地面光達掃描 都市樹木立體現形

在狹小的都市空間裡,能得一頂綠蔭好乘涼是難得的奢華。大樹不但能降溫、截塵,為鳥語花香提供最佳舞台,更是吸收二氧化碳的天然利器。為能快速精準估算都市林的碳匯總量,農委會林業試驗所運用地面光達(LiDAR),以雷射掃描樹體,即能使樹體3D立體成像,不但能保留都市林當下的生長形態,更能解析出胸徑、樹高及全株體積,大幅減少耗時費力的地面調查,且又能提高精準度。

光達技術是經由儀器發出短脈衝雷射,於打到物體後的反射再被儀器接收,得到儀器與物體的距離等資訊,在工程測量等領域已經廣泛應用,可以準確的測量物體在空間中的位置。但因為過去光達儀器昂貴且笨重,於山區森林調查時,對地形陡峭處會造成人員搬運移動的不便以及資料回傳效果不佳,因此較少運用。光達在都市測量的工程單位,卻常將樹木視之為背景雜訊而予以袪除,因此,都市林對生態環境的長期監測與效益推估一直未能有效收集與累積。

近年來林業試驗所將長期於山區森林運用光達建模的技術,轉向為都市林建立資料。傳統樹木體積推估方法,必須將樹體伐倒,再依等距切段後測量,以建立樹木生長模型。但地面光達技術,則完全不必砍樹,只要從不同角度拍攝樹木再以影像後製,即能得到每一株立木的體積,亦可分析樹木彼此的空間關係,以及完整的全林分的3D立體空間資訊。

林業試驗所詹為巽助理研究員以光達儀器於2019-2020年間完成台北市樟樹抽樣調查,建立都市樟樹之材積轉換式,經計算台北市8千餘株樟樹儲存約5,700公噸二氧化碳,相較於傳統方法高出12%,且結果更為精準。

林業試驗所說,這項技術應用在都市樹木調查的未來潛力,在於都市地形平坦,能隨著車輛移動同步掃描,周期性的收集樹木光達點雲。同時,因都市的空間有限,以光達建立都市綠地、公園、行道樹的空間關係,可做為樹種選擇、植穴大小與建物為害的重要依據,是營造具氣候韌性的永續城市的必備基礎工作。因此,林業試驗所建議,未來六都欲提高綠覆率前,應優先建立樹木光達點雲資料做為規劃藍圖。