海灘沖刷帶的波浪溯升與溯降之UAV影像分析

近岸沿海帶是包含碎波帶與沖刷帶的海岸地區，既是海域遊憩活動最頻繁使用空間，也是近岸漂砂與氣候變遷影響的主要發生區域，因此會是海岸管理法之3大架構(海岸保護、海岸防護、及永續利用)的核心標的。沖刷帶將陸地和海洋環境聯繫起來，具有較大的時空變化特性，是海灘系統動力機制的基本組成，但現場觀測困難與昂貴，使得相關研究文獻甚少。近年來學界開始使用光學測量對沖刷帶進行觀測，多採岸基固定點方式，但會有機動性不足、側視的透視影像轉換成空間座標會有較大誤差等缺點，本研究因此提出UAV定點俯視空拍方式。UAV空拍錄影影像會受到風擾動、鏡頭震動等因素影響，使得不同分幀影像會有空間錯位問題，本研究提出以SURF進行影像特徵偵測及匹配的影像套合技術，以取得空間一致的影像紀錄。然後從各分幀影像擷取固定的向離岸斷面上的影像資訊，再將同一斷面但不同時間的影像資訊依時間先後順序組合成時間堆疊影像序列。並採用三種影像辨識方法，將時間堆疊影像序列轉換成為數位訊號，稱為瞬時灘線位置序列。除了比較與探討三種影像辨識方法的辨識效果，還會對瞬時灘線位置序列的波動特性進行頻譜分析及週期與振幅的統計分析，以及這些特性與觀測到的海域波浪條件之關聯性。