利用遙感探測分析地被植物分佈的可行性評估--以曾文溪中上游流域為例

Abstract

本論文係利用遙感探測的技術來探討曾文溪流域中上游區域分佈的情形，以提供進一步和環境因素做相關關係研究，探討其利用的可行性。曾文溪下游流經嘉南平原，上游源於阿里山山系，中游則有曾文水庫。本論文以曾文水庫以上集水區區域為研究範圍，它位於嘉義縣東部山區，海拔高度範圍為500至2300公尺左右。依據前人的調查，在海拔700公尺以下的區域為熱帶闊葉林，700至1000公尺為亞熱帶闊葉林，1000至1800公尺為溫帶針葉林帶。已開發地區則經濟作物主要為竹、檳榔以及及茶。大地衛星影像圖（Landsat Thematic Map），為資源衛星系統中的一種，裝載著七種不同波段的光譜掃描儀，拍攝地球表面而成的數位圖檔。本研究分別取得本區域1987以及1994兩個年代的影像圖，並進行影像校正（包括幾何校正等）、訓練樣區選取、影像分類以及影像評估等過程，最後繪製不同年代的植被分佈圖。研究所繪製的植被分佈圖與海拔高度呈相關關係，但其分佈的面積則有誤差。一般的影像分類結果，精確度在80％以上者為可接受的程度，但本研究的精確度只有50％左右，其誤差及困難度是由於：一、本研究中須要區分的植被，其光譜反射的特性可能相似但不易區分；二、相同的植被可能在不同的坡向受陰影的影響而造成分類標準之誤差，本研究己瞭解其光譜表現確實受其地形影響。若和過去用航空照片圖的方法來比較的話，衛星影像資料可以較快得到所要的植被分佈及變遷，特別對於沒有航空照片判釋專業訓練的生態學家來說，此方法則較為方便；但其整個過程的個別步驟，卻十分繁瑣，每做一個不同的年代就必須重複一次整個過程，並且其精確度就本研究而言未能達到生態方面可利用的地步，需要進一步的改善研究的方法。

The research examines the application of the remote sensing and geographic information system techniques in the detection of the distribution and change of the vegetation and land use. The surveyed area is located at the watershed of Tseng-Wen Dam in southwest Taiwan ranging from 500 m to 2,300 m above the sea level. Most of the area has been deforested and farmed for many years along the Alishan highway. The major crops with economic value are betel palm, tea and bamboo. The Landsat Thematic Map images of 1987 and 1994 are treated by image processing and analysis using Geographic Resource Analysis Support System (GRASS) software. Image classification algorithms implemented by GRASS include maximum likelihood classification and sequential maximum a posterior. Vegetation maps drawn after analysis and evaluation support the correlation between the vegetation types and elevations. Nevertheless, the precision of the vegetation maps is about 50%. The error may be ascribed to the close spectral reflectance of vegetation types with similar characters and the slope or topography effects.