空載光達及數值航照技術於母樹林調查及管理之應用(2/2)

台灣林務局自1968年起，在國有林事業區內設置貴重樹種之母樹林，供採種育苗應用，後來因造林需求減少，年代久遠後圖帳資料已與實地生長情形有所落差。母樹林設置之初僅有手繪簡圖顯示大略生長位置，未有系統化管理及地理座標資訊，造成管理上的困難。偏遠地區若以傳統每木調查方式進行全面性清查，耗費人力物力甚鉅，本研究開發光達及數值航照技術應用於母樹林管理及監測之技術，藉由光達、航照資料與地面調查資料比對，建立不同母樹林航遙測特徵及辨識技術，評估於輔助舊有母樹林台帳清查及新增資源調查之可行性。本研究完成工作內容包括： 1. 分析建置母樹林遙測基礎特徵：利用已知的母樹坐標為基準，由航照及光達點雲剖線，由第一階段調查母樹29棵、配合林務局已測量測母樹50棵，在前期建置的光達點雲、DEM、DSM、CHM、正射影像等切割區域建立參照點雲樣本，對母樹樣區，由人工在光達點雲中量測樹高、樹冠幅、枝下高特立木參數，對程式擷取立木，則以程式直接擷取光達點雲資料。計算各樣木光達指標，建立母樹及樹種的區別函數供作辨識母樹的基礎。 2. 建立舊有台帳清查及新增母樹資源評估流程：由冠層高度模型擷取立木30公尺以上高度立木16,292棵，以區別分析方法建立在立木中篩選出非母樹及母樹的工作流程，再依母樹及樹種區別函數建立『可能母樹位置圖』；亦參照舊台帳地圖及光達資料，以母樹基礎特徵比較舊台帳記載位置；數字顯示本方法的總體分類精度為88％，對母樹的辨識率為79％，經對潛在母樹位置圖抽取兩個驗證區進行現地調查，對可能母樹的辨識率分別為74％與100％。 3. 遙測於母樹林監測管理：利用兩航照間的頻度吻合或無變異點吻合的簡單處理調整兩張不同時期影像後，進行人工視覺查核，對比，包括立木是否仍然續存、樹冠大小及色調變化等。 4. 作業流程研擬：綜合上述母樹林遙測基礎特徵、可能母樹位置圖建置、及航照判釋流程，研擬利用光達及航照以產生『潛在母樹位置圖』及『母樹位置圖』的流程，供實施現場調查的參考。5. 撰寫作業手冊及舉辦技術講習會：上述各母樹辨識技術及調查管理流程經開發確認後，以本計畫所獲取之光達、遙測影像資料作為案例撰寫作業流程及教材，辦理遙測調查母樹技術研習工作坊，供現場人員瞭解應用光達及數值航照輔助調查的技術，研習課程包括母樹林管理應用目的說明、光達資料及量測原理、FUSION光達量測軟體、及航照監測母樹林流程等。