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標題: 未來城市不只高樓，AI 幫忙把樹、花、鳥和昆蟲搬進城市中！ [列印本頁]

作者: 陽光先生 時間: 2025-12-18 09:44:43 標題: 未來城市不只高樓，AI 幫忙把樹、花、鳥和昆蟲搬進城市中！

夏夜九點的臺北盆地，柏油路面依舊散發著餘溫，將熱氣蒸騰回高樓搭成的水泥峽谷。捷運站湧出的人潮，臉上掛著一層薄汗；冷氣壓縮機低鳴，家家戶戶的窗外匯流成一片專屬城市的背景噪音。我們躲進鋼筋水泥尋求涼意，卻也同時為這座巨大的熱島增溫。

在這片悶熱中，我們會想起山林的模樣—那裡空氣清冽，微風穿過樹梢帶來沙沙聲響，陽光被層層疊疊的樹葉篩成溫柔的光斑。於是，一個近乎奢侈的念頭油然而生：我們能否在這座城市裡，「種」下一座森林？

這不是在人行道旁多種幾棵樹，而是一場宏大的生態工程：將樹木、灌叢、鳥類與昆蟲，整個生態系，重新「植入」城市。

過去，這項工程的規模與複雜性，讓它近乎空想。不過，新科技正逐漸讓我們看見突破的曙光。國立成功大學測量及空間資訊學系（所）王驥魁教授、李崇誠博士後研究員及陳桂嘉博士生所組成的研究團隊，藉由人工智慧與光達掃描（LiDAR, Light Detection And Ranging 雷射探測與測距）等新技術的輔助，以前所未有的精準度，學習如何看懂一棵樹、測量一座城市的呼吸。

城市綠化，讓城市擁有綠意與涼意
「城市森林的發展，也帶來生態上正面的益處」研究團隊進一步補充，「城市的森林空間，不僅是單純種植樹木，也是重要的動物棲地。例如：大樹提供鳥類、松鼠棲息與築巢的主要場所，灌木提供昆蟲與蝴蝶覓食的來源，草本植物為爬行類等小型動物的家園。」

對城市居民來說，樹木不只能降溫、改善空氣品質，城市中的綠地也成為珍貴的公共空間，提供林蔭步道與開闊草地，吸引居民走出戶外，散步、慢跑、甚至可以在樹蔭下練習瑜珈，療癒身心。

但打造「森林城市」，並不是種樹就好，還要「有效」種樹，一棵樹能吸多少碳，能讓環境降溫多少，都仰賴各式數據收集與相關公式的評估。

以樹木的「吸碳能力」來說，過往的吸碳量公式，樣本多來自山區樹種，與城市環境有落差，若要建立符合城市環境的新公式，正常來說要砍伐城市中的樹木當作樣本，但這與保護城市樹木背道而馳。如今，在光達與 AI 技術的加持下，將不再需要砍樹木樣本，就能更準確估算出城市樹木的吸碳量。

打造永續的城市森林，AI 技術不可或缺
「透過科技手段，可以智慧化流程，對城市林木進行量化、管理、與預測。」研究團隊以〈開發 AI 技術分辨城市林木光達點雲資料以進行枝葉分離〉研究為例，利用光達掃描取得的高解析點雲資料，結合 AI 演算法，精準區分樹木的枝幹與葉片，不僅可量化樹高、樹冠寬與胸徑等指標，也藉由長期追蹤樹木健康狀態，能分析出樹體的生長變化與碳吸存能力。

光達是利用雷射掃描以獲得物體空間資訊的技術。當用光達掃描一棵樹時，會獲得數以萬計的點，每個點都帶有空間座標的三維「點雲」資料。這些點雲就像是樹木的立體模型，能精準描繪出枝幹與樹葉的外型與結構。

透過光達收集到的數據，理論上能更有效評估城市森林對減碳與降溫的貢獻，並改善植栽配置。此外，點雲資料的分析還可應用於預測風災時枝條斷裂的風險、葉量變化於遮蔭效果造成的影響，甚至納入城市熱島效應的模擬模型。

但這只是「理論上」，因為光達只能收集樹木的外觀，無法分辨哪部分是枝幹、哪部分是葉子。過去，點雲資料要投入大量人力與時間整理，但現在能運用 AI 快速整理點雲資料，幫我們標示好整棵樹的結構。

首先，將點雲資料從不同角度切割成橫截面的影像，每個像素都已標記出是屬於枝幹還是樹葉。透過大量這類「有答案」的影像訓練 AI 模型，AI 便能學會如何從類似影像中判斷不同部位。當模型訓練完成後，只要輸入新的點雲影像，AI 就能自動判斷其結構了。

最後，這些被 AI 辨識過的橫切面，會重新組合成一棵清楚標示枝幹與樹葉的「3D 智慧樹木模型」。

以不同角度對樹木進行切片以獲取多張截面影像。白色標記為樹葉，紅色標記為樹枝幹。

「3D 智慧樹木模型」能直接應用在城市林木健康評估、碳吸存分析，甚至城市風險預測中，此外也能協助城市規劃與生態保育。

在城市規劃方面，枝葉分離技術能將樹木的枝幹與葉片資訊分別量化，不僅能精準掌握每棵樹的碳吸存能力，還能長期追蹤其碳儲量變化，建立城市碳管理的重要依據。結構化的資料，又可進一步應用於數位孿生城市模擬系統，模擬城市環境中的光照分布、遮蔭效果與風的流動路徑，提供綠地配置與建築設計的最佳化參考。

而在生態保育層面，枝葉結構的精細資訊有助於辨識動物可能的棲息空間，追蹤植物生長變異，並長期觀測在氣候變遷下樹木的適應能力與生態系的穩定性。

未來的臺灣城市森林，不只舒服，還很有用
隨著極端天氣事件與城市化挑戰加劇，在可見的未來，科技正成為城市更新與生態保育的關鍵工具。透過光達技術取得高解析的三維空間資料，結合AI 分析，可在最少人力投入下，精準掌握城市中的地形、建築與綠地分布，有助於規劃更具遮蔭與通風效果的綠地空間，也能在城市更新中，兼顧人本設計與環境永續。

若著眼於生態調查，還能量化樹木的高度與葉量，協助辨識動物可能的棲息空間，作為保育策略的基礎。長期而言，這些資料能為每棵城市樹建立「生長履歷」，並與微氣候感測器結合，發展出智慧灌溉與水資源管理機制。這樣的城市森林，不只提供綠意與療癒、居住起來舒服，還很有「用」。

而要參與城市森林的方式，也相當多元且有趣。可以參加由環境教育團體舉辦的植樹活動、生態導覽或綠地認養計畫。

平時，也可以加入老樹相關志工行列，將生活中發現的老樹記錄、拍照並上傳到相關城市樹木資料庫，協助建立更完整的樹木資訊。不管是誰，都能成為城市森林的一份子，為永續的舒適家園，盡一份力。

錄自：科技大觀園

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