電子報
質點影像量測法(Particle Image Velocimetry，PIV)廣泛用於不同領域的非接觸式測量，小至空氣微粒、流體行為、管渠觀測，大至衛星影像應用於河道流速觀測，或彩色粒子量測、空間立體流場量測等，應用頗為多元。在不同的質點分析技術中，黑白色調強化顯影粒子的追蹤方式，結合遙測的正射影像，以及顏色濾除的方式，便可用於變位趨勢偵測。本期電子報將介紹，如何運用農村水保署於大規模崩塌開放資料專區所開放之光華大規模崩塌，多期的正射影像資料，搭配質點分析軟體(PIVview2C-Demo)、影像前處理等方式，實作邊坡變位趨勢(如圖1)。
在遙測領域中，衛星及無人機產製的正射影像，不僅能掌握各種防災需求上的評估，如有長期觀測的多期影像後，更能找出關注區的移動趨勢。目前大規模崩塌開放資料專區已開放桃園市-復興區-T002(光華)大規模崩塌潛勢區，包括相關的多期正射影像、地表移動數據、地下水觀測、地表伸縮計等(如圖2)。
首先，從本署資料管理平台進入大規模崩塌開放資料專區，選取左上方資料供應/大規模崩塌開放資料專區，藉由第三方驗證登入後，即可申請下載正射影像 (如圖3)，系統會發送認證碼至帳號關聯信箱，驗證後便可取得下載清單(如圖4)。
取得正射影像後，本文介紹之分析方式係採用傳統灰階的質點分析方法，其特性是需要黑白灰階，以及特徵點(或流體中的顯影粒子)的微小移動變量(多期連續影像)，而上一步驟所申請的桃園市-復興區-T002(光華)正射影像，其地表的植被與構造物也具備了長期的移動特徵，因此能應用於質點分析中，作為搜索視窗範圍內的特徵點。接著來進行兩項後處理，首先是使用QGIS進行影像對位，並輸出成PNG檔案；接著應用開源影像處理軟體Krita進行影像去色(灰階化)，並轉存為TIF檔案。
申請完成並下載好的檔案，可應用QGIS軟體，先進行套疊，選取較為明顯變化的區塊，並且應用專案/導入、導出/導出地圖為圖像(顯示範圍)功能，能快速將選取的兩張正射影像，輸出相同範圍的PNG圖片檔案(如圖5)
輸出完成，會得到前後期，總共兩張正射影像，接著應用影像處理軟體Krita開啟，並應用濾鏡/調整/去色，轉換成灰階(如圖6)，另存成TIF檔案(如圖7)，方便後續軟體導入。
完成影像處理後，便可應用分析軟體PIVview2C-Demo (Version 3.9.3)將兩張灰階TIF進行匯入分析。首先將剛剛的檔案，放置在路徑為英文或數字組合的資料夾，避免軟體受中文路徑干擾，接著點選File/Load image pair(選取存放TIF檔案的資料夾，並點選開啟)，左邊View A選擇前期TIF、右邊選取後期TIF(如圖8)。
導入成功後，可點選介面右上角，進行兩期影像分析(預設參數，如圖9)，完成後，可點選左下方顯示功能，顯示分析後的變位趨勢圖層(如圖10)，至此便完成了簡易的正射影像位移分析，若要進一步調整參數，可以調整搜索視窗大小、變位顯示範圍(如圖11)等，或搭配實驗參數設計取得更精準的結果，同時軟體也提供了基本的統計分析(如圖12)。雖然Demo版本尚無法進行批次比對，但基本功能、運算參數、視覺參數等，都能夠操作與調整參數，用於影像評估或技術探討，都有很大的效益。
不同的量測技術，各有不同的優勢，藉由跨領域技術的整合，將有助於後續防災應用及成果加值。國家災害防救科技中心於110年也曾應用相關技術，結合更多細節上的正規化及後處理，展示邊坡位移分析成果(如圖13)。
