您的瀏覽器不支援 JavaScript,但並不影響您獲取本網站的資訊。

:::

臺澳跨國研究水下遙測新技術測得海草分佈及健康狀態

2013年起成功大學環境工程學系國際水質中心、國家實驗研究院儀科中心與澳洲水質研究中心跨國合作執行南澳總理基金資助之『先進環境監測』研究計畫「Premier’s Research Industry Fund project: Advanced sensors for water quality management」,已測得水下海草群聚分佈及健康狀態,並建立海草床分佈地圖,這將使阿得雷德海草保育工作更向前邁進一大步,也促進當地產業技術創新。

『先進環境監測』研究計畫,係研發應用於環境生態監測、可搭載在水下載具、飛行器及衛星等遙測平台之高光譜掃瞄儀。本校環工系林財富教授、張智華助理教授、黃蓮花博士生與國研院儀科中心李龍正博士,經三年臺澳跨國研究,除在2014年成功地在南澳阿得雷德市聖文森灣海岸(Gulf St Vincent, Adelaide, SA)完成原型機(MK1)測試,2015-2016年間又完成首批海草光譜特徵資料庫收集、四種以上底質之準確分類,並建立海草床分佈地圖以協助當地環保署進行鄰近海岸生態系統之健康狀態評估。

為保護海岸線豐富的海草與珊瑚礁資源,澳洲政府在水下生態保育不遺餘力。為積極尋求國際頂尖團隊投入相關工作,特別導入成大與國研院之研發能量,不僅是澳洲第一次,也是全球首次使用水下高光譜遙測技術對海草進行測繪,此項成果開展了臺澳合作及水下環境監測技術嶄新的一頁。

分佈在南澳海岸線超過9,500平方公里的海草床,不僅是海洋生物如魚、蟹及海膽的完美棲地,也是穩定海床、減緩海砂流失與沿岸沖蝕的重要底質。過去80年以來,受到氣候變遷、城市快速發展、雨污水排入海岸等影響,海草覆蓋面積已減少50平方公里以上。

在澳洲,過去大規模的海草監測均為4到5年一次的航空攝影測繪,此監測方法不僅費用高昂、且取像易受水面耀光、水深及海底地形干擾,以致於監測頻度與分類準確度無法有效提高。受限於監測資訊,政府一直無法對消失的海草提出最有效的管理決策,例如雨、污水排放對海草的實際影響區域與時機。

澳洲水質研究中心(AWQC, SA Water)位於南澳阿得雷德市,是世界知名的藻類監測、生態評估與水處理技術研究中心。AWQC與成大環工系自2006年起開始合作,迄今累計研究人員交換超過60人,並共同發表超過10篇以上期刊論文及研究報告。

在2013年,AWQC、中鋼集團與成大更進一步合設國際水質研究中心,由環工系林財富特聘教授擔任主任,三方五年預計共同投入250萬美金之研究經費於水質監測、氣候變遷、水處理及回收等國際關注議題。

國家實驗研究院儀科中心(ITRC)是我國國家級研究機構,配合國家科技政策從事儀器科技研究與開發,並支援國際前瞻學術研究,尤其重視與環境及生態相關儀器科技之研發。

因應水下環境生態監測與健康狀態檢驗之需求,ITRC已研發兩種版本水下高光譜掃瞄儀原型機(MK1 & MK2)。MK1在2010年運用於臺灣墾丁與綠島珊瑚礁覆蓋狀況之監測,MK2為MK1硬體規格升級版,乃是針對本計畫需求所開發。簡單來說,水下高光譜掃瞄儀類似先進的數位相機,只不過其光譜解析度(2 nm)比一般相機高數10倍,且範圍更廣(350-900 nm),一次掃瞄可記錄目標物數百個波段的反射訊號,其中大部分波段雖無法被人眼感應,但卻是某些海草健康狀態的重要特徵。

兩架原型機分別在2014與2015年在阿得雷德市鄰近海岸,以船行拖曳方式成功完成澳洲第一次水下高光譜儀對海草之測繪,研究團隊後續又完成當地首批海草光譜特徵資料庫收集、四種以上底質之準確分類,並協助南澳環保署以所建立之海草床分佈地圖評估鄰近海岸生態之健康狀況。

本計畫下階段目標是與產業合作,將高光譜儀輕量化、客製化(根據測繪目標設定光譜波段)、研發可搭載在其他遙測平台上的『迷你高光譜儀』,以使水下監測範圍更廣、使用更方便及進一步降低測繪成本。目前已有阿得雷德市多家無人飛機(Drone)公司主動提出合作構想,本團隊將負責研發、跨平台比較高光譜儀資訊並分析處理測繪結果。

更新日期:2016 年 6 月 1 日