「遙測」是「遙感探測Remote Sensing」的簡稱，是一個容易讓人覺得充滿高科技與神秘感的名詞，但其實在概念上並不會太難理解。人體的各種感官中，視覺就是一種上天賦予的遙測技術。我們可以遠遠地望著東西，在不碰觸的情形下，以眼睛接收物體表面發出或反射的各式光波，並且傳入大腦加以分析，用來建構出一套所理解的外界景象。而遙測技術也是類似的運作原理，只是藉由科學技術，可以「看」到的景象遠多於人們平時所能見到的。「遙感」的概念其實在第一次世界大戰，第一部敵情偵察機升空，至敵方拍攝地面敵情時，就已成形。在第二次世界大戰期間，遙測則被美軍廣泛地使用於戰術、決策、偵察和監視。而「遙感探測」技術則是在1960年代以後開始蓬勃發展，隨著科技的進步，「接收」和「分析」光波的能力已是一日千里。藉由這樣技術，讓我們對於許多環境監測的研究，可以做到「見樹又見林」，對於環境變遷的掌握程度更勝以往。

遙測也成為都市發展規劃和評估都市蔓延現象的重要工具

 
遙測技術在二次世界大戰，主要用以偵察敵情、記錄軍事攻擊成效，或評估戰爭受損狀況

從遠處看見的真實

最容易理解的遙測項目，可以說是航空照像：把照相機裝在飛機或其他飛行器上，對地面拍照後作各式運用，是約百年前就已經開始發展的技術。而目前的遙測工作，通常用來觀測的設備，會裝置在飛機甚至衛星等各式飛行器具上，可以由更高的位置俯瞰大範圍的地表。所接收的，也由肉眼所見的可見光波，擴展到如紅外光、熱紅外光（波長比紅光長的非可見光）或無線電波等，更廣的波長範圍。甚至可以主動發射具有測量距離功能的探測波，用以掃描出地表甚至水底的地形起伏狀態。

遙測技術要能充分發揮，紮實的地面調查及影像分析工作絕對是關鍵。就如我們可以一眼評估出物體的質地、觸感、軟硬、甚至溫度、氣味等，必然是因為曾經在看過後立即以其他的觸覺、嗅覺、味覺等感官進行探測，建立經驗性的聯結。有了穩定的聯結印象後，那麼用看的就可以猜出物體性質，不用再每去實際碰觸。遙測工作所得到的影像，大多也需要派遣人員到實地去抽樣調查，了解各種空中影像所代表的地面實際景況，又或者與原有資料庫中已經掌握的各式地形圖、植被圖、水系圖、土壤分佈圖等多重套疊分析，才能建立起這樣的聯結性。而另一項支援遙測研究應用的關鍵技術，是定位系統。定位系統的作用包含：校正遙測所得的影像，並且展開在正確的座標系統中，成為地圖空間影像；使現場調查人員快速得知所在位置，如大家熟悉的全球衛星定位系統（Global Positioning System，GPS）；有前兩項精確作業，再來就是將調查人員在特定位置上調查所得的資訊與地圖空間影像相互整合，這就是「地理資訊系統（Geographic Information System，GIS）」的貢獻。這些精確的定位都是分析作業的重要基礎。

屬於植物的波段

紅光是植物光合作用的重要能量來源，因此大多被葉綠素吸收，不再反射回空中，而相對的紅外光則會被植物大量反射出來；大多數的植生指標，也就是靠這兩者的數值為主要計算基礎。例如以紅光的值除以紅外光的值，成為「簡單比植生指標」。還其他各種改良版的計算方式，分別被認為適用於反映植生的生物量、水分逆境，或者用來排除遙測時的雜訊（朦朧或煙霧感）、土壤亮度等干擾。雪霸國家公園就曾經嘗試運用這些植生指標，作為植生型的分類和鑑別，也用以監控園區內整體植生狀況與裸露地的變化。例如在2008年的辛樂克颱風前後，透過遙測資訊中植生指標變化的計算，可以得知整體園區內的植生恢復量。

見廣見微要靠解析度

遙測技術的形式並非只有一種，也各自有適用的尺度或應用特性。以成功大學劉正千老師進行的台江國家公園資源調查為例，就包含幾個不同層次的分析。其中較大尺度的，是收集1972年升空的美國大地衛星（Landsat-1）所提供的較早期衛星影像，與後續同區的其他衛星影像套疊後，可以比對出如濱海沙洲退縮、鹽田用途變更等大規模的地景變化。但如果再判讀細膩的光譜特徵，就可以分辨出如樹木與草地、建物與柏油路面、河道與魚塭等不同的分區，研究人員甚至可以依此直接判讀出珍貴的紅樹林在影像中的分佈範圍。

至於更精緻、解析度更高的遙測方法，如運用無人飛行載具（例如空拍機）拍攝影像，甚至可以做到黑面琵鷺鳥口普查。由於無人飛行載具離地面近，解析度可以更高，而且使用上機動而靈活。配合上影像分析技術，可以分辨出大範圍影像中的黑面琵鷺或其他鳥種，並自動計算數量，大幅提高鳥口調查的效率。像這樣同時應用多種尺度的遙測技術，可以更全方位地進行國家公園的資源調查或監測工作。

日新月異不離「人」

遙測技術用在生態研究上的應用，雖然已有相當的成就，但仍然有很大的發展空間。一方面，無論是影像的接收器或載具，一直有日新月異的進步；另一方面，又因著研究者的巧思，不斷地嘗試把新的課題加入遙測研究的清單中。基本上，如果研究主角能在遙測拍攝時表現出特定的光譜特徵，都有機會加入遙測研究的行列中。例如外來種小花蔓澤蘭因冬季開花，呈現特殊顏色，便可以用來監測其分佈與擴張；大氣水分對紅外光的干擾，正好作為偵測霧林帶內的雲霧濃度、週期；又如人力不易到達的礦場殘留壁或崩塌地區，也可以用前述的各式「植生指標」，解讀森林的恢復程度。若有機會累積足夠的的影像資料量，或時間跨距夠長，就能藉由時間軸上的變化分析，或不同項目的套疊等，整合得出更高層次的研究成果。

但讀者如果對於遙測研究，產生一種神通廣大甚至無所不能的印象，卻也不盡然如此。除了技術面上可能受限於接收波段範圍、解析度之外，甚至氣象、水深、載臺到達的即時性等，都在在構成許多 研究上的限制。但最重要的一點，遙測只是技術，研究工作的主體仍然是人：包括研究的構思與設計、影像的正確截取與判讀、對照點的現場勘查驗證等種種過程，都需要相當多的人力投入。因此需要集合來自各方的熱情與專業，才能成就一次次有價值的遙測研究成果。

延伸閱讀

多光譜衛星遙測影像，不僅能判斷陸地上植物的生物量（biomass）和植群分布，也能協助分析海洋中的浮游植物分布。海洋中浮游植物的生物量是監測全球環境變遷的重要指標之一，浮游植物的多寡與海水溫度、有效光照度以及海水營養鹽濃度都有密切的關係。運用衛星遙測影像的多光譜特性，可以得知不同浮游植物類別在季節性的變化，也了解大量發生（blooming）的周期。藉由衛星影像可覆蓋全球的特性，更可以看出全球大尺度的浮游植物分布動態，進一步也可分析與環境因子間的關聯性。

作者簡介

李哲豪 畢業於臺灣大學植物學研究所，平時悠遊山林之餘，因興趣偶有從事寫作，希望能與讀者分享來自各處的感動。