一、前言
随着“天空之眼”几个字在新闻、报导及书刊不断的出现,遥感探测科技产业迅速发展,现今已俨然进入遥测信息广泛应用时代,Google Earth的问世,更是遥测科技进入生活面的代表作,并因应不同使用目的,同时有相当多的航遥测影像产品可供选择。从美国大地卫星(Landsat)、法国史波特卫星(SPOT)、美国捷鸟卫星(QuickBird)以及台湾福尔摩沙卫星二号(FormosaⅡ)等,太空中充满了观测地球资源的卫星,提供最新的地球观测信息。
遥感探测依据载具飞行高度不同,可进而区分为卫星遥测、航空遥测以及遥控无人载具等。在卫星遥测技术之应用方面,常以土地使用/土地覆盖之监测为主,对于以往只能利用航空照片或现地调查土地使用之调查方式而言,卫星遥测技术得以弥补传统方式之不足,而达成实时性、广域性及低成本之要求。对于地面调查更已整合GPS、无线传输及精密的电子地图辅助,更可进行实时的人工地面调查。另外遥测技术也可进行空中测量,藉以获得地面高程信息。此等科技技术可提供在固定的空间、时间和光谱分辨率等方面,产生范围宽广的土地基本数据。这些不同尺度的数字信息,是建立完整环境资源数据库及空间的变迁管理有效量测工具。
台湾地区对于多元尺度影像及地面数据的整合应用,已累积相当多年的经验,近年来更配合遥控无人机动的载具搜集高解析点状的资料,并进而将这些多尺度的信息建置成国际标准化的服务式分享平台,本文即以台湾地区水库集水区为范例,介绍说明多元尺度航遥测数据的应用研析与服务分享平台的建置内容。
二、多元尺度遥测技术介绍
| 对于以往只能利用航空照片或现地调查土地使用调查方式而言,卫星遥测技术得以弥补传统方式之不足,而达成实时性、广域性及相对低成本的要求。在航空遥测技术应用方面,航照能立体观测地表现象,除了能获得高分辨率影像信息外,另一方面也可藉以量测地表高程信息,并提供高程量化作业之有效参考信息。在遥控无人载具应用方面,从环境遥测的观点来看,遥控直升机的涵盖范围为小面积,因而其较适用的领域有:突发性环境公害事件、实时性灾害监测、例行性环境数据建立等,且具有更高的实时性,亦即更好的时间分辨率。图一即为各种不同尺度的航遥测载具示意图,其中针对遥控无人载具环境信息搜集技术加以说明。 遥控无人载具技术具有高机动性、高分辨率等优点,经几何校正处理后即可得到具大地坐标之影像,亦可与现有之地形图、航空照片及卫星影像等图形整合及套迭,不但可在短时间内了解地表环境现况,更可简化目前集水区调查所需之人力,且无人员伤亡之顾虑,因此,可于具危险性或人力无法到达之地区进行任务。由于载具及酬载之器材为一般市面上可见与贩卖之设备,各产品之成熟度及质量之稳定性较佳,在维修及添购上之费用亦较为低廉,故相对于大型载具其有维修容易及价格低廉之优点,主要设备及空拍范例如图二。 |
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三、国际标准化服务式共享平台
多元尺度航遥测信息运用范围很广,依使用者之行业别及地理数据项进行数据流通使用之分析,以公部门、专业科学、营建管理、山坡地管理监测及林业管理等为主要的运用对象。而从基础核心数据的建置,分析其运用领域及潜在的使用者,除公部门外,尚包括土地开发、地图业者、快捷公司、建筑、游憩及不动产服务等业者,需求领域相当广泛,应能有一套数据流通的标准,辅助不同领域业务使用,可大大提升数据建置的价值,并减少数据重复建置之浪费,由此亦可见其数据流通需求之重要性与急迫性。
台湾地区“政府信息公开法”于2005年底通过实施后,更明确赋予公部门必须主动公开信息的任务,让民众适时掌握信息,避免信息过时,基于前开法令已促使各组织单位纷纷建立属于自己的数据流通平台、地理数据仓储等,提供单位内部或外部使用。
以台湾地区山坡地集水区为范例,为促进相关数据的广泛流通,建置多元尺度航遥测信息为主要数据库的服务应用平台,利用服务导向架构(Service-Oriented Architecture,SOA)及格网(Grid)概念,建立可将个别应用程序,整合成一致性的整体数据处理流程,使集水区的数据以及应用系统都可以透过公开的注册服务达到资源共享的目的。
遵循国际标准规范与架构,进行坡地格网监控机制之规划。
以石门水库集水区范围为范例,建置专属之格网信息展示平台,以满足未来之扩充以及内外数据交换之需求。

另一方面则以因特网平台的方式来表现此国际化共享平台的成果,仿真电视墙之概念,每格均能置入一项信息内容以呼叫Web Services方式取得信息内容,提供客制化信息显示设定功能;且整合来自不同单位已经公开注册的数据服务,显示在同一平台上,即可进行相关资料的应用,如图三及图四所示。
四、结论
从多元尺度数据建置到数据整合与应用服务平台的开发,开始导入SOA及格网机制构想,并参考国际标准与架构,建置完整性多元尺度航遥测信息流通平台,并藉由此架构先行以石门水库集水区为试验区,建置石门水库格网信息展示平台。使各项异质信息可于不同单位间交换与整合,并期望进一步与国际化接轨,达到信息共享之效益:
(一)在应用业务支持上,透过标准之沟通接口使得横向与纵向之信息得以迅速方便的取得,若未来有新的信息,不论是航遥测信息、地理信息、传统文数字信息,均能够以“随插即用”的概念迅速融合至应用服务的架构中。
(二)在学术研究上,由于格网机制架构已陆续发展国际标准,并已符合国际格网发展之方向,未来各国相关之研究型格网,均可透过国际性格网的合作进行相关的学术交流。
(三)在平台的扩充调整上,应用格网及服务导向架构(SOA)可使得对既有系统的修改程度降到最低,因此很容易因应服务业务的变动调整,主要是强调“传输接口”,只要是符合“传输接口”的规格,任何系统都应该是可以被取代或扩充的。(作者单位:逢甲大学)
