林務局農林航空測量所 李治逸．王韻皓

　　農林航空測量所（以下簡稱本所）自民國 43 年成立以來，運用航空遙測技術，致力為我國建構空間資料庫，持續提供各領域航攝圖資，在臺灣現代化的腳步上，扮演舉足輕重的角色，服務迄今共拍攝 80 萬張以上的航空照片，除了林地區域外，其中有很大一部分為農作地區，故自民國 65 年開始，開啟了農政機關與本所共同合作的開端。農業是我國之基業，農業發展更是我國重要施政方向，早期農業調查以地面人工為主，需要大量人力進行田野調查，隨著農業生產結構改變，農地面積的破碎化，傳統方式已無法符合管理單位之需求，而航遙測技術正可彌補原先不足之處，可以執行地面大面積調查，且解析度可達到 25c m ，經由判釋高精度之航空照片內容，方便調查人員進行農地面積計算，以及農作坵塊種植分類，進而瞭解農業土地利用現況，並大幅節省調查人力物力經費，唯有農政機關正確掌握我國農業基礎資訊，方可因應而制定恰當的農業政策。

一 . 現行航照設備

　　本所早期航遙測飛機為民國 61 年林務局採購的 PA-31 型，由於無配備艙壓控制系統，因此並不具備高空飛行能力，拍攝時需藉由目視鏡搜尋地面標的引導飛行，而搭載之照相設備也為底片式黑白照相機，僅底片箱就重達十多公斤，返航後自行人工沖印照片。隨著時代科技進步，本所亦與時俱進，不斷精進設備與技術，由傳統類比測圖方式進入數位製圖，由於無須底片沖洗與底片掃描輸出等步驟，影像誤差減小而使品質提升，並縮短航攝影像後處理時間，此外省去底片存置空間，在檔案管理上更為簡便與流暢。目前設備如下：

（一）航空器

1. BE-200 型航測飛機

　　民國 67 年間由內政部編列預算，採購由美國 Beechcraft 公司生產之 Super King Air 200 型固定翼飛機，原為商務用途小客機，經改裝後安置攝景窗及航遙測系統，本款為臺灣第一架擁有艙壓控制系統可高空飛行之航遙測飛機，具備高山地區拍攝能力，對臺灣高山區域執行航拍作業助益甚大。 93 年移撥內政部空中勤務總隊，目前停放臺中清泉崗機場。

2. BE-350 型航測飛機（圖 1 ）

　　於民國 84 年農業委員會編列預算，購置 Super King Air 350 型飛機，與 BE-200 型比較，性能更進一步提升，最大航行高度達 35,000 英呎，更強馬力的渦輪螺旋槳引擎，搭配新安裝之 GPS 系統後，由傳統目視領航進步到 GPS 衛星定位導航，提升航拍作業精度與效率。 93 年移撥內政部空中勤務總隊，目前停放臺中清泉崗機場。

（二）照相設備

1. 數位製圖相機（ Digital Mapping Camera, DMC ）

　　民國 96 年引進數位製圖相機，開始本所全數位化製圖的時代，本款為框幅式成像之數位相機，具有 8 顆鏡頭，中間四個鏡頭組成一張畫素為 13824x7680 像元之高解析度全色態影像，外側四個廣角鏡頭攝取藍、綠、紅、紅外等四波段的影像，民國 100 年更進一步將 DMC 機上儲存硬碟更新為 384G B 容量之固態硬碟，可容納拍攝 1,200 張航空影像，並大幅減少重量，節省飛行成本。

2. 空載數位掃描儀（ Airborne Digital Sensor 40, ADS40 ）（圖 2 ）

　　民國 97 年間購置空載數位掃描儀，運作方式為連續式掃描取像，形成無接縫、連續式的影像條帶，具有 4 條全色 CCD 掃描線，以及 4 條多光譜 CCD 掃描線，每條均達到 12,000 像元，尺寸為 6.5 μ m x 6.5 μ m ，掃描線分別以後傾、垂直及前傾取像角度作連續掃描，所有地面物件均可取像 3 次，達到 100% 重疊，亦得以製作立體像對供判釋之用。

二 . 航空攝影作業流程

　　本所空照人員工作內容大致可分為：空照前置作業、空照拍攝作業及空照影像處理作業三大範疇，茲略述如下：

（一）空照前置作業

1. 規劃拍攝航線：本所實施全島航攝計畫以平地一年兩次、山區兩年一次為目標，除配合農政機關一年二期之稻作拍攝計畫，並充分運用航遙測資料庫，整理尚未拍攝區域，進行航線規劃相關作業。

2. 蒐集氣象資訊：臺灣天氣多變化，飛行任務前日即留意天氣預報，當日清晨查詢民航局提供之機場天氣報告，依發布之雲霧高、雲量及能見度，加上衛星雲圖及各地即時影像，判斷當日是否出勤，以便選定適合之空拍執行區域，並研擬航攝飛行路徑。

3. 出勤前任務提示，確保飛航安全：空照人員依照空勤總隊規定，與共勤之空勤總隊組員進行任務前簡報，以確保飛航安全。

（二）航空拍攝作業

1. 檢查空照設備：依據空勤總隊擬定之標準作業程序，協助飛行前航空器檢查，以及包含擦拭照像窗口、檢查 GPS/IMU 導航設備、航攝相機軟硬體測試等維護程序。

2. 執行航攝任務：確定所有檢查完備後，隨即起飛開始執行任務，空照人員在即將進入預定航拍區域前，確認航線是否涵蓋完整空照範圍，引導飛行員進入空拍航線。飛行期間需隨時監測外在各項影響飛行任務之可能狀況，如天氣驟變、軍事演習空域及民航空中交通管制等不確定因素，並依據突發狀況之種類，來因應更正飛行計畫。

（三）影像處理作業

1. 資料下載與解算：航攝任務平均約需費時 3~4 個小時，返航後透過特定儀器下載硬碟內原始資料（ raw data ）及 GPS 地面基站資料，攜回臺北辦公室進行資料後處理。運用專業軟體將原始航攝資料搭配 GPS 飛行軌跡，計算出每張照片曝光點精確位置，共同解算出航空影像，經過稻作涵蓋地區比對、航照雲覆量篩選等後續品質處理，方可供應農政機關使用。

2. 航照判釋與輸出：進行航空攝影作業時，拍攝的每張影像皆有 60% 的重疊，所以將兩張連續航空照片交疊時，透過反光立體鏡即可產生立體感，類似人類眼睛所具有的立體視覺原理，或是使用偏光眼鏡，觀測搭配偏光鏡的專業電腦螢幕，呈現的數位影像同樣具有立體視覺效果，而航照判釋作業，正是依據立體視覺與經驗，辨識地物高度、形狀、大小或其他屬性，來進行地貌狀況調查及地物種類辨別，本所為配合農作地區判釋工作，會將航照影像以數位沖印機輸出成相紙後，提供農政單位運用在農作調查上，譬如可以判釋出稻作及非稻作坵塊（圖 3 ）。

三 . 農業資訊調查與展望

　　近年全球受氣候及環境變遷影響，異常大氣行為導致極端氣候產生，造成國際上農業災害時有所聞，糧食供需與管理已是全球性議題，我國亦無法置身於其外，因此當災害發生時，藉由航遙測技術，輔以現地調查，正確掌握災後農損狀況，是後續重建之重要依據。惟現有之航測數位相機均為光學方式成像，在災害發生初期天候仍不佳時，受限於雲層遮蓋，影像取得困難度較高，為克服天候問題，輔助光學影像之不足，因此本所受國家科學委員會委託，積極建置機載合成孔徑雷達（ SAR ）系統。

　　SAR 系統屬主動式遙測技術，由機載雷達發射雷達波至地表，並接收地表反射波後成像，由於雷達波對雲霧具有強大的穿透力，不受雲層遮蔽干擾，以及可以於夜間工作，因此當災害發生時，可發揮高機動性，迅速捕捉地表資訊並即時提供成像，縮短政府救災反應時間，降低災害衝擊。未來引進後，亦可配合農政機關需要，將雷達影像充分應用於農業調查監測等相關領域，發揮更大加值效益，提供我國在農地利用、作物面積產量及作物生長變化監測上有利之參考資訊，健全我國農業管理，達到國際先進水準。

圖 1 Super King Air 350 型固定翼飛機

圖 2 空載數位掃描儀（ Airborne Digital Sensor 40, ADS40 ）

圖 3 稻作及其他非稻作坵塊