環境風險率大表示開發區位之環境敏感度高,易發生災害。由於此技術規範計算工程 環境冒險率(環境風險率)之參數,如坡面沖蝕度、岩質、地質構造、土壤厚度等皆需野 外露頭或場域取樣分析,須長時間觀測方能有所得。若能套繪既有圖資,在前人研究基礎 下,運用至本研究區,將大大輕省研究時間。
以簡確法分析研究區各項圖資,例如:研究區地形圖(坡度圖、等高線圖)、研究區 環境地質圖(地層、活動斷層、順向坡等)逐一比對分析各項圖資,本研究套疊這些圖層,
以劃分「土地單元」,作為計算工程環境冒險率(環境風險率)的前置作業並說明如下:
一、地形圖:根據 DEM 所繪得坡度圖、等高線圖,如本章第二節圖 5-15 至圖 5-16 顯 示:陡坡大都分布在馬槽溪上游左側、馬槽溪下游兩側之趨勢。
二、地質圖:地質圖可反映某地區地殼表層的地質構造特徵,本區以二十五萬分之一 臺灣區域地質圖數值檔-臺灣,研究區 2 地層為中新世與更新世安山岩 、更新 世安山岩質碎屑岩 ,如圖 5-34 所示。由於其比例尺小,不利於分析。若套疊 中央地質調查所地質雲加值應用平臺(https://www.geologycloud.tw/map/)之大比例尺地 質圖資至研究區,將增加更新世火山岩流 、更新世凝灰角礫岩 ,共 4 個 岩層如下頁圖 5-35 所示。
圖 5-34 二十五萬分之一臺灣區域地質圖數值檔-臺灣(WMS)
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圖 5-35 馬槽溫泉區地質略圖
三、環境地質現場調查圖:大比例尺地質圖或有野外調查地層圖資,將有助於簡確法 分析,環境地質資訊可透過野外現地調查求得,其資訊包含地形、地層以及地質 構造。臺北市政府產業發展局於民國 96 年更新「山坡地環境地質資訊系統」,具 臺北市山坡地範圍內之環境地質圖資。本研究區環境地質 shp 檔經套疊後如下圖 5-36 所示,共有紅土化熔岩台地、安山岩、沖積層及崖錐堆積層四類。
圖 5-36 馬槽溫泉區環境地質圖
環境風險率之參數,如坡面沖蝕度、岩質、地質構造、土壤厚度等項,而環境風險率 係以簡確法之「土地單元」為調查基礎,而「土地單元」係以地形圖上之坡向、坡度、等
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高線彎曲程度三個因子一致的區域劃分為均質(同質區)的土地單元。經由這些步驟所得 最小土地單元或坡單元,大致能符合均質條件。依照上列土地單元劃分原則,將研究區地 形兩因子93:坡向、等高線經套疊後如圖 5-37 與圖 5-38。
圖 5-37 馬槽溫泉區等高線與坡向
圖 5-38 馬槽溫泉區等高線與坡度 圖 5-38 之坡度在地形上的影響,說明如下:
93 地形圖上之坡向、坡度皆為以函數所建立點陣圖層來同時顯示地形表面的參數,坡向是指每個數值高程模
型(DEM)像素面之朝向,範圍在 0~360°間,0°表是北邊,90°為東邊,以色調(顏色)表示。 坡度表示 每個數值高程模型(DEM)像素高程值變化率,也是以色調(顏色)表示。為區分各像素面(色塊)避免顏 色混雜,因此個別套疊坡向、坡度至等高線圖層。
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一、坡度陡峭:坡度陡的山坡較不穩定,坡度緩的山坡較穩定。坡度影響邊坡穩定的 原因可以歸因於邊坡材料的幾個特性,包括內摩擦角、強度及不連續面。
二、坡度變化:坡度在短距離內有大幅變化時,代表地形複雜度增加。
坡向決定地質構造與坡面之關係(如圖 39),坡度決定於岩性和土壤厚度(如圖 5-40),等高線彎曲程度代表:坡面複雜度,即地表侵蝕或崩塌之現況(如圖 5-42)。為了 確認坡向、坡度、等高線彎曲程度三種因子一致的區域,用以劃分均質的土地單元。
經 Taiwan Map Service(國土測繪圖資服務雲)之 WMS(Web Map Service, 線上地圖 服務)介接研究區 ArcGIS 圖資,套疊坡向如圖 5-39,套疊坡度如圖 5-39。
圖 5-39 馬槽溫泉區等高線與國土測繪圖資服務雲之 WMS 坡向
圖 5-40 馬槽溫泉區等高線與國土測繪圖資服務雲之 WMS 坡度
簡確法以自然界線(河谷、山脊線)為原則劃分土地單元,首先以河谷界線劃分,由 上圖 5-40 可初步看出,至少可將具有天然露頭的馬槽遊憩區,以及馬槽溪上游,分為共 6 個土地單元,如圖 5-41 所示。
位於圖 5-41 之上 3 個土地單元(數字:1、2、3)地處馬槽溫泉區,其中:
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一、馬槽溪下游左右兩側河岸地勢高(數字 2,中間紅色區塊),遊憩區左右兩台地地 勢平坦(數字 1 與 3,兩側綠色區塊)。
二、位於圖 5-41 之下 3 個土地單元(數字:4、5、6)地處馬槽溪上游,其中:分為 馬槽溪谷(數字 4,右邊區塊)、馬槽溪谷左側(數字 5,紅色區塊),馬槽溪谷 最左側(數字 6,綠色區塊)。
圖 5-41 馬槽溫泉區土地單元劃分(根據坡度)
上圖 5-41 係根據坡度劃分馬槽遊憩區為 3 個土地單元。
劃分土地單元時,等高線越密集區域代表坡度越大,越疏的區域代表坡度愈小。「等 高線彎曲度」代表著坡面複雜度,「等高線彎曲度」之判定是等高線地形圖概括化的過程,
為地表沖蝕作用程度之指標,亦即地表侵蝕或崩塌之現況。
若根據等高線彎曲度,進行更細緻(均質)的劃分,則馬槽溫泉區經人工判釋可劃分 為三大區域,說明如下:
一、如圖 5-42 中間地帶的馬槽溪谷:8 個土地單元(中間藍色數字標示 1~8)。
二、如圖 5-42 右側地帶的馬槽溪右岸:9 個土地單元(右側紅色數字標示 1~9)。
三、如圖 5-42 左側地帶的馬槽溪左岸:7 個土地單元(左側紅色數字標示 1~7)。
共計 24(8+9+7)個土地單元,潛勢溪流影響範圍則不劃入土地單元,詳如下圖 5-42 所示。
圖 5-42 馬槽溫泉區土地單元劃分(根據等高線彎曲度)
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綜整根據不同因子所劃分之馬槽遊憩區土地單元數,說明如下:
1. 靜態地形因子(坡度),初步劃分 3 區,如上圖 5-41 之數字 1、2、3 所示。
2. 動態地形因子(等高線彎曲度),細部劃分 24 區,如上圖 5-42 所示。
下列將試著以工程地質之岩性94+坡向劃分土地單元。首先以圖 5-42 為底圖,套疊環 境地質調查之地層圖資後,馬槽遊憩區土地單元可劃分如下圖 5-43 所示共 6 個土地單元。
圖 5-43 馬槽遊憩區土地單元劃分(根據地層)
若將上圖套疊坡向,則馬槽遊憩區於右邊第 1 區(馬槽遊憩區東區/右側)可增列 B 土 地單元,中間第 2 區(馬槽溪谷)可增列 A 土地單元,所新增之 2 個土地單元如圖 5-44。
圖 5-44 馬槽遊憩區劃分 6 個土地單元(坡向+地層)
A 區為馬槽溪右岸:為平均坡度 4095以上之陡峭河岸。
94 馬槽遊憩主地層為:紅土化熔岩台地、沖積層及崖錐堆積層、安山岩。
95 坡度為一塊土地之平均傾斜比,隨著坡地災害越發頻仍,營建署及縣市政府對山坡地開發管制漸趨嚴格。
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B 區則同為坡向朝西,在 247.5~292.5 度之間,與第 1 區同為坡度均一的熔岩平臺。
上列土地單元劃分,採靜態地形參數(坡度)、動態地形參數(等高線彎曲度、地表 沖蝕現象),現在試著自行加入第三種土地劃分因子-土壤特性並說明如下:
農委會提供全台土壤圖 Open Data 包含:土系96名、母質種類、土壤特性、坡度、表土 酸鹼性、土壤由淺至深的四層質地欄位。其中土壤名稱,係以土系、土壤變異97、土型98、 土相99等組成。馬槽遊憩區內有四種土壤類型,如下圖 5-45。
圖 5-45 馬槽遊憩區土壤類型圖 若以地層為底圖,再套疊土壤類型後,求得圖 5-46。
圖 5-46 馬槽遊憩區地層圖與土壤類型圖
96 土壤基本單位,同系士壤,除表層質地,其他剖面有相似特性。
97 不同於已有土系之土壤剖面性質,面積小於 50 公頃,暫併於性質接近土系,成為變異土系。
98 土系之細分單位,如:表層質地特徵相似之土壤。
99 土型分類子目,其特徵影響土壤用途與管理,但未另設土型,如:沖蝕程度、坡度、含石量及含鹽量等。
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農委會土壤圖 shp 圖資具有「坡度相」欄位,以 A~F 字母表示坡度100如表 5-4。
表 5-4 土壤坡度相代號 代號 坡度(%)
A < 5 B 5 ~ 15 C 15 ~ 30 D 30 ~ 40 E 40 ~ 55 F > 55 馬槽遊憩區套疊土壤坡度相,求得圖 5-47 所示。
圖 5-47 馬槽遊憩區土壤坡度相
將圖 5-47 之土壤坡度相,以「分層設色圖」表示,求得圖 5-48,初步觀察出馬槽遊憩 區右側(馬槽遊憩區東區)坡度較左側(馬槽遊憩區西區)平緩。
圖 5-48 馬槽遊憩區地層與土壤之坡度相圖資 將圖 5-48 改為標示地層與土壤名稱,則可求得圖 5-49。
100 坡度分級,以 55%為宜農牧地的上限。
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圖 5-49 馬槽遊憩區地層與土壤之土類圖資
若將地層與土壤兩因子以 ArcGIS 之 Union 套疊,可得如圖 5-50 所示之 16 個非均質的 土地單元,考量土壤未屬簡確法均質因子,圖 5-50 不宜作為土地單元劃分,謹供參考。
圖 5-50 馬槽遊憩區地層與土壤所劃分之土地單元
再就簡確法分析所用關鍵因子-「等高線彎曲」密集程度,細說如下:
一、等高線較密集,常為地勢陡峻之台地或盆地邊緣,如圖 5-41 馬槽溫泉區之第 5 區
(馬槽上游溪谷左側區域)。
二、等高線較稀疏,常為地勢起伏較小之台地或盆地內部,如圖 5-43 馬槽遊憩區之第 1 區(馬槽遊憩區東區/右側)與第 3 區(馬槽遊憩區西區/左側)。
三、等高線彎曲轉折呈 V 字形常為河谷,如圖 5-43 馬槽遊憩區之第 2 區(馬槽溪谷)。
簡確法係以人工判釋分析等高線彎曲度,詳細劃分出如圖 5-42 共 24 個土地單元。
若以地理資訊系統(GIS)之坡度與地層進行分析,可得如圖 5-43 和圖 5-44 計 8 個土 地單元。
研究顯示依照三種土地特性所劃分的土地單元,求得馬槽溪東西兩台地為最大的土地 劃分區塊,例如:依坡度劃分土地單元的圖 5-41;依等高線彎曲度的圖 5-42;依地層劃分 的圖 5-43,皆顯示同樣結果。接下來以簡確法比較馬槽遊憩區東西兩區的「工程環境冒險 率(環境風險率)」,亦即以地形序數加上地質序數,所求得「工程環境冒險率(環境風 險率)」。首先坡度以土壤 shp 圖中之「土壤坡度相」為因子,東西兩區坡度之工程環境 冒險率之計算結果如下。
研究顯示依照三種土地特性所劃分的土地單元,求得馬槽溪東西兩台地為最大的土地 劃分區塊,例如:依坡度劃分土地單元的圖 5-41;依等高線彎曲度的圖 5-42;依地層劃分 的圖 5-43,皆顯示同樣結果。接下來以簡確法比較馬槽遊憩區東西兩區的「工程環境冒險 率(環境風險率)」,亦即以地形序數加上地質序數,所求得「工程環境冒險率(環境風 險率)」。首先坡度以土壤 shp 圖中之「土壤坡度相」為因子,東西兩區坡度之工程環境 冒險率之計算結果如下。