整合遙感探測與3D Web-GIS技術建置三維都市熱環境平台

近年來，氣候變化問題導致城市溫度升高，根據研究表明不同的地表覆蓋會對都市熱島效應有不同貢獻量，對於建築物而言太陽光直射屋頂，其屋頂材質吸熱程度直接影響著頂樓住戶的舒適度，進而提高空調需求，而空調亦是造成熱島效應的因子之一，在此惡性循環下將會使都市溫度及能源消耗不斷增加。但是，如何使居住在城市中的居民容易和簡單地了解什麼樣的物體，材料和哪種類型的建築物會對城市溫度以及能源消耗產生影響，是本研究要解決的問題。但對於非專業學者的民眾來說，二維地表溫度圖和科學數據表示不直觀且難以理解。因此，在這種情況下，將城市溫度的3D可視化整合至3D Web-GIS中是合適的解決方案。首先使用UAV搭載FLIR Duo Pro R及RedEdge獲取資料，並使用改進式投影轉換法(Robust and adaptive band-to-band, RABBIT)方法將多光譜影像轉換為相同像幾何，改善波段錯位現象，即可進行後續建模工作，在這個程序裡我們會產製DSM(Digital Surface Model)、多光譜正射影像、三維地表溫度模型及三維仿真模型。接下使用OBIA(Object-Based Image Analysis)技術結合DSM及多光譜影像資料進行地表覆蓋分類，將分類好的成果及上個步驟產製的模型匯入TerraExplorer，在TerraExplorer中可以將土地覆蓋分類資料內的屬性賦予給三維地表溫度模型，這樣即可查看模型上的材質及溫度，透過這種可視化的方式找出都市中溫度高的區域，使用ENVI-MET及EnergyPlus分析都市微氣候及建築空調能耗，最後使用TerraExplorer提供的應用程序編程接口（API）進行二次開發，創建出客製化的3D Web-GIS平台，將三維地表溫度模型、微氣候及能耗分析成果皆發佈至3D Web-GIS，提供使用者操作、分析、瀏覽都市熱環境及能源消耗狀況。