建立低成本高時空解析度遙測水質平台

Abstract

臺灣雖然屬於高年降雨量的島嶼，但因為山高平原短的特性使然，雨水不易保留，所以水庫成了台灣主要民生及工業的重要用水來源，所以監測水庫水質參數以利維持水庫運作就顯得特別重要。但是現有的監測方式，如傳統方法的架設水質測站，雖然已經有高時間解析度的自動水質測站，但是在空間分布上仍明顯不足以反應快速變化的水質；以及遙測方法的水色衛星，對於時間及空間解析度上均顯不足，而利用飛機遙測的成本太高，不適合長期使用。 為了克服現有平台對於水庫水質即時監測需求的不足，本研究以一般消費型數位相機為基礎，藉由加裝特殊光學濾鏡，並在取像範圍中舖設已知反射率之標準色板，建置一套低成本、高時空解析度之遙測水質平台，可從水庫集水區合適之制高點位置，持續穩定地拍攝水庫重點區域之多頻譜彩色（紅、綠、藍）影像。並利用本研究所發展的程式進行一系列的校正及處理，分別為；1 各波段影像重新合成。2 修正影像邊緣因為光線衰退所造成的失真。3 修正不同波段影像間的偏移。4 修正因為環境光源改變而造成輻射值比例的改變。5 修正因為大氣成分改變而造成對光線不同程度的干擾。 本研究以石門水庫大壩附近，裝設了自動水質檢測儀的測站為實驗區域。分別於104 年5 月27 日到5 月29 日，使用所建置之遙測平台，以對應自動水質測站的時間間隔拍攝自動水質測站附近的影像。再以本研究所提出之一系列影像處理方式，將這些時間序列的影像完成輻射校正處理，最後與自動水質測站同步記錄的葉綠素a濃度進行迴歸分析，建立水庫水質反算關係式，平均相對誤差為13 24%。

Date of Award	2015 Sep 1
Original language	Chinese
Supervisor	Cheng-Chien Liu (Supervisor)