材料與方法

2.1 實驗區域

研究共兩研究樣區分別為水庫樣區(嘉義與高 雄交界曾文水庫內)，如圖 1(a) 、火山樣區(新北市 金山區)，如圖 1(b)，均屬於低海拔森林，為亞熱 帶氣候常綠闊葉林。水庫樣區位於曾文水庫東北方

向，行政區域屬嘉義縣阿里山鄉茶山村，部分包括 嘉義縣大埔鄉和平村及高雄市那瑪夏區達卡努瓦，

面積約 21km²，樣區海拔高度約在 230 至 1100 m 之間，在近溪谷環境較為潮濕，主要樹種組成以榕 樹、大葉楠、火燒柯、木荷、竹類與相思樹，並有 經濟作物檳榔、茶園與果園。另一個為火山樣區屬 於北部火山區之部分範圍，面積約 36km²，樣區海 拔高度在 0 至 900 m 之間，為金山地區往陽明山之 省道台 2 甲線鄰近，主要的樹種以大葉楠、紅楠、

九節木、大頭茶、桑科雀榕以及相思樹人工林居多，

其中樣區缺角部分為飛航管制區域，故需遮蔽該區 地形資訊。

圖 1 空載光達掃瞄範圍與研究樣區(a)水庫樣區；

(b)火山樣區 (a)

(b)

李崇誠、王驥魁、洪子敏、吳坤真：評估台灣常綠闊葉森林之衛星影像植生指標與空載光達穿透率之相關性 253

2.2 研究方法

2.2.1 空載光達飛航參數與資料獲 取

空載光達系統為整合雷射測距、光學掃瞄、全 球定位系統及慣性導航系統等技術，並快速獲得掃 瞄點之三維坐標，而研究使用光達掃瞄 儀器為 Optech ALTM Pegasus HD400，掃瞄旋角視域最大 60˚ ， 雷 射 脈 衝 率 100~400kHz ， 掃 瞄 鏡 頻 率 0~140Hz 。在飛航規劃之執行，火山樣區其空載 光達與正射影像掃瞄作業於 2012 年 8 月 14 日完成 飛航任務；水庫樣區於 2013 年 7 月 24 日完成飛航 掃瞄任務，2 日完成掃瞄作業。兩樣區航帶重疊率 均達 50%以上，並均有 2 條交叉航帶，有利於平差

後處理之準確度，各架次之作業掃瞄參數如表 1。

表 1 兩研究樣區之空載光達飛航掃瞄資料與參數 設定

火山樣區 水庫樣區

日期 2012/ 8/ 14 2013/ 07/ 23~24 離地高(m) 1500 1500 航速(KTS) 100 100 點 雲 密 度

(pts/m²)

2.3 5.2 FOV (°) ±20 ±9 PRF (kHz) 100 150

航帶數 21 39

圖 2 火山樣區與水庫樣區之衛星影像。(a) Formosat-2 火山樣區 2012/08/19；(b) Formosat-2 水庫樣區 2013/07/30；(c) Formosat-2 水庫樣區 2013/07/28 水氣含量高；(d) SPOT-5 水庫樣區 2013/07/24；(e)

SPOT-5 火山樣區 2012/08/16；(f) GeoEye 水庫樣區 2013/08/04；(g) WorldView-2 水庫樣區 2013/09/14

2.2.2 衛星影像資料獲取

樣區內總共取得 3 幅 Formosat-2 衛星影像，

多光譜解析度 8m，如圖 2(a)至(c)；2 幅 SPOT-5 衛 星影像，多光譜解析度 10m，如圖 2(d)與(e)；1 幅 GeoEye ， 多 光 譜 解 析 度 2m ， 如 圖 2(f) ； 1 幅 WorldView-2，多光譜解析度 2m，如圖 2(g)，總共 7 幅衛星影像。影像挑選拍攝日期是配合兩樣區空

ATCOR-3 大氣糾正模型是由德國 Wessling 光 電研究所提出的一種有效糾正方法，ATCOR-3 為 基於 MODTRAN 5 輻射傳導模式所開發的大氣糾 正模組，此模式適合於寬視野的衛星影像(Richter

& Schlapfer, 2011)。由於在山區地形起伏導致地形 效應的存在，其輻射量在傳輸過程中，會受地形影

PVI、RVI 與 SAVI，各種指標有其推估的特性，其 中 RVI 指標為 1972 年所提出，主要是利用紅光波 0.011，B 為 1.16(蔡光榮及陳建富，2005)，如公式 (3)；另一個指標為 SAVI 是以 NDVI 為主體，利用

PVI =NIR−(B×RED)−A

√1+B² ………(3)

Zhao & Popescu, 2009)。以點雲推估方式多利用統 計單位面積內總點雲數與地面點數量之比例，另一 方 式 為 統 計 雷 射 脈 衝 到 達 林 下 地 面 之 比 例 (Barilotti et al., 2006)；而以強度值推估方式主要是 統計單位面積總強度值與接觸地面強度值之比例 (Hopkinson & Chasmer, 2007)。其推估方式各代表 不同的物理意義，本研究探討執行飛航規劃前，預

李崇誠、王驥魁、洪子敏、吳坤真：評估台灣常綠闊葉森林之衛星影像植生指標與空載光達穿透率之相關性 255 星影像之 NDVI 分布趨勢較為離散，最大(GeoEye) 與最小(FS2_2)的 NDVI 曲線之間差距約有 0.3，如