關渡溼地水筆仔發展

現階段，淡水河系購自農林航空測量所的航空照片，其空間解析 度為0.5m 0.5m，優於福衛二號的2m 2m衛星影像，加上紅樹林 易於由航空照片中辨識（Souza Filho et al., 2006, 引述自許立志,

王儀臻，1999 李建堂，2002

（王儀臻, 1999; 李建堂等, 2002; 施上粟, 2005; 許立志, 2009），本

研究接續分析至 2010 年。向農林航空測量所購置 2007 年至 2010 年本區的航空照片（皆為彩色航空照片），其中2008 年因雲層覆蓋，

無法判釋關渡溼地的水筆仔生長面積。

進行監督式分類時，需先界定研究區域，以降低其他區域的雜訊 干擾。本論文參考關渡自然保留區作為水筆仔判釋的邊界，總判釋面 積約46.4 公頃（圖 4.17）。

圖4.17 關渡溼地植群判釋範圍

擷取判釋範圍內的圖層資訊，利用 ERDAS IMAGINE 8.1 以最大概 似法進行監督式分類，並搭配群聚計算、排除與人工修正等方式處理 自動分類後影像，以此流程分析各年份的航空照片。其中，由於泥灘 地與水域面積會受到拍攝時間的潮水高度有所增減，無法相互比較，

故判釋時將泥灘地與水域視為同一類型。

為確保自動判釋結果的正確率（若精度不佳，需進行影像增揚

（enhancement）或重新選擇訓練樣區），本研究選擇 2010 年航空照

片的判釋成果，於研究區域內隨機抽樣 50 個樣本進行驗證，結果如 表4.10 與圖 4.18 所示。50 個隨機樣本中共有 6 個樣本誤判，自動判 釋正確率達 88%，誤判皆出現於泥灘地與植群交界處，由於泥灘地 色調的關係被誤判為水筆仔或蘆葦，又因鄰近植群的關係，無法透過 群聚計算與排除修正該誤判。正確率優於不作任何後處理的判釋成果

（施上粟, 2005），本模組的判釋成果可以正確反映植群的生長面積變 化。

表4.10. 紅樹林自動判釋正確率

區域 樣本數 正確 誤判 正確率

關渡溼地 50 44 6 88%

其中，正確率= ^{樣本數 誤判 %}

樣本數

圖4.18 關渡溼地水筆仔判釋成果檢驗

以監督式分類搭配後處理，分析 2007 年、2009 年與 2010 年的 航空照片，關渡保留區主體左側已為水筆仔穩定的生育地，主體右側 與尾側變動較大（圖 4.19）。判釋範圍內深綠色代表水筆仔；淺綠色 為其他植物相；白色為泥灘地或開放水域，根據前人研究指出：關渡 保留區內的其他植物相以蘆葦為主（王儀臻, 1999; 李建堂等, 2002）， 故可將其他植物相視為蘆葦的生長區域。

將本研究判釋的水筆仔生長面積與王儀臻（1999）、施上粟（2005）

與許立志（2009）的研究彙整比較，如圖 4.20 所示。其中，王儀臻 與許立志兩篇研究採用人工進行植群判釋，而施上粟與本研究則採用

自動判釋。人工進行判釋雖然具有較高的可信度，但易受到判釋人員 主觀判斷的影響，訓練不足或對現場不夠瞭解的判釋人員亦會增加判 釋的誤差，且處理長期資料時，需要大量的判釋時間。施上粟的研究 中則交互使用監督式分類及非監督式分類進行植群的自動判釋，雖可 去除上述判釋人員的影響，且處理時間亦大幅縮短，但判釋成果的誤 差較高。圖 4.20 中可以觀察到自動的判釋面積略小於人工的判釋面 積，並且呈現震盪的結果。本研究自動判釋的面積較貼近於人工判釋 的成果，顯示監督式分類加上後處理修正，不但可以大量縮短處理時 間，以及有效降低判釋人員的影響，並得到相對可信的判釋成果。

關渡溼地從原本的開放水域轉變為農田，關渡隘口炸開後海水入 侵，以及超抽地下水引發的地層下陷，使得此區的農田鹽化，加上關 渡自然保留區的劃設，廢耕的農田逐漸轉變為草澤（marsh），1978 年後隨著水筆仔的入侵與擴張，至今關渡溼地已呈現水筆仔為主、蘆 葦為輔的林澤（swamp）景觀。根據圖 4.20 可以判斷：關渡溼地的 水筆仔自 2006 年起迄今呈現暫時穩定，水筆仔佔據的面積約為 33 公頃左右。

圖4.19 關渡溼地植群判釋成果

說明：2009 年航空照片有雲層遮蔽，故無法進行判釋

1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015

生長面積（公頃）

年份

王儀臻，1999 施上粟，2005 許立志，2008 本研究，2011