關鍵詞:雷達影像、差分干涉、潛在崩塌地
4. 成果與討論
將所判釋之光學衛星崩塌地位置及干涉合成 孔徑雷達產製之潛在滑移邊坡套繪如圖 7 所示,由 圖中可知光學衛星之判釋成果因解析度較雷達影 像佳,因此可以獲得解析度較高或面積較小之崩塌 地,而干涉合成孔徑雷達產製之潛在滑移邊坡,因 受限於必須參考干涉條紋之組成,且有衛星飛行方 向影響的限制,因此可供判釋出之崩塌地面積遠大 於光學衛星判釋之成果,同時具有方向性的判釋差 異,以下將對此差異進行探討。圖 7 顯示多數光學 衛星判釋之崩塌地仍與潛在滑移邊坡具有空間上 之重疊關係,證明差分干涉影像仍可有效觀測出可 能之滑移邊坡位置。然而光學影像無法判釋出潛變 中的邊坡,且經由差分干涉技術判釋出的潛在滑移
邊坡,也可能於觀測後數年間未發生破壞,因此本 研究嘗試以坡度及坡向進行崩塌相關性的探討。
將光學判釋之崩塌地及合成孔徑雷達判釋之 潛在滑移邊坡坡度分別繪製如圖 8 及圖 9 所示,由 圖中可知,兩者所圈繪之崩塌地或潛在崩塌地坡度 主要分布均落於坡度 20 ~ 40 度之間,可顯示兩種 結果,其一兩者坡度分布一致,其二為雷達之側視 所形成之影響於研究區域內並未造成影響。故此,
另將兩種方法獲得之坡向分別繪如圖 10 及圖 11 所 示,由光學影像判釋出之主要坡向集中於坡向東方 往南至西南方,產生此一結果主要原因為此坡向受 到陽光照射及降雨集中的緣故,因此風化程度較高 也容易產生崩塌。採用干涉合成孔徑雷達分析產生 之潛在滑移邊坡坡向特徵,具有與光學影像判釋相 同的成果,但值得注意的是:在坡向西向觀測出相
當數量之潛在滑移邊坡,探究產生之原因,可能因 素為採用之衛星軌道為下降軌,對於坡向為西向具 有更高之解析程度,當存在較小變形時亦可偵測出,
但邊坡的微量變形未必造成大規模崩塌
圖 6 中所顯示之框線中案例,重複出現於歷次 干涉合成孔徑雷達分析成果中,但由歷次衛星影像 對照均未發生全面性滑移,其原因除變形量較小之 外,人為開發亦為可能之因素。
圖 7 光學衛星判釋之崩塌地與 InSAR 判釋潛在滑移邊坡比較圖
圖 8 採用光學衛星影像判釋之歷年崩塌地坡度分布圖
圖 9 採用 InSAR 判釋之像對潛在滑移邊坡坡度分度圖
圖 10 採用光學衛星影像判釋之歷年崩塌地坡向分布圖
圖 11 採用 InSAR 判釋之像對潛在滑移邊坡坡向分布圖
5. 結論與建議
本研究嘗試以干涉合成孔徑雷達生產之條紋 產製潛在滑移邊坡位置,經由不同時期之 ALOS PALSAR 像對進行分析,成果顯示此一方法之可行 性,經由干涉條紋之產生,無須將相位還原為位移 量亦可繪製潛在滑移邊坡位置,產生潛在滑移邊坡 位置可預測未來可能發生崩塌位置。在坡度特性上,
光學影像與差分干涉圈繪結果具有類似的統計結 果,實際發生的山崩及潛在滑移邊坡大約都落在坡 度 20~40 度左右,惟干涉條紋判釋結果在坡向西向 上發現較多的潛在邊坡,而東向上發現較少,原因 主要是受限於衛星行經方向造成的解析程度不同,
因此對於潛在邊坡的發現具有坡向上的差異,但大 多數的山崩區域仍與潛在邊坡有相當高的重疊關 係。
觀察出的潛在崩塌區域中,若具有高度風險時,
理應進一步進行邊坡監測系統設置以利建立即時 預警系統,若能使用差分干涉影像進行大範圍的潛 在邊坡搜尋,日後將有利於崩塌地的早期發現。本 研究所提出之程序仍存在部分可改進條件,其一為 本研究採用之衛星軌道為下降軌道,如能輔以上升
軌道可與下降軌道成果互補,此外,本研究建立之 方法現階段於干涉條紋產製潛在滑移邊坡位置時 仍倚靠人工判釋,未來或可開發為自動判釋方法以 利大規模潛在滑移邊坡位置產製之用。
致謝
本研究承蒙審稿人斧正並提供建議得已完成,
同時研究過程接受科技部經費補助,計畫編號:
NSC 102-2119-M-002-019,在此表達作者最誠摯之 謝意。
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1 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, National Chi Nan University Received Date: Dec. 03, 2013
2 Doctoral Student, Department of Civil Engineering, National Chi Nan University Revised Date: Mar. 25, 2014
3 Engineer Assistant, National Space Organization Accepted Date: Dec. 29, 2013
*.Corresponding Author, Phone: 886-49-2910960 ext.4941, E-mail: [email protected]