1.1 研究動機
高雄都會區主要包括高雄市和高雄縣,人口數共約有270萬人,短短百年間 高雄都會區總人口數增加近四百倍,由此人口數的倍數激增說明高雄都會區顯著 的發展與變遷,進而亦促使高雄快速蛻變成南方的新都會中心。
高雄都會區山坡地地質分區主要包括中央山脈西翼破碎板岩區,麓山地帶礫 岩、砂岩和泥岩等軟岩區和壽山、半屏山和大、小崗山石灰岩區。近年來由於人 口急速增加和休閒旅遊受重視,高雄都會區坡地社區(含風景區、寺廟、學校)
的開發如雨後春筍般的蓬勃發展,例如藤枝森林風景特定區、六 溫泉特定區、
高雄縣燕巢大學城特定區、大高雄華城坡地社區、大社坡地社區和宏國旗山新市 鎮等等。另外遠近馳名萬壽山、半屏山、觀音山以及大小崗山等亦屬之,其除是 旅遊景點外,亦是萬家燈火的老坡地社區。綜觀這些坡地社區雖無林肯大郡之轟 隆災害,也無神木村之土石流威名,然而從高雄老坡地社區人口高度集中現象以 及位處於易溶解之石灰岩覆蓋於易軟化之泥岩的惡劣地質環境觀點而言,坡地災 害風險所將造成之人命與財產之損失絕不亞於林肯大郡,亦將不少於神木村。然 而,只見北林肯(坡地社區)、中神木(土石流)政府花了大筆大筆經費研究與 整治,卻少見政府對南高雄(坡地社區)之投資。
所幸,永續會發現此一問點,而擬以都會區坡地災害為主題,進行一系列防 災研究。有鑒於高雄都會區坡地社區中坡地具有極高的坡地災害危險,且為防範 災害於末然,國立屏東科技大學土木工程系蔡光榮教授整合高屏技專院校相關師 資,進行「大高雄地區坡地社區邊坡潛勢災害環境風險評估模式與準則之建置與 應用」研究,期能運用遙測技術結合GIS,對區域內之坡地社區之植生自然立地 環境優劣勢調查,並以紅外線之熱能吸附反射顯像技術判定邊坡內部土壤結構或 岩性構造之穩定性,進而訂定其邊坡破壞之臨界預警參數值。另外,亦依不同地 層岩性和地質構造之空間分佈特性,進行影響坡地社區邊坡安定之地質因子檢討 分析與其危岩體分類,以建立鄰近大高雄都會區之典型坡地社區邊坡潛勢災害環 境風險評估指標值與機率風險評估分析模式。最後期能完成大高雄都會區週圍坡 地社區潛在環境地質災害潛能圖,以益於坡地社區邊坡潛勢災害之防救處理。
1.2 研究目的
在研究團隊所擬定研究方針下,本第一年度研究將以大高雄石灰岩區坡地社 區邊坡之熱紅外線影像特徵研究為主旨,其目的係因大高雄石灰岩區主要包括萬 壽山、半屏山、駱駝山、觀音山、大崗山以及小崗山,山中除景點處處,山、遊 兩客亦絡繹不絕。山麓寺廟香火鼎盛、百家爭鳴,山脚下更是車水馬龍、萬家燈 火。雖然大高雄的石灰岩區在石灰岩與水舞者共同合作,而創造了美麗的喀斯特 地形景觀,然而覆蓋其下的泥岩基岩亦由此而易受水舞者侵蝕而軟化,潛在危險 蠢蠢生焉。尤其回顧半屏山、壽山與大、小崗山過去的大崩山歷史以及現在潛潛 移動事跡,無一不是在散發美麗外衣下的警訊。
因鑒於此,本研究方法係選定人口密集度高之典型石灰岩區坡地社區至少二 處以上,以紅外線相機(Infrared Camera)到現地拍攝熱紅外線影像,並分析石灰 岩區坡地的地形、地質以及植被特徵,俾以建立石灰岩區坡地社區之邊坡熱紅外 線影像特徵資料庫,以發展熱紅外線影像應用於邊坡潛在危險評估技術。
1.3 研究流程
本文研究方法及流程如圖1.1所示,兹簡述如下﹕
1.蒐集資料﹕蒐集現有熱紅外線影像相關理論與技術文獻,尤其滲水、裂縫、
溫度與材料關係,並研析其問題和突破點。
2.試驗模擬和儀器校正﹕採大高雄石灰岩、粘土、砂等材料建置不同含水量 試樣,並埋置溫度感測器以量測不同含水量之土、岩材料溫度變化,且將 其與熱紅外線影像解析結果相比較,以建立熱紅外線影像之特徵,俾以做 為野外調查解析之參考基準。
3.現地調查﹕以熱紅外線相機於不同日照時擷取坡地之數值熱影像,並以影 像處理技術加以解析,結果再與摸擬試驗者比較,以供修正熱紅外線影像 之特徵資料庫之用。
圖1.1 主要研究流程圖
檢核點佈設
熱紅外線影像擷取
現場試驗資料分析 現場勘察 土樣物性試驗
蒐集與回顧相關文獻
試驗資料分析 試驗模擬和儀器校正
試體製作
整合和比對分析
結論與建議 確立研究動機與目地