以綠化抗暖化 專業繪圖卡助力林業試驗所管理都市林

林業試驗所以麗臺NVIDIA Quadro RTX 4000專業繪圖卡完成專案的大數據運算及繪圖任務。

都市綠化程度可以用都市的綠覆率表示，也是生態城市永續發展重要項目。都市綠覆率中，含有眾多的都市樹木覆蓋區域，不僅能調節都市生態環境，亦能提供人們愉悅的居住及休憩環境，也具有能提供二氧化碳吸收與儲存、減少週邊建物電能使用量、空氣汙染物淨化、暴雨截流和逕流減緩，乃至房地產價值提升等生態服務效益與經濟價值，可用於反映一個城市都會區的居住環境品質。

行政院農業委員會林業試驗所，近期應用本國自主的福衛五號影像及麗臺NVIDIA Quadro專案繪圖卡，於六都都會區綠覆率的調查有相當的研究進展。

有別於以往投入大量人力進行林業普查，都市林調查與管理在科技進步輔助下，改以光達(LiDAR)掃描的方式，每秒發射上百萬點雷射光，對目標物進行高密度的掃描，以獲取大量XYZ三維座標點。

再透過專業軟體，將數據融合，形成具備精確座標的點雲資料後，即可拼接點雲，產出高精度、高解析度的3D 模型。如此一來，可快速計算每顆樹木位置、冠幅大小、樹冠直徑及斷面分析等資料。

以建立都會公園的3D模型為例，在完成點雲掃描後，同時加入RGB影像特徵，最終完成渲染、建模、產出成高解析度3D模型。

行政院農業委員會林業試驗所的森林經營組研究員謝漢欽博士分享：「點雲密度愈密，其資料量及處理時間就愈龐大及費時，影像也愈擬真。一般來說，其資料量最小約2GB，大則可能無限大。再加上希望研究專案能如期完成，我們非常注重電腦是否能維持長時間且穩定地繪圖運算。因此，從一開始即排除娛樂用GeForce顯示卡，直接採用麗臺NVIDIA Quadro專業繪圖卡作業，至今已從Pascal系列升級至NVIDIA RTX架構的Quadro RTX 4000，對大數據運算及精緻繪圖任務可以放心交給Quadro專業繪圖卡。」

麗臺NVIDIA Quadro RTX 4000專業繪圖卡結合了NVIDIA Turing GPU架構、最新的記憶體和顯示技術。共搭載2,304 CUDA 核心、8GB GDDR6記憶體，並擁有業界最快的繪圖記憶體峰值頻寬(416 GB/s)。

和前一代相比，麗臺NVIDIA Quadro RTX 4000的記憶體頻寬增加了70%，是專門處理大型數據集及快速繪圖的應用程式理想平台，也是單插槽PCI-e下兼具價格優勢及高性能的最佳選擇。

另一方面，從都市林管理進一步到全國林業資源調查，則可以結合空載與地面光達掃描資料和衛星、無人機空拍影像，重建大規模真實3D物件，以掌握綠覆率、樹密度、生物量等主要林業參數。

謝漢欽博士提到，為提高國人生活品質，綠覆率必須再提升。下一步，林業試驗所將導入AI影像辨識，以AI直接統計綠覆率、樹種及冠幅大小等林業應用，預期能以更快速、更精準、更有效率的方式監測都市樹林，以利於都市林的管理。