資料與限制
每個 30 公尺像元的樹冠比例,由 Landsat 4、5、7、8、9 衛星影像(USGS Collection 2 Level-2,Tier 1)逐年估計。畫面上的樹是示意:數量與樹冠比例成正比,不代表實際的單株樹木;樹種依海拔帶與都市環境隨機配置,樹葉由程式繪製。鏡頭附近幾公里內畫出立體的樹,更遠處的森林以地面上的樹冠紋理表現(同樣依樹冠比例);電腦較慢時,立體樹的範圍會自動縮小以維持流暢。
怎麼算的
- 每年、每個像元取一景真實觀測(medoid 合成),因此每個數值都能追溯到單一原始影像與像元。點選地面即可查看來源影像編號。
- 像元位置保留 Landsat 原始格網(UTM,像元中心為 30 公尺整數倍),未經重新取樣。
- 樹冠比例模型以 ESA WorldCover 2021 的樹木類別為參照,用 2021 年影像訓練;在保留區塊上與參照的一致性 R² ≈ 0.71,這是與參照的一致程度,不是實地驗證的準確度。
- Landsat 5 先以臺灣重疊年份擬合的係數校正到 Landsat 7,再以 Roy 等人(2016)係數調和至 Landsat 8;模型只用 Landsat 8 影像訓練。
- 逐年正規化(全臺資料):穩定郁閉森林與長期無樹的空曠地,每年應該看起來一樣。每個圖塊、每一年,都把這兩類像元的反射率中位數對齊到該圖塊 2021 年(模型訓練年)的數值,再套用到整個圖塊後才計算樹冠比例。澎湖、金門、馬祖附近沒有足夠的參照像元,未做正規化。
限制
- 1982、1983、1985 年臺北沒有可用影像;1984、1986 年只有 3 景,屬低信心年份(時間軸以橘色標示)。
- 原始影像的定位誤差約 12 公尺(RMSE),不同年份之間可能有不到一個像元的偏移。
- 感測器差異校正(第二版):同年、同像元比對顯示 Landsat 5(TM)比 Landsat 7 低約 4.9 個百分點;第二版加入以臺灣北部重疊年份擬合的 TM→ETM+ 校正後,差距降到約 −0.4。1999 年前後的跳階由 +6,470 公頃縮小為 +2,660 公頃。
- 影像逐年漂移(已正規化):未正規化時,穩定森林的數值從 1987–98 年約 80% 逐步升到 2022–26 年約 91%(北部 2013 年後最明顯),這是影像光譜(霧霾、季節組成)逐年變化被模型讀成樹冠增加,不是新增樹冠;全臺陸地樹冠比例也因此從 65.2% 升到 72.4%,2022 年單年更達 75.3%。正規化後為 66.7% → 69.3%,2022 年與 2021 年相當(70.5%/70.3%),2016–2025 年的趨勢與獨立的 Sentinel-2 樹木機率(Dynamic World)一致。仍有的限制:1987–98 年的穩定森林仍比 2014 年後低約 4 個百分點;正規化也抹平了部分真實的區域性年際起伏,因此單一年份、幾個百分點的區域變化不宜解讀為真實增減。可開啟未正規化的版本對照。
- 模型只用 2021 年訓練,套用到 1980–90 年代時假設光譜關係不變,尚未以有日期的高解析影像獨立驗證。
- 30 公尺像元約 0.09 公頃,多數行道樹小於一個像元;樹冠比例反映的是像元內的樹冠占比。
- 某年沒有清晰觀測的像元,畫面沿用前一次觀測並以灰色條紋標示,不會被當成樹冠變化。
- 地形高度來自 Copernicus DEM GLO-30,僅供顯示,並放大 1.5 倍。
- 天氣、雲、風、雨與日夜只是畫面效果,不是實際氣象資料;雲影也不影響樹冠數值。
- 建築物是示意:某像元在 GISA 資料中第一次成為不透水面(建成)的那一年,建築才會長出來;數量依 GHSL 2018 的建成面積比例,高度依 GHSL 2018 的建物高度,位置與形狀是程式產生的,不是真實建物輪廓。GISA 只記錄「第一次建成」,所以拆除、改建或都市綠化不會顯示;2021 年以後新建的也還沒有。夜間燈光同樣只是示意。
- 地址搜尋使用 OpenStreetMap 的 Nominatim;臺灣門牌資料不完整,找不到時會逐步退到巷弄、路段或行政區,並顯示達到的精度。
來源
- Landsat Collection 2 Level-2 courtesy of the U.S. Geological Survey(經 Google Earth Engine 處理)
- ESA WorldCover 2021 v200,CC BY 4.0
- 建成年份:GISA 1972–2021(Ren, Huang, Yang & Zhou 2025, ISPRS J. Photogramm. Remote Sens. 220),CC BY 4.0
- 建物高度與建成面積:JRC GHSL P2023A(GHS-BUILT-H 2018、GHS-BUILT-S 2018 10 m),European Commission, Joint Research Centre
- Copernicus DEM GLO-30 © DLR e.V. 2010–2014 and © Airbus Defence and Space GmbH 2014–2018, provided under COPERNICUS by the European Union and ESA
- 地址搜尋:Nominatim / © OpenStreetMap contributors(ODbL)
資料檔(Apache Arrow)每個像元都帶有 UTM 座標與來源影像索引,可用 Python(polars、pyarrow、DuckDB)直接開啟。