之航空照片，航空照片像比例尺約為 1/17000 至 1/20000，使用的航 空相片如表3- 2。
(2)相機參數 RMKTOP15-144116 152.818
RC10-3113 152.99 RMKTOP15-149986 152.242
(3)地面控制點(Ground Control Point, GCP)
由於農林航測所並未提供相片的外方位參數，所以改採用地面控
訊號穩定後再開始為時一小時接收時間，此步驟會影響 GPS 測量精 度。
4.地面控制點測量成果計算(表 3- 2)。
將大型 GPS 所接收到的數據，配合一個固定站做解算，獲得地 面控制點的計算成果。
使用地面控制點成果製作數值地形高程，本研究共計完成製作 13 對數位高程資料及正射影像，年份及航線編號如表 3- 3 所示。
大安溪空載光達資料已將數值地形高程製作完畢，直接可以使用，
不用再進行處理，數值高程製作流程於附錄II 有詳細介紹。
圖 3- 1 航照片重疊區及地面控制點分布圖(水利署，2008a) 表 3- 2 大安溪地面控制點測量成果(水利署，2008a)
站名 N E H
GCP101 2687766 230704 426.499 GCP102 2687602 230696 448.546 GCP103 2686590 230888 346.704 GCP104 2686593 231717 397.347 GCP105 2687899 233206 396.988 GCP106 2686581 232973 512.926 GCP107 2687684 231125 466.991 GCP108 2687915 231339 447.304 GCP301 2686551 229917 332.66 GCP302 2688670 230873 350.988 GCP303 2688670 229946 354.956 GCP304 2688698 233377 389.268
表 3- 3 完成製作之數位高程資料及正射影像(水利署，2008a)
NAME E(97) N(97) DATE 96R011 231800 2688055 960131 96R011 231806.5 2686671 960131 95R037 231804 2686612 951025 95R037 231821.9 2687963 951025 94R070 231797.1 2686659 941027 94R070 231784.5 2688043 941027 93R059 231871.6 2686657 931003 93R059 231841.6 2688041 931003 91R026 231800.2 2686593 910611 91R026 231804.6 2687970 910611 90R098 231784.1 2686580 901112 90R098 231795.8 2687973 901112 89C088 231890.9 2686130 891108 89C088 231888.9 2688073 891108 88P095 231776.9 2686849 881210 88P095 231655.9 2688119 881210 88P090 231794.9 2688231 881118 88P090 231879.9 2686600 881118
圖 3- 2 大型 GPS 示意圖(蔡政修，2003)
3-1-2-1 沖蝕量計算
本研究在大安溪河段以每 20 公尺為間隔，繪製輔助橫斷面，共 41 斷面，如圖 3- 3 所示，接著將歷年數值高程資料匯入地理資訊系 統，並擷取輔助斷面上的高程資料；本研究採用之沖蝕量為主深槽河 道之下切量。
沖蝕量的計算的計算方式是配合航照，在地理資訊系統中將歷年 主深槽描繪出來如圖3- 3，然後擷取主深槽的高程資料，接著以圖 3- 4 之方式進行計算，圖中 E1 代表 N 年高程，E2 代表 N+1 年高程，
將E2-E1 即可得該年度之沖蝕量 d。
沖蝕量之考量限制於岩盤裸露範圍，各年度岩床裸露位置均透過 航空照片與紅綠立體對影像的觀察加以判斷，說明如下：
1. 在輔助斷面 16 下游，河道深槽位置在 88 年至 98 年間均位於河 道中央；在輔助斷面16 上游部分，深槽位置在 93 年以前並不固 定，但因為 93 年之前本位置之深槽尚均由卵礫石所覆蓋，所以 深槽位置變化並不影響沖蝕量之計算比較。
2. 各年度岩床裸露位置經研判觀察如下，在 88 年並未出現岩盤；
89 年至 91 年出露於輔助斷面 16~17 下游；93 年出現至輔助斷面 24 下游；94 年後深槽全部為岩床出露。
對於影像解算所得之數值地形高程，其結果在於某些部分難免有 瑕疵，原因可能為相片品質或是地表控制點設置不佳，影響了解算品 質。對於先前所擷取之輔助斷面高程資料，為了確定所獲得之斷面資 料是否有不合理處，所以使用解像軟體所產生出來之紅綠立體影像對 配合紅綠立體眼鏡校正所切出來之橫斷面，是否接近正確河道概況，
如斷面上有明顯不符合現況之值出現，如圖3- 5 中圈起部分，將其值 刪除，直接與下一點合理值連線，如圖3- 6。
八掌溪沖蝕量的計算方法為使用歷年大斷面測量，各年度最低點 的差值做為沖蝕量，八掌溪大斷面測量資料於附錄III 有詳細圖型。
圖 3- 3 大安溪輔助斷面與坡度位置
圖 3- 4 大安溪沖蝕量計算示意圖
高程(m)
距離(m)
圖 3- 5 斷面修正前示意圖
圖 3- 6 斷面修正後示意圖
高程(m)
距離(m)
高程(m)
距離(m)
3-1-2-2 地形參數
由 3-1-2-1 所得到的歷年河道主深槽高程資料，將地形主要變化 趨勢上的劇烈跳動，使用分段回歸方式找出主要趨勢(坡度平滑化)，
消除這些跳動影響，過濾雜訊，如圖3- 7、圖 3- 8，本方法採用統計 迴歸式的方式處理跳動的坡度值，找出其趨勢，符合合理坡度概況，
所得的坡度分段於附錄IV 有詳細圖示。
圖 3- 7 主深槽消除雜訊前
圖 3- 8 主深槽消除雜訊後
八掌溪地形參數獲得方式為將歷年大斷面測量資料最低點連線，
如圖3- 9，將可得到河道地形線，接著計算將斷面樁與斷面樁之間的 坡度，即可獲得八掌溪地形參數。
圖 3- 9 八掌溪歷年大斷面測量最低點連線 3-1-3 歷年水文流量資料
有鑑於大安溪卓蘭站流量資料之欠缺與不足，本研究採用運動波 -地貌瞬時單位歷線模式（KW-GIUH）進行卓蘭站之流量推估，卓蘭 以馬達拉、象鼻、雙崎、卓蘭、松安、雪嶺等六站為集水區雨量控制 站，其分佈位置如圖3- 10 所示，各雨量站控制面積百分比以徐昇氏 多邊形法求得，依序分別為36.5%、12%、13.7%、2.5%、13.7%、21.6%。
而在 2005 年後半年後，馬達拉站雨量資料多有缺測，之後馬達拉站 缺測之事件，控制面積百分比以其他五站徐昇式法重新劃分，自象鼻 起依序為9.4%、11.4%、1.8%、42.9%、34.5%。(水利署，2009)
斷面樁號
高程(m) 仁義潭攔河堰 觸口
圖 3- 10 大安溪流域雨量站位置分佈(水利署，2008a)
八掌溪的水文資料為使用經濟部水利署水文水資源資料管理供 應系統提供之資料，水利署於八掌溪主流共設置三個流量站，分別為 觸口橋、軍輝橋以及厚生橋等，其中觸口站(流域面積 98.5km2)位於 仁義潭攔河堰上游約8.4 公里，軍輝橋(流域面積 118.88km2)位於道將 圳攔河堰下游約1 公里，本研究採用軍輝橋的流量資料做為代表八掌 溪之水文資料。