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大尺度遙感探測

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以MODIS 時序資料分析台灣植被物候空間分布

地表植被物候反應生態系對於氣候變化的作用，本研究利用2001 至2010 年間由MODIS (the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)波段反射率資料演算得到的月份光合作用植物(PV, photosynthetically active vegetation)資料，透過TIMESAT 軟體分析台灣地區地表物候空間分布的特性，包括生長季開始時間(onset)、生長季結束時間(offset)及生長季長度(length of the growing season)。結果顯示台灣地區不同年間生長季開始時間與生長季結束時間(r = 0.67, p = 0.035)及生長季長度(r = -0.77, p = 0.009)具有顯著關係；其中生長季開始時間的延遲受到聖嬰現象(ENSO, El Niño-SouthernOscillation)影響的春季乾旱所控制，並對生態系造成負面衝擊。TIMESAT 是相當穩定的物候分析工具，有助於釐清氣候變化及環境擾動因素對植物生長反應的影響。

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利用MODIS 時序影像進行下湄公河盆地稻作區域監測初探

了解大尺度範圍的稻作耕作型態對於區域糧食作物管理與產量估測是十分重要的一環。本研究使用2010 年的MODIS 8 日時序衛星影像產品進行下湄公河盆地稻作區域的監測。影像反射光譜推導的指數先經過小波轉換濾除時間雜訊，並依地物物候關係與地形資訊設定閾值遮罩濾除以降低資料量與複雜度，之後以類神經網路進行稻作耕種類型分類。分類結果以混淆矩陣顯示其總體精度為84.4%，Kappa 係數為0.8；利用線性迴歸分析，比較MODIS 推導的稻米種植面積與政府/研究計畫的稻作生產面積統計資料(省級空間尺度)，結果顯示各國的R2 皆大於0.9 以上，顯示分類方法有相當高的生產面積預測性。因此，本研究成果除了可以提供下湄公河盆地稻作生產面積、分布區域與稻作耕種系統等量化數據參考外，研究驗證的分析方法未來亦可推廣至世界其他區域進行稻作監測的應用。

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都市熱島效應於產業發展及其影響因子分析之研究

最近全球暖化議題越來越受重視，而都市熱島效應也是構成全球暖化的原因之一。由於近年來遙測影像處理的科技越來越進步，其適合與地理資訊系統進行大尺度環境之綜合分析。因此本研究應用衛星遙測技術配合地理資訊系統，進行都市整體面向溫度的監測分析。本研究應用衛星遙測技術，進行都市整體面向溫度的監測分析，取Landsat 5衛星1995、2009 及2011 年於臺中上空所拍攝之衛星影像，將熱紅外波段做溫度反演計算獲取地表亮度溫度，進而計算熱島強度，並配合風向、風速及洋流自然因素探討熱島效應之分布情形，以了解臺中地區都市熱島效應現況。此外，根據工業區內分析結果，各工業區內最高熱島強度約在0.6~0.7 之間，調查其高溫區域之產業類別結果，包括有：金屬製造業、機械設備製造業、電子、化學、光電產業，玻璃製品業、造紙業、紡織業等，尤以機械設備及金屬相關產業所產生熱島強度最高。

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應用衛星影像測繪南海島礁

為掌握完整且正確之島礁資訊，本研究針對南海周邊海域島礁測繪其基礎圖資，並就重要島礁持續監測其自然環境及人為開發情形。考量高解析遙測衛星影像0.5 公尺級之解析能力，且在無地表控制點可供校正情況下，絕對定位精度優於5 公尺，合於島礁地圖測繪使用。加以其具彈性與機動之優勢，可不受干擾自由拍攝全球各地現況影像，可替代登島實際勘測或使用航空攝影測量技術等方式，對於距臺灣遙遠之島礁地圖測繪需求，高解析遙測衛星影像成為本文選定之方案。本文針對島礁之測繪成果包括(1)衛星影像校正、(2)向量化、(3)基本圖製作、(4)立體地形建構及(5)變遷監測。影像校正採用有理函數模型產生衛星正射影像，向量化係於正射影像描繪重要地物邊界，基本圖製作針對類比輸出規定之格式產生，立體地形建構則組合影像匹配及人工編修產生數值地形模型，變遷監測則依多時序衛星影像比對島礁之自然與人為變化。本文成果對於南海島礁現況可提供豐富之空間資訊。

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利用GRACE、衛星測高、海洋模型估計地心變動

地心變動定義為地球質量中心（center of mass, CM）相對於幾何中心（center offigure, CF） 之位置變化，可反映出地球系統中質量之重新分佈，因此高精度地心變動資料有助於了解地球系統之質量變化。本研究結合GRACE 重力衛星與衛星測高資料或海洋模型精確來估計地心變動，結合GRACE 與海洋模型資料計算之成果與先前研究成果相符，然而衛星測高觀測量是參考於國際地面參考框架（ InternationalTerrestrial Reference Frame, ITRF），其原點與CF 有所差異，另外測高資料和海洋模型包含誤差，因此利用測高資料計算之地心變動在趨勢及相位有明顯差異。本研究亦探討洩漏效應 （leakage effect）和冰後回彈（Post-Glacial Rebound, PGR）一階項對於地心變動估計之影響，結果發現洩漏效應之影響不可忽略，而PGR 一階項僅反映於計算之地心變動趨勢速率上，造成之地心變動速率變化量約為PGR 一階項改變量之80%。