實驗目的

目標是從「流域情報開放地圖的中央管河川區域」Shapefile (RIVERL.shp) 中，精確萃取「大甲溪」的河流範圍線。針對這些河流線進行 1 公里緩衝 (Buffer) 擴展，最後將分散的緩衝區特徵 (Features) 合併 (Dissolve/Union) 為單一幾何圖形，並輸出為 KML 格式以便於 Google My Maps 使用。

實驗環境

  • 作業系統：macOS (Darwin)
  • 專案目錄：~/github/bmad-pa
  • 工具環境：Conda 環境 m2504 (安裝 Fiona, GDAL)
  • 資料來源：RIVERL-中央管河川區域/RIVERL.shp (Big5 編碼)
  • GenAI 工具：gemini cli with gemini-2.5-flash, gov_openapi_agent MCP tool

實驗步驟與過程

1. 資料探勘：確認屬性與編碼

  • 檢查工具：使用 fio info 檢視 Shapefile。
  • 關鍵發現：
    • 幾何類型：LineString (線性河川)。
    • 座標系統：EPSG:3826 (TWD97 / TM2 zone 121)，單位為公尺，這對緩衝區計算非常有利（無需投影轉換即可直接設定公尺距離）。
    • 編碼陷阱：資料集的文字編碼為 Big5。這意味著在命令列工具中若不指定編碼，將無法正確篩選中文流域名稱。

2. 第一階段：篩選與緩衝 (Buffer)

  • 操作目標：選出「大甲溪」並向外擴張 1000 公尺。
  • 技術挑戰：需同時處理 Big5 編碼與幾何計算。
  • 解決方案：
    • 設定環境變數 SHAPE_ENCODING=Big5 讓 ogr2ogr 能讀懂屬性表。
    • 利用 SQLite Dialect 的 ST_Buffer 函數進行幾何運算。
  • 執行指令：
    export SHAPE_ENCODING=Big5
ogr2ogr -where "RV_NAME='大甲溪'" -f KML \
dajiaxi_river_1km_buffer.kml \
RIVERL.shp \
-dialect sqlite -sql "SELECT ST_Buffer(geometry, 1000) AS geometry, RV_NAME FROM RIVERL WHERE RV_NAME='大甲溪'"
  • 結果：生成 dajiaxi_river_1km_buffer.kml，但內部包含 8 個分散的 Polygons。

3. 第二階段：特徵合併 (Union/Dissolve)

  • 操作目標：將分散的 8 個 Polygon 合併成一個完整的範圍。
  • 技術挑戰：
    • 嘗試 ogr2ogr -union 參數無效（版本不支援或參數誤用）。
    • 改用 SQL ST_Union 時遇到語法錯誤，因為輸入的 KML 圖層名稱可能與 SQL 關鍵字衝突。
  • 解決方案：
    • 使用 ST_Union 函數聚合幾何圖形。
    • 在 SQL 中對來源圖層名稱（KML 預設常為 SELECT 或檔名）進行跳脫引用。
  • 執行指令：
    ogr2ogr -f KML \
dajiaxi_river_1km_buffer_dissolved.kml \
dajiaxi_river_1km_buffer.kml \
-dialect sqlite -sql "SELECT ST_Union(geometry) AS geometry, '大甲溪' AS RV_NAME FROM \"SELECT\""
    (註：輸入 KML 的圖層名稱在此例中被識別為 SELECT，因此 SQL 中需寫為 "SELECT")

實驗結果

成功產出 dajiaxi_river_1km_buffer_dissolved.kml。該檔案包含了一個單一、連續且帶有 1 公里緩衝區的大甲溪河流範圍，完美適用於後續的地理分析或地圖展示。

學習與反思

  1. 編碼敏感度：處理台灣早期或政府開放資料時，Big5 編碼是常客。在使用 ogr2ogr 等國際開源工具時，務必透過 SHAPE_ENCODING 環境變數或 --config 參數明確宣告。
  2. SQL Dialect 強大性：ogr2ogr 的 -dialect sqlite 非常強大，讓使用者能在轉檔過程中直接呼叫 SpatiaLite 的強大幾何函數（如 ST_Buffer, ST_Union），省去了將資料匯入資料庫再匯出的繁瑣步驟。
  3. 特殊字元處理：當圖層名稱不幸撞名 SQL 關鍵字（如 SELECT）時，精準的引號使用（Quoting）是解決 Syntax Error 的關鍵。