國內外相關研究現況與參考資料

繪數化工作，以減少轉繪誤差。為加強判釋準確度，並利用空間分析模組來處理 DTM 資料，以提供更多地形資訊來輔助圈繪環境地質災害區域。而野外調查則 使用 PDA 配合 GPS 定位功能，根據不同地質災害因子類型依其地形、地質、植 生等狀況進行資料登錄，以提昇工作效率與資料處理方便性。

參、臺北市政府建設局-以風險管理方式針對保護區臨界住宅區環境敏感邊坡進 行安全檢查」計畫

臺北市政府建設局 (現為臺北市政府工務局大地工程處)於 93 年執行完成

「以風險管理方式針對保護區臨界住宅區環境敏感邊坡進行安全檢查」計畫，該 計畫除了提出地質敏感區影響範圍劃定準則、風險評估準則及現場調查紀錄表外，

並且完成基本資料蒐集、計畫範圍內環境地質敏感地點清查、執行構想與方法確 認及確立各潛在因子評估及量化標準等作業方法與計畫。此計畫完成環境地質敏 感區風險順序後，將針對高風險地區進行安全檢視管理，並建立地質敏感區安全 觀測資料，以做為後續執行管理之依據，以降低山坡地發生地質災害之風險。

肆、內政部建築研究所-「山坡地社區災害防制技術之研究 (一至三)-GIS、RS 科技應用坡地社區環境災害評估判釋準則建立之研究」

一、96 年計畫成果簡述

內政部建築研究所 (以下簡稱建研所)96 至 99 年「山坡地社區災害防制技術 之研究 (一至三)」計畫結合自然及人文環境資料、整合不同環境地質災害資料，

並利用福衛二號、SPOT 及航空照片等遙測影像技術，針對不同尺度的坡地社區 範圍進行瞭解，將各項資料整合建置於 GIS 資料庫中，提供坡地社區環境地質 災害判釋及風險分析之基礎資料。

利用 3S 技術初步提出各類型坡地環境地質災害判釋原則，針對新北市新店 區及汐止區五處坡地社區進行環境地質敏感區之室內遙測判釋 (RS+GIS)，並實 際前往現地進行調查工作與檢核 (GPS)，針對調查成果撰寫社區調查報告及建置 GIS 圖資。此外，運用 5m×5m 解析度之數值地形進行空間分析，製作高精度坡 度圖以反應出自然陡坡及部分人工擋土構造物之邊坡，藉由 GIS 及 RS 的室內

之關鍵問題。

量式圖層以 Microsoft Office Access 資料庫進行倉儲(*.MDB)，網格式資料則轉檔 成為 JPG 格式進行儲存，將所有資料封包於 GIS 系統連結資料夾下，以提供『坡 地社區災害風險分析 GIS 展示系統』連結。以 ArcGIS 9.X 地理資訊系統完成 GIS 圖檔數化及屬性建檔工作，並結合 GIS 資料庫系統建置一套『坡地社區災害風險 分析 GIS 展示系統』。

伍、坡地災害評估分析方法 一、定性及半定量分析

定性及半定量分析可再分為地形判釋法及專家評分法兩種。地形判釋法是由 專家依照經驗直接進行地形判釋及劃設山崩潛勢區。地形判釋法的缺點是主觀性 太強，不同專家所產製的山崩潛勢區難以比較，且潛勢圖也不容易更新。專家評 分法是由專家依照經驗，就現場實際之山崩情形，給予各山崩因子相對之排序，

及賦予各因子之權重值，最後將各因子疊合，計算最終之山崩潛勢值 (Landslide Susceptibility Index, LSI) (Stevenson, 1977; Ives and Bovis, 1978; Sidle, 1985)。專家 評分法的優點是程序簡便，但其缺點是人為給定之權重及因子評分不夠客觀，難 有進一步發展。在國內，張石角 (1980)在都市坡地利用潛力調查與製圖中，以 工程地質因子及動態地形因子利用線性組合法繪製工程地質圖及工程風險率。王 鑫 (1981)以地景法研究阿里山公路沿線的地形與地質因子及繪製不穩定邊坡分 布圖。陳振華及潘國樑 (1985)在全省都會區環境地質資料庫中，以岩性、坡度、

災害為因子，利用因子組合法進行 LSA (Landslide Susceptibility analysis)及土地 利用潛力評估，將山崩潛勢分為低、中低、中高與高潛勢等四級，並製成五千分 之一比例尺的山崩潛勢圖 (Landslide Susceptibility Map, LSM)圖集。近年，陳凱 榮 (2000)採用岩石工程系統及落石危害度評分系統，針對中橫公路東勢到德基 段進行山崩潛勢分區，也是專家評分法的一種。

二、統計分析

統計分析方法係分析某一地區山崩地點及非山崩地點之因子組合及其統計 參數特性，再以適當之線性方程式計算全區各網格之山崩潛勢值，並用來預估目 前尚未發生崩塌但具有相似因子組合特性之區域發生山崩的可能性。運用在山崩

用線性疊加法計算各網格之山崩潛勢值及完成山崩潛勢圖製作 (Koukis, 1991;

Hearn, l995)。統計分析方法之計算模式較為複雜，資料的需求量較大，但其優點 是較為客觀。其中，判別分析及羅吉斯迴歸分析更可以有效處理因子相依性的問 題及獲得較為合理的因子間之權重值。在國內相關研究方面，鄭元振 (1992)運 用地理資訊系統 (Geographic Information System, GIS)萃取最小邊坡單元，並以 條件機率法將山崩潛勢因子之評分及權重定量後進行疊加。簡李濱 (1992)則將

山崩潛勢分析中的定值分析 (deterministic analysis)係指無限邊坡法 (infinite slope stability model)。無限邊坡法基本上是假定山坡不穩定現象可以無限長的平 面滑動模式代表，並可以極限平衡法 (Limit Equilibrium Method, LEM)計算得到 山坡穩定之安全係數及以此係數代表之山崩潛勢值。這種分析方法通常被用於特 定豪雨誘發山崩或地震誘發山崩之研究。它的缺點是全區的強度資料及地下水文 資料不易取得，而有賴分析前先進行強度參數之反算工作 (back analysis)及水文 參數之評估工作。在豪雨誘發山崩分析中，水文參數方面主要是考慮到地下水位 的變化。Luzi and Pergalani (2000)以無限邊坡法及一般切片法 (ordinary slices method)，嘗試製作義大利五萬分之一比例尺之安全係數分布圖。朱聖心 (2001) 以無限邊坡安全係數的概念，分析天祥地區及中橫公路東段，評估 1995 年安珀 颱風誘發山崩之潛勢分布。陳嬑璇 (2002)則以 1996 年賀伯颱風及 2001 年桃芝

颱風為災害研究事件，以同樣的分析模式進行分析。在地震誘發山崩方面，無限 邊坡模式可提供仿靜態之邊坡穩定分析。但近年來國外對於地震誘發山崩分析已 普遍採用所謂的 Newmark 位移法 (Newmark, 1965; Jibson, 1998; Miles and Ho, 1999; Jibson et al., 2000; Keefer, 2000; Luzi and Pergalani, 2000; Refice and Capolongo, 2002)。為了評估地震誘發山崩的機率， 一般均以 Newmark 永久位 移值對應實際測繪之地震誘發山崩崩壞比進行迴歸，找出其關係式。永久位移值 與山崩崩壞比之關係建立後，即可用來進行區域性地震誘發山崩機率圖之繪製。

在國內相關研究方面，朱聖心 (2001)、陳嬑璇 (2002)、鄭傑銘 (2003)、李馨慈 (2004)等人均使用 Newmark 位移法進行地震誘發山崩之評估。Liao and Lee (2004) 結合位移法地震誘發山崩分析及地震危害度分析，提出一套機率式地震誘發山崩 危害度分析之評估方法及流程，並以集集地震實際誘發山崩進行驗證。

四、人工智慧方法

近年來人工智慧技術逐漸成熟，因此已有一些學者開始將其應用在 LSA 之 上，其中最具代表性之方法為類神經網路 (neural network)及模糊集 (fuzzy set) 之應用。許琦 (1989)考慮地形、地質、環境、水文四大類共十七個因子，以模 糊集進行山崩潛勢分析。吳少明 (1993)引用邏輯關係組合法中的層級規則組合 法，對高雄甲仙地區進行山崩潛勢及開發適宜性分析。謝獻仁 (1998)利用類神 經網路分析中橫谷關－德基水庫間落石坡危險度。楊智堯 (1999)針對高雄縣岡 山及楠梓地區，利用類神經網路求取各個山崩潛勢因子與破壞潛勢值之間的關係。

王淑慧 (2000)利用類神經網路預測道路邊坡落石坍方。周晏勤 (2000)在南橫公 路甲仙到埡口段，利用多變量分析方法與類神經網路法進行邊坡破壞因子之分析。

謝豐隆 (2000)則在中橫公路利用類神經網路方法建立落石危害度等級評估模式 及降雨引致落石危險度之評估模式。藍世欽 (2000)針對南橫公路甲仙－梅山路 段，以道路邊坡的工程地質因子，利用類神經網路及多變量分析法進行研究。Lee et al. (2001)針對韓國 Yongin 地區，建立地理人文及環境資料庫，以其中的坡度、

坡向、曲率等七項因子與山崩潛勢值進行類神經網路學習，並回想得到區域內的 山崩潛勢圖。王智仁 (2001)利用類神經網路進行南橫公路邊坡穩定評估。林信 亨與林美聆 (2002)則利用 GIS 及類神經網路進行土石流危險溪流危險度判定。

類神經網路探討山崩發生與山崩潛勢因子間之關係，並首度引用模糊隸屬函數的 觀念於山崩潛勢分析，建立一套人工智慧方法的山崩潛勢分析模式。

陸、坡地災害警戒基準值相關文獻 一、臨界雨量

臨界雨量(Critical Rainfall)定義為誘發山崩之最小累積降雨量，即在降雨事 件期間，自降雨強度開始明顯增加，至邊坡開始發生崩塌為止之累積降雨量。

Guzzetti 等人 (2007)依據研究尺度之不同而分為：全域性 (Global)、區域性 (Regional)及局部性(Local)三類臨界雨量。其中，全域性臨界雨量係採用跨地區 之降雨促崩資料評估山崩臨界雨量，因此其結果不受地區差異影響而一體適用，

惟其成果可能是極保守之下限值。至於區域性臨界雨量則需考量各區域氣象、

地質及地文等特性對坡地穩定性之影響，故評估所得之臨界雨量將受上述條件 所影響而有區域性之差異。至於局部性臨界雨量則多以局部單一邊坡案例作為 研究對象，探討累積雨量達某局部性臨界雨量後則邊坡會開始產生破壞。本研 究屬局部性臨界雨量研究，研究對象以特定邊坡為主，並推估此局部單一邊坡 之山崩臨界雨量。除了上述定性說明臨界雨量之基本定義及其適用範圍之外，

為求得山崩臨界雨量門檻值(Rainfall Threshold)，則需透過定量方式予以評估。

傳統上，山崩臨界雨量之評估可透過統計法(Statistical Approach)或定率法 (Deterministic Approach)進行，兩者概念不同，茲將其差異說明於后。

傳統上，山崩臨界雨量之評估可透過統計法(Statistical Approach)或定率法 (Deterministic Approach)進行，兩者概念不同，茲將其差異說明於后。