應用智慧化科技改善林木收穫作業調查技術

在林木收穫之前置作業調查技術，對於木材生產計畫、實施與森林經營滾動調整策略上提供基礎參考資料。然而，傳統調查過程中，常需投入大量人力進行各種林業調查與紀錄，後續需要將資料進行整理才可方便分析與利用。因此，為達成林業成長及產業化之目標，如何降低人力成本及經費將是未來林業重要課題。本研究透過導入智慧型工具，評估其在實務應用時的可行性與精確性，並針對胸高直徑、樹高測量與原木檢尺作業項目，分別已完成評估3種、3種與5種智慧型工具，同時輔以手持光達測量技術進行比較。各種新引進之智慧型工具評估透過質性的功能分析與實際於林地蒐集資料，以客觀科學方法評估其成本、精確性與適用性。結果顯式智慧型捲尺BAGEL-003在胸高直徑測量上與傳統捲尺有相似的精度。樹高測量方面，以雷射測距儀具有不錯的實用性，也具有良好的測量精度，但是容易受到山區林分環境遮蔽與霧水的影響，而使測量數據產生偏差。以手持光達進行樣區資料蒐集，可蒐集林分3D環境資訊，亦可獲取精確的胸高直徑與林分高度資料，但儀器設備的成本高。原木檢尺的工具以Timbeter具有良好的使用者介面與簡易操作的優點，測量精確度也符合需求，可以做為未來原木檢尺的檢測輔助工具。本研究完成盤點1950-2020年，台灣重要針葉樹種之材積推估式78個，並分析其歷年發展趨勢。於林木收穫的前置調查作業，通常應用既有材積式先行推估林分立木材積量，但推估會受到林分中林木的胸高形數大小，產生高估與低估的情況。本研究以拔靴法分析柳杉與台灣杉2樹種造林木於推估時，不同林分密度與胸高形數對於材積推估的影響，結果顯示胸高形數會顯著影響林分材積的推估。本研究透過拔靴法分析的結果，以既有的材積式提出加入形數調整參數，可以提供未來評估立木材積之參考。近年來，在森林調查工作已逐漸導入無人機、光達、影像處理等智慧科技技術進行立木材積調查與原木材積量測，妥善的運用各種智慧型工具，可以有效改善人工林立木材積與原木材積的估算效率與準確性。光達與無人機可建置林分層級2D/3D空間資訊，提供林分各項施業前後期的林分動態，亦可作為林分歷史資訊的數位化典藏，提供爾後森林經營管理的參考檔案，以達成智慧化永續經營管理的新世紀。