QGIS 欄位計算機教學：24 個實測運算式與常見陷阱

要在 QGIS 中計算欄位，先開啟圖層的屬性表，點選 Field Calculator（欄位計算機）圖示（Ctrl+I），選擇新欄位或既有欄位，輸入運算式後按 OK。這部分很快。真正麻煩的是運算式沒有報錯，卻寫入了 NULL、平方度或錯誤的分級。

2026 年 11 月 7 日，我在印度班加羅爾 Indiranagar 及周邊行政區的真實 OpenStreetMap 圖層上（8,709 棟建物、854 條道路、35 所學校、37 個公車站、10 個行政區）執行了 24 個欄位計算機運算式，並在每一個旁邊執行常見的錯誤寫法。以下是附上精確輸出值的運算式手冊、以橢球體為基準量測的隱藏陷阱，以及我把其中最難的三個交給 QGIS 內的 AI 代理之後的結果。

什麼是 QGIS 欄位計算機？

QGIS 欄位計算機是內建工具，用 QGIS 運算式建立或更新屬性表欄位。它可以計算面積、長度、座標等幾何數值，改寫文字，用 CASE WHEN 為資料分級，也能從專案中的其他圖層取得數量或距離。

QGIS 其實提供四個地方執行同樣的運算式，選錯地方是遺失成果的第一個原因：

• Field Calculator 對話框（Ctrl+I）： 直接修改圖層。你可以新增欄位或覆寫既有欄位，套用到全部圖徵或只套用到選取的圖徵。變更會留在編輯暫存區，直到你儲存編輯。
• 虛擬欄位（對話框內的勾選框）： 每次開啟屬性表或繪製地圖時即時計算運算式。我在測試圖層中把建物 fid 27 的面積加倍後，一般面積欄位仍是 197.355，虛擬欄位則更新為 789.418。問題在於虛擬欄位存在 .qgs 專案檔裡，而不是 GeoPackage 或 Shapefile 裡。在新專案中開啟該檔案，這個欄位就不見了。
• Processing 的「Field calculator」工具（native:fieldcalculator）： 寫出一個全新的輸出圖層，原始圖層保持不變。適合用在模型中，或不想直接修改原圖層時。注意 @row_number，它在這裡從 0 開始，在對話框中則從 1 開始。
• 屬性表上方的快速計算列： 不用開啟完整對話框就能更新既有欄位，已經在編輯模式時寫一行快速運算式很方便。

逐步計算欄位

以下是道路圖層上的對話框，準備寫入道路等級：

不知道函式名稱時，使用中間欄上方的搜尋框。它會篩選函式樹，並在右側開啟說明文件，包括參數順序與範例。

實測運算式手冊

以下每個運算式都於 2026 年 11 月 7 日在 QGIS 3.44.15 中，以我們的班加羅爾 OpenStreetMap 圖層執行（儲存為 EPSG:4326，專案橢球體 WGS 84）。如果你需要自己區域的測試資料，我們的 在 QGIS 下載 OpenStreetMap 資料 教學說明如何乾淨地取得建物、道路與點位。

下方的建物範例輸出來自建物 fid 27、28、30、60 和 62（有地址和樓層數），以及 fid 1、2 和 3（兩者皆無）。

面積、長度、周長與座標

如果把 $area 寫入 Integer 輸出欄位而不是 Decimal number (real)（以 Processing Field calculator 測試），QGIS 會四捨五入到最接近的整數（197.35 變成 197，110.86 變成 111），而不是無條件捨去。

條件分級（CASE WHEN 與 NULL 處理）

文字整理、格式化與日期

把文字寫入 GeoPackage 或 Shapefile 時，也要注意輸出欄位長度。我在 Processing 中把 concat("addr:housenumber", ' ', "addr:street") 寫入長度 40 的文字欄位時，整個執行中止且沒有任何輸出，因為有一條道路（" 80 Feet Road(Sir C.V. Raman Hospital Road)"）長達 43 個字元。

跨圖層的空間計數、加總與最近距離

這些運算式讓一個圖層查詢專案中的另一個圖層，不必另外執行 QGIS 空間連結。

五個不會報錯的欄位計算機陷阱

我讀了 YouTube 上 QGIS 教學影片底下的 70 則求助留言：其中 48 則是真正關於撰寫運算式的問題，而這 48 則中有 8 則是運算式無效、傳回 NULL 或什麼都沒選到。更糟的情況反而沒人問，因為運算式照常執行，寫入看似合理的數字。以下是我們在班加羅爾資料上量測到的五個陷阱。

1. $area 與 area($geometry)，以及專案橢球體的作用

$area 和 area($geometry) 的計算方式不同，而至少有一篇 2026 年的教學說 $area 在地理座標系統中會傳回平方度。在我們測試的兩種專案設定下都不是這樣。2026 年 11 月 7 日，我們在 EPSG:4326 的班加羅爾圖層上，針對前 200 棟建物和 200 條道路量測了這兩者以及 transform()，並以 WGS 84 橢球體為基準（QgsDistanceArea）比較。

• $area 和 $length 使用專案橢球體（在 Project > Properties > General > Measurements 設定）。當橢球體為 WGS 84 時，即使圖層和專案都是以度為單位（EPSG:4326），$area 仍會傳回準確的平方公尺。
• 當專案橢球體設為 None / Planimetric 時，$area 在我們的 EPSG:4326 圖層上仍然沒有傳回平方度。在 QGIS 3.44.15 中，它傳回的平方公尺在 200 棟建物上大了 +3.24% 。
• area($geometry) 和 length($geometry) 永遠是在圖層本身 CRS 中做平面計算。 在 EPSG:4326 圖層上，area($geometry) 傳回平方度（一棟房子約 0.0000003），在一般小數欄位中會四捨五入成 0.0。
• 在 area() 之前轉換至 Web Mercator（EPSG:3857），每棟建物面積都會膨脹 +5.95%，即使在班加羅爾的緯度（北緯 13°）也一樣，道路長度則膨脹 +3.03%。轉換至當地 UTM 分區（EPSG:32643）則與橢球體面積相差不超過 +0.12% 。

如果你不確定為什麼 EPSG:4326、EPSG:3857 和 UTM 分區的表現差這麼多，請看我們的說明文章 QGIS 中的 CRS 是什麼。

2. overlay_nearest 的 max_distance 以圖層單位計算，不是公尺

overlay_nearest 函式因為使用空間索引而很快，還有方便的 max_distance 參數。但 max_distance 永遠以圖層的座標單位計算。

當建物與公車站都在 EPSG:4326（度）時，寫 array_length(overlay_nearest('bus_stops', $id, max_distance:=300, limit:=-1)) 會讓 QGIS 找 300 度內的公車站。這涵蓋了整個地球，所以每一棟建物都得到 37（圖層中全部 37 個公車站）。把 300 公尺猜成 max_distance:=0.003 也不太行，因為一度經度和一度緯度換算成公尺並不一樣長：在建物 fid 62 上，0.003 傳回 8 個站，而正確答案是 7。要嘛先把兩個圖層都重新投影到 UTM，要嘛使用上方空間表格最後一列的 aggregate(..., filter:=distance(transform(...))) 寫法。

3. NULL 資料會直接落入 CASE WHEN 的 ELSE 分支

在我們的班加羅爾資料集中，8,709 棟建物只有 1,073 棟（12.3%）有 building:levels 標籤。其餘 7,636 棟是 NULL。

如果你寫 CASE WHEN to_int("building:levels") <= 2 THEN 'low' WHEN to_int("building:levels") <= 4 THEN 'mid' ELSE 'high' END，兩個 <= 比較在 NULL 資料上都會得到未知，於是該筆資料落入 ELSE。結果你會在沒有任何警告的情況下，把 7,636 棟沒有樓層資料的建物歸類為高樓。資料有缺漏時，一定要把 WHEN "field" IS NULL THEN 'unknown' 放在第一個分支（或省略 ELSE，讓不符合的資料維持 NULL）。

4. 「Only update selected features」會讓欄位其餘部分維持 NULL

只要地圖畫布上選取了任何一個圖徵，Field Calculator 就會自動勾選 Only update N selected feature(s) 。

我在班加羅爾選取了 39 條 primary 道路，然後把 CASE WHEN "highway" IN ('primary', 'secondary') THEN 'arterial' ELSE 'local' END 寫入新欄位 road_rank，QGIS 對這 39 筆寫入 'arterial'，其他 815 條道路（包括運算式明確列出的全部 28 條 secondary 道路）都維持 NULL。

5. 雙引號與單引號（為什麼 "building" = "yes" 傳回 NULL）

在 QGIS 運算式中，雙引號 " " 代表欄位名稱，單引號 ' ' 代表文字值。

如果你輸入 "building" = "yes"，QGIS 會找名為 building 的欄位，並拿它和另一個名為 yes 的欄位比較。因為沒有名為 yes 的欄位，運算式會得到 NULL（底層的 QgsExpression 解析器會回報 Field 'yes' not found）。同樣地，如果欄位名稱含有冒號，例如 OpenStreetMap 的 building:levels，少了雙引號就會失敗，顯示 syntax error, unexpected Unknown_CHARACTER。在 Fields and Values 清單中按兩下欄位名稱，每次都會插入正確的引號。

跳過語法：用 AI 代理執行同樣的計算

手寫 $area 很快。但要寫出包含兩個 transform()、一個 @parent 幾何參照和距離篩選條件的巢狀 aggregate()，大家最後往往會跑去 Stack Exchange 求救。

我們開發的 AI Agent 是嵌入 QGIS 的對話面板，所以這一節談的是我們自己的工具。因為它在你開啟的 QGIS 專案中運作，會先檢查你的圖層名稱、欄位型別、CRS 和唯一值，再替你執行 Field Calculator 或 Processing 工具。

2026 年 11 月 7 日，我把測試計畫中三個多步驟計算交給 AI Agent（v1.9.4，Medium effort，Balanced permissions），每個對話一句話，使用完全相同的五個 EPSG:4326 班加羅爾圖層。

在任務 A 中，代理沒有掉進 300 度的 overlay_nearest 陷阱。它的工具紀錄顯示，它檢查了兩個圖層、確認 CRS、以公制單位從建物輪廓計算（不是用形心，用形心的話會有 667 棟建物的答案不同），並在回答前核對最小值與最大值。

在任務 B 中，它先檢查 building:levels 的唯一值，發現 8,709 棟建物中有 7,636 棟沒有樓層數，於是讓這些資料在 height_class 中維持 NULL，而不是落入 high，並在地圖上套用 4 個類別的分類樣式。

看渲染出來的地圖，就能明白為什麼在 OpenStreetMap 資料上檢查 NULL 很重要：灰色建物就是那 87.7% 沒有記錄 building:levels 標籤的建物。

在任務 C 中，代理的 building_ha 數字與手冊中每個行政區公頃數那一列略有不同：New Thippasandra 為 20.151 ha，而不是 20.292 ha（-0.69%），Jeevan Bhimanagar 為 -0.14%，Indiranagar 為 -0.06%。我查了原因，發現代理其實用了比我的 intersects() 篩選更嚴格的幾何方法：它先在行政區邊界裁切建物多邊形再加總面積，所以跨界的建物不會在兩個行政區重複計算，它也在回覆中說明了這點。它確實讓行政區圖層停留在編輯模式且有未提交的編輯，並在回答中告訴我編輯尚未儲存。

以下是提交那些編輯後的行政區圖層屬性表：

三個任務是很小的樣本（n = 3），而且我給的提示詞很清楚，寫明了欄位和分級界限，所以請把這當成示範，而不是基準測試。像 $area 或 concat() 這種簡單公式，用 Field Calculator 對話框比打一則對話訊息還快。代理真正有價值的地方，是需要跨圖層彙總、CRS 轉換或多步驟 Processing 流程，或你原本得寫 PyQGIS 腳本 的時候。你也可以在我們的 QGIS AI 總覽 比較其他助理工具。

我們的量測方式。 所有測試於 2026 年 11 月 7 日在 macOS 上的 QGIS 3.44.15-Solothurn 中進行，使用班加羅爾 Indiranagar 的 OpenStreetMap 資料（邊界框 12.968, 77.634, 12.986, 77.656，ODbL），專案 CRS 為 EPSG:4326。手冊中的每個運算式都在相同的圖徵 ID 上，以獨立的 Python 或 QgsDistanceArea 計算驗證。面積與長度誤差是依 fid 取前 200 棟建物和 200 條道路，對照使用 WGS 84 橢球體（EPSG:7030）的 QgsDistanceArea 量測。AI Agent 1.9.4 以 Medium effort 和 Balanced permissions 測試，每個任務都在新的對話中進行。YouTube 問題統計來自一個 25,276 則留言的語料庫，從中篩出 59 部影片底下的 70 則求助留言。

常見問題

為什麼我在 QGIS 中的 $area 計算錯誤或傳回 0？

先檢查你是不是輸入了 area($geometry) 而不是 $area。在以度儲存的圖層上（EPSG:4326），area($geometry) 傳回平方度（一棟房子約 0.0000003），在小數欄位中會四捨五入成 0.0。請使用 $area，並在 Project > Properties > General > Measurements 將專案橢球體設為 WGS 84，或在運算式中用 area(transform($geometry, 'EPSG:4326', 'EPSG:32643')) 搭配你當地的 UTM 分區重新投影幾何。避免使用 EPSG:3857（Web Mercator），在我們的測試中，即使在北緯 13° 它也讓建物面積膨脹了 +5.95%。

如何在 QGIS 欄位計算機中寫 IF 或 CASE 條件式？

兩種結果時，使用 if(condition, value_if_true, value_if_false)，例如 if($area < 100, 'small', 'large')。三個以上的類別，使用 CASE WHEN ... THEN ... ELSE ... END：

CASE WHEN to_int("building:levels") IS NULL THEN 'unknown' WHEN to_int("building:levels") <= 2 THEN 'low' WHEN to_int("building:levels") <= 4 THEN 'mid' ELSE 'high' END

把 IS NULL 檢查放在第一個。否則每一筆空值都會落入 ELSE。

為什麼欄位計算機在全部或大部分資料列傳回 NULL？

四個常見原因：

1. 地圖上選取了圖徵，所以 Only update N selected feature(s) 被勾選，所有未選取的資料列都維持 NULL。
2. 你用 || 串接文字（例如 "addr:housenumber" || ' ' || "addr:street"），只要有一個 NULL 輸入，整個結果就變成 NULL。請改用 concat()。
3. 你在文字值外面加了雙引號（"building" = "yes"），這會讓 QGIS 去找名為 yes 的欄位。文字值請用單引號（"building" = 'yes'）。
4. 你在多邊形或線圖層上使用 $x 或 $y。$x 只適用於點；多邊形請用 x(centroid($geometry))。

如何在 QGIS 欄位計算機中計算以公頃為單位的面積？

將 Output field type 設為 Decimal number (real)，Precision 設為 2 或 3，然後輸入 $area / 10000（前提是專案面積單位為平方公尺，且已在 Project > Properties > General 設定專案橢球體）。若要讓儲存的值本身四捨五入到小數點後 3 位，使用 round($area / 10000, 3)。

如何在欄位計算機中只更新選取的圖徵？

先在地圖畫布或屬性表中選取圖徵，再開啟 Field Calculator（Ctrl+I）。左上角的 Only update N selected feature(s) 勾選框會自動勾選。選擇 Update existing field，從下拉選單挑選欄位，輸入運算式後按 OK。

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