2-1 研究基地
本研究選擇研究基地為台中市清水區高美濕地雲林莞草保護區，由於 北側的雲林莞草區有其他保育植物一同生長，對於後續分析雲林莞草面積 恐有誤差，故以雲林莞草保護區南側為研究範圍，高美二號海堤南側轉角 處至新建之木棧道以南的堤岸，研究範圍的堤岸長度約達 600 公尺，地理 位置為圖 2-1 所示。
圖 2-1 研究基地的地理位置圖(資料來源:台中市政府網站) 2-2 雲林莞草介紹
2-2-1 雲林莞草的生物特性
雲 林 莞 草 為 多 年 生 鹽 生 性 挺 水 草 本 單 子 葉 植 物 ， 屬 於 莎 草 科 (Cyperaceae) 雲 林 莞 草 屬 (Bolboschoenus) 植 物 ， 學 名 為 Bolboschoenus planiculmis。生長在淺水地區的濕生植物，植物體的高度約 50 公分，有時 可達 100 公分，長而匍匐的地下莖，匍匐莖深棕色，終止於塊莖;莖直立，
自球莖狀的膨大基部長出，莖實心，無節，橫切面呈三角形。葉序三列，
根生或莖生，葉狹線形，約 2-5mm 寬。 花雙性，花軸直立果為瘦果，卵形，
約 3-4mm 長，2-3mm 寬，一 面凹，一面凸或是雙凸形， 頂端具數根尖棘，
花色為黃白色，花期 5~6 月。瘦果成熟時黑棕色，在陽光照射下會閃爍發 亮;花柱細長而兩叉形，雄蕊 3 枚;花瓣、 萼片及雄蕊附生在子房下之花托上，
圖 2-2 為雲林莞草的外觀。
圖 2-2 雲林莞草的外觀(圖片來源:高美濕地生態旅遊資訊網) 2-2-2 雲林莞草的生長盛衰期
雲林莞草生長具明顯的季節變化，生長期為 2~8 月，以 7 月份覆蓋度 最高，其快速繁殖力使雲林莞草多呈圓形向外拓展，形成大面積的草海;也 由於雲林莞草是潮間帶先驅植物，為多種無脊椎動物、招潮蟹、彈塗魚等 良好的庇護場所，且吸引大量水鳥前來覓食。8 月後開始老化，11 月時，
植株的地上部分大多枯萎，而以其地下根莖渡冬，故其生長有明顯之季節 性變化，而地下根莖旺盛的生命力，是雲林莞草除了種子繁殖外，另一個 最主要擴展延續生命的方法。圖 2-3 為卓(2007)調查 2005、2006 年雲林莞 草的月變化生物量，但卓(2007)在文中提到因颱風所帶來的強勁風力以及巨 浪造成的傷害，導致圖 2-3 內雲林莞草生物量最大時期並非在 7、8 月。
圖 2-3 雲林莞草的生物量變化(引自卓，2007) 2-3 衛星影像圖資料來源
目前商用光學衛星種類繁多且逐漸提高空間解析度，從 1972 年 80 公 尺空間解析度的 Landsat-1 MSS，1999 年 Landast-7 EMT+的 15 公尺，直到 2003 年 SPOT-5 衛星的 2.5 公尺空間解析度和 2004 年福爾摩沙衛星二號 (FORMOSAT-2)以及美國的 IKONOS 與 Quickbird 衛星，影像接近 1 公尺空 間解析度。本研究考慮資料取得的方便性，主要以 SPOT-5 系列以及福爾摩 沙衛星二號兩種光學衛星影像為主，以下簡述兩種衛星影像特性。
2-3-1 SPOT 衛星
SPOT-5 衛星於 2002 年 5 月 4 日發射升空，SPOT 衛星為太陽同步衛星，
平均航高 832 公里，通過台灣上空約為下午 10 點 45 分。軌道與赤道傾斜 角98.77。，繞地球一圈週期約 101.4 分，一天可轉 14.2 圈，每 26 天通過同 一地區，除了跟 SPOT-1 至 SPOT-3 一樣擁有單色態光學感測器、多頻譜光 學感測器(紅光、綠光、近紅外光)之外，還有 SPOT-4 所搭載的短波紅外光 感測器(SWIR)，使得多頻譜影像資料中包含四個波段的影像資料。此外，
SPOT-5 搭載了兩組以上所提到的感測器，經由同時拍攝，在經過影像融合
處理可提升其空間解析度到 2.5 公尺，稱超解像模式(Supermode)影像，SPOT
等四個波段，有益於進行影像判讀及資料分析之用，在單色態方面藉由超 解像模式(Supermode)可得到 2.5m 的空間解析度。
2-3-2 福爾摩沙衛星二號 於 SPOT 系列衛星的四個波段，藍光段(0.45μm-0.52μm)、綠光段(0.52μm -0.60μm)、紅光段(0.63μm -0.69μm)及近紅外光段(0.76μm -0.90μm)。
表 2-2 FORMOSAT-2 衛星資料的基本特性
衛星代號 感測器 光譜模式 光譜解析度(μm) 空間解析度
FORMOSAT-2 RSI
全色態(PAN) 0.52-0.82 2m
事先使用 NAO.99b 潮位模式推算拍攝影像時間在高美濕地的潮位。
本文選用空間解析度較高的 SPOT-5 光學衛星和福爾摩沙衛星二號之衛 星影像資料，影像資料須品質佳、日期相近且低於平均潮位，各影像資料 如表 2-3 所示，影像日期依序為 2006 年 8 月 29 日、2007 年 7 月 19 日、2008 年 7 月 25 日、2010 年 7 月 19 日、2011 年 7 月 23 日，其低於平均潮位的 最小潮差為 0.58m，最大潮差為 1.73m。
表 2-3 挑選的衛星影像背景資料
拍攝日期 拍攝時間 拍攝衛星 座標系統 潮差(m) 2006/08/29 02:33:57 SPOT-5 TWD97 -0.58 2007/07/19 02:08:34 FORMOSAT-2 TWD97 -0.72 2008/07/25 02:03:14 FORMOSAT-2 TWD97 -1.73 2010/07/19 01:54:25 FORMOSAT-2 TWD97 -1.47 2011/07/23 02:29:20 SPOT-5 TWD97 -1.38