關鍵詞:潛在大規模崩塌、空載光達、航空照片
3. 潛在大規模崩塌案例
3.2 案例二
(1)地質條件
在地質方面,潛在崩塌位置出露地層為長枝坑 層。長枝坑層在此處岩性為厚層頁岩間夾薄層砂岩 (砂岩厚度約 5 公分),頁岩和砂岩比例約 4:1。崩 塌地對岸岩盤地層位態(N40W,80W),地層傾向 與坡面傾向相近,近順向坡地形。坡趾地層走向為 南北向,地層高角度傾東,並發育2 公尺寬的破碎 帶,頁岩產狀呈菱形狀。由影像判釋與現場調查結 果,推測崩塌區位地表地質圖如圖22。
崩塌區位在此區的岩性以頁岩為主,代表崩塌 材料較為均質。地形表現因受岩性控制,崩崖發育 以圓弧形為主,故推測底部滑動面為圓弧形。因現 地欠缺鑽探資料,故由地表地質與地形條件合理推 測可能的潛在底部滑動面,如圖23。
(2)高精度數值地形判釋結果
潛在大規模崩塌案例二崩塌中心之TWD97 坐 標為(209272,2544630)。潛在崩塌面積約為 15.8 公頃、平均坡度22.1 度,潛在崩塌區位最高點 420 公尺,最低點標高220 公尺,最大寬度 450 公尺,
主要坡向為西南向。
高精度數值地形明顯顯示出主崩崖,其形狀似 ㄑ字形。在地形特徵方面,崩塌主要地形為兩個凹 谷狀地形,且內部存在多處次崩崖。主崩體依中間 山脊大致可區分為南北兩側。東側主崩體其主要崩 塌特徵是坡頂為主崩崖呈陡坡地形,坡腹處為一緩
坡地,其東側為侵蝕溝,無明顯側邊崩崖,故崩塌 左翼(南側)以侵蝕溝為邊界。北側主崩體形狀為凹 谷形,內部月牙狀崩崖線性明顯,水系發育較南側 發達(圖 24、25)。
圖22 潛在大規模崩塌案例二地表地質圖 A
冠部 崩崖
侵蝕溝 道
路
開 墾 地 道
路
侵蝕溝 道
路
崩 崖
崩 崖
地層層面(視傾角)
長枝坑層(岩盤)
表土和 風化岩層 崩積層
A’
圖23 潛在大規模崩塌案例二 AA’剖面圖(岩層為視傾角)
圖24 潛在大規模崩塌案例二高精度數值地形之坡度圖判釋特徵圖
圖25 潛在大規模崩塌案例二立體圖,紅線範圍為潛在大規模崩塌範圍 (3)野外查核
案 例 二 野 外 查 核 方 面( 圖 26) , 調 查 點 CSC10-1、CSC10-2 以及 CSC10-8 為崩塌之北側主 崩崖和冠部,航空照片植生茂密,現地查核發現多 處主崩崖有現生崩塌活動,顯示冠部位置活動性 高。其中調查點 CSC10-8 因主崩崖活動造成農路 的破壞(圖 27-a),發育約 60 公分高的小崩崖;調 查點 CSC10-1 位於崩塌冠部,因拉張作用而發育 冠部裂縫,高差約 80 公分(圖 27-b);調查點 CSC10-2 道路破壞,道路破裂方向與主崩崖方向相 近(圖 27-c)。
調查點 CSC10-3、CSC10-9 以及 CSC10-5、
CSC10-6 皆位於坡腹之位置,道路存在破壞以及裂 縫。調查點 CSC10-3 有道路破壞現象,新舊道路 高差近 2 公尺,坡腹活動性活躍 (圖 27-d)。調查 點CSC10-9 因邊坡滑移,造成道路破壞,有 20 公 分 落 差( 圖 27-e) 。 因 趾 部 次 崩 崖 通 過 調 查 點 CSC10-5 和 CSC10-6,調查點 CSC10-5 之擋土牆 出現多處嚴重的變形破壞以及道路下陷(圖 27-f);
調查點 CSC10-6 因裂縫發育導致舊農舍地基掏 空,其裂縫高差約20 公分(圖 27-g)。
圖26 潛在大規模崩塌案例二航照和調查點位
圖27-a:調查點 CSC10-8 主崩崖發育並切過 農路,造成約60 公分高的小崩崖。
圖27-b:調查點 CSC10-1 冠部裂縫,高差約 80 公分。
圖27-c:調查點 CSC10-2 位於主崩崖,崩崖 與路面破壞方向相近。
圖27-d:調查點 CSC10-3 位於坡腹之道路與 擋土牆破壞情形,舊有道路路面與 現今路面落差約2 公尺。
圖27-e:調查點 CSC10-9 位於坡腹道路,因 邊坡滑移導致路面有20 到 40 公分 的落差
圖27-f:調查點 CSC10-5 位於坡腹因趾部崩 崖通過,導致道路和擋土牆損壞
圖27-g:調查點 CSC10-6 位於坡腹發育裂縫,裂縫高差約 20 公分
4. 結論
LiDAR 高精度數值地形資料,提供了許多細 微地形特徵資訊,大大提高判釋潛在大規模崩塌特 徵的能力,藉由LiDAR 高精度數值地形製作之坡 度圖搭配航空照片,更易判釋出崩崖、反向坡、陷 溝、侵蝕溝等特徵,並找出潛在大規模崩塌區位,
再結合野外查核工作,便能確認是否為大規模崩塌 特徵,以免發生誤判情形。潛在大規模崩塌區位資 訊可供後續防災或減災規劃使用,以避免因大規模 崩塌造成之重大災害,是坡地災害防制之重要課 題。過去判釋大規模崩塌是藉由光學影像(衛星影 像、航空照片)結合數值地形資料(40 米、5 米)進行 判釋,但這些方法和資料受限於植生和解析度,難
以有效準確判釋出潛在大規模崩塌區位,特別是崩 塌特徵的細部判釋。高精度數值地形明確反應地表 特徵,藉由電腦數化與影像處理,在室內可輕易有 效判釋出大規模崩塌地形特徵,以便進行現地查 核。兩處案例的判釋與現場調查結果驗證了以高精 度數值地形判釋大規模崩塌特徵之優點,因此本研 究認為高精度數值地形為目前判釋潛在大規模崩 塌區位最有利的工具。
參考文獻
千木良雅弘,2011。大規模崩塌潛感區,科技圖書 股份有限公司。
日本土木研究所,2008。深層崩塌潛勢溪流檢出方
法說明書,日本。 修,2010。結合空載 LiDAR 與彩色航照應用 於崩塌地研判,航測及遙測學刊,第十五卷,
Agliardi, F., Crosta, G., and Zanchi, A., 2001, Structural constraints on deep-seated slope deformation kinematics: Engineering Geology, v.
59, p. 83-102.
Agliardi, F., Crosta, G.B., Frattini, P., and Malusà, M.G., 2013, Giant non-catastrophic landslides and the long-term exhumation of the European Alps: Earth and Planetary Science Letters, v.
365, p. 263-274.
Chan, Y.-C., Chen, Y.-G., Shih, T.-Y., and Huang, C., 2007, Characterizing the Hsincheng active fault in northern Taiwan using airborne LiDAR data:
Detailed geomorphic features and their structural implications: Journal of Asian Earth Sciences, v. 31, p. 303-316.
Chen, R.-F., Chang, K.-J., Angelier, J., Chan, Y.-C., Deffontaines, B., Lee, C.-T., and Lin, M.-L., 2006, Topographical changes revealed by high-resolution airborne LiDAR data: The 1999 Tsaoling landslide induced by the Chi–Chi earthquake: Engineering Geology, v. 88, p.
160-172.
Chigira, M., 1992, Long-term gravitational deformation of rocks by mass rock creep:
Engineering Geology, v. 32, p. 157-184.
Chigira, M, 2009, September 2005 rain-induced catastrophic rockslides on slopes affected by deep-seated gravitational deformations, Kyushu, southern Japan: Engineering Geology, v. 108, p.
1-15.
Chigira, M., Duan, F., Yagi, H., and Furuya, T., 2004, Using an airborne laser scanner for the identification of shallow landslides and susceptibility assessment in an area of ignimbrite overlain by permeable pyroclastics:
Landslides, v. 1, p. 203-209.
Chigira, M., and Kiho, K., 1994, Deep-seated rockslide-avalanches preceded by mass rock creep of sedimentary rocks in the Akaishi Mountains, central Japan: Engineering Geology, v. 38, p. 221-230.
Crosta, G.B., Frattini, P., and Agliardi, F., 2013, Deep seated gravitational slope deformations in the European Alps: Tectonophysics, http://dx.doi.org/10.1016/j.tecto.2013.04.028.
Glenn, N.F., Streutker, D.R., Chadwick, D.J., Thackray, G.D., and Dorsch, S.J., 2006, Analysis of LiDAR-derived topographic information for characterizing and differentiating landslide morphology and activity: Geomorphology, v. 73, p. 131-148.
Li, Y.-Y., Yi, D.-C., and Lin, C.-W., 2012, The geologic environment and triggering mechanism of the catastrophic landslide at Hsiaolin Village, Kaohsiung: Western Pacific Earth Sciences, v.
12, p. 1-20.
Pedrazzini, A., Jaboyedoff, M., Loye, A., and Derron, M.-H., 2013, From deep seated slope deformation to rock avalanche: Destabilization and transportation models of the Sierre landslide
(Switzerland): Tectonophysics, http://dx.doi.org/10.1016/j.tecto.2013.04.016.
Tarolli, P., Sofia, G., and Dalla Fontana, G., 2012, Geomorphic features extraction from high-resolution topography: landslide crowns and bank erosion: Natural Hazards, v. 61, p.
65-83.
Varnes, D.J., 1978, SLOPE MOVEMENT TYPES AND PROCESSES: Washington, Transportation Research Board.
12 Research Assistant, Disaster Prevention Research Center, National Cheng Kung University Received Date: Aug. 09, 2013 3 Professor, Department of Earth Sciences, National Cheng Kung University Revised Date: Nov. 18, 2013 4 Postdoctoral Fellow, Department of Earth Sciences, Accepted Date: Dec. 27, 2013 4 National Cheng Kung University
*.Corresponding Author, Phone: 886-6-2757575 ext.65427, E-mail: [email protected]