1-1 研究動機與目的
近年來大範圍高精度高解析度數值高程模型(Digital Elevation Model, DEM) 與數值覆蓋模型(Digital Surface Model, DSM) 之產製技術中，主動式遙感探測技 術已日趨成熟，尤其光達(Light Detection And Ranging，簡稱 LiDAR)以高發生頻 率雷射進行掃描，且可在短時間內得到大量的點位資訊，已進入商業運作階段。
光達或稱雷射掃描儀(Laser Scanner)，使用雷射光束進行測距，並以掃描方式獲 得面涵蓋。空載光達以航空器為載台，結合雷射系統、全球定位系統(Global Position System, GPS)，與慣性導航系統(Inertial Navigation System, INS)。將三部 份整合，經解算後，同時獲得地面點位之三維坐標，使地形高程測量作業快速而 準確(史天元等，2005)。空載光達可在短時間內獲取大量且高密度的多重回波點 雲資料，點雲由眾多具有三維坐標的掃描點組成，提供豐富的空間資訊，包含地 物點及地面點，可用以生產DEM 與 DSM，亦可提供森林結構等分析應用(Lim et al., 2003)。
如同一般地形測量，有效觀測量數目與分佈，對產品之品質有直接關係。故 在產生數值高程模型中，表現資料品質優劣時，地面點點雲密度為重要指標之 ㄧ，地形面點密度高時，能較正確地展示地形面。地面點密度除受原始點雲密度 之影響外，穿透率為另一重要因子。而雷射點穿越覆蓋面的比率，主要受地表覆 蓋物性質影響，雷射不一定能順利抵達地形面，故在不同地表覆蓋面，相同掃描 條件之地面點密度不一定相同。獲取資料情況惡劣時，有可能造成地形面點數不 足，無法達到預期對地形面描述要求之現象。
由於資料品質評估為各種測量之重要項目之一，本研究針對光達點雲密度之 表示方式與穿透率之影響因子進行分析探討，主要目的如下：
1. 探討各種密度指標特性與適用性。
2. 了解不同地表覆蓋面與穿透率之間的關係。
3. 探討不同雷射掃描入射角對穿透率造成的影響。
4. 討論覆蓋物之遮蔽效應，分析航高、入射角、覆蓋物高等影響因子，並 試驗在不同航帶重疊率時，遮蔽陰影區域的補償效果。
1-2 文獻回顧
Peng and Shih (2006)以兩個不同掃瞄條件，相同試驗區之光達數據分析高程 精度之影響因子。試驗區為歷經九二一地震災害嚴重之南投九份二山，範圍為
，試驗區因地震有大規模的山崩，地勢崎嶇，有70%的坡度大於 。 所用之兩個光達資料一為航高 1100m，掃描儀器為 Optech ALTM 2033，視角
，點雲間距為1~2m；另一為航高 1800m，掃描儀器為 Leica Geosystems，視 角 ，點雲間距為 2~3m。此研究以兩個光達資料評估地形坡度、地形方位及 地表覆蓋物型態對高程精度之影響，其中描繪植被資訊方面是以光達資料的樹 高、樹冠體積、局部粗糙度和植被角度做分析。另外，由於從地面控制點到最鄰 近之光達點的平均距離可決定光達地面反射點間距，計算結果是以較低的飛行高 度 (H=1100m) 較 佳 (RMSE=16.3cm) ， 較 高 的 飛 行 高 度 (H=1800m) 較 差 (RMSE=25.8cm)。
km H=1100m 光達資料中加入交叉航帶資料後，地形方位對高程誤差沒有具體的影 響。由結果得知，有加入的交叉航帶資料可降低地形方位對高程精度之影響。
9 .
2 ≈0 r
何心瑜(2006)依照內政部高精度及高解析度數值地型模型測製規範(工研
Barilotti and Turco (2006)與彭炳勳(2006)探討空載光達點雲穿透率(LiDAR Penetration Index，LPI)與葉面積指數(Leaf Area Index，LAI)的關係。Barilotti and Turco (2006)探討之兩個試驗區在義大利東北的 Friuli Venezia Giulia 山區，試驗 中將光達點雲以TerraScan(Terrasolid, 2004)進行過濾，分為地面點及植被點，其 中植被點又分兩類，一為矮植被(高度<1m)，一為高植被(高度>1m)，LPI 的計算 方式如下： LAI=-12.863(LPI)+5.5919，其 。研究中並探討當光達點雲密度不同時，
若用相同格網大小計算LPI，則 LAI 與 LPI 相關性會降低。因此，LPI 的計算半
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之分析。本試驗先討論同一航帶中，原始點雲密度變化情況。再探討覆蓋物之遮 蔽效應，分析航高、入射角、覆蓋物高等影響因子，並試驗在不同航帶重疊率時，
遮蔽陰影區域的補償效果。
1-4 論文架構
論文架構共分為四章，說明如下：
第一章「前言」：說明研究動機與目的，並回顧相關研究及敘述本論文之研 究方法。
第二章「光達穿透率」：介紹光達起源與組成，說明其多重回訊的特性。並