航照圖如何幫助判斷建築物時空變化？

議題背景：

新聞報導總統候選人賴清德於新北市萬里區中福村中福路84號老家的歷史航照圖，引起眾多討論，有關該建物究竟是空地上新建的建築還是既有的建物重建。由於航照圖的資料，包含拍攝、製作、影像分析與解讀是一門專業，台灣科技媒體中心邀請航照圖相關研究專家解析，提供公眾做為理解和討論航照圖時可參考的科學資訊。

相關資料：

• 新聞報導：www.cna.com.tw/news/...

• 內政部測繪中心 國土測繪圖資網路地圖：maps.nlsc.gov.tw/T09...

名詞解釋：

航照圖是泛指以航測方法製作的地圖，例如人造衛星與遙感探測技術拍攝並製作的正射影像圖等。但有再依照不同的目的、時空背景等，分為不同類別的照片或圖層，可能再互相搭配。例如有高度數值的地形圖、依照土地利用分類的影像圖等。

專家怎麼說？

【曾義星】

2024年1月2日
國立成功大學測量及空間資訊學系退休教授 曾義星

Q1：我們需要哪些/什麼樣的航照圖資料，才能判斷建築物在一個定點的歷史變化？

首先航照圖的地面解析度應優於一米，才足以辨識一般居住用建築物，憑藉的是從航照圖解讀的建築物頂面的尺寸、形狀及顏色（或灰度）。若能夠進一步判讀建築物的高度，則能更精準辨識，但必須借助測製航照圖的原始重疊影像來做立體觀測與判讀。

航照圖製作時採用的資料就是重疊影像，同個航帶拍攝的連續影像，前後重疊為60%，相鄰航線間之影像重疊為20%，此為標準重疊。原始影像通常保存在製作航照圖的單位，航照圖的應用單位並不會有原始影像。航照圖的正射影像不具備有高程的資訊，無法分辨建物之間的高低差，需應用原始重疊影像才能以立體觀測判讀建物高度。

而若要能判斷建築物的歷史變化，首要條件是必須有不同時間拍攝的航照圖，而拍攝的起始時間及頻率，則決定我們判讀建物歷史變化的精準度。然而，要從多時期的航照圖判讀一棟建物的變化並不是容易的事，雖然經過影像糾正及地理對位讓航照圖對應於一般地圖，但由於測量與製作時依據的控制點（讓不同目的製作的地圖能夠套合的三角點）不同[註1]，不同時期的圖在對位上可能有數公尺的差異。民國86年以前更因採用的國家坐標系統不同，甚至對位差異可能達數十公尺，因此直接用共同坐標疊圖並不能確保同一地點。

所以，判讀的條件是必須從多時期航照圖中找到目標物附近明顯不變的地物，將此不變地物當成錨點來判讀目標物在圖上的位置。實務上要找到明顯不變的地物並不容易，尤其若要追查的變化長達數十年時，常常難以找到明顯不變的地物。另外，航照圖上的建物及樹木都會因拍攝的角度而產生高差移位。

航拍影像是從空中接近垂直朝地面拍攝的，假設地表接近平面，一棟有一定高度的建物，若在接近像幅中間位置，屋頂面及地基面較為接近，若建物落在像幅邊緣，則屋頂面會比較偏離地基面，這偏移量就是高差移位。

高度愈高的地物，高差移位愈嚴重，而且不同時期的航照圖拍攝角度都不同，產生的高差移位方向及距離都不同，容易使判讀者誤判。若要降低誤判的機率，最好能夠進一步觀察、對照不同時期的立體影像，立體觀測不但能夠避免高差移位的影響，同時可觀察不同建物的高低差，而比較容易找到明顯不變的地物。

Q2：透過目前的航照圖，能知道該建築物的哪些歷史變化？

農業部林業及自然保育署航測及遙測分署（原行政院農委會林務局農林航空測量所）保存有自民國62年迄今之歷史航空影像，這些影像皆採專業航拍而得，多具有標準的60%重疊（同個航帶拍攝的連續影像，前後重疊為60%）可進行立體觀測，且部分已經測量並製成航測圖，解析度足以辨識一般居住用建築物。

由於拍攝的目的主要是調查農作物及林木資源，以及各式測量並製成地圖，各地區拍攝的頻率並不一致，農業區幾乎每年拍，其它地區則數年才拍一次。利用這些影像應該能夠追溯某建物興建的時間落在哪個前後航拍的時間段，若航拍頻率足夠，還可以解讀該建物某些歷史變化，例如屋頂毀損或整修、頂樓增建、坍塌、或拆除等，換句話說，航照能夠解讀的部分是建物頂面的變化。若要觀察建物頂樓增建的高度變化，則需借助立體觀測。

Q3：判讀航照圖時需要謹慎看待哪些項目？有哪些資訊是還無法用目前航照圖資料得知的呢？

應用歷史航照資料判讀一棟建物的歷史變化，畢竟會有許多因素影響判讀的準確性，必須小心謹慎求證。當平面影像難以判讀時，應借助立體觀測來幫助判讀，一般人要進行立體觀測可能有困難，需倚賴有經驗的航測技術員。許多情況下，航照判讀只能當成佐證資料之一，其它如建物及建物使用人相關文件資料也是佐證資料，甚至應參考當地鄰里長及鄰居的證詞。

針對萬里區中福村中福路84號建築物，我手邊無歷史航照圖，更無原始的重疊影像，無法進行判讀。我閱讀了歷史航照學者黃同弘先生的判讀說明，我個人認同黃先生的專業。

註釋：

[註1] 控制點就是一般所謂的三角點，具備有國家座標，目前我國的國家座標系統是TWD97，全國設有數百個三角點，所有地圖的測製必須附合到測區附近的三角點，如此不同目的製作的地圖才能套合。控制點不單純是定位點

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