福五衛星應用多元 專家：民生助益大

台灣第一顆自主研發的遙測衛星「福衛五號」商轉已近1年3個月，提供的影像可應用在各研究領域。專家說，福衛五號拍攝的影像可用於多元環境變遷的分析與應用，對民生福祉有相當大的助益。

台灣國研院太空中心操控的「福衛五號」，搭載國人100%自製的遙測酬載，2017年成功發射，接替「福衛二號」執行5年的遙測任務。預計作為政府施政、防災勘災、國土安全、環境監控、科技外交、學術研究及國際人道救援協助等用途。

國研院17日發布「福衛五號」影像應用成果指出，中央大學太空及遙測研究中心副教授黃智遠，使用福衛五號多光譜影像產製水底地形，協助內政部產製電子航行圖；台灣大學理學院空間資訊研究中心教授朱子豪及組長張家豪，利用福衛五號多光譜影像判釋水稻田，作為農委會農糧署決策之重要參考依據。

使用福衛五號影像 產製東沙環礁水底地形

國研院表示，水底地形有廣大的應用範圍，產製方法有許多種，傳統多半使用船測聲納法，但為避免觸礁，不適用於淺水區；空載光達測深法最精準，但須至現地量測，除需花費大量人力與經費外，在有爭議海域也難以量測。

「衛星拍攝則不受國界或距離限制」。國研院說，黃智遠團隊先以空載光達資料，搭配人工智慧技術進行訓練，以建立東沙環礁水底地形類神經網路模型，再取得「福衛五號」多光譜影像，成功由光譜資訊反演出東沙環礁水底地形資訊。

國研院說，「福衛五號」可提供解析度黑白2公尺、彩色4公尺影像。黃智遠以「福衛五號」影像反演出東沙環礁水底地形資訊後，將成果與使用超高解析度（黑白彩色融合0.5公尺）且價格昂貴的WorldView-2衛星1影像比較，結果顯示，「福衛五號」測得每一點水深平均誤差為1.62公尺，雖略遜於WorldView-2衛星的1.26公尺，但已達足以使用程度。

黃智遠表示，使用「福衛五號」影像資料建置水底地形，可以協助內政部產製電子航行圖（electronic navigational chart, ENC），強化航行服務，協助海上導航，確保船隻安全。此外，亦可用於研究水底生物分布與動物棲息地、進行環境監測與災害管理等，保護海洋環境資源。

使用福衛五號影像 偵測及分析水稻田

國研院說，稻米是台灣最重要的糧食作物，因此，快速精準地統計水稻田面積及估算產量，作為農政決策之重要參考依據，是農委會農糧署的重要工作之一。

朱子豪及張家豪使用可能受到雲層影響的「福衛五號」可見光多光譜影像，搭配不受天候影響、可多時序取像的合成孔徑雷達（synthetic aperture radar, SAR）衛星影像，可協助農糧署得到正確性高達92.34%的水稻田判釋成果。

國研院表示，合成孔徑雷達衛星係主動發射微波到地面，再接收地面反射波以進行偵測的遙測衛星，微波可以穿透雲層，可不受雲覆及日照狀況影響來蒐集地面觀測資料。一般使用合成孔徑雷達判釋水稻田的正確性約80%，朱子豪及張家豪使用Sentinel-1合成孔徑雷達的時序性資料，判釋水稻田的正確性為85.88%。

國研院說，一般用光學影像判釋水稻田的正確率約90%，朱子豪及張家豪使用「福衛五號」多光譜影像資料進行判釋，正確性為90.05%。他們又整合前述兩種資料，以人工智慧技術進行訓練，配合農糧署以無人飛機及地面調查獲得的真實水稻田資料驗證，正確性可以提高到92.31%。

朱子豪強調，時序性合成孔徑雷達資料，可提供不受天候影響的穩定地表資訊，再搭配「福衛五號」多光譜光學影像資料，即可顯著提高土地使用型態偵測正確性。

國研院表示，「福衛五號」遙測影像於 2018年9月21日正式營運，太空中心提供多種影像取得管道，包括太空中心官方網站2及科技部資料市集3，以便國人取得第一手的國產衛星影像資料。太空中心將持續與產、學、研界合作，探討如何利用福五影像資料產製有效資訊，擴大國家自主衛星之使用效益。

國研院說，「福衛五號」歷經近2年順利在軌運行，驗證其提供之影像確實可以滿足民生社福需求，也顯示我國確實已經具備遙測衛星研製能量。由於目前國際遙測影像市場2公尺解析度影像已非主流商品，國研院太空中心正積極發展1公尺及次米解析度光學遙測衛星及合成孔徑雷達衛星，預計未來10年將增加10顆衛星，全天候守護台灣。◇