從U-2偵察機照片辨識台灣山頭之終極挑戰－成大山協OB&成大登山薪傳協會

從U-2偵察機照片辨識台灣山頭之終極挑戰

　　本月初，在FB發現一篇由中央研究院「地圖與遙測影像數位典藏計畫」發表的文章～U-2照片中所見的臺灣中央山脈[1]，提到1962年7月28日黑貓中隊U-2偵察機飛行員王太佑執行完任務歸航時，遠景拍攝到臺灣中央山脈的照片，雖然遠在300km外的福州拍攝，但放大一看，中央尖山赫然清楚出現在最左邊，再往右邊看去，連玉山都顯影在右側三分之一處。超過半世紀前，竟有如此驚人的影像解析度，不得不佩服U-2本身及其配備B Camera[2]的超級性能！也難怪「雖然首飛至今已經五十多年，但U-2仍然活躍於面對第三世界的前線，服役期比它的繼承者，1998年退役、速度達3馬赫的SR-71更長」[3]，這可說是航空史上的一頁傳奇。關於黑貓中隊可歌可泣的故事，強力推薦「高空的勇者：黑貓中隊口述歷史」[4]，請自行參閱。

　　言歸正傳，看到這張王教官出生入死為台灣留下的歷史經典紀錄，立刻想要標註眾多山頭的名字，但也意識到這應該是多年來山頭辨識的終極挑戰！以前只處理過150km遠的日本與那國島(圖1)，與160km遠的澎湖菓葉(圖2)，可網路上的照片還是在地面拍攝，而U-2為避免戰機攻擊是飛行在最高70000英尺（21.3km）高空，遠距離、極高的航高加上R3攝影角度造成的高傾角[1]，相對幾何關係與一般山景照片大不相同，實無必解的十足把握，但總要試試才知道，以下略述其過程。

　　　　圖1：日本與那國島看台灣

　　　　　圖2：澎湖菓葉看台灣

　　欲正確辨識山頭，首要解決的問題是拍攝位置，若設定位置越精確，則正確性越高。原文只提到福州市南方，前面近景是平潭，因此只能以試誤法多方嘗試。過程中發現照片上甘薯峰與塔山幾乎在同一方向，故於Google Earth將兩山連線延伸至福州附近，最後選定青州集裝箱碼頭對岸(圖3)，WGS84經緯度坐標為北緯25°59'59.03"、東經119°29'3.15"、航高19000m。在不進行大幅修改程式碼的情況下，需換算成程式所用的TWD97坐標，但台灣本島與福州分屬不同的2度分帶(中央經線121度、119度)，雖然原點西移250km，使福州硬給121度分帶坐標仍為正值，投影誤差仍大，只有全面改用WGS84經緯度坐標及球面三角公式才能解決，除非無法克服否則先勉強試試。因此，修改原先程式的部分設定，並將照片分成左右兩幅，再個別分成左右兩次求解，以節省大量的電腦運算時間。由於上述相對幾何關係變化及投影誤差等因素，故優先求解照片上方看起來最高最遠的山頭，下方山頭除非成像清晰且十分確定，否則不予標示，總計認出122座山頭，其中百岳44座，因無適當陽光角度或雲霧遮光，以致明暗相近而難以分辨，否則可辨識的百岳將超過一半。最後合併以左右兩幅展示，圖4與圖5為局部成果，完整內容請至 https://drive.google.com/drive/folders/1fgnbU-nsOkPpdR__KZZ7QsGVYh9TnZ_R 自行下載。