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2025林業光達掃描技術完整指南：從技術原理到實務應用
- 行銷公關部 翔隆航太
- 5月8日
- 讀畢需時 8 分鐘
前言：
光達技術在林業監測領域的應用，正徹底改變著我們管理森林資源的方式。翔隆航太資深飛行顧問，帶您深入探討光達林業監測系統的核心原理、應用場景以及實施流程，幫助林業從業者、研究人員和政策制定者了解如何利用這項技術實現更精準、高效的森林資源管理。從空載光達到地面光達，從基礎掃描到三維模型建立，帶您一覽全面的林業光達應用知識。
文章目錄（點擊可快速前往）
光達是什麼？為什麼它適合林業監測？
要理解光達在林業中的應用，首先得知道它是什麼。光達（Light Detection And Ranging，簡稱LiDAR，雷射光偵測與測距）是一種利用雷射光束掃描物體，並取得三維資訊的技術。
光達的主要特點，包括高密度掃描與高精準度。光達能穿透樹葉之間的縫隙，捕捉到冠層與地面資訊，並產生雷射點雲資料，可用於三維與地形模型建立。這些優勢使其成為觀察複雜、多層次森林環境的理想工具。
森林為何需要被監測？
森林不只是氣候的調節器，更是無數生物的棲息地，維持著地球生態多樣性的平衡。從古至今，人類與森林的關係密不可分，我們利用木材進行建設、製造、取暖，幾乎每個文明的發展，都有樹木的身影參與其中。就像一棵棵老樹靜靜佇立，默默見證地球的生命脈動。
但隨著工業化與城市擴張，過度開發對森林造成了前所未有的壓力。直到20世紀，人類才開始真正意識到，森林資源並非取之不盡，保育與植生監測刻不容緩。包括聯合國在內的國際組織陸續訂定政策，推動扭轉森林流失、提升以林為本的經濟效益，以及加強永續森林發展等策略。
這些政策背後有一個關鍵需求──我們必須掌握森林的真實狀況。但面對廣大的森林面積、多樣的樹種和複雜的地形，我們該如何進行有效監測？傳統人工調查雖然仔細，卻效率低、風險高。
這正是光達技術能派上用場的地方，它讓我們能夠精準、快速、無接觸地掃描整片林地，獲得一套有科學依據的森林監測資料，這類應用也可歸類為無人機航測的範疇。
傳統 vs 現代：光達取代傳統林業調查的三大關鍵優勢
光達如何協助林業管理，突破傳統調查的限制
過去林業監測仰賴人工實地測量，工作人員需攜帶量具進入森林，逐一記錄樹高、胸徑等數據，不僅耗費大量人力與時間，也常受限於地形險峻、天候不穩等環境因素。
這種方式難以高頻率更新資料，也無法快速掌握大面積森林的整體狀態。
光達帶來的技術轉變
事實上，光達與多光譜影像技術的結合，為林業調查帶來革命性改變，這也是精密測繪與空間資料分析，在林業應用上的重要發展。透過高密度雷射點雲與可見光、紅外波段的影像分析，不僅能「看到樹的外觀」，還能「看懂樹的狀態」，包含生長勢、光合作用效率甚至病害徵兆。
從估算到管理的應用擴展
除了基本的樹高與冠幅量測，這些數據還能進一步應用於碳儲量推估、材積估算、林地砍伐規劃、森林健康分級等多元管理面向。
光達讓林業從「看得到」變成「算得出來」，也使永續經營不再只是理想，而是可以被量化與追蹤的實踐。
光達應用的戰略價值：從資料取得到永續實踐
這些應用反映出光達技術，為森林管理帶來的根本改變。
綜合來看，光達與多光譜影像的結合，不僅解決了傳統人工調查在效率與覆蓋範圍上的限制，更讓林業監測具備了科學化、量化與自動化的能力。
光達掃描具備高密度、多回波與穿透樹冠的能力，能夠精細描繪樹冠形狀、樹幹尺寸與林下地形等關鍵結構，並建構出完整的林木三維模型。透過空載光達與地面光達的結合運用，不僅能掌握整體樹勢，也能補足近地細節資訊。
這些資訊有助於進一步分析樹木的生長速率與健康狀況，推估光合作用效率與儲碳量，甚至協助林地進行砍伐規劃與永續經營。
因此，這套技術已成為實現永續森林管理的重要工具，為林業單位、研究團隊與政策制定者提供了穩定且具備即時性與準確性的數據依據。
空載光達與地面光達：林業監測適用場景分析
在選擇光達技術時，應根據應用場景、精度需求與場地特性做出判斷。以下表格統整了三種主流光達設備的特性，可快速理解各自優勢與限制：
項目 | 空載光達 | 地面手持式／後背式光達 | 地面基站式光達 |
掃描對象結構 | 獲取準確樹木高度，完整拍攝樹冠範圍，精確描繪地形 | 完整建構樹幹與下層林分結構 | 完整建構樹幹與下層林分結構 |
適用場域特性 | 高效大範圍掃描，人車無法接近的場域 | 機動穿梭樹林間，快速場景捕捉 | 高精度與高密度捕捉場景 |
限制或挑戰 | 樹冠下結構不完整 | 易受地物干擾，樹冠資訊被下層或枝葉遮蔽，範圍受人力步行限制 | 設備笨重且架設受地形限制，點雲資料在超過一定距離後會急遽失真 |
透過上述技術的組合應用，空載光達適合進行宏觀的地貌與林木分布調查，而地面光達則補足細部結構的資料，兩者相輔相成，使森林監測成果更全面且具操作彈性。
光達如何看懂樹木？三維點雲與多光譜影像的結合
點雲是什麼？它具備哪些資訊？
透過光達掃描，可以獲得密集的「點雲」資料。每個點不僅記錄了三維座標，還包含顏色、反射強度等屬性，這些點精確呈現了森林中每棵樹的數位特徵。這些資料能用來描繪樹冠形狀、樹幹尺寸與林下地形等結構特徵，是建構森林三維建模與數值地形模型(DTM)的基礎。
結合多光譜影像可做哪些分析？
點雲資料與多光譜影像結合後，能將分析從空間結構延伸至生理狀態的觀察。例如透過 NDVI 等植生指標分析葉片的光合作用效率與健康狀況，進一步判斷植被是否衰弱、病害或缺水，甚至評估整體生產力與碳儲潛力。
LiDAR360 的應用場景有哪些？
這些豐富的資料可透過 GVI LiDAR360 等專業軟體進行 AI 分析。軟體能自動辨識每棵樹的位置，計算樹高、冠幅、胸徑等數值，大幅減少人力需求。進一步可估算材積量、碳儲量，或自動劃分林分區域，產出全面、即時、可量化的森林監測報告，成為林業經營與政策分析的重要依據。
林業掃描的應用場景與流程是什麼？
翔隆航太針對不同地形環境，規劃兩種林業掃描方案，採用輕型空載光達 GVI X3-H 搭配 PPK 高精度定位技術，兼顧效率與精度，靈活因應平地與山坡場域。整體系統具備機動性高、起飛門檻低的優勢，特別適合森林保育、碳盤查與林業研究等場景需求，能有效產生高精度點雲資料，支援各類研究與監測需求。
兩種林業掃描方案：
平坦地形林木掃描：適用於林相開闊、地勢穩定的林地，可快速完成掃描任務並產生高品質點雲資料，適合例行監測與研究用途。
山坡地林木掃描：針對地形起伏明顯、林木密度較高的區域，依地勢與植被特性調整航線與飛行參數，確保完整捕捉複雜地形與樹冠結構資訊。
標準任務執行流程（適用於所有地形）：
飛行前規劃與現地部署：
由雙人團隊進行規劃與基站架設，保障資料精度與人員安全。
航線設計與飛行執行：
依據地形與樹木分布設計航線，確保捕捉完整樹高與地貌資訊。
資料解算與點雲交付：任務完成後即時產生彩色點雲。可提供多種格式【LAS、PLY、LiDATA...等】，供客戶用於林分分類、材積估算與報告建置。
多元應用與收費方式：
採日計價方式，服務下單靈活，無論是學術單位、林業顧問或碳盤查業者皆可快速取得高精度數據成果。
林業光達掃描常見問題 FAQ
Q1：什麼是光達掃描？
光達掃描（LiDAR）是一種透過雷射測距技術來取得地表與物體三維資訊的技術，廣泛應用於地形建模與林業監測。
Q2：光達可以取代傳統森林調查嗎？
可以。光達具備高精度、快速、無接觸等優勢，能大幅提升資料取得效率與安全性。
Q3：空載光達和地面光達有什麼差異？
空載光達適合大範圍快速掃描，地面光達則可補捉樹幹細節與下層林分結構。
Q4：點雲資料是什麼？
點雲是光達掃描所產生的三維空間資料，每個點包含位置與反射強度，可用於建模與分析樹木結構。
Q5：光達可以結合多光譜影像使用嗎？
可以。結合後可分析樹木健康、光合作用效率與碳儲潛力。
Q6：光達掃描會傷害植物或動物嗎？
不會。光達使用安全的雷射波長，是非接觸式技術，對生態系統無害。
Q7：哪些單位適合使用光達技術？
林業顧問、政府單位、學術研究團隊與碳盤查業者皆可受益於光達調查技術。
Q8：翔隆航太的光達掃描服務支援哪些地形？
可執行平地與山坡地森林調查，並依地勢設計航線，靈活應對各類場域。
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翔隆航太提供「Drone as a Service 無人機即服務」與「線上即時估價系統」，不論是想針對平坦地形林木掃描、山坡地林木掃描，來進行林業監測，我們皆能為您量身打造，最適合的光達掃描任務。
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