第六章 山崩潛勢模式精進
6.3 山崩潛勢分析精進
6.3.3 山崩潛勢分析成果與驗證
本計畫山崩潛勢分析係針對岩屑崩滑類型山崩進行潛勢分析,基於 多期山崩目錄,搭配山崩潛勢因子建構潛勢模式,其分析結果賦予各斜 坡單元於研究區內發生崩塌的相對危險程度,即山崩潛勢高低。本節主 要說明各分區的山崩潛勢分析結果,並以驗證樣本之正確率與 AUC 值進 行模式驗證,以下茲依據五個分區進行說明。
北部地區的分析模型以納莉颱風、艾利颱風及泰利颱風事件為樣本 進行訓練,表6.3-1列出北部地區的係數,由係數可得知,北部地區的主 控因子為坡度均勻度及高程,北部地區的地形可分為丘陵地區與高山 區,兩因子正好反映兩種地形的崩塌地分布,本區訓練結果之山崩、非 山崩與總體正確率均為 8 成,AUC 值為 0.862(如表 6.3-3);驗證結果之 山崩、非山崩與總體正確率接近 8 成,AUC 值為 0.854(如表 6.3-4),訓 練與驗證結果差異不大、成效良好,顯見分析模式相當穩定。
中部地區的分析模型以聖帕颱風與辛樂克颱風為樣本進行訓練,表
6.3-1列出中部地區的係數,此結果反映了中部地區的崩塌地主要集中於
高山地區,相較之下丘陵區的崩塌地特性較不明顯,本區訓練結果之山 崩、非山崩與總體正確率皆超過 7 成(如表 6.3-3),AUC 值為 0.777;驗
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6.3-4)。
南部地區的分析模型以聖帕颱風與辛樂克颱風為樣本進行訓練,表
6.3-1列出南部地區的係數,由係數可得知,南部地區的崩塌地特性較不
突出,各係數之間的差異不大。本區訓練結果之山崩、非山崩與總體正 確率皆為 7 成左右,AUC 值為 0.767(如表 6.3-3);驗證結果之山崩、非 山崩與總體正確率皆超過 6 成,AUC 值為 0.608 (如表 6.3-4)。上述結果 顯示中部與南部兩分區的訓練模型對於未來山崩的預測能力尚可,分析 模式仍有可進步空間,若能持續增加更多災害樣本,將能提升模式的穩 定度。
東部地區的分析模型以海棠颱風、聖帕颱風、莫拉克颱風與南瑪都 颱風為樣本進行訓練,表6.3-1列出東部地區的係數,此結果反映了東部 地區的地形,大多數的崩塌地都位於高陡的斜坡,本區訓練結果之山崩、
非山崩與總體正確率皆超過 7 成 5,AUC 值為 0.832(如表6.3-3);驗證結 果之山崩、非山崩與總體正確率為 6 成 5 左右,AUC 值為 0.700 (如表 6.3-4)。本區的訓練與驗證結果尚稱良好,然而東部地區為南北狹長分 布,若遇集中於局部災害的事件(例如僅於臺東造成災害),模式的準確性 將可能受到影響,建議使用時仍應考量可能之誤差。
恆春半島囿於樣本數不足,因此將使用全臺灣不分區的結果,分析 模型以納莉颱風、艾利颱風、泰利颱風、聖帕颱風、辛樂克颱風、海棠 颱風、聖帕颱風、莫拉克颱風及南瑪都颱風為樣本進行訓練,表 6.3-1 列出全臺灣不分區的係數,由於臺灣地區的崩塌地大多發生在高山地 區,因此坡高成為主控崩塌發生的重要指標,本區訓練結果之山崩、非 山崩與總體正確率為 7 成上下,AUC 值可達 0.755(如表 6.3-3);驗證結
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果之非山崩與總體正確率為 7 成 3 左右,山崩正確率近 6 成 5,AUC 值 為 0.737 (如表 6.3-4)。本區的訓練與驗證結果堪稱良好,然而恆春半島 樣本數量過少,僅得以先使用全臺灣不分區之模式,建議本分區未來樣 本數更為充足時可再行獨立分析。
由前述各分區的岩體強度分級係數來看,因子係數多有負值,經資 料確認,斜坡單元為岩體強度分級 1 和岩體強度分級 7 數量不多,且無 崩塌發生,因此無係數,而斜坡單元中岩體強度分級 5 的占大多數,山 崩的發生也多集中在岩體強度分級 5 之斜坡單元,因此其係數為正,其 餘斜坡單元岩體強度分級為 2~4, 6 屬於山崩斜坡單元的比例較少,多以 非山崩為主,因此岩體強度 2~4, 6 之係數為負值,若純粹僅以岩體強度 分級來看,隱含著斜坡單元中有前述岩體強度分級較不易發生山崩,部 分地區可能有例外,此為區域特性造成的差異。
為了增加模型的泛用性,本計畫以山崩樣本的空間均布程度及山崩 樣本與雨量分布的相關性作為重要指標,使用混合事件建立分析模型,
對於模式判斷崩塌與否的能力雖然有所提升,但卻也混亂樣本的純粹 性,使得模式預測能力有其極限,常需多方測試以降低誤差。
總體來說,各區的潛勢模式結果尚稱良好,可用於一般非極端事件 的風災或降雨預測,然而統計法的基礎為充足的樣本,由於颱風襲臺路 徑的影響,雨量分布的差異將對崩塌預測結果產生影響,為了增加模式 對於未來新事件的預測能力,增加不同形式的降雨分布引致的山崩樣 本,才是提升預測能力的不二法門。
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表6.3-3 各分區訓練結果之正確率與 AUC 值
分區名稱 山崩正確率 非山崩正確率 總體正確率 AUC 值
北部地區 80.81% 80.73% 80.73% 0.862
中部地區 75.57% 70.09% 71.31% 0.777
南部地區 73.24% 70.86% 70.98% 0.767
東部地區 78.56% 75.11% 75.16% 0.832
全臺灣 68.39% 72.79% 72.54% 0.755
表6.3-4 各分區驗證結果之正確率與 AUC 值
分區名稱 山崩正確率 非山崩正確率 總體正確率 AUC 值
北部地區 82.18% 79.58% 79.73% 0.854
中部地區 63.67% 64.55% 63.76% 0.729
南部地區 68.08% 61.57% 61.47% 0.608
東部地區 64.37% 65.20% 65.19% 0.700
全臺灣 64.81% 73.96% 73.45% 0.737
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