106-1 Capstone課程成果分享
課程助教 B02徐舒貞
本學期實作課程聚焦於淡水河流域的災難問題和現地調查，本班由施上粟老師和游景雲老師合開，以淡水河口挖子尾濕地保護區為研究對象，課程目標為希望同學們習得不同地形資料的測量方法及影響河口生態的潮水基本知識後，就氣候變遷下紅樹林會遇到的挑戰和對策做深入的探討和數據分析。本班由兩位大三，四位大四及三位碩一的學生組成，期望碩一學生能提供大學部同學較成熟的觀點。
學期之初老師便規畫了第一次野外調查，先帶同學們從地圖和現場了解研究區域範圍，並介紹濕地研究案常用的研究方法和器材。這次介紹及示範的青蛙裝和連通管(LPS)地形測量，都是之後同學們會實際操作的內容。
圖一：介紹青蛙裝及左下角樹高尺(生物量量測用)
圖二：老師帶同學比對研究區域在地圖上和實際所見範圍
現地勘查完研究區域後，下一週的課程便讓同學著手製作傳統的地形模型，以珍珠板為材料，將電腦中平面的地圖和地形圖檔以適當比例尺的模型呈現，同學們發揮創意利用Vlab的投影機描繪各高度的形狀後，分工合作切割、黏貼成型。兩組以不同精度製作，比例尺和精度的決策也成為老師和同學們討論的課題。
圖三：利用投影機描繪各高度的形狀
圖四：同學們用心製作珍珠板模型
圖五：模型半成品
接下來連續三週，是測量組韓仁毓老師及他的研究生們為我們帶來的無人飛行載具(Unmanned Aerial Vehicle，以下簡稱UAV)系列課程，其中包含UAV原理及操作介紹、航線規劃教學及校園試飛、拍攝成果的資料處理，紮實的課程和清楚的講解讓同學迅速學會UAV用於地形調查的知識和技能。
圖六：UAV第一週，原理及操作介紹
圖七：UAV第二週，校園試飛的航線規劃討論
圖八：UAV第二週，校園試飛，降落
緊接著UAV課程，施老師為同學們介紹了連通管操作及紅樹林相關研究後，就是第二次的野外調查，以連通管原理測得測線高程，獲得紅樹林區域地形資料，體驗實際研究計畫進行方法。當天施老師及他的研究助理帶同學們著青蛙裝分組進入濕地進行連通管測量，同學們實際體驗了整套流程，包含測量、記錄及清洗裝備青蛙裝和連通管。由於挖子尾為自然保留區，進入調查必須向林務局申請，感謝系辦及林務局負責人的幫忙。同學們和游老師都是第一次體驗在溼地中行走，紛紛表示運動量十分龐大，佩服施老師和助理熟稔的行走技巧。
圖九：施老師帶隊進行連通管測量
圖十：在溼地行走身不由己的弄髒上衣
圖十一：調查完畢，合作清洗裝備
圖十二：雖然盡力保持乾淨但難免沾上泥土的紀錄紙
了將所學到的UAV知識和技能學以致用，並且期望UAV攝影測量的資料能與連通管測量的資料相輔相成的應用，老師安排了第三次的野外調查，目標是利用UAV攝影測量，測出挖仔尾溼地範圍內大區域的高程資料。受限於UAV拍攝到水體時無法得出該地實際高程，同學們需把握乾潮時間進行潮間帶區域的UAV測量。由於老師和助教也是第一次學習UAV相關的知識，我們再次向韓老師的博士生學長給我們進行外業的建議。我們才知道因為UAV設備昂貴，每次出外業都要做詳細的外業規劃書，於是請兩組同學各自加緊準備，並麻煩學長幫忙批改及提點疏忽的部分。非常感謝測量組的同學和學長的幫忙，在儀器出借的部分給我們很大的方便，整體外業規劃的部份更仰賴他們的周到的建議，最後同學們終於合力完成一份詳細的外業規劃書。
圖十三：外業規劃書的部分內容
碰巧原本規畫的時間有颱風來襲，為了安全起見我們便順延一週，但實際出野外當天仍是飄著微微細雨的天氣，河口的大風也在在挑戰著飛手的技巧和膽識。當天同學們各自依照著分配好的時間表和工作內容，在無線電和手機的即時聯絡下，順利完成GPS座標的測量和所有區域的UAV拍攝，一同來支援的博班學長表示這是他經歷過條件最嚴苛的飛行了，大家也因此萌生出成就感和革命情感。
圖十四：分頭進行空標布置
圖十五：飛行小組之一和學長的合照
經過上半學期一連串的野外調查實作，下半學期著重資料處理和論文閱讀。除了將UAV拍攝的照片利用軟體製作成點雲和3D模型，老師也教大家使用水理模式HEC-SMS，輸入不同的邊界條件，模擬不同條件下潮水和溼地的流速和剪應力。另外，老師為了提升同學們對濕地研究的了解及增加期末報告的靈感，指派了幾篇論文讓小組同學閱讀，每週讓負責不同篇的同學上臺簡報重點。
最後一週，我們邀請到校內外的專家和老師們(臺大森林系盧道杰教授，水工所黃國文研究員，師大方偉達教授，特生中心薛美莉研究員)擔任期末報告的評審，兩組同學皆以氣候變遷下紅樹林的挑戰和因應為主軸，可利用先前幾次野外調查獲得的資料做分析和呈現，最後除了上臺簡報外，還請同學以學術海報的方式呈現，並撰寫期末報告書。同學們雖然都是第一次進行如此大型報告，仍報告的有條有理，海報也製作的十分精美，面對評審提問時也發揮小組精神，一起討論出符合小組全體共識的回答。
圖十六：授課老師及評審老師們
圖十七：第一組同學報告
圖十八：第二組同學報告
一學期的課程說長不長，說短不短，感謝施老師和游老師給我這個機會擔任capstone課程的助教，讓我再次重溫自己修capstone時的熱血，也謝謝同學們的認真參與，讓課程進行得很順利，我也跟著大家學習到很多新的知識。希望本課程讓同學們對研究案的進行有些概念，若還能引起同學對生態水利的興趣，那更是老師和同學們額外的收穫了!