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遙測系列專題講座之水庫優氧的評估 科技檢測課題
文/吳鎮全     【2006/3/28】友善列印
遙測系列專題講座於23日下午一點於大恩館一樓國際會議廳舉行,由文大土地資源學系教授葉惠中教授主講,講題是遙測運用於水庫優氧的評估。葉教授以衛視影像校正之研究的論文來講解遙測如何監測水庫的水質。

優養化(Entrophication)原指湖泊自然老化的過程。然而隨著人類的臨水而居及集水區的開發利用等行為,使流入湖泊水庫的營養物質迅速增加,導致水中藻類及水生植物的大量繁殖,因而急遽地改變及加速自然優養化的過程,此現象則稱為優養化。

水庫蓄水後,整個個流域的水文狀況受到改變,下游水量受到水庫調節或攔截,導致下游河川的稀釋與自淨能力,及溶氧濃度降低,造成下游河段河川水質惡化;被水庫淹沒之草木腐爛而釋出有機物及氮、磷等營養質,造成藻類繁生,加速水庫水質優氧化現象。

葉惠中教授說,遙測可以應用在國家安全、土地利用、災害評估、農林規劃、透過疊射,也可以做草皮之辨釋、崩塌地判釋、變遷偵測、飛行模擬、植物的判釋和地表變遷偵測等方面,當然還有水質的測量。葉教授說影像畸變分成系統畸變及非系統畸變,系統畸變是用數學模擬來源去推導出轉換方程式來做校正;非統畸變是用良好分佈的地面控制點,在相對應的空照、數位地圖來做分析。

衛星影像處理分為幅射校正、幾何校正、重新取樣和影像增揚四個部分。富射校正是調整像元值;幾何校正是選擇地面控制點;重新取樣也是像元值的修正,運用內插等方式計算新座標像元值,並使之朝正北方;影像增揚則是把感興趣的部份或是特徵突顯出來。

葉教授說,這次的講座主要是探討水庫優氧的評估,說明遙測如何監測水庫的水質。區域化變數,分為隨機變數和變域,不過局部地區的是隨機的,整體而言則是結構化的空間變異。區域化變數理論則分為基本假設、半變異元分析和克利金估計法。基本假設有分為二階常定性假和本質性假設。半變異元特性:臨界變異值、影響範圍和碎塊效應。理論半異元分成四個模式,次冪模式、球體模式、指數模式和高斯模式。

克利金估計法的特性為:線、不偏化和最佳化。各別代表的意思就是估計值為觀測值的線性組合、估計值的期望等於隨機變數的期望值及估計值和觀望值差的變異數為最小。一般克利金估計法分為克利金系統方程式和克利金變異數。而精確度評估分為交叉驗證法和檢定準則。

葉教授特別提到,校估只能用一次,即使做再多次也不會更精確。如果要更精準,可以考慮用不同的模式做校正。「隨著時代的演進,測量工具將越來越先進。」葉教授說,也因而所做的實驗結果也將更為準確。


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