為森林生態保育業務需求，主管機關需要繪製森林植群高度空間資訊地 圖。你身為負責官員，請說明可以取得植群種類與高度資訊的科技及其 理論邏輯，（10 分）以及基本的…

題目

為森林生態保育業務需求，主管機關需要繪製森林植群高度空間資訊地 圖。你身為負責官員，請說明可以取得植群種類與高度資訊的科技及其 理論邏輯，（10 分）以及基本的資料處理或分析方法及注意事項，以滿 足資訊應用的需求目標。（15 分）

參考解答（AI 生成，非官方）

• 一、植群種類與高度資訊的取得，主要結合「光譜」與「三維結構」兩類遙測。種類資訊靠多光譜（multispectral）或高光譜（hyperspectral）影像，依葉片色素、水分與細胞結構造成之特徵光譜（spectral signature）差異，配合植生指數（如NDVI）進行分類；高度資訊靠光達（LiDAR）或影像立體視差，取得點雲（point cloud）後計算冠層高度。
• 二、科技與理論邏輯：空載或無人機光達（airborne／UAV LiDAR）以雷射脈衝往返時間測距，取得地表與樹冠之三維點雲，將數位表面模型（DSM）減去數位地形模型（DTM）得冠層高度模型（CHM, canopy height model）。UAV 攝影測量以運動恢復結構（SfM）與多視角立體視覺（multi-view stereo）重建點雲；衛星光學（如 Sentinel-2）提供大範圍種類分類，星載光達（如 GEDI）提供冠層高度樣本；合成孔徑雷達（SAR）具穿透雲霧能力，可輔助結構資訊。
• 三、種類辨識理論：以野外樣區調查建立訓練樣本（training samples），擷取光譜、紋理（texture）、地形與高度特徵，採監督式分類如隨機森林（random forest）、支持向量機（SVM）或卷積神經網路（CNN），輸出植群型圖；高度則由CHM統計值（平均、最大、百分位高度）與單木分割（individual tree crown delineation）取得樹高與冠幅。
• 四、資料處理與分析流程：先做輻射校正、大氣校正與幾何校正，統一座標系統（如TWD97／TM2）與網格解析度；再進行點雲濾除（ground filtering）、內插產生DTM／DSM、計算CHM，並以移動窗口或分水嶺法（watershed）分割樹冠；最後以混淆矩陣（confusion matrix）、整體精度、Kappa係數評估分類，以RMSE評估樹高，並與地面樣區比對。
• 五、注意事項與應用：坡度陡峻、陰影遮蔽與點雲密度不足會造成高度低估；季節、物候與雲霧影響光譜穩定性，宜於同一物候期取像；需注意座標與高程基準一致、分類類別定義明確、樣本代表性與空間自相關；並須遵守遙測與無人機飛航法規、個資與林地權屬限制。成果可製作植群型圖、冠層高度圖與生物量推估，供森林生態保育、棲地評估與經營規劃使用。

AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。

官方資料

• 官方試題 PDF