全球板塊運動造成地表點位之空間位置隨時間改變，連帶造成地表控制點位 亦跟著變動，為了考慮點位受到地殼變動而產生坐標改變之現象，國際組織因此 定義了動態參考框架，藉此描述地表的動態空間資訊。台灣地區位於歐亞板塊與 菲律賓海板塊的交接處，板塊活動頻繁，從地質方面的相關研究顯示，台灣地區 地表變化顯而易見，對台灣地區而言，建立適合之動態框架轉換模型，作為連結 不同框架下之空間資訊，有其必要性。
目前應用於動態框架轉換的數學模型有二種，分別是以相似轉換以及以仿射 轉換為基礎之動態框架轉換模型。動態相似轉換模型主要適於大範圍之參考框架 間，框架間沒有不均勻的變形存在，應用於框架內部沒有變形行為之整體框架轉 換，具有相當的成效。然而在若應用於板塊相對運動明顯之區域，動態相似轉換 模型便無法正確描述框架的關係。動態仿射轉換模型考慮了點位的主動變形與框 架之間的轉換關係，並透過變形張量元素，描述在不同方向的尺度變化，藉以模 式框架間之非均勻變形行為，能夠彌補動態相似轉換模型不足之處。
GPS 可對地表點位進行長期連續觀測，所解算得到之序列資料，可提供地表 點位的空間資訊，進而獲得地表點位的動態行為趨勢，然而觀測資料本身可能會 含有粗差，或是因為自然或人為因素導致序列資料行為產生不一致性，直接使用 這樣的資料進行後續之應用並不可靠，可能會造成對地表動態行為的誤判。
地表點位之速度場是透過 GPS 序列資料所估計而得，當資料品質愈好時，所 獲得之速度場愈可靠。除了資料本身的品質之外，觀測量之數目亦是影響速度場 估計的重要因素，當觀測資料愈多時，所估計之速度場會愈趨穩定；反之，若觀 測資料很少、或是使用不連續的觀測資料，所解算得到之速度場並不穩定，其精
度亦較差，增加速度場的不確定性，因而無法獲得正確的地表動態資訊。因此唯 有透過長期連續的觀測，並將解算得到之序列資料經過分析、處理，始能獲得品 質可靠之速度場。
本研究根據台灣追蹤站 2001 年至 2007 年 RINEX 資料作為基礎，以一套完整 資料處理流程及採用嚴密的數學模型的情況下，建構動態框架轉換模型的參數估 計方法，獲得可靠的參數估計成果。從一開始使用 GAMIT 與 GLOBK 軟體處理 資料，獲得台灣追蹤站於 IGS 框架下的解算成果，另外再針對序列資料進行處理 與分析，包括不連續運動、粗差偵測等方式，提升資料品質，進而作為後續參數 估計的可靠依據。並使用動態框架轉換模型進行轉換參數估計，其中包含動態相 似轉換模型與動態仿射轉換模型。根據本研究所得到之數值分析成果可獲得以下 的結論與建議。
6-1 結論
(1) 本研究以 2003 年~2007 年台灣追蹤站的 GPS 序列資料作為分析基礎下，
透過不連續運動、粗差偵測等方式對序列資料進行處理與分析，能夠獲得品質較 高之速度場。從數值分析成果顯示，經分析處理後之序列資料，所估計之速度場 精度從原本的± 0.3 mm/yr~ ± 0.5 mm/yr，提升到 ± 0.2 mm/yr ~ ± 0.4 mm/yr 之間，
顯示經過分析處理後之資料，具有更高之品質。
(2) 以台灣追蹤站作為參考框架的情況下，進行動態框架轉換模型的參數估 計。根據實驗成果顯示，在選取適當測站作為坐標參考框架的情況下，在參數估 計方面，動態仿射轉換模型的參數顯著性，優於動態相似轉換模型；在轉換成果 方面，動態相似轉換模型轉換後之坐標誤差約為± 3.6 cm，動態仿射轉換模型轉換 後之坐標誤差約為± 9 mm，與觀測量的精度一致，獲得較合理的轉換成果。
(3) 從動態仿射轉換模型於區域坐標系統下所估計之二維變形量與變形方 向，得到在東南-西北夾縮的變形行為，與台灣地區實際地表運動行為一致，顯示 於框架變異的情況下，動態仿射轉換模型可以模式框架的非均勻變形行為，比動 態相似轉換模型更有彈性。
(4) 動態仿射轉換模型並非適用於所有的非均勻變形框架，因為它的數學模型 是建立在一個均勻材質受到外力導致之非均勻變形行為。如果參考框架所在之區 域屬於非均質的情況下，動態仿射轉換模型並沒有辦法正確模式該框架的變形行 為。
6-2 建議
(1) 依據本研究之成果顯示，在考慮資料行為一致性的情況下，經過分析處理 之 GPS 資料品質能夠有所提升，獲得可靠的速度場。然而發現序列資料中有不連 續的行為發生時，應該要進行實地調查，探究導致資料行為趨勢產生不連續的原 因，分析屬於自然或是人為因素所造成。此外，由於台灣地區地震頻繁，因此當 資料行為具有不連續性時，可與中央氣象局的地震測報中心進行資料比對，確認 當造成資料行為分段的期間是否有發生地震，進而確保所估計的速度場能符合實 際地表的行為。
(2) 由台灣追蹤站的速度場的運動趨勢得知，在東、西部的運動方向並不一 致，顯示台灣地區所定義之參考框架含有非均勻之變形行為，因此在選用動態框 架轉換模型時，需考慮能夠模式非均勻變形行為的模型，若採用傳統的動態相似 轉換模型，在估計參數時可能會含有系統誤差，無法正確描述框架間之動態幾何 關係。動態仿射轉換模型能夠模式框架間之不等向變形，然而必須假設是在均質 區域受到外力導致之非均勻變形行為。由於仿射轉換模型仍無法適用於框架所有 可能的變異情況，因此若在一個非均勻材質受外力導致變形的框架下，採用動態
仿射轉換模型，可以先將欲轉換之區域進行切割，透過分區轉換的方式，使在轉 換的區域框架屬於在同一均勻材質，藉此符合動態仿射轉換模型之數學定義。
(3) 使用分區進行轉換參數的估計，需要藉由足夠之 GPS 測站提供坐標與速 度場資訊。就本研究中所使用之台灣追蹤站，因為只有七個測站，在分區估計無 法提供足夠之資訊。從長期的觀測來看，地表的運動行為是一個連續、緩慢的運 動過程，因此需要具有長久性的測站，對地表點位進行長期連續的觀測，進而估 計正確可靠的地表點位空間資訊。未來可以考慮加入其它單位所建置之 GPS 追蹤 站如：中央氣象局、中央研究院或中央地質調查所之 GPS 連續觀測站、或是內政 部國土測繪中心所建構之高精度之電子化全球衛星即時動態定位系統( e-GPS )，提 供長期連續的觀測資料，並配合該區域之地質構造選擇合適之分區，以進行後續 的應用。
參考文獻
Abusali PAM, Schutz BE, Tapley BD, and Bevis M (1995) Transformation between SLR/VLBI and WGS-84 reference frames. Bulletin Géodésique 69:61-72.
Altamimi Z, Sillard P, and Boucher C (2002) ITRF2000: A new release of the
International Terrestrial Reference Frame for earth science applications. Journal of Geophysical Research 107(B10): 2214. doi: 10.1029/2001JB000561.
Altamimi Z, Collilieux X, Legrand J, Garayt B, and Boucher C (2007) ITRF2005: A new release of the International Terrestrial Reference Frame based on time series of station positions and Earth Orientation Parameters. Journal of Geophysical Reasearch 112(B09401). doi:10.1029/2007JB004949.
Billington EW and Tate A (1981) The Physics of Deformation and Flow. McGraw-Hill Inc, New York, pp 52-54.
Boucher C, Altamimi Z (1989) The initial IERS Terrestrial Reference Frame. IERS Technical Note 1, Observatoire de Paris, Paris, France.
Boucher C and Altamimi Z (1996) International Terrestrial Reference Frame. GPS World 7: 71-74.
Chang CC, Tseng CL (1999) A geocentric system in Taiwan. Survey Review 273:
195-203.
Chen CC, Chi SC, Chen CS, and Yang CH (2007) Electrical structures of the source area of the 1999 Chi-Chi, Taiwan, earthquake: Spatial correlation between crustal conductors and aftershocks. Tectonophysics. doi:10.1016/j.tecto.2007.01.018.
DeMets C, Gordon RG, Argus DF, and Stein S (1990) Current plate motions.
Geophysical Journal International 101: 425-478.
Dow JM, Neilan RE, and Gendt G (2005) The International GPS Service (IGS):
Celebrating the 10th Anniversary and Looking to the Next Decade, Adv. Space Res.
36(3): 320-326. doi:10.1016/j.asr.2005.05.125
Ferland R (2004) Reference frame working group technical report (International GPS Service 2001-2002 Technical Report) IGS Central Bureau, Jet Propulsion
Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, CA.
Han JY and van Gelder BHW (2006) Stepwise parameter estimations in a time-variant similarity transformation. Journal of Surveying Engineering 132(4): 141-148.
Han JY, van Gelder BHW, and Soler T (2007) On covariance propagation of eigenparameters of symmetric n-D tensors. Geophysical Journal International 170(2): 503-510
Herring TA, King RW, and McClusky SC (2006) GAMIT Reference Manual Release 10.3. Department of Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences. Massachussetts Institute of Technology.
Herring TA, King RW, and McClusky SC (2006) GLOBK Reference Manual Release 10.3. Department of Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences. Massachussetts Institute of Technology.
Hsu RS (2005) Adjustment Treastments of Surveying Measurements. Department of Civil Engineering. National Taiwan University.
Hsu YJ, Simons M, Yu SB, Kuo LC, and Chen HY (2003) A two-dimensional
dislocation model for interseismic deformation of the Taiwan mountain belt. Earth and Planetary Science Letters 211: 287-294. doi: 10.1016/S0012-821X(03)00203-6 Hu JC, Angelier J, and Yu SB (1997) An interpretation of the active deformation of
southern Taiwan based on numerical simulation and GPS studies. Tectonopyhsics 274: 145-169.
Kotsakis C (2008) A study on the reference frame consistency in recent Earth gravitational models. Journal of Geodesy. doi:10.1007/s00190-008-0227-8 Maidment DR (1993) Handbook of Hydrology. McGraw-Hill, New York, pp. 17.21-
17.23.
McIntosh K, Nakamura Y, Wang TK, Shih RC, Chen A, and Liu CS (2005) Crustal-scale seismic profiles across Taiwan and the western Philippine Sea.
Tectonopyhsics 401: 23-54.
Mentes G (2008) Observation of recent tectonic movements by extensometers in the Pannonian Basin. Journal of Geodynamics 45: 169-177.
Mikhail EM and Ackermann F (1976) A United Approach to Least Squares adjustment, Observations and Least Squares. IEP-A Dun-Donnelley, New York.
National Imagery and Mapping Agency, Department of Defense (2000) World Geodetic System 1984. Its definition and relationships with local geodetic systems. DMA Technical Report 8350.2 Third Edition.
Nikolaidis R (2002) Observation of geodetic and seismic deformation with the Global Positioning System. Ph.D. dissertation, Univ. of Calif. San Diego, pp. 249.
Ota Y, Nina LY, Chen YG, Chang HC, Hung JH (2006) Newly found Tunglo Active Fault System in the fold and thrust belt in northwestern Taiwan deduced from deformed terraces and its tectonic significance. Tectonopyhsics. 417: 305-323.
Overgaauw B, Ambrosius BAC, and Wakker KF (1994) Analysis of the EUREF-89 GPS data from the SLR/VLBI sites. Bulletin Géodésique 68:19-28.
Snay RA (2003) Introducing two spatial reference frames for regions of the pacific ocean. Surveying and Land Information Science 63(1): 5-12.
Soler T (1998) A compendium of transformation formulas useful in GPS work. Journal of Geodesy 72(7–8): 482–490.
Soler T and Snay RA (2004) Transforming positions and velocities between the International Terrestrial Reference Frame of 2000 and North American Datum of 1983. Journal of surveying engineering: 49-55. doi:
10.1061/(ASCE)0733-9453(2004)130:2(49)
Steed JB (1995) Geocentric Datum of Australia. Surveying World 4: 14-17.
Schwarz CR (1989) North American Datum of 1983. NOAA Professional Paper NOS2.
U.S. Dept. of Commerce, National Oceanic and Atmospheric Administration, Silver Spring, M.D.
Smith WHF and Wessel P (1990) Gridding with continuous curvature splines in tension.
Geophysics 55 (3): 293-305.
Tanaka S, Sato H, Matsumura S, and Ohtake M (2006) Tidal triggering of earthquakes in the subducting Philippine Sea plate beneath the locked zone of the plate interface in the Tokai region, Japan. Tectonopyhsics 417: 69-80.
UNAVCO (2008) UNAVCO Facility: Plate Motion Calculator.
http://sps.unavco.org/crustal_motion/dxdt/nnrcalc/. Cited December 2008.
Wessel P and Smith WHF (1998) New, improved version of Generic Mapping Tools released, EOS, Trans. Amer. Geophys. U. 79(47): 579.
Wolf PR and Ghilani CD (1997) Adjustment Computations Statistics and Least Squares in Surveying and GIS. John Wiley & Sons, New York.
Yu SB, Chen HY, and Kuo LC (1997) Velocity field of GPS stations in the Taiwan area.
Tectonopyhsics 274: 41-59.
Yu SB and Kuo LC (2001) Present-day crustal motion along the Longitudinal Valley Fault, eastern Taiwan. Tectonophysics 333: 199-217.
沈三齊 (2005) ITRF2000 下台灣追蹤站框架之建立與探討 TWD97 坐標系統之變 化，國立成功大學測量及空間資訊學系碩士論文，台南。
余徐維，韓仁毓 (2007) 建立台灣地區動態地面座標參考框架之可行性研究，第五
余徐維，韓仁毓 (2007) 建立台灣地區動態地面座標參考框架之可行性研究，第五