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論文中文名稱:應用遙感探測資料評估水稻田之涼化效應影響距離 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Assessing affected distance of cooling effect of paddy fields by using remote sensing data [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:工程學院
系所名稱:土木與防災研究所
畢業學年度:99
出版年度:99
中文姓名:饒朝智
英文姓名:Chao-Chih Jao
研究生學號:97428086
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2010-11-15
論文頁數:97
指導教授中文名:朱子偉;譚智宏
指導教授英文名:Tzyy-Woei Chu;Chin-Hung Tan
口試委員中文名:陳彥彰;衛強;葉惠中
口試委員英文名:Yen-Chang Chen;Chiang Wei;Hui-Chung Yeh
中文關鍵詞:涼化效應Landsat衛星遙測水稻田
英文關鍵詞:Landsat 7The cooling effectRemote sensingpaddy field
論文中文摘要:台灣地區水稻田之種植以漫灌為主,其灌溉用水量比之一般作物為大。水稻田生長及湛水產生之蒸發散可吸收空氣及地表之熱量,產生降低周圍溫度之涼化效應,對農村或鄰近都市等具溫度緩和的功用,對於近年全球面臨之氣候暖化問題,水稻田的存在亦可緩與平衡區域氣溫。
目前對於水稻田所產生之涼化效應相關之試驗及研究甚少,其主要原因在不易於同一時間取得大量水稻田周邊溫度,而針對此情況可利用衛星影像俱有涵蓋面積廣泛及同時性等特點加以解決,此法相較於傳統的測量方式可大幅節省時間及人力。
本研究之目的為評估水稻田於不同時期對於低密度與高密度建成區之涼化效應影響距離。由於桃園地區遍佈池塘以及農田,都市緊臨著農田,水稻田產生之涼化效應更易彰顯,故研究收集美國大地衛星於2005年至2010年期間所拍攝桃園地區之影像,並以正規化差異植生指標(NDVI)及正規化差異濕度指標(NDMI)推估溫度反演之地表比輻射率參數,再應用普郎克定律進行地表溫度的反演,最後以水稻田和不同土地利用之交界線為中線,向內外取得距離-溫度之改變量,以探討水稻田之涼化效應所影響之距離。
本研究之主要發現包括:(1)針對水稻田不同時期,在生長階段之涼化效應影響距離約為110m、插秧階段約為90m、本田階段約為80m,及最後湛田階段之影響距離約105m;(2)對於不同土地利用的影響發現,水田涼化效應對於低密度以及高密度建成區之影響距離各約為100m以及90m。
論文英文摘要:Rice is the staple and vital food crop for the people in Asia and is also the major production crop in Taiwan. The paddy is mainly by flood irrigation, which consumes more water than the other crops. The planting cycle of paddy can be classified into four periods: pounding, growth, strain of corn and after reap in general. Two of the four cycles, pounding and growth, must be irrigated in order for the paddy to grow up. Because of the irrigation, the heat in air and land can be absorb, produce lower temperature in ambient of paddy, that is called the cooling effect. For recent years, the global warming problem, the paddy field can alleviate and balance the regional temperature ; it can be one of the nature solutions.
The studier of the cooling effect by paddy field were few because of it is hard to get the temperature around the paddy field in the same time, and the temperature data record in the weather station only stand for point data or small field, most of the weather stations located in the metro area, distributed near the paddy field were very few, for those reasons the data can’t proceed to analyze and estimate the influence distance of the cooling effect.
As the development of remote sensing technology becomes mature, remote sensing data have the attribute of instantaneous and wide range of areas. Remote sensing data can be used more extensively and save more time and more human resources compare to the traditional measurement.
Therefore, this study utilize the thermal bands of Landsat-7 satellite dated from 2005 to 2010 and match with the different planting cycle of paddy , to analyze and estimate. The study area of this study is focus on Taoyuan, because of the paddy in Taoyuan were very close to metro area, it’s good for analyze and estimate the influence distance of the cooling effect and use the ERDAS software to derive the land surface temperatures. Use the boundary line of paddy with metro area to buffer in the same distance, using this way to analyze and estimate the influence distance of the cooling effect.
論文目次:中文摘要 i
英文摘要 iii
目 錄 v
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 2
1.3研究架構 3
第二章 文獻回顧 4
2.1 水稻田涼化效應 4
2.2 水稻田涼化效應之相關研究 5
2.3地表比輻射率推估相關研究 6
2.4地表溫度反演之相關研究 8
2.5 衛星影像反演地表溫度之相關研究 9
第三章 研究方法 12
3.1研究理論 12
3.1.1遙測基本介紹 12
3.1.2影像分類原理 13
3.1.3分類精確度評估 16
3.1.4地表比輻射率 19
3.1.5溫度反演 20
3.2研究資料特性與收集 23
3.2.1 常見衛星特性介紹 23
3.2.2 Landsat-7衛星資料 28
3.2.3 稻作分佈圖 31
3.3研究方法 32
3.3.1研究地區 32
3.3.2研究流程 33
3.3.3影像處理-幾何校正 35
3.3.4影像處理-地表分類 37
3.3.5地表比輻射率推估 42
3.3.6地表溫度反演 47
3.3.7溫度取值 49
第四章 結果與討論 53
4.1幾何校正成果 53
4.2地表分類成果 55
4.2溫度敏感度分析 60
4.3溫度反演成果 64
4.4水田涼化效應之影響距離 65
第五章 結論與建議 83
5.1結論 83
5.2未來研究建議 85
參考文獻 87
附錄A:敏感度分析詳細數據 90
附錄B:不同涼化源對不同土地利用之溫度-距離圖 93
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論文全文使用權限:同意授權於2016-01-12起公開