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2017ASO (運用遙測影像於崩塌區復育造林成效定量評估之研究 行政院農業委員會林務局農林航空測量所)

計畫名稱:「運用遙測影像於崩塌區復育造林成效定量評估之研究」

委託單位:行政院農業委員會林務局農林航空測量所

摘要

因應台灣土石流與崩塌等地質災害頻發,林務局積極實施劣化地復育造林,以維持林地生態完整性。目全台八個林管處中共列管511筆崩塌區,多位於交通不便之山區,復育造林之期程又以數年甚或數十年計,目前由人員每半年一次親赴現場勘查,以監控每一列管崩塌區的復育造林改善狀態,實為不符經濟與效益考量之做法。運用衛星遙測影像進行廣域崩塌地判釋與分析,係相對具有優勢的調查手段,國際上也有越來越多的中高解析度衛星遙測影像採資料開放政策,可免費提供科學研究使用。

本計劃使用福爾摩沙二號、Landsat-8與Sentinel-2衛星多期遙測影像為主要資料來源,應用決策樹分類法與NDVI、SI和Gn等三種指標,自動選擇閥值,並將試驗樣區內森林、裸露地、低植生、陰影判別出來,成功地建立了一套多年期遙測影像頻譜指標定量分析與評估方法。本計畫先從林管處511處列管崩塌挑選出30處樣區,其中15處當作試驗樣區進行頻譜指標分析,而另外15處為驗證樣區使用多年期航照進行驗證。結果顯示整體精度大約介於69.14 ~ 87.51%之間,Kappa值介於0.46 ~ 0.76之間。並釐清了偏差之主要原因為解析度的差異,所造成低植生範圍誤授與漏授之情形。在探討監測頻率時,發現台灣地區因為夏季為太陽直射的季節,相對於其他季節所造成地形的陰影較少,為較理想的監測時間,若考慮影像建置之成本,建議最少需要獲取夏季所拍攝之影像,以一年一次頻率進行監測。進行崩塌地復育造林評估時,30處樣區裡有10處可明顯看復育成效良好,4處復育成效較緩,4處崩塌地面積比成穩定狀態,較看不出復育成效,12處因受大範圍陰影影響所以無法用面積比時間序列看出成效,但可直接從福衛二號影像上看出復育成果。本計劃所發展的方法,經證明可以套用到Landsat-8與Sentinel-2影像,以相同方式進行分析。雖然這兩顆衛星開始服役並提供影像的時間,比本計畫所研究的30處樣區進行植生復育的時間晚,不過未來如果崩塌地面積夠大,且復育時間與這兩顆衛星取像時間重疊,這些資料對於崩塌區復育造林成效之定量評估工作將很有潛力。

本計畫有效整合各種時間與空間尺度所獲取之多元遙測影像,建立了基於遙測技術之崩塌地復育監測方法,未來可充分支援列管崩塌區復育造林成效之定量評估工作。