研究區域簡介

3.1.1 施測範圍、儀器、與測量船隻簡介

本研究施測範圍為基隆、小琉球、綠島三區。施測路線以Bernese PPP 解算 成果繪製出圖，如圖3-1 所示，紅色線條為以 Bernese PPP 所解算出 1Hz 之基隆、

小琉球、綠島地區船行軌跡圖；藍點為實驗所選之內政部國家衛星追蹤站，依圖 上顯示由北到南依序為陽明山、太麻里、墾丁衛星追蹤站；綠點為實驗架設之 1Hz 臨時岸邊固定站，搭配測區及出海時段所架設，基隆有 KL01、KL02、KL04 共三次架點、小琉球有LU01~LU05 共五次架點、綠島有 GN01~GN03 共三次架 點，圖上綠點為各岸邊站分布位置。全區船測施測日期為2007 年五月至八月期 間，詳細施測時間如表3-1 所示。所使用儀器為大地測量型 GPS 接收儀 LEICA SR530，天線型號 AT502 PILLAR，架設於船隻上之位置如圖 3-2 紅色圓圈所示，

紅線為船行軌跡(取樣間隔一秒一筆)、藍點為實驗選用內政部衛星追蹤站(取樣間 隔30 秒一筆)、綠點為實驗架設之岸邊基準站(取樣間隔一秒一筆)。

表3- 1 本研究三區之觀測日期

測區 日期

基隆 2007/5/9 - 2007/6/20 小琉球 2007/7/1 - 2007/7/11 綠島 2007/7/19 - 2007/8/1

圖3- 1 本研究三區船行分布圖。紅色線條為 Bernese PPP 所解算出 1Hz 之基 隆、小琉球、綠島船行軌跡圖、藍點為實驗選擇之內政部國家衛星固定站、綠點 為實驗架設之臨時岸邊固定站

25

由於本次計畫施測範圍廣大、距離台灣本島或小琉球達50公里以上，考量船 隻續航力、連續作業能力、船體穩定度及作業安全等因素，本次使用之測量船隻 為CT2等級的金龍資39號漁船，船體諸元如表3-2所示。(張嘉強, 2006)

表3- 2 金龍資 39 號船體諸元表

項目 內容

船長(註冊尺度) 13.5 公尺 船寬(註冊尺度) 3.3 公尺 船體 F.R.P 船殼

噸位 總 噸 位:14.98 噸 / 淨 噸

位:4.49 噸

動力 六缸柴油引擎，螺旋推進器

馬力 320 匹 油量 7173 公升 乘員 20 名 吃水深 1.4 公尺 航速 12 節(浬/時)

圖3- 2 實驗儀器架設於船隻之位置圖，紅色圓圈標示出 GPS 天線位置

3.1.2 施測與計算方法介紹

裝載GPS 接收天線之航行船隻，在近似等速(一秒約三公尺)與海相穩定的情 況下，GPS 天線至海水面的垂直距離透過量測而視為定值，GPS 天線安裝於船 上的位置如圖 3-2 紅色圓圈所示，船載 GPS 接收儀接收每秒一筆之雙頻相位觀 測量經計算獲得橢球高度，而透過天線垂距(視為常數)、海潮、固體潮等改正後，

將可以獲得與衛星測高相當性質的SSH。

本文使用精密單點定位以及動態基線解算方法，GPS整體資料處理流程如圖 3-3 所示。 PPP使用瑞士伯恩大學研發之GPS資料處理工具 Bernese 5.0 軟體及 Waypoint研發之GRAFNAV； 動 態 基 線 解 的 部 份 則 使 用TRACK、Bernese、

GRAFNAV軟體。解算的結果共有三個部分：(1)固定站使用動態流程解算之靜態 定位結果；(2)船隻經緯度位置、海水面高程值之精密單點定位結果；以及(3)船 隻經緯度位置、海水面高程之動態差分定位結果。GPS之解算成果以WGS84座標 系統為基準，轉換至ITRF參考框架。

所有動態GPS解算完畢後，成果檔皆依序進行資料處理。處理流程如圖3-4 所示。依序為繪製船行軌跡、依時刻萃取南北向或東西向軌道並編號、所有資料 以120秒罩窗濾波、使用NAO.99Jb海潮改正模式對海水面高程值進行潮位改正、

繪製沿軌跡之海水面高；接著在分析部份，使用交叉點分析程式得到交叉點上的 差異值統計表並繪圖產生交叉點差異值分布圖；另外一個分析為與DNSC08平均 海水面模型比較海水面高差異值，並繪出沿軌跡方向的海水面高差異值分布圖。

27

圖3- 3 GPS 資料處理流程(陳逸如、陳國華, 2009)

動態差分定位: Bernese、GRAFNAV、TRACK

精密單點定位: Bernese、GRAFNAV

圖3- 4 GPS 動態定位成果產出後所使用之改正模式及精度分析流程