尋找臺灣杉 林試所採空載高光譜結合AI辨識技術

（六龜試驗林臺灣杉造林地現場照片。圖／農業委員會林業試驗所提供）

長期監測與盤點森林資源，是林業經營管理上的重要課題，傳統以地面調查森林資源的方法，對於全面性森林資源調查有其限制。爲改善傳統森林調查的限制性，行政院農業委員會林業試驗所以六龜試驗林爲模型建置調查區，採用空載高光譜以及空載光達等多尺度材料，結合AI機器學習演算法建立自動化偵測、分類特定樹種的模型。成果顯示，利用支持向量機與隨機森林分類法等AI機器學習演算方法，對特定樹種臺灣杉的偵測分類精度表現可達到8成以上辨識精準度。

林試所表示，隨着辨識科技的普及，手機、電腦的人臉辨識系統已常出現於大衆日常生活中，而各類應用AI科技衍生髮展出來的辨識APP，例如：花卉、魚類辨識等，也隨着手機搭載AI技術的成熟，讓許多體驗者驚豔於AI技術在快速辨識與精確度上的優異表現。近年來透過新一代的衛星感測器與航空載具發展，透過空載高光譜影像，即利用在高空所拍攝與蒐集到的資料，結合AI的學習演算法，可以有效率地在廣大的森林樹海中辨識與分類特定的樹木種類。

林試所說明，臺灣杉（Taiwania cryptomerioides）是全球唯一以臺灣當屬名的植物，由於生長快、木理通直，加工性良好，因此常作爲建築、傢俱等用材，是臺灣地區重要造林樹種之一。六龜試驗林位於高雄縣茂林鄉，面積爲9,882公頃，約略等同於2,470個桃園國際棒球場的面積範圍。使用傳統地面森林調查方法，在不考量山崩、路毀的情形下，想進行六龜試驗林特定樹種臺灣杉的盤點與清查，勢必需投入高人、物力成本外，亦曠日費時。

而空載高光譜影像，具有光譜解析度高，波段寬度窄且波段數量多的特性，可獲取數十至上百個波段，除提供量測地物連續光譜曲線的機會外，亦能利用空載光達，提供森林林分垂直結構資訊。這些新型的遙測資料再結合AI的學習演算法後，可以提供全面、快速且系統性的調查結果，在森林資源調查與變遷監測上，可補強地面調查的限制，也已被證實爲成熟且有效的方法。

林試所指出，相較於常見的人臉辨識系統與各辨識APP，採用高空拍攝與偵測的空載高光譜、空載光達等材料作爲辨識依據，面臨更多技術上的挑戰，例如大氣狀況、地形陰影等，而使用頂視的角度以樹冠頂作爲辨識樹種的主要依據，更是對樹種在判識、分類上具有很大的限制性。該所表示，在克服許多技術上的限制後，期以此研究結果做爲開端，未來將持續發展自動化判釋與變遷監測系統，預期將有助於精進森林資源監測與管理，對於未來進行臺灣全島整體化的生態功能評估極具重要性，可做爲往後臺灣林業管理政策的重要參考依據。