航照立體像對地質災害判釋 航照立體像對地質災害判釋 航照立體像對地質災害判釋 航照立體像對地質災害判釋

第三節 第三節

第三節 航照立體像對地質災害判釋 航照立體像對地質災害判釋 航照立體像對地質災害判釋 航照立體像對地質災害判釋

裝置於飛機上對著地面所攝取的照片即為航空照片 (簡稱航照)，航空攝影 為遙測的先驅，早在 1930 年美國就開始進行全國的航測，並針對不同的比例尺 不同的地形圖及農業專用的主題圖。

航空照片是目前用途最廣泛、使用最普及，在台灣也是最早被使用的遙測技 術之一。飛機搭載光學攝影系統，以照片的形式完整且忠實地紀錄當時地面所有 的景物，同一張照片紀錄著地質、水文、土壤、農業、土地利用等資訊供不同的 研究目的使用，若再加上不同時期的航空照片，還可以達到監測變遷的目的。

本研究主要是利用航空照片組立體像對，針對社區周邊針對前述之環境地質 敏感區進行航照立體判釋，以下針對航照的種類、航照的拍攝、航照的特徵及航 照立體判釋進行說明：

壹 壹 壹

壹、、、、航照航照航照航照的的的種的種種類種類類 類

根據照相機的拍攝角度不同，航照可以分為垂直航及斜攝航照。若照相機光 軸近乎垂直於地表面成為垂直航照，此類航照可用餘數直地形製作及立體觀視 用，目前航照大多屬於此類。若光軸傾斜角度很大，沒有垂直於地面，此類航照 稱為斜攝航照，它無法用於立體觀測，因此遙測很少用此類照片，而目前微軟則 是利用此類航照技術，建立全球重要都會區域三維數碼城市。

若以波長來分，航照可分為紫外線、可視光線及紅外線三種。其中紫外線在 大氣中因為容易散射，所以在應用上很少使用。可視光線因可用於立體觀測進行 人工判釋，故最常為人所使用。紅外線對於植生、水體及大地的反設有不同的效 果，常被用來作為相關分類研究之數值資料。

航照有彩色及黑白的分別，台灣地區過去皆為黑白航照，自民國 90 年後農 林航空測量所才開始供應彩色航照。由於數位航拍的進步，航空照片由原本的底 片感光式相機，目前已發展為數位相機，不但提供更高解析度數值航拍，並提供 紅外光波段的資訊。

貳 貳 貳

貳、、、、航照航照航照航照的的的拍攝的拍攝拍攝 拍攝

目前國內的航照拍攝皆已經標準化，拍攝航線除特殊事件外，航線都採南北 向，配合地形起伏，航照比例尺大多採 1:18000，拍攝時以垂直連續攝影方式，

攝影機光軸傾度小於 4 度，航偏角需小於 10 度 (Wolf，1974)。當航空照片要用

來做立體像對時，在拍攝時，同一航線前後相鄰的照片涵蓋區域需重疊 60%以

的情況。

四 四 四

四、解像力解像力解像力解像力

在航照上將兩個物體的影像分開的能力稱之為解像力 (Resolving Power)，又 稱為解析度 (Resolution)。通常會利用地面解析度 (Ground Resolution)或是空間 解析度 (Spatial Resolution)來比較遙測影像的精度，表 5-5 為人眼對不同地面解 析度的遙測影像所能辨認出來的地物，由表 5-5 可以知道當解析度達到一公尺 時，可以進行很詳細的調查了。

肆肆

肆肆、、、、航照航照航照航照立體立體立體判釋立體判釋判釋 判釋

環境地質災害通常呈現非常顯著的地形，而遙測影像具有不受地形限制的優 點，可以充分顯示出人跡無法到達地點的現況，故使用遙測影像進行環境地質災 害調查最佳的工具。利用遙測影像進行環境地質災害判釋，可以快速、有效且完 整及正確瞭解災害的分布，而航照具有立體觀測且解析度高的優勢，對於環境地 質災害判釋更加有利。

一般來說，航照判釋的原則與衛星影像判釋並沒有很大的差異，同樣是利用 影像的顏色、形狀、大小、型態、位置等不同進行判釋，不同的地方在於航照常 用於立體判釋，而衛星影像則較少利用立體對進行判釋。由於航照的解析度較衛 星影像來的高，因此航照通常用於判釋較細微的地物，但衛星影像範圍較航照來 的廣泛且即時，因此常用於廣域的判釋，兩者判釋目的不同，通常是相輔相成的。

本研究以前述之環境地質敏感區遙測判釋準則，利用 ERDAS IMAGINE 中 的 Stereo Analyst 模組建立航照立體模型，藉由航照立體判釋進行敏感區劃設，

社區紅綠對立體範例如圖 5-17 及圖 5-18 所示，由圖 5-17(a)及 5-18(a)利用紅綠立 體眼鏡進行判釋。由圖 5-17 可以觀測到之環境地質敏感區包括(1)陡坡、(2)岩體 滑動、(3)向源侵蝕、(4)填土區，藉由 Stereo Analyst 模組內的 3D Measure Tool 可以量測到陡坡的坡度約為 123.5% (大約為 51.0 度)，已經大於陡坡所定義的 30 度邊坡，另外可以發現圖中下方有一處人為種植的開發(5)是值得注意的地方。

由圖 5-18 可以觀測到之環境地質敏感區包括(1)落石、(2)順向坡，同樣藉由 3D Measure Tool 可以量測到落石的區域的坡度約為 139.1% (大約為 54.3 度)，相當 接近落石所定義的 55 度以上的區域，同樣可以看到圖幅上方有一處範圍相當大 人工開發(3)需要現地勘查瞭解。

表 表表

表 5-5 人人人人眼眼眼眼對對對對不同不同不同不同地地地地面解面解面解面解析度的遙測析度的遙測析度的遙測析度的遙測影像影像影像之影像之之辨識能力之辨識能力辨識能力 辨識能力

比例 比例 比例

比例尺尺尺尺 地地地地面解面解面解面解析度析度析度析度(公公公公尺尺尺尺) 可辨認可辨認的地物可辨認可辨認的地物的地物 的地物

1:10,000,000 1,000 大陸構造、板塊、洲際景觀、氣旋、反氣旋、

海洋溫度、含鹽量、洋流等。

1:5,000,000 500

宏觀地質構造、山脈走向、沙漠風系、森林 分佈、森林火災、空氣污染來源與擴散(如 沙塵暴)、海流、海洋中尺度漩渦、都市等。

1:1,000,000 100

地層單元、構造體系、地貌類型、區域地質 圖繪製、植被類型、河流類型、集水區、飛 機場、鄉鎮、海港、鐵路、高速公路、水體、

雪及冰的分佈等。

1:250,000 25

土地利用調查、地質圖測繪、礦產調查、地 震破壞調查、流域水系、海況調查、海水污 染、牧場、公路等。

1:100,000 10 運輸調查、土壤侵蝕、水污染、樹林、農場、

果園、河床演變、河口淤積等。

1:50,000 5

土壤濕度差異、鹽分、排水類型、森林密度、

樹冠直徑、樹種、農作物類型、人工建築物、

土石流、大面積崩塌地及地滑地等。

1:10,000 1 工程點、礦坑、壩址、橋涵、崩塌地、地滑 地等。

1:1,500 0.15 可辨別汽車的頭尾部。

1:500 0.05 可數人頭。

資料來源資料來源

資料來源資料來源：：：潘國樑：潘國樑潘國樑，潘國樑，，2006 ，

圖 圖 圖

圖 5-13 航空像片航空像片航空像片航空像片之重之重之重之重疊疊疊疊區區區區域域域域示意圖示意圖示意圖示意圖 資料來源

資料來源 資料來源

資料來源：：：Leica Geosystems GIS & Mapping, LLC, 2003a ：

圖 圖 圖

圖 5-14 不同航照影像投影不同航照影像投影不同航照影像投影不同航照影像投影方式示意圖方式示意圖方式示意圖方式示意圖。。。。(a) 透視投影透視投影透視投影，透視投影，，，(b) 正正正正交交交交投影投影投影投影。。。。當當當當物體物體物體物體不不不不 是是

是是位於位於位於位於觀觀觀觀測測測點測點點的點的的正下的正下正下方正下方方時方時時，時，，吾，吾吾人會吾人會人會觀察到人會觀察到觀察到物體有觀察到物體有物體有傾斜扭曲物體有傾斜扭曲傾斜扭曲的現象傾斜扭曲的現象的現象的現象 資料來源

資料來源 資料來源

資料來源：：：修：修修改自何修改自何改自何維改自何維維信維信信，信，，1995 ，

圖圖

圖圖 5-15 不同投影不同投影不同投影不同投影方式的方式的方式的方式的航照影像航照影像航照影像航照影像。。。。(a) 透視影像透視影像透視影像透視影像與與與與，，，，(b)正射影像正射影像正射影像正射影像，，，，由左由左由左由左圖圖圖圖可見可見可見可見 房屋房屋

房屋房屋之之之之側面側面側面側面，，，經校正，經校正經校正後經校正後後，後，，結果為右，結果為右結果為右圖結果為右圖圖，圖，，則房屋，則房屋則房屋之則房屋之之側面已不可見之側面已不可見側面已不可見。側面已不可見。。。 資料來源資料來源

資料來源資料來源：：：Leica Geosystems GIS & Mapping, LLC, 2003a ：

圖 圖 圖

圖 5-16 航空像片航空像片航空像片航空像片投影投影投影投影示意圖示意圖示意圖示意圖 資料來源

資料來源 資料來源

資料來源：：：修：修修改自何修改自何改自何維改自何維維信維信信，信，，1995 ，

圖 圖 圖

圖 5-17 航空照片紅綠航空照片紅綠航空照片紅綠航空照片紅綠立體對立體對立體對立體對判釋判釋判釋判釋成成成成果果果果範例範例範例範例 1。。。。(a)航照紅綠航照紅綠航照紅綠航照紅綠立體對圖立體對圖立體對圖立體對圖。。。(b)航照。 航照航照航照立立立立 體

體 體

體判釋判釋判釋判釋成成成成果果果圖果圖圖。圖。。。判釋判釋判釋判釋成成成成果果果果分別分別分別分別為為為為(1)陡陡陡陡坡坡坡坡(2)岩體岩體岩體岩體滑滑滑滑動動動動(3)向源向源向源向源侵蝕侵蝕侵蝕侵蝕(4)填填填填土區土區土區土區(5)人人人人為為為為 開發

開發開發 開發。。。 。 資料來源

資料來源 資料來源

資料來源：：：本研究計：本研究計本研究計畫本研究計畫畫畫

(a)

(b)

(2)

(1)

(3)

(2)

(3) (2)

(5)

(4)

圖 圖 圖

圖 5-18 航空照片紅綠航空照片紅綠航空照片紅綠航空照片紅綠立體對立體對立體對立體對判釋判釋判釋判釋成成成成果果果果範例範例範例範例 2。。。。(a)航照紅綠航照紅綠航照紅綠航照紅綠立體對圖立體對圖立體對圖立體對圖。。。(b)航照。 航照航照航照立立立立 體

體 體

體判釋判釋判釋判釋成成成成果果果果圖圖圖圖。。。。判釋判釋判釋判釋成成成成果果果果分別分別分別分別為為為為(1)落石落石落石落石(2)順順順順向坡向坡向坡向坡(3)人人人人為開發為開發為開發為開發。。。。 資料來源

資料來源 資料來源

資料來源：：：本研究計：本研究計本研究計畫本研究計畫畫 畫

(a)

(b)

(2) (1)

(3)

第