生多所運用衛星影像分析 充分掌握沿海濕地脈動
濕地位於海陸交界,一方面緩解海岸波流帶來的衝擊與災害,一方面淨化河川帶來陸源污染物,向來有「大地之腎」的稱號,更是東亞澳遷徙線上候鳥的重要熱點。隨著氣候變異,為達成2050淨零排放的使命,再生能源如漁電共生是能源轉型的重要途徑,然而這項政策的推動也對濕地生態帶來挑戰。為瞭解漁電共生對社會經濟和生態環境的影響,農業部生物多樣性研究所透過衛星影像分析,充分掌握沿海濕地脈動,讓「秀才不出門,也能知道天下事」。
生多所表示,由於光電案場的分布資訊不明且難以取得,近年以遙測判釋太陽光電分布的研究陸續發表,然而使用高解析度圖像、昂貴硬體或高精度計算的架構,在技術上或經濟上都充滿挑戰性,特別是在計算成本上。該所為監測太陽能光電擴張對生態的影響,近年利用光電板的光譜反射特性,以及開放使用的Sentinel-2衛星數據集,以Band 8(842 nm)、Band 11(1,610 nm)和Band 12(2,190 nm)等波段衍生的假色影像,在ArcGIS和U-Net深度學習的基礎上,開發了一個具有低訓練成本、簡便數據處理和短期訓練時間的光電快速偵測架構,透過將不同光譜波段的假色組合,在養殖區的訓練達到94.5%準確率、0.94的F1分數和0.89的Kappa值。在西南沿海的實務應用判釋中,整體準確率達到96%,F1分數為0.92,Kappa性能為0.9,這樣的架構可達成沿海光電案場時空分布的快速監測,促進社會溝通並減輕生態衝擊。
生多所指出,在發展漁電共生的同時,光電設施與水鳥棲息地的重疊度也正在提高,棲地的縮減可能對鳥類族群產生負面影響。針對該挑戰,政府推出的環社檢核機制要求漁電共生開發必須納入生態補償措施,例如延長曬池時間和提升鄰近濕地的水鳥承載量,而彰化福興鄉、芳苑鄉及臺南七股區已被列為高生態敏感區。為瞭解光電設施對濕地生態功能的影響,該所也正在開發新的魚塭曬池分布監測技術,嘗試建立臺灣西南沿海的光電案場曬池動態監測模型,以有效檢視高生態敏感區曬池的週期性變化,結果顯示,彰化福興與芳苑地區的魚塭操作模式並無顯著的曬池高峰,且目前尚無已通過申請的漁電共生案場,因此養殖週期未受影響;而臺南七股區的曬池高峰集中於冬季,但自2020年以來,由於漁電共生案場逐步施工,魚塭內的非水域面積大幅提升,顯示該地區的漁電共生正快速擴展,與光電時空變化監測結果相符。
生多所表示,臺灣西南沿海再生能源與濕地生態的平衡,正考驗著政策與科技的智慧;而衛星影像分析顯現遙測技術在環境管理中的潛力,更凸顯能源轉型仍須加強對生物多樣性保育的責任,透過科學監測與政策引導,期望臺灣未來能在能源轉型與生態衝擊間找到平衡點。
2020至2023年西南沿海縣市主要光電發展土地年度變化示例
2020至2023年西南沿海光電土地利用變化及各縣市土地使用情勢
彰化濱海魚塭利用曬池休息及覓食的岸鳥