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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:江明峰
研究生(外文):Ming-feng Jiang
論文名稱:利用三維遙測資料分析道路周邊之二氧化碳平衡-以台84線為例
論文名稱(外文):Using 3D Remote Sensing Data to Analyze the CO2 Balance in Vicinity of road-case Study of Highway No.84 at Taiwan
指導教授:余騰鐸余騰鐸引用關係
指導教授(外文):Ting-to Yu
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:資源工程學系碩博士班
學門:工程學門
學類:材料工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:96
中文關鍵詞:CO2吸存CO2排放遙感探測植被淨第一性生產力
外文關鍵詞:remote sensingCO2 emissionNPPCO2 storage
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本研究主要探討機動車在運輸活動時所排放之CO2是否足以被區域內植被所吸存,藉由植被具有吸存與固定CO2之功能,分析範圍內CO2排放與吸存之情形。
本文在估算機動車CO2排放部份,以不同的道路服務水準推估出每小時小客車當量,經由交通部統計資料獲得不同車種,以不同的車速、行駛里程、燃料、排放係數(gCO2/L)等參數估算出各服務水準每小時所排放的CO2最大值進行分析。
在估算植被CO2吸存量部分,傳統皆利用衛星影像的光譜分析進行植被淨第一生產模型估算,但影像上取得的只是二維的空間模型,而忽略了植被在真實空間上生長的高程狀況與分佈情形等問題,因此本研究利用空載光達具有高密度測點以及多重反射回波之特性,可迅速獲取植被的三維空間資料,結合FORMOSAT-2衛星影像的光譜特性,估算出區域內植被CO2之吸存量。
結果顯示:範圍內樹植生涵蓋面積為34.8%,草植生物種涵蓋面積為47.0%,總植生吸存量當月約419~791(公噸 CO2 /月);而機動車月排放量則為328.74(公噸 CO2 /月)此說明該路段CO2排放足以被道路兩側的植被所吸存。其中機動車CO2排放的相關係數皆以IPCC準則配合國內交通部所提供之推估公式取得,並利用不同車速進行估算各車種汽油使用量CO2排放量,結果顯示較能為符合台灣機動車CO2排放之特性。
The major purpose of this study is to understand whether the CO2 emissions form motor vehicles on the road could be consistently absorbed by regional plantation.
In this study, we use different road level to select our CO2 emission from motor vehicles. According to statistical data, maximum emissions of CO2 per hour for each road level were estimated from the parameters of car types, velocity, mileage, fossil fuel and emission coefficients.
The second part is to study the storage of CO2 eg plantation. LiDAR is capable of measuring objects with very high density and multiple return laser signal among tree crowns, therefore it could rapidly obtain the 3D data about forest stands. We also calculate the CO2 storage capacity for plantation by using FORMONSAT-2 image spectrum data.
The results show that tree plantation occupies 34.8% of the entire study region, and meadow plantation occupies 47.0%, respectively. The storage amount of carbon dioxide by the plantation at roadside is about 419-791 metric ton per month, which could balance the release carbon dioxide, 328.74 metric ton per month, from motor vehicle.
The coefficient of releasing CO2 by vehicles is adopted from the Taiwan Ministry of Communications then checked with IPCC formula. We calculate with gas comsumption of each kind vehicles and releasing CO2 at different speed and the result would account for the situation in Taiwan.
摘要 I
ABSTRACT II
致謝 III
目錄 IV
圖目錄 VII
表目錄 X
第一章 緒論 1
1-1 研究動機與目的 1
1-2 研究內容 2
1-3 研究流程 3
第二章 文獻回顧 6
2-1 遙測應用相關文獻 6
2-1-1 遙測影像碳儲存量推估 6
2-1-2 光達資料及航照影像於植被之應用 13
2-2 公路環境影響之研究 16
2-2-1 移動源空氣污染排放特性 20
2-2-2 國內外對機動車CO2排放量估算之方法 24
2-2-3 台灣溫室氣體排放推估方法之比較 30
第三章 研究架構與研究方法 32
3-1 研究區域概述 32
3-2 研究方法33
3-3 衛星影像前處理及LiDAR資料前處理 34
3-3-1 衛星之正射化處理 35
3-3-2 LiDAR資料處理 38
3-4 植生區域影像萃取分類 44
3-4-1 常態化差異植生指標(NDVI) 45
3-5 植被淨第一生產力(NPP)估算 47
3-5-1 遙測影像應用於NPP之模型建立 49
3-5-2 光能利用率模型參數演算與求取 51
3-5-3 遙測影像結合光達資料之NPP估算 55
3-6 機動車氣體排放量估算方法 56
3-6-1 排放量計算方法 57
第四章 研究成果 63
4-1 植物二氧化碳吸存量 63
4-1-1 植生區域影像萃取分類成果 65
4-1-2 植被淨第一性生產力估算成果 68
4-1-3 研究區二氧化碳吸存量 74
4-2 機動車二氧化碳排放量 77
4-3 區域二氧化碳平衡之分析 84
第五章 結論與建議 86
5-1 結論 86
5-2 建議 89
第六章 參考文獻 90
作者簡歷 96
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