空間資訊：地理空間的協力探索
96/08/07
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莊庭瑞｜
中央研究院資訊科學研究所
鄧東波｜
中央研究院資訊科學研究所
黃韋菁｜
中央研究院資訊科學研究所
當「地理空間資訊」（geospatial information）遇見了「全球資訊網」（world wide web, WWW），會發生什麼樣的變化？眾人經由全球資訊網的協助，對地理空間進行協力探索，共同蒐集、創造與分享地理空間相關資訊的現象日漸普遍。現在，這種現象也擁有它自己的名字－「地理空間的協力探索」（collaborative geospatial mapping）。讓我們用實際的例子，來說明這兩個看似無關的領域最新的結合所產生的結果，和它們未來發展的樣貌。
網際網路的你我他
你！是的，就是你！「你」（You）－或者是說「你們」—是美國《時代》雜誌在2006年12月選出的年度風雲人物。《時代》雜誌眼中的你（們），其實就是使用全球資訊網的你我他。藉著網際網路的資訊工具和人際網絡的社會效應，各種個人的創作，無論是無名小站上的無厘頭動畫、Flickr上的個人照片、YouTube上的自家影片、甚至是以電子郵件流傳的笑話，都成為這一兩年來最獲得風采的話題。
「使用者創新」向來是網際網路技術精進的主要推手，現在「使用者創作」更是全球資訊網上眾多資訊服務的基礎。全球資訊網上最被人津津樂道的使用者創新，可以說是部落格（blog）和維基（wiki）了。部落格被人們用來在網頁上發布個人的記事，因此又被稱作網誌，它也有處理讀者訂閱和迴響的功能。維基則是方便很多人在線上編寫多份彼此相連結的文件，而且有修訂紀錄和版本比對的功能。
這兩項個人與群體出版的創新，引發了大規模、自發性的內容生產現象，而且生產這些內容的，不是別人，而是眾多的網路使用者。同時，網路使用者的創作很多是以集體的方式進行的，例如Linux作業系統核心程式碼的協力開發，便是一個有名的例子。另外目前網路使用者最著名的創作，非「維基百科全書」（Wikipedia）莫屬，它就是一份眾人共同編寫的線上百科全書。
一群人因為具有共同的興趣或目的，以眾人合作為基礎，藉由資訊工具及網路服務，完成眾人共享的成果，除了以上說到的Linux作業系統與維基百科全書外，還有許多例子。
例如麻省理工學院的開放式課程內容計畫，提供該校授課的內容給眾人使用，以及翻譯成各國的語言。網路書籤分享網站del.icio.us讓個人使用的網頁書籤（bookmark），可以彙集使用，而且藉著同儕間互通有無的方式，讓消息更暢通。slashdot.org和digg.com這兩個線上新聞的彙集網站，也是依靠使用者的推薦、評論、投票等集體力量，篩選出重要或有趣的報導。
地理空間資訊是新媒材
地理空間資訊像是貼身的素材和原料，經由眾人的提供和使用，現在也已經廣泛地融入全球資訊網的使用環境中。在一些情境下，地理空間資訊更像是「媒材」（media），透過它來傳遞社會的脈動。實體的地理空間，在現代社會中常常以數位化、同步或非同步的方式呈現在遠端。這些數位化的地理空間就好像是一面鏡子，映射實體空間的我們供自己審視，而成為行動的觸媒。以下是兩個有名的例子。
隔空塗鴉 隔空塗鴉（Wiffiti）是由一家名字是絡卡莫達（LocaModa）的公司所發展出來的技術，它把簡訊傳送到像是咖啡館的公眾場所中，顯示在液晶顯示幕或單槍投影顯示幕的電子告示板上。這一個電子告示板也以網頁的形式，呈現在全球資訊網上。
一方面，隔空塗鴉把原本是兩方之間私密的簡訊，轉化為對不特定人的場所塗鴉（graffiti）。在另外一方面，它又把眾人塗鴉的過程投射到網路空間，讓眾人觀看與參與。也就是說，人們可以從遠端傳送簡訊到特定的公眾場所，再投射到網路空間。隔空塗鴉的方式，可以說在實體與網路空間之間媒介了眾人的獨語和對話。
前進組織 「前進組織」（MoveOn.org）這個宣稱自己是「在行動中的民主」（Democracy in Action）的組織，是美國的一個民間團體。他們擅長策劃各種分散在各地的大規模聚會活動，活動議題包括政治、民權或環保議題等相關主張。前進組織請思達門（Stamen）設計公司，幫他們設計了一套結合地理空間資訊與全球資訊網技術，又稱作「網路公民會堂」的線上聚會軟體。
這一套軟體使用全球資訊網上的互動式地圖，可以讓分散各地的眾多團體，以很方便的方式同時集會和討論。各地的團體也可以聽到主場地的演說，且可以用文字訊息的方式提問，並就議題進行投票。互動式地圖也可以呈現各地的聚會人數及投票結果。「網路公民會堂」的設計讓參與的個人或團體，即使是分散在各地，仍然有強烈的歸屬感和參與感。
這些例子正好說明，透過地理空間資訊與全球資訊網的結合，可以促進人我之間的互動，以及社會的集體參與。這也彰顯了地理空間資訊在蒐集、處理與呈現上的重要性。
平民化的地理資訊系統
隨著資訊技術的快速變革，源源不斷的地理空間資訊也被各類儀器所量測及處理。從1960年代起，為了因應自然資源管理的大量需求，加拿大的地理學家湯姆林森（Roger F. Tomlinson）開始著力於把原是紙本的地圖轉化為數值型態的檔案，以便使用計算機來分析處理，這可以說是地理資訊系統（geographic information system, GIS）的濫觴。
隨著個人電腦的普及和對地理空間分析的需求，地理資訊系統已經擴散到各個領域，成為許多領域中用來分析與地理空間相關事物的工具。例如地質學家拿它來記錄地層、斷層和分析地震，以了解地震影響住民的範圍；犯罪學家拿它來分析犯罪資料的地域關係，以便追查罪犯及防治犯罪；政治學家拿它來分析選民的地區結構，以調整選戰策略；通路商用它來管理宅配服務的車隊，以降低成本。
全球資訊網的發展更是活化了地理空間資訊的使用。一方面提升了相關資訊整合的可能，創造出更多的應用。另一方面擴大了公眾參與的管道，結合了眾人的創新與創作。
在過去，一般認為地理資訊系統不但是昂貴的專業軟體，而且需要受過地理、製圖等專門學科的訓練，才有辦法操作這些複雜的資訊系統，來處理特定的地理空間資訊。然而，你我一般日常生活所需要的資訊，像是商家地址、郵遞區號、街道方向，新聞事件的地點、風景照片、甚至是無線網路的連接點位置等，也都是地理空間資訊系統所涵蓋的服務內容。以Google Map、UrMap等線上地圖來說，你可以在你電腦上的網頁瀏覽器，也就是眾人所熟悉的資訊使用環境上，搭配以往不容易取得的衛星影像及街道圖，進行整合處理來呈現眾人所需的生活資訊。
經由個人參與或群體協力的方式，把眾人所需的生活資訊標記在這些線上地圖上共同使用，正是新近的趨勢。而這些「混搭」（mashup）的創新使用方式，不用說也是來自使用者本身。
雷得瑪切（Paul Rademacher）在2005年4月結合當時才剛上線的Google Map，和以網頁形式顯示的社區告示板上的房屋租售資訊的craigslist，製作了一個房屋租售地圖的網站。這一個網站的網址是www.housingmaps.com，你只要透過網頁瀏覽器的圖形介面，就可以按地理位置很容易地查詢各地的房屋租售資訊，這一個網站因而獲得眾人好評。而當時他製作這個網站的原因，只是因為他剛從學校畢業，在外地找到了工作，需要一個更便利的方式來找房子！
同樣使用Google Map當做底層的線上地圖服務，還有platial.com這個網站。這個網站讓個人可以很方便地在地圖上標記生活資訊，並分享給別人。它也允許很多人就相同的主題，共同標記一份地圖來一起使用。藉由全球資訊網的便利性，各類的地理空間資訊得以彙集，並散布給眾人使用。
不過即使是www.housingmaps.com或platial.com這類集結眾人資訊的線上地圖網站，眾人所提供的仍僅是片段的生活資訊，只是其中部分與地理空間相關，如商家資訊附有地址，或是景觀點照片含有經緯度。至於衛星影像、行政區域界線圖、街道圖等底圖，仍然是由官方機構或商業地圖公司所提供。
協力勘測、成果共享
目前最令人興奮的新發展，不外乎是結合全球資訊網的資訊技術及地理空間的記錄技術，進行以個人或群體為主角的大規模地理空間的協力探索，也就是以眾人的力量建構地理空間資訊網的基礎。全球資訊網提供了便利的儲存、傳輸、檢索的共通資訊環境，讓個人所產出的內容，無論是文件、影像、聲音、或是其他媒材的創作，可以很容易地和他人共享使用。而個人使用的數位用品，例如數位相機、筆記型電腦、行動電話等，更是可以隨時隨地用來記錄每個人周遭的地理景觀或空間資訊。
結合了這兩項技術發展，個人只要提供區域性地理空間資訊，彙集起來就成為眾人可以共享的全域性地理空間資訊。這也就好像眾人共同編寫的維基百科全書一樣，每個人所貢獻的個別詞條解說或許簡陋狹隘，但是眾人的產出經過彙集編輯後，卻可以涵括大部分的知識範疇。
個人所使用的數位相機及手持的衛星定位裝置（global position system, GPS）所能記錄的景象與位址，雖然不能和專業的衛星影像或航照圖相比，但是眾人所產出的紛雜空間資訊，經過適當的整理與分析，它的結果可能更可觀。因為這些原始資料原本就是來自眾人個別的關注，整理後的整體資訊也往往更貼近眾人的需要。以下介紹兩項非常有意思的計畫，都是以眾人參與的方式協力探索周遭的地理空間。
經緯度整點交會計畫 「經緯度整點交會計畫」（Degree Confluence Project）是由美國人賈瑞（Alex Jarrett）在1996年2月所發起的，計畫的網址是www.confluence.org。計畫的目的在於以眾人的力量，分別實地造訪地球每一個整數點的經度和整數點的緯度的交會處，例如位在南投縣的中興新村附近的24、121，並且拍攝該處的景象。這些照片及到達該交會點過程的敘述，由眾人上傳並留存在該計畫的網址上。
這項計畫的另一個目的在於記錄這些交會點的景觀變化，也就是說眾人可以在不同時間造訪同一個交會點。扣掉遠洋海面和地球兩極，地球上約有11,287個整點的經緯度交會點。自賈雷在1996年2月進行第1次交會點探索，探訪位在美國新罕布夏州內的43、72以後，到2007年1月的11年當中，地球上已經有5,353個交會點被成功地勘查，並且記錄在該網站上，累計也已經有9,321人參與了這一項計畫。
開放的街道圖 「開放的街道圖」（OpenStreetMap）是另一項協力地理空間探索的計畫，網址位在www.openstreetmap.org，目的在於提供可以供眾人自由使用的地理資料與地圖。該計畫發起的緣由在於一般的街道圖或其他種類地圖，其實常有法律或技術上的諸多限制，公眾在複製或改作使用上並不方便。該計畫號召藉由實地造訪的GPS軌跡紀錄，以眾人的力量把城市內的街道路網，甚至是城市間的公路網絡，用個人電腦上的特定程式彙整後，描繪成路網圖供大眾自由使用。
這一項工作原本由英國人寇斯（Steve Coast）在倫敦發起，現在已經成立基金會來推廣這一項工作。目前該計畫的成員來自世界各地，以在地活動的方式，號召當地人勘測自己家園的街道路網，獲得相當多的迴響。
另外，值得一提的是「開放的街道圖」網站上的圖文資料，在註明出處、再次分享的條件下，授權給公眾自由複製、散布、改作的權利，這就是所謂的公眾授權方式。同樣地，彙集資料與繪製地圖的程式碼，也允許任何人自由地使用、修改及再散布。這些眾人所創作的圖文與程式，在著作使用權利上的事先安排，其實是非常重要的。
這種公共授權的方式，一方面讓參與者了解他們苦心探索結果將為眾人所使用，而不是落入特定人的掌控中，例如是網站經營者的掌握，而有增進參與動機的效應。另一方面，公共授權的方式讓使用者了解，這些成果可以自由使用，而不用再請求原創作者或該網站的許可，而有推廣眾人成果的效益。
全球的地理空間資訊網
網際網路連結了眾人的電腦，也提供了眾人一個創新的環境。網路使用者因為各自的需要，發展出各種新工具及新服務，而且因為網際網路中立連通的性質，使用者的創新可以很快地擴散到整個網路。架構在網際網路上的全球資訊網，便是最好的例子。
伯納斯－李爵士（Sir Timothy John Berners-Lee）在1990年創造出全球資訊網的動機，只是想透過超連結的方式，讓物理學家可以更方便地流通彼此的檔案。不過，網際網路上可以相互連結文件的便利性，很快地便獲得眾人的愛好。一個互連的全球資訊網於是悄然誕生，快速成長。
地理空間是眾人生活的環境，這個實體環境也是相互連通的。而眾人對地理空間的探索與經驗，向來也是協力進行相互分享，這與網際網路的精神一致。以上的許多例子說明了地理空間資訊與全球資訊網技術，兩者結合後的創新應用。兩者再進一步的緊密結合，有人稱它是「全球的地理空間資訊網」（geospatial web），意指在全球資訊網上呈現地理空間中的各種資訊，為眾人自由使用，並且可被程式自動處理與應用。
這樣的願景還需要多少努力才能達成呢？諸如地理知識的系統化、空間事實的描述與交換的格式、地理資訊處理與呈現技術的開發、眾人參與機制的設計、資訊整合與共用的規範等，都是眾人須面對的挑戰，而這些挑戰就要靠全球資訊網的使用者創新精神來面對了！
