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101年7月(第241期)

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航空攝影影像圖資管理及供應

林務局農林航空測量所 何宗融

壹 . 前言

  「精研航測科技、厚植國土資訊」為 林務局農林航空測量所(以下簡稱 本所 ) 核心價值,幾十年來本所一直在空中為臺灣地貌做真實之記錄,拍攝蒐集航遙測影像資料,建置航遙測資料庫,豐富國土資訊,為提升專業知識,並引入新型航攝數位相機,應用航遙測科技,以全面數位化之航測技術,執行航空攝影、像片基本圖及正射影像製作、遙感探測、農林資源調查、天然災害調查等業務,加強推動國土資訊系統之基本資料建置,期以快速、便捷且大面積之影像資訊,提供國土規劃、都市計畫、經濟建設、資源調查、農林經營、災害防治等施政規劃依據或學術研究應用。

貳 . 本所目前主要業務範疇

一 . 林區像片基本圖測製

  每年測製五千分之一國有林區像片基本圖約 400 幅,供事業區檢訂之依據,為林地地籍登記最重要之基礎資料,並同時提供各種農林經營規劃及資源調查等多目標用途。

二 . 稻作面積調查航攝

  全臺灣平地稻作地區每年實施航攝兩次,交農糧署調查統計稻作面積及估算總生產量,提供政府農糧政策之依據。

三 . 歷年航攝影像掃描建檔

  本所自 65 年至 97 年之傳統航攝底片計 3,747 卷,共 81 萬 1,731 張,已於民國 100 年 8 月完成全部航攝底片掃描數位化作業。

四 . 緊急災害調查航攝

  突發性之災害,以航攝方式取得災情資訊是最快速而有效的方法,災區航攝資料是救災單位最迫切需要之資料,如能於最短時間內取得,將可快速形成決策,完成救災任務,並用於後續防災及重建使用。

五 . 彩色正射影像圖製作

  將本所拍攝之原始影像,經數值影像正射糾正程序獲得「彩色正射影像圖」,因具備豐富的地形影像紀錄及影像地圖的特質,可供整合套疊具有相同坐標系統之各類資料,極受各界歡迎。每年約測製 4,000 幅,目前測製完成之彩色正射影像圖至民國 100 年底止共計 3 萬 5 千餘幅。

六 . 國土資訊系統十年推動建置計畫

  為提升高品質的國土資訊資料庫及便利的資訊流通擷取環境,本所針對航遙測影像整合應用、查詢、提供及流通共享等需求,建置全面整合之航遙測影像資料庫。

七 . 辦理國家其他建設航攝計畫

  除了辦理農業委員會及林務局相關業務之外,亦支援其他政府機關辦理各項航測計畫,例如內政部基本圖測製計畫及水利、交通單位、各縣市政府與其他機關學校各種航攝工作。

參 . 航空攝影影像圖資管理與供應

  本所目前供應之圖資係經管臺灣地區民國 65 年以後之各項航測製圖資料,除機關學校可針對所需航空攝影(簡稱航攝)影像資料提出申請外,於民國 92 年起,亦開放外界申請航攝影像資料。

本所目前對外提供之航攝影像圖資種類有:

一 . 航空照片

(一)圖資介紹

  航空照片為將照相機裝置於航攝飛機機腹,再將照相機光軸垂直對準地面向下所拍攝得到之空中照片。因垂直照片影像的位移較少,適合製圖及資源調查使用。航空照片具有覆蓋面積大、可供立體觀察、永久記錄及獲取資訊快速之優點。

  本所於民國 65 年至 97 年拍攝之原始航空照片為傳統膠卷底片,保管及使用較為不易,為提升航空照片之可利用性,並減少底片磨損,自民國 88 年起啟動航攝底片掃描數位化建置計畫,以四台 PHOTOSCAN TD 精密掃描儀將本所保管之 3,747 卷底片掃描建置成數值檔案,並儲存於磁帶陣列及硬碟設備中,同時燒錄至 DVD 光碟片以為備份使用。至民國 100 年 8 月已完成所有掃描建置作業,累計共 81 萬餘張原始航照影像檔案,提供外界應用。

  本所於民國 95 年起陸續採購 DMC 數位相機及 ADS40 空載數位掃描儀,無須經掃描建檔,執行航攝同時可產製數位影像檔案,大幅提升航攝及製圖效率。 DMC 數位相機與傳統航攝相機相同,為片幅式成像,另 ADS40 空載數位掃描儀為無快門設計,採取連續感測拍攝 3 個不同觀測角度影像,不需經過影像融合即可產生與全色態影像相同解析度之多光譜影像,為目前國內唯一之空載數位掃描儀,可用於高精度之森林資源調查、災害分析、環境監測及其他遙測分析,為航空照片應用開啟嶄新的一頁。

(二)應用及管理

  有鑑於歷史航攝影像圖資十分珍貴,為考量底片之永續保存,民國 91 年前圖資僅提供機關學校做為公務及學術研究使用,未開放外界申請。外界若需查詢歷史圖資,如土地、建物之使用情形,或是列入縣市政府之建物違建查報時,常無法提出有力佐證。因航攝影像之解析度高,延續性亦十分良好,為落實便民服務精神,本所遂於民國 92 年起開放外界申購航攝影像圖資。

  由於航空照片經放大後對地形地貌之呈現仍十分清楚,為提供品質更佳之放大圖資供外界申請使用,本所於民國 97 年起引進諾日士大型沖印設備,運用掃描建置完成之影像檔案,經電腦處理後以數位沖印方式輸出,除可減少航攝底片之使用,並大幅提升售圖效率。

  本所目前保管之原始航攝底片均妥善封存,並進行定溫恆濕之保管。經掃描完成之影像檔,連同近年產製之數位影像及彩色正射影像,均匯入本所航遙測圖資供應平台後端影像倉儲系統( ATIS )。因本所每年均定期執行各項航攝任務及產製各類航攝影像圖資,資料量逐年增加,故須建置一套具備高效率性及高擴充性之整合系統,以利後續航攝影像圖資管理及應用,並提升圖資使用效率。

二 . 彩色正射影像

(一)圖資介紹

  為便利地理資訊系統與調查應用,本所自 2002 年起製作五千分之一彩色正射影像。目前本所正射影像之提供計有紙圖與影像檔兩種。紙圖圖面包含 TWD67 與 TWD97 坐標方格線、圖框及影像相關之詮釋資料,如:拍攝時間、產製單位等;影像檔包含影像 TIF 檔、 TFW 坐標檔及 DXF 圖框檔,檔案可直接應用於地理資訊系統,目前供應正射影像圖檔及正射影像紙圖等兩類圖資。

(二)應用及管理

  本所產製之正射影像其地面解析度為 25c m ,代表的是圖面上每一個像素是真實地面上 25c m 見方的範圍,相較地形圖上僅有點、線、面的資料,更能表現出地表現況,使圖面上所有資訊一目了然。

  此外,正射影像因具有地理坐標之特性,可與其他向量資料進行套疊,進行空間分析或地表變遷偵測之用。常見應用於崩塌地數化及計算面積、國土利用調查、影像分類、變遷分析、火災跡地判釋、國土監測及相關法院訴訟案件,正射影像都能提供相當豐富的資訊。

  在地理資訊系統建置日益發達,正射影像為建置資訊系統最佳之底圖,亦為本所提供數量最多之圖資,計提供林務局、內政部地政司及國土測繪中心、經濟部等機關作為建置資訊系統之用,約占本所每年供應圖資總量之 60% 。

  本所考量外界對正射影像之需求龐大,且製作實體檔案相當耗費人力資源,為提升正射影像應用效益,於民國 98 年起建置 WMS 網路介接服務,申請機關無須申請實體影像檔案,僅需向本所提出介接申請,經審核通過即可透過網路即可取得本所最新正射影像以為加值應用。至民國 100 年底申請網路介接之機關已達 60 餘個,介接次數達 132 萬餘次。

三 . 像片基本圖(臺灣地區像片基本圖及林區像片基本圖)

(一)圖資介紹

  當我們繪製地圖時,因地表涵蓋之地形地貌包羅萬象,繪圖時受限於圖紙面積,不能將所有地物都繪在圖紙上,只能依各人用圖之目的,分別繪製其所需之地物資料,如地形圖、地籍圖、道路圖、土地利用圖等等。但各種圖籍之測製,都要有基本地圖作為底圖,世界各先進國家,都先測製一種包含主要地物地貌資料之基本地形圖,供各單位作一般用途或加繪其他資料之用,此種利用航攝或遙測影像作為底圖繪製而成之基本地形圖即稱為像片基本圖( Base map )。

本所目前供應之像片基本圖種類有:

1. 臺灣地區像片基本圖:第一、二、三版由內政部委託本所測製並辦理供應,第四版之後,由內政部公開招標,委由民間公司測製,仍由本所辦理供應。包括一千公尺以下平地及坡地五千分之一像片基本圖紙圖、一千公尺以上山區一萬分之一像片基本圖紙圖。

2. 林區像片基本圖:涵蓋範圍以國有林班為主,比例尺為五千分之一。

(二)應用及管理

  像片基本圖上所顯示之地物資料豐富,型態逼真,且具備比例尺及等高線,可應用於農業、林業、工業及各項土地利用之情形,各項經濟建設如公路、鐵路、機場、電訊、港口、工廠、礦場等初步規劃,或用於土地稅收、都市發展、鄉鎮建設、人口調查等工作。

四 . 圖資供應

(一)現場申購

  本所目前設置 6 組對外售圖服務窗口,申購者可攜帶所需位置資訊至現場辦理圖資確認及申購手續。

(二)線上申購

  申購者可直接登錄本所之航遙測圖資查詢供應系統進行申購。該系統整合所有版次之臺灣地區像片基本圖,且具備完善之位置定位及訂單管理服務,可供外界查詢使用。

(三)通訊申購

  為節省民眾購圖成本,本所於民國 97 年起開辦網路及傳真方式申請航空照片放大圖資,民眾僅需至本所網頁下載申請單,並於填寫完成後傳回本所,本所即可透過內政部地政司建置之地籍圖資查詢系統查得民眾所需位置,並於圖資製作完成後以宅配方式送至民眾指定地址,節省民眾購圖往返之時間與金錢。

肆 . 結語

  本所歷年來執行航測製圖及農林資源航遙測調查業務,目前擁有最先進航遙測飛機及航攝數位相機、數化製圖儀器、資源調查儀器與經驗豐富之專業技術人員,建置圖資查詢及儲存資料庫,妥善管理各類航攝影像圖資,並規劃多種圖資申購方式提供外界運用,使航攝影像圖資發揮最大之效益。

  因航攝影像圖資具備良好之辨識度及公信力,近年來外界申購件數亦有逐年增加之趨勢,民國 92 年當年申購案約數百件,至民國 100 年申購案已突破 1 萬件 / 年,供應之圖資總數亦由千餘張 / 年增至 10 萬張 / 年,足見外界對航攝影像圖資之需求龐大。本所為持續供應外界品質更佳之航攝圖資,除採購先進之影像燒錄及沖印設備外,亦致力於改善圖資管理技術,並與國家高速網路與計算中心、中央研究院、國立中央大學太空及遙測中心等高科技機構合作,期使航攝影像圖資之管理及應用更具完整性及多元性。

  往後,本所當持續擔負起統籌全國航遙測業務之使命,加強航遙測整合規劃,建立完整影像整合資料庫,提供國人最快捷、最精確之航遙測資訊,並加強航攝影像圖資之多功能運用,增進航測效益,真正落實本所「精研航測科技、厚植國土資訊」之核心價值。

01 DMC 航攝數位相機

01 DMC 航攝數位相機

02 放大航空照片

02 放大航空照片

03 本所航攝影像圖資售圖對外窗口

03 本所航攝影像圖資售圖對外窗口

04 航遙測圖資查詢供應系統

04 航遙測圖資查詢供應系統


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