航測及遙測學刊/Journal of Photogrammetry and Remote Sensing
中華民國航空測量及遙感探測學會,正常發行
選擇卷期
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測深光達（Bathymetric Lidar）以雷射掃描方式施測，由回波訊號之分析可了解雷射脈衝所歷經介質及界面等狀態，除可獲取水深、水底地形資料外，亦能提供與底質種類相關資訊。本研究採用以物件為基礎（object-based）之分類方式針對AHAB Hawk Eye II系統之測深光達反射率進行底質分類。為增加分類時類別判釋依據，除反射率外，另計算反射率平均（mean）、方差（variance）、均質度（homogeneity）、相關性（correlation）、對比度（contrast）、差異度（dissimilarity）、熵（entropy）以及角二次矩（angular second moment）等紋理影像，將反射率及紋理影像共計9波段進行影像分割，分割後各區塊即為以物件為基礎之分類單位。由區塊中選取四個不同類別之訓練區，並以最鄰近法（nearest neighbor）將各物件分類。以分離度（separability）檢視分類成果，各類別之間Jeffries-Matusita距離最低值為1.710，大於一般認定達到明確分類之門檻值√2。
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本文以2009年至2012年四年的MTSAT衛星影像分析台灣的雲遮蓋率發現，在陸上區域的雲遮蓋率比在海上區域的高出19.5%，此結果異於往昔的海上雲量比陸上高23%的研究結論。另外比較各月份的雲覆蓋率發現，7月份的海上與海岸地區雲覆蓋率為全年月份最低的，冬季的雲覆蓋則較夏季高，陸上區域的雲覆蓋率以4月至6月較其他月份高。一天自九時至下午四時的每小時的雲覆蓋率，以中午較高，而海上雲覆蓋率較海岸及陸上高。本文再以高斯混合模型（GMM）及群集分析法，同時考慮時間與空間的雲覆蓋率的差異分類出台灣海岸成三群，其為高雲覆蓋率的東部海岸，雲覆蓋率較低且季節性變化較低的西南部與南部海岸，與介於兩者間的西部海岸段。本結果可提供欲以光學衛星影像進行海岸地區特性研究的可用率、以及應用至海岸生態、太陽能應用、農業養殖及國民居住環境等相關研究的參考。
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亞洲邊緣海非線性內波非常活躍，蘇祿海（Sulu Sea）、南海（South China Sea）及安達曼海（Andaman Sea）是其中非線性內波興盛且規模較大的幾個邊緣海。經過多年的研究，我們對蘇祿海及南海的內波已有相當的認識，然而對安達曼海內波的了解卻非常粗淺。規模較大的內波即使在解析度不高的衛星影像中也非常明顯，因此目前可用於研究規模較大內波的免費衛星影像資料非常多。本研究想由現有的免費衛星影像資料中，萃取安達曼海非線性內波的資訊，用於了解非線性內波在安達曼海的空間分布，源區及演化過程。本研究收集了數千餘幅安達曼海域的合成口徑雷達（Synthetic Aperture Radar, SAR）影像及MODIS（Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer）等可見光影像。找出內波之波鋒線，彙整成一幅安達曼海的內波分布圖。根據個別的波群，找出安達曼海內波波源可能的位置。再根據內波波源及內波分布圖，來瞭解非線性內波在安達曼海的演化過程，並比較安達曼海內波與蘇祿海內波及南海內波相似與相異之處。
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本研究旨在驗證應用數位相機拍攝之影像配合影像特徵追蹤法，推估台灣東北角海域陰陽海之表面流速之可行性。拍攝之影像必須經幾何轉換、影像平滑、邊緣偵測等影像前處理，方能進行後續之特徵位移判定。本文採用主觀目測與客觀最大交相關法（Maximum Cross Correlation）個別針對經由前述處理後之影像進行影像特徵位移之判定，以計算出兩不同方法推估之海面特徵之移動速度。經比較發現，由兩方法所推估之流速與前人實測的流速極為接近，因此證實利用數位相機針對特定區域進行長期流場觀測的可行性。此外，配合客觀最大交相關法的運用，整個流程將可全數自動化進行，可節省進行表面流場觀測時所需之人力與物力的花費。
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溫排水放流為臨海發電廠運作過程中之必要工作，為能掌握放流水對海洋環境之影響，實有賴於對溫排水放流結果之有效監控。本文提出利用岸基X-band雷達進行海面溫排水放流運動特徵偵測之初步研究結果。透過回波影像時序列的平均和無因次化，並以雷達電磁波之衰減效應進行修正等影像處理工作，將海面的特定回波特徵予以強化。經由現場觀測之海水溫度、潮汐及海流資料與雷達回波特徵之交互比對，證實了從電廠排水口延伸出的帶狀雷達回波特徵與溫排水時空分布之關聯性，也初步確認了岸基X-band雷達應用於監測近岸溫排水運動特徵之可行性。
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航海用微波雷達已被使用來作為海流觀測的工具，但大部分的研究是計算雷達掃射範圍內的平均海流，這對於近岸高度非均勻（non-homogeneous）海域並不合適。本文應用頻散關係（dispersion relation）對雷達海面回波進行濾波，疊代計算出表面海流結果，建立了以微波雷達分析近岸空間流場之架構，並以現場實測資料驗證了從雷達回波分析表面流場結果之準確性。本研究分別在新北市富貴角海域和基隆市海洋大學前方基隆嶼海域進行觀測研究，結果顯示，在富貴角離岸2公里外的海域開始，其平均流速有超過70%時間大於1m/s，觀測期間最大達3.92m/s，是潮流發電的理想場址。本文也觀測到富貴角西側海岸偶有離岸裂流（rip current）出現，對海域活動者帶來潛在危害。基隆海域的觀測結果顯示，在乾潮前後一小時內，基隆嶼東南方海面會出現一個半徑約一公里的逆時針渦漩。本文研究除驗證了微波雷達觀測近岸海流的準確性外，也提出了近岸空間海流變化在海洋能源開發、防災、環保與科學研究上應用的具體實例。