各校計畫成果
應用跨星系衛星遙感探測影像實現廣域海岸帶圖資測繪與變遷監測
活動簡介
蔡亞倫助理教授專長為衛星遙感探測(Spaceborne Remote Sensing)與地球觀測(Earth Observation)以及跨波長衛星影像時間序列分析(Time Series Analysis)。其研究核心概念為應用多元衛星影像與機器學習演算法,以解決臺灣與國際之關鍵環境問題。目前研究標的專注於跨星系廣域海岸圖資測繪,以克服台灣與國際上缺乏大範圍、長時間、易更新之海岸基礎圖資之侷限。具體而言,其透過合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar,SAR)與多/高光譜影像資料,進行:
(1) 臺灣海岸侵蝕熱點之監測、離島潮間帶地形反演,以達生態評估與戰略測繪之效
(2) 國家尺度海岸線變遷之偵測,以檢核海岸及水利工程對海岸帶之影響
(3) 關鍵極圈海岸加速侵蝕之量化,以實現世界上第一個30年變遷速率數據(如圖)
其詳細學術成果已陸續發表於相關領域之國際學術期刊中,並獲國科會空間資訊科技學門之計畫成果優良獎。詳細著作資訊與全文可見其EORSlab實驗室網站(https://yalunstsai.wixsite.com/eorslab-ntu)。
研究推廣與落地應用方面,獲獎人不僅積極參與相關科學研究組織,如台大土木系之高能遙測與城市資訊科學研究中心、水資源及災害管理研究中心,並擔任台大水工試驗所推廣組組長、中華空間資訊學會之創新發展委員會委員、中華民國測地學會秘書長/理事等;國際學術交流方面,亦已加入國際電機電子工程師學會(IEEE),並發表同儕審查之學術文章於旗下多個專業學術期刊。此外,獲獎人亦以共同主持人身分參與國家太空中心(TASA)第三期太空計畫之國科會多年期福衛衛星計畫,以建構衛星多時序與近即時海岸帶整合監測平台;亦參與土木空間跨學門計畫,以評估新世代空間資訊技術於國家關鍵基礎設施監測之應用。並獲國內數個大專院校、研究機構、與政府單位邀請進行專題演講,推廣遙測之應用,並促進臺灣產官學界對於衛載合成孔徑雷達之認識與進用之可能。
Y.-L. Tsai (2024, Mar). Monitoring Arctic Permafrost Coastal Erosion Dynamics Using a Multidecadal Cross-Mission SAR Dataset Along an Alaskan Beaufort Sea Coastline. Science of The Total Environment, 917, 170389 [SCI, 5-YR IF 8.6, 30/275=11%] https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.170389
此篇研究為國際上首次使用長達32年之跨六個星種合成孔徑雷達資料,並提出可應用於百餘幅衛星影像之自動化海岸線萃取流程,以監測極圈海岸變遷之研究。由最終取得之高時間密度海岸線位置,可知研究區內之海岸變遷速度具備高空間異質性。此外,呈現非線性加速侵蝕之重點海岸,不僅可成功被指認,其不同十年間之變遷速度之信賴區間亦可透過統計檢定進行誤差評估。綜觀而言,本研究提出之方法,未來可應用在自動化建立完整極圈海岸線變遷之基礎資訊,其成果不僅可用於分析氣候變遷對於永凍土海岸在不同地貌與近岸洋流條件下之影響,亦可作為擬定海岸工程設施管理政策之參佐。