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第二節 研究資料 衛星影像
本研究自美國地質調查局（United States Geological Survey, USGS）之網 站下載 Landsat 5 TM（Thematic Mapper）資料與 Landsat 7 ETM+（Enhanced Thematic Mapper Plus）之影像。
本研究衛星影像，取用 2005-2010 年期間大台北行政區與高雄行政區 Landsat 5 與 Landsat 7 涵蓋研究地區資料，並且挑選雲霧較少遮蔽影像，由 Landsat 5 跟 Landsat 7 資料相互搭配使用。而 Landsat TM 及 ETM+感測器 提供了時間解析度為 16 天、空間解析度為 30 公尺之多光譜影像。
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Landsat 5 衛星影像
Landsat 5 衛星發射於 1984 年 3 月 1 日，其搭載感測器為 MSS
（Multispectral Scanner）與 TM（Thematic Mapper），為太陽同步衛星，運轉 傾斜角為 98.2 度，每日繞行地球約 14 圈，每 16 天一個週期，共有 233 個 軌道，與地球距離約為 705 公里。坐標系統為 Landsat 所定之全球參考系統
（World Reference System-2, WRS-2）。使用檔案格式為 8 bits，影像大小為 7091 pixel×8091 pixel。本研究所使用 TM 感測器含有七個波段，如表 3-1 表 示。
表 3 - 1 Landsat 5 TM 波段範圍
波段 波長 解析度
Band 1-Blue-green 0.45 – 0.52 μm 30 公尺 Band 2-Green 0.52 - 0.60 μm 30 公尺
Band 3-Red 0.63 - 0.69 μm 30 公尺 Band 4-Near-Infrared 0.76 - 0.90 μm 30 公尺 Band 5-Near-Infrared 1.55 - 1.75 μm 30 公尺 Band 6-Thermal 10.40 -12.50 μm 120 公尺 Band 7-Mid-Infared 2.08 - 2.35 μm 30 公尺
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Landsat 7 衛星影像
Landsat 7 衛星發射於 1999 年 4 月 15 日，其搭載之感應器為 ETM+
（Enhanced Thematic Mapper Plus），為太陽同步衛星，運轉傾斜角度為 98.2 度，繞地球一圈時間約為 98.9 分鐘，每 16 天為一個週期，共有 233 個軌道，
距離地球約 705 公里。坐標系統為 Landsat 所定之全球參考系統（World Reference System-2, WRS-2），影像格式為 8 bits，影像大小為 7091 pixel×8091 pixel，本研究所使用 ETM+感測器含有八個波段，如表 3 -2 表示。Landsat 7 ETM+於 2003 年 5 月 31 日 Scan Line Corrector（SLC）補償器損壞，導致 2003 年 5 後影像會出現如斑馬紋般一條一條缺陷。雖然 SLC 的關閉造成影 像有些許缺漏，但 Landsat 7 ETM+還是具有能力進行地球資源觀測。
表 3 - 2 Landsat ETM+ 波段範圍
波段 波長 解析度
Band 1-Blue-green 0.45 – 0.52 μm 30 公尺
Band 2-Green 0.52 - 0.60 μm 30 公尺
Band 3-Red 0.63 - 0.69 μm 30 公尺
Band 4-Near-Infrared 0.77 - 0.90 μm 30 公尺 Band 5-Near-Infrared 1.55 - 1.75 μm 30 公尺 Band 6-Thermal 10.40 -12.50 μm 60 公尺 Band 7-Mid-Infared 2.08 - 2.35 μm 30 公尺 Band 8-Panchromatic 0.52 – 0.90 μm 15 公尺
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圖 3 - 2 SLC 關閉前（左）關閉後（右）
圖 3 - 3 Landsat 台灣衛星影像涵蓋圖
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土地分類資料
本 研 究 為 探 討 不 同 土 地 分 類 變 化 而 造 成 碳 吸 存 量 的 改 變 ， 利 用 GlobeLand30 做為基礎資料，並且進行土地分類。
GlobeLand30 為全球 30 公尺土地覆蓋資料產品，由中國國家基礎地理 資 訊 中 心 召 集 之 研 究 團 隊 所 製 作 ， 一 般 民 眾 只 需 至 其 網 站 （ http ： //www.globallandcover.com/）加入會員便可免費申請 2010 年全球 30 公尺解 析度之土地覆蓋資料。其土地覆蓋資料是以 Landsat 衛星影像和 HJ-1（環境 與災害監測預報衛星）影像為基礎，透過 POK（Pixel-Object-Knowledge）分 類方法來進行影像分類，其主要分為十類如表 3-3 所示。
由於台灣地區並未有前人調查各林型最大光能利用率（Max Light Use Efficiency），故本研究將利用朱文泉等人（1996），所提出中國陸地各林型最 大光能利用率資料。而為配合本研究資料，對於自行分類資料分成五類，分 別為耕地、森林地、草地、水體與人造地。
本 研 究 利 用 Globeland30 做 為 分 類 與 比 較 基 礎 ， 透 過 監 督 式 分 類
（Supervised Classification）對於大台北行政區與高雄行政區 2005-2010 年進 行五類分類，盡可能挑選以一年為單位清晰無雲資料進行分類，將每一類圈 選 60-70 做為訓練樣區，並且利用最大概似法則（Maximum Likelihood Classifier）進行衛星影像分類。
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氣象資料
本 研 究 所 使 用 之 全 台 氣 象 資 料 來 源 為 科 技 部 （ Ministry of Science Technology ）大氣研究資料庫（Data Bank Atmospheric Research）網站，下 載 2005-2010 年大台北行政區與高雄行政區氣象站之月降水量、月平均溫 度、太陽總日射量、太陽日照率及氣象站點之經度、緯度和海拔高度等。因 本研究所用之衛星影像為 Landsat 30m 網格資料，須將氣象站點位資料化算 成面資料，本研究使用克里金內插法（Kriging），將氣象站點資料內插成面 資料，最後產生 2005-2010 逐月為單位之面資料。
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（a） （b）
（c） （d）
圖 3 - 4 大台北行政區氣象內插資料：（a）月溫度（b）月雨量（c）月太陽輻 射（d）月日照率
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（a） （b）
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圖 3 - 5 高雄行政區氣象內插資料：（a）月溫度（b）月雨量（c）月太陽輻射
（d）月日照率