第三章 研究方法
第一節 研究區及相關資料說明
本次研究主要目的為試驗決策樹分析法用於山坡地地區衛星影像土 地利用分類上的優劣,並與蔡博文(2003)的研究成果進行比較,因此 在研究區的選擇上與衛星影像資料上採取相同的研究範圍及影像。
一、 研究區:
研究區位置位於南投縣信義鄉陳有蘭溪流域中游地帶,北自豐丘村,
南自和社一帶,面積約為62.15 平方公里(圖 1)。區內高度最低為海拔 529 公尺,最高為 2236 公尺,氣候隨海拔高度概分為副熱帶及溫帶季型 氣候,平均氣溫約為18°C 因此當地的土地利用由副熱帶的果樹至溫帶水 果皆有種植。自然植被方面主要為1800-2500 公尺的檜木林帶,以紅檜
、扁柏為代表,大致是針、闊葉林混生地帶。1800 公尺以下,為常綠闊 葉林,經由多年的開墾,大部分地區為人造林或次生林相。本區的土地利 用類別相當豐富,主要為果園、旱作、聚落、道路、墳墓及崩塌地區等等
。
二、 影像資料
在本研究中,採用空間解析度較高的資源衛星SPOT 5 的影像,影像 資料購自中央大學太空遙測中心,已經經過完整的處理程序,包括輻射校 正、座標轉換、幾何校正、正射化等前處理流程,影像屬性如表1。
表 一: SPOT 5 影像資訊
影像種類 Spot 5 影像時間 2003.05.31 波段 Band 1.2.3.4 空間解析度 10
影像大小 512 × 1109
信 義 鄉
陳 有
蘭 溪
研 究 區 位 置 圖
0 2.5 5 10
公里
研究區範圍圖 一:研究區範圍示意圖
三、 光譜資料轉換
將原始四個波段的光譜資訊轉換成為偵測植生的兩個主要指標:
1、 植被比指標(Vegetation Index:VI)
用近紅外光(NIR)和紅光(Red)波段比,稱為植被比指標(VI)。依植物
2、 正規化差分植生指標(Normalized Difference Vegetation Index:
NDVI)
正規化差分植生指標(NDVI)是常用的植生指標,是植物生長及植 被密度空間分佈最佳的指標,在許多相關的研究中均採用NDVI 來進行植 被的分類,例如Loveland et al.(1991)以 AVHRR 影像資料,利用 NDVI 加上氣候、地形、生態等環境資料輔助,建立美洲的土地利用資料庫,其 他相關的研究尚有Defries & Townshend (1994)、Lillesand & Kiefer
(2000)等。NDVI 指標是將紅外光與紅光波段反射值之差值予以正規化
四、 空間輔助資料說明
空間輔助資料主要是提供衛星影像基本光譜資訊外的其他資訊,用以 提供決策樹歸納分析、樣本點選取及正確性檢核。以下說明之:
1、 高度及坡度
高度採用農林航空測量所之40 米見方的數值地形模型(Digital Terrain Model:DTM),並以此產生坡度資料層。
2、 道路及河流中心線
道路及河流中心線資料抽取至內政部生產的台灣地區一萬分之一像 片基本圖。資料生產時間為1990 年。
3、 彩色航空照片
購自農林航空測量所,拍攝時間為2002 年至 2003 年,空間解析度 為50 公分,主要作為地真資料,用於決策樹所需樣本點的選取及正確性 檢核評估。