科這部分的內容;畢竟時光不能倒流,純樸緩慢的good old time是已經遠去。我們可以做的是認清楚自己的定位和需求,並選擇有效率的方法達成自身目標,而不是盲目地和其他人或學校進行無休止的軍備競賽。

舉例來說,在電腦中安裝適當的軟體、分析處理地理資料、最後得到有用的資訊來解決地理問題;整個流程包含硬體+軟體+資料+使用者之間的通力合作,稱為地理資訊系統。目前地理科加深加廣選修三本柱當中,可以預期空間資訊科技和探究與實作最可能需要使用GIS,那麼問題就來了:目前GIS軟體可說百花齊放,網站操作或需要安裝、免費或付費、功能陽春到複雜真的琳琅滿目,到底什麼軟體最符合我的需求呢?

答案是:要看您的探究或教學企圖做到什麼程度而定。

每間學校、不同的老師、每個同學對教學或修課的目標是不同的,適合他們的GIS軟體就不一樣:單純繪製某種事物的分布圖,可能只需使用Google Maps就夠了;但是如果需要進行複雜的分析甚至選址,或許會需要使用QGIS甚至ArcGIS,而且需要花很多時間才能學到熟練。因此先了解自己的需求和目標再選擇工具,會比先考慮工具再決定目標要合理的多。我看到許多學校花了錢更新電腦教室、買了軟體,但是最後放著養蚊子的悲劇,因此寫這篇整理文拋磚引玉,希望可以協助大家選擇適合的工具!

以下整理出目前高中教學現場常見的GIS軟體,和它們的特色、能耐、優缺點:

1. Google Maps
費用:免費
支援資料:有地址或經緯度欄位的Excel檔、kml檔、GPS記錄航點地標的.gpx檔
總評:對於只需要標示點資料、做出點資料分布圖的蠅量級使用者來說,是成本最低最容易上手的資源。

2. Google Earth Pro
費用:免費
支援資料:kml和kmz檔、.gpx檔等格式最常用
總評:Google Earth Pro本身就已經有大量地理資料可以查看,我認為在不牽涉到數據的處理或分析,單純比較或探索不同圖層或現象之間的關聯性的輕量級使用情境下是一個理想的選擇。例如把全台活動斷層的kml檔和某縣市的學校點位加入之後,就可以直接以衛星影像為底圖,粗略地判讀那些學校較鄰近地質敏感區。

3. ArcGIS
費用:原廠代理商有提供教育方案給各校申請
總評:這是功能最完整、但也最難學的GIS軟體,而且因為各種技術細節的緣故,很難讓學生自己在家安裝練習,所以我很少在正規高一必修課程中讓全班同學操作這套軟體,大部分都是自己備課、命題、指導少數有強烈動機的學生參與競賽時才會使用
ArcGIS是很出色的軟體,但是它就像是法拉利跑車,你不會每天開法拉利上班,頂多假日開開…

4. QGIS
費用:免費
總評:作為一套免費開源軟體,QGIS真的很出色,ArcGIS能辦到的事,QGIS幾乎也都辦的到。如果您的工作或報告不僅止於繪製簡單的點、線、面分布圖,而是有一定的資料處理和分析需求,成果或地圖的展示和呈現也不能太潦草,或是需要在家安裝練習,那麼不妨從QGIS開始入手,搭配豐沛的 線上學習資源 開始實作吧!
QGIS的缺點是它是由世界各地的愛好者協作出來的,沒有統一的組織架構負責軟體的更新或優化,有狀況也沒有客服可以問;另外就是以前學過ArcGIS的朋友如果轉到QGIS一開始可能會有點適應不良,但是就像所有技能一樣,熟能生巧。

5. ArcGIS Online
費用:免費,也可以申請教育方案取得組織帳號,會包含更完整的功能
支援資料:kml、shp檔、介接WMS或WMTS
總評:ArcGIS Online和ArcGIS系出同源,都是ESRI的產品,但前者是較為輕量化的網頁版本。註冊帳號並登入之後,可以直接把資料上傳到網頁中繪製成滿像樣的統計地圖,而且操作起來一反ArcGIS之複雜,非常簡單容易用。十分適合已經有GIS圖資、且需要繪製大量主題地圖的朋友。
但是ArcGIS Online最大的問題是很吃網路連線,對於現場教學來說,這是一個極大的不安定要素。請大家仔細斟酌學校的資源和各種配套措施,並準備好備用方案才不會臨時開天窗。

下表為以上5個軟體的比較,相信大家看了之後應該就會心裡有數,知道什麼軟體會較適合自己的需求

比較完這5個最常用的軟體之後,下面的影片是我用ArcGIS、QGIS、ArcGIS Online三個軟體,繪製一模一樣的北北基村里人口面量圖的影片,大家可以比較一下其中差異!


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