解放軍活動軌跡資料集 PLA_Path_Database｜報導者Data Team

2024.09.23

專案說明

• 本資料集由《報導者》數據新聞小組整理而成，原始資料取自台灣國防部即時軍事動態頁面、日本防衛省統合幕僚監部新聞稿。
• 本資料使用於報導者數位專題【圖解】解放軍如何進逼第一島鏈：台海衝突下牽動的美日軍事布局。
• 數據詳細處理方法論可見Medium技術筆記〈AI、Python與手工業，我們如何處理台灣+日本超過400張共軍軌跡圖？〉

研究方法概述

本專案所使用的解放軍活動軌跡包含「共機」及「共艦」資料，簡要資料收集及處理方法如下：

一、資料收集及概述：

台灣國防部：

• 國防部定時監測解放軍動態，若共機「逾越海峽中線及西南空域」即會提供航跡圖，本專案圖像以有航跡資料者為準。
• 由於國防部未例行公布共艦活動軌跡，本專案共艦資料皆以日本防衛省資料為準。
• 本專案（第一波更新）關注時任美國眾議院議長裴洛西訪台後的變化，資料抓取時間為2022年8月1日至2023年9月15日，包含共317份活動圖、992條軌跡資料（1份報告可能有數條軌跡）。
• 2024年9月更新：2024年7月31日以前之資料。

日本防衛省：

• 例行公布共艦及共機資料。
• 日方例行公布資料中，還包含俄國機、艦擾日軌跡，本專案並未分析俄軍部分，但包含中俄聯合軍演之解放軍資料。
• 資料抓取時間為2022年8月1日至2023年8月31日，共計22份共機資料、99份共艦資料。

二、資料前處理：

台、日官方提供資料皆為JPG圖檔或PDF文件檔，團隊須先將圖檔轉換為地理圖資檔案，以便後續分析。資料處理過程包含以下步驟：

台灣國防部：

• 切除圖片邊界：國防部公布之資料為JPG圖檔、不同日公布之航跡圖長寬大小不一，或比例有些微差異，但由於地圖邊界相同，《報導者》透過影像辨識技術，批量將所有航跡圖切除白邊、並統一長度及寬度，使多張地圖得以疊合。
• 透過地理資訊軟體QGIS進行「空間對位（Georeferencing）」，辨識出地圖四個端點的坐標，作為還原軌跡的參考點。
• 參考《天下雜誌》，將所有圖檔匯入繪圖兼介面設計軟體Figma中，在各圖層中逐一人工描繪各段軌跡。
• 標示日期、機型及數量，並批量下載為SVG向量圖檔。
• 透過Python，以上述四端點坐標為標準、依照EPSG:3857座標系統（Web Mercator）還原軌跡坐標值，並以EPSG:4326（WGS84）儲存經緯度，以此將多筆svg檔轉換為地理圖資檔；同時，團隊整合該軌跡的日期、機型等屬性資料，以此進行GIS分析。

日本防衛省：

• 取出軌跡地圖：日本防衛省原始提供資料為pdf檔，我們透過Python偵測關鍵字「行動概要」，由此找到地圖軌跡的目標頁面，並儲存為PNG檔，特殊個案則另外人工處理。
• 挑出擁有「相同邊界」的地圖：由於日本幅員廣大，其公布的地圖比例尺不一，涵蓋的邊界範圍也不同，《報導者》先將占一定比例、擁有同樣邊界的資料歸於一類，採用上述台灣處理方法轉換為GeoJSON，並翻譯為中文。
• 客製化空間對位：剩餘之邊界不一的圖檔仍占一定數量，《報導者》則個別以地圖中的經緯線交點，或特定地形點位為參考點，循上述方法將之轉換為GeoJSON。

三、資料呈現：

將軌跡轉換為GeoJSON地理格式後，團隊即可將之繪製於地圖軟體上，並再以人工方式比對原圖、確保其位置無偏移狀況。

《報導者》基本上延續原圖標示方法，一條直線可能包含多架共機或多艘共艦。 日方記錄及公布軌跡時，可能包含最新資料及舊資料（如：同一艘船艦位置變化），《報導者》呈現時僅繪製一次，避免重複。

2024年1月16日起，國防部公布示意圖畫法改版，以多邊形範圍取代航跡。

四、資料限制：

缺乏台灣海峽船艦軌跡：受限於可取得資料限制，日方公布船艦資料基本上以日本海域、台灣東部海域為主，台灣海峽船艦出沒軌跡未有完整可取用資料集。

由於軌跡是從官方圖檔復刻而來，各重繪環節都會使資料精準度打折，地圖相對適合從「宏觀」的小比例尺觀之，並不適合過度拉近為大比例尺進行解讀（位置可能會存在誤差）。

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